燃气类所用管阀属于政府重点监管的承压类特种设备,聚乙烯(PE)管阀产品因其长寿命、耐腐蚀、柔韧性等一系列特点,已逐步形成替代钢制管阀产品建设燃气管网的趋势。随着燃气管网里程建设的快速增加,泄漏、爆炸的风险也逐年增加,建设智慧燃气管网势在必行。因PE材料及管阀生产工艺的特殊性,钢制智能阀门技术并不适用于PE阀门的智能化改造。本文以PE阀门(DN110)为对象,设计满足气密性、防燃爆等要求,具备管道内部压力、温度、流量等参数检测和数据远传功能,可远程控制阀门开闭的智能化测控装置系统。(1)比较选择了电动驱动阀门开闭的方式,以蜗轮蜗杆变速、离合器切换手动/电动、整体隔离密闭等设计,实现了装置小型化、低能耗、人机双动及不改变原有密闭条件下的防爆隔离等目标。(2)应用电磁感应供电和无线信号传输技术,设计内置长寿命无源压力/温度检测模块;设计外置超声波流量检测模块;设计依靠太阳能+蓄电池供电及市电供电复合电源;设计主控MCU和内外双重信息交互的通讯模块。形成了智能测控的电路硬件支持框架。(3)融合蓄电池电压、电机电流、阀门开度等参数采集和双向通讯信息评估,设计实现阀门工况监测、电路模块故障/失效分析;为管网集控中心上传同步采集的温度、压力、流量参数,使管网日常运行管理、泄漏分析判定、远程控制阀门快速关断等成为可能。(4)设计了基于智能PE阀门的智慧燃气管网构建基本方案。