Page 164 - 机械工程及自动化创新研究

Research on Mechanical Engineering and Automation Innovation
机械工程及自动化创新研究

三、智能燃气阀门的设计

随着城镇化进程的加快，城市之中燃气的普及率不断上升，无论是管道燃气
还是钢瓶燃气，选择使用燃气来提供能源已经非常普遍。管道燃气在维护与安全
管理中，燃气管理部门能够通过管道数据的追踪和用户之间的互动交流实现安全

管理和安全监测，而钢瓶燃气存在着经营管理混乱，甚至有违规操作的现象，严
重影响了燃气的安全管理，影响人们的生命安全。通过对物联网技术之下的燃气
阀门控制系统进行分析，提出了智能化的燃气阀门控制设计方法，提升了传统燃
气阀门的安全性和功能性，降低了燃气的安全隐患，对燃气的安全管理和人民的

正常生活有重要的价值。
（一）智能燃气阀门的控制系统需求
本部分内容所探讨的智能燃气阀门是在传统智能燃气阀门的基础之上进行升
级改造的，包括燃气阀门，充气枪、定位功能和远程监控系统，将传统的燃气阀

门变身成为能够实现智能定位，防拆、防充、信息跟踪等多种功能。防拆功能能
够保证安装这一阀门的燃气管理单位能够实现对钢瓶燃气的有效管理，防止因用
户随意拆卸阀门装置，影响后续的管理追踪；防充功能是为了控制钢瓶燃气的燃
气来源，只能在指定的有资质燃气充装地点进行燃气充装，保证了气体的质量；

信息追踪功能能够记录钢瓶的生产与使用信息，芯片能够实现对钢瓶的远程监控，
实现长期的安全追踪管理；定位功能既能防止燃气钢瓶被盗，也能防止不合格的
钢瓶再次流入市场或者钢瓶超期服役。此外，燃气钢瓶的智能燃气阀门控制系统
需要电池供应的部分都远离钢瓶的阀门，而装在钢瓶瓶身的防爆盒中，提升智能

燃气阀门的安全性。
另外，实现了燃气管理部门对钢瓶燃气来源与使用时限的监控管理，避免了
来源不明的黑心燃气钢瓶造成社会危害，又提升了燃气钢瓶的管理效率，对钢瓶
的信息追踪能够实现钢瓶的找回和燃气安全管理的追踪与回访，有利于将钢瓶燃

气也纳入管道燃气的管理范畴，提升燃气公司的管理效率。
（二）基于物联网的智能燃气阀门设计
1. 设计思路
基于物联网的智能燃气阀门设计，防拆功能的原理是利用防拆杆与弹簧的组

合，完成阀门安装之后弹簧上升将防拆杆弹出从而实现机械防拆的目的；防充的

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