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发布：2026-05-24 · 事件：2026-05-24 08:13:17

｜ 摘自 《煤气与热力》2026年5月刊 常闭电磁阀户内安全防护系统 董国亮 1 齐晓宇 2 孔冉 2 单仲春 1 肖军 1 唐建峰 2、 3 （ 1. 中石油昆仑燃气有限公司山东分公司， 山东 济南 250000； 2. 中国石油大学（华东） 储运;与建筑工程学院， 山东 青岛 266580； 3. 中国石油大学（华东） 山东省油气;与新能源储运安全重点实验室， 山东 青岛 266580 ） 摘 要： 对现有安全防护设备进行分析，提出常闭电磁阀户内安全防护系统。

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｜ 摘自 《煤气与热力》2026年5月刊 常闭电磁阀户内安全防护系统 董国亮   1 齐晓宇   2 孔冉   2 单仲春   1 肖军   1 唐建峰   2、 3   （ 1. 中石油昆仑燃气有限公司山东分公司， 山东 济南 250000； 2. 中国石油大学（华东） 储运;与建筑工程学院， 山东 青岛 266580； 3. 中国石油大学（华东） 山东省油气;与新能源储运安全重点实验室， 山东 青岛 266580  ） 摘 要：   对现有安全防护设备进行分析，提出常闭电磁阀户内安全防护系统。常闭电磁阀户内安全防护系统主要由常闭电磁阀、燃气表、燃具、压力检测传感装置和声光报警无线联动装置组成。在用户用气情况下，燃具点火时，燃具信号发出装置同步发出用气信号至常闭电磁阀，常闭电磁阀开启，满足用户用气需求；用户不用气时，燃具熄火后停止发送用气信号，常闭电磁阀自动恢复关闭状态，切断供气。常闭电磁阀户内安全防护系统具有用气则通、非用即断的优点，可有效提高城镇燃气户内安全防护水平。 关键词：   城镇燃气 ； 户内安全防护 ； 泄漏切断 ； 常闭电磁阀 1   概述 近年来，我国城市燃气用气人口逐渐增长，2024年我国城市天然气用气人口为48 422.43万 人。随着城镇燃气的广泛应用，燃气安全问题日益凸显。城镇燃气户内安全防护系统对于保障居民生命财产安全至关重要。一个高效的户内安全防护系统，能够及时发现燃气泄漏等安全隐患并迅速采取措施，避免事故发生。GB 55009—2021《燃气工程项目规范》第6.1.9条规定，家庭用户燃气管道应设置当管道压力低于限定值或连接灶具的管道的流量高于限定值时，能够切断向灶具供气的安全装置。目前，常见的安全切断设备有燃气报警器联动电磁切断阀切断系统、切断型燃气表、自闭阀。本文提出常闭电磁阀户内安全防护系统，为城镇燃气用户户内安全提升提供参考。 2   安全防护发展现状 ①　安全监测 通过有线检测加无线传输的方法，利用燃气的红外光谱吸收特性实时监测户内燃气泄漏情况，可以使监测结果更加准确，同时无线传输也提高了监测的灵活性和便捷性 [ 1-2 ] 。安全监测利用网络云平台可以实现可视化管理。杨晓明等人 [ 3 ] 构建网状网络，实现了燃气报警器网络化的智能语音播报功能。这使得报警信息能够更加便捷地传达给用户，提高了报警的及时性和有效性。罗科等人 [ 4 ] 提出的燃气泄漏自动关闭电磁切断阀系统在燃气泄漏时将检测信息传输至云平台进行处理，用户可以通过云平台实时了解燃气使用情况，及时发现潜在的安全隐患。 安全监测装置增加了隐患识别功能。薄军等人 [ 5 ] 设计的基于网络模型的户内燃气安全检查仪，增加了探测器的安全隐患识别功能。通过获取摄像头和传感器信息调取数据集库，实现燃气泄漏检测、简单隐患识别、检查结果告知等功能。这使得安全监测不局限于泄漏发生后的报警，还能够在泄漏前及时发现风险并实施措施，进一步提高了燃气使用的安全性。 ②　 泄漏切断 车立新等人 [ 6 ] 通过对家用燃具耗气量影响因素及自闭阀切断流量的研究，确定了与家用燃具热负荷匹配的自闭阀切断流量，提高了自闭阀的切断准确性。王凡等人 [ 7 ] 提出通过提高自闭阀提杆行程精度或提高膜片回弹性从而提升自闭阀的机械性能，增强了自闭阀的稳定性和可靠性。李文庆等人 [ 8 ] 设计的新型燃气自闭阀对燃气的压力变化具有较高敏感性，可在欠压、超压和升温状态时迅速关闭，提高了自闭阀泄漏切断的及时性。 一些研究者对泄漏切断设备的通信技术应用进行了优化。邵泽华等人 [ 9 ] 利用燃气表通信专用无线射频网络，网关的通信模块通过无线移动网络与运营商网络相连接，使智能燃气表在流量异常时能及时向用户传递信息并切断安全切断阀，实现了远程监控和及时响应，提高了泄漏切断的效率和准确性。 一些研究者对泄漏切断设备的功能模块进行了多功能设计。切断型智能燃气表在功能上不断拓展，具备泄漏关阀报警、流量过载关阀报警、压力过低关阀报警、倾斜关阀报警等多种功能。冯宏法等人 [ 10 ] 探讨了智能燃气表功能模块的设计思路，使得智能燃气表在出现异常情况时能够及时切断并报警，提高了安全性。俞建明等人 [ 11 ] 介绍了智能燃气表蓝牙模块工作流程及试挂分析，能够在发生燃气泄漏时迅速响应，关闭安全切断阀，增强了泄漏切断的可靠性。泄漏切断装置也正向着智能化、多功能化的方向推进。有的智能自闭阀可实现阀门状态数据采集、监测，提高了对燃气泄漏的实时监控能力 [ 12 ] 。自学习的功能也引入智能燃气表。切断型智能燃气表能够根据环境的变化，自动评估已有行为的正确性或优良度，修改自身参数或配置，提高了适应性和可靠性 [ 13 ] 。 3   现有安全防护设备分析 ①　 燃气报警器联动电磁切断阀系统 燃气报警器联动电磁切断阀系统见 图1 。燃气报警器实时监测空气中燃气体积分数，当燃气体积分数超过设定值时，燃气报警器发出声光报警信号，提醒用户注意燃气泄漏。同时，向电磁切断阀发送切断信号，电磁切断阀接收到信号后切断燃气，阻止燃气继续泄漏。当险情排除后，需要人工手动打开电磁切断阀，恢复燃气供应。 图1     燃气报警器联动电磁切断阀系统 ②　切断型燃气表 切断型燃气表除了具备普通燃气表的计量功能外，还具有在检测到异常状态时自动切断的功能。切断型燃气表内部配备信号采集处理电路，负责将测量到的燃气流量信号转换为电子信号，再将电子信号传输至微电脑控制器，微电脑控制器根据预设的阈值判断流量是否异常，当检测到异常流量时，微电脑控制器通过切断阀控制电路切断燃气。 ③　 自闭阀 自闭阀是安装在户内燃气管道上，具有超压、欠压、过流自动关闭的功能，关闭时不借助外部动力，关闭后须手动开启的装置。当出现软管接头松动、软管脱落、动物咬噬漏气、灶具泄漏等故障，管道内会出现不同程度的燃气过流、燃气欠压等情况，自闭阀会在第一时间感知并进行机械切断 [ 14 ] 。自闭阀安装见 图2 ，自闭阀通常安装在燃气表后燃具前。 图2     自闭阀安装 ④　现有户内安全防护效果 燃气报警器具备实时监测燃气体积分数的功能，但容易受到环境影响而产生误报 [ 15 ] ，可能导致电磁切断阀误切断，给用户带来不便。燃气报警器联动电磁切断阀需要定期进行维护，否则可能由于电路板、探头故障老化以及电池亏电等因素而无法准确检测到漏气 [ 14 ] 。切断型燃气表受燃气表电池电量影响较大，当电量低时，可能出现切断阀失灵的情况。 自闭阀具有成本低、安装简单的特点，依靠自身的机械结构实现自动关闭功能。但是，自闭阀对于软管裂纹、管道和燃具密封不良或者燃具意外熄火等情况，无法进行有效切断 [ 16 ] 。受用户用气习惯的影响，如果用户不能每天关闭进户阀门，燃气灶、热水器等进气管若出现微漏，自闭阀难以检测 [ 4 ] 。此外，自闭阀的膜片容易老化，老化后若发生微量泄漏，自闭阀本身无法实现安全切断。 目前户内燃气安全防护系统多采用燃气报警器联动电磁切断阀、切断型燃气表或自闭阀，用户在非用气时间依旧存在泄漏风险。 4   常闭电磁阀户内安全防护系统 本文提出一种常闭电磁阀户内安全防护系统，常闭电磁阀可以在燃气使用结束后自动关闭，配备自检系统，完善报警信号远传功能，减小燃气泄漏风险。 常闭电磁阀户内安全防护系统见 图3 。常闭电磁阀户内安全防护系统主要由常闭电磁阀、燃气表、燃具、压力检测传感装置和声光报警无线联动装置组成。该系统中的燃具需要安装信号发出装置，点火时能同步发出用气信号。常闭电磁阀中具有信号收发装置、压力检测装置以及泵阀。在用户用气情况下，燃具点火时燃具信号发出装置同步发送无线信号至常闭电磁阀，常闭电磁阀开启，满足用户用气需求；用户不用气时，燃具熄火后停止发送用气信号，常闭电磁阀自动恢复关闭状态，切断供气。 图3     常闭电磁阀户内安全防护系统 2个常闭电磁阀之间的部分称为密闭段，通过进气端常闭电磁阀中的泵阀给密闭段注气，进气端常闭电磁阀关闭，在10 s内压力无下降为正常，若压力下降明显即发送信号至声光报警无线联动装置，进行报警并切断。 每天在非用气时段，即常闭电磁阀关闭时段，设定白天、晚间各1次，自动用压力检测传感装置对燃气表后常闭电磁阀至燃具的燃气管道进行压力检测。规定时间内压力最高值与最低值之差的绝对值大于或等于1 000 Pa，压力检测传感装置发送信号至燃气报警器和常闭电磁阀，常闭电磁阀自动锁闭，此时即使收到燃具的用气信号也不会打开阀门，需要维修人员或用户检查并确认无泄漏后，人工开启常闭电磁阀安全锁，常闭电磁阀才能依据燃具的用气信号正常启闭。若报警信号超过一定时间未消除，声光报警无线联动装置会将信号发送至燃气公司客服中心，由客服中心进行电话回访，必要时安排安检人员上门检查。燃气表在未使用燃气的情况下处于常闭状态，用户用气时通气、不用气时恢复切断状态，实现用气则通、非用即断。 5   结束语 常闭电磁阀户内安全防护系统具有用气则通、非用即断的优点，可有效提高城镇燃气户内安全防护水平。 1.   郭兴 , 魏立明 , 郭庆伟 .  基于STM32的综合管廊中燃气泄漏的检测系统设计 [J].  北方建筑 , 2019 ( 3 ): 79 - 82 . 2.   牛富增 , 赵勇 , 张彬 .  基于LPWAN技术的智慧光学燃气报警系统设计 [J].  城市燃气 , 2020 ( 11 ): 15 - 19 . 3.   杨晓明 , 施云波 , 修德斌 , 等 .  基于ZigBee技术的无线智能家用燃气报警系统 [J].  电子设计工程 , 2010 ( 11 ): 146 - 149 . 4.   罗科 , 叶红超 .  一种物联网气表检测燃气泄漏自动关闭电磁阀系统 [C]//中国城市燃气协会安全管理工作委员会.  2021第五届燃气安全交流研讨会论文集（下册） .  北京 : 中国城市燃气协会 , 2023 : 52 - 54 . 5.   薄军 , 未力丹 .  基于YOLOv5网络模型的户内燃气安全检查仪 [J].  煤气与热力 , 2024 ( 2 ): B28 - B30 . 6.   车立新 , 王凡 , 柴家凤 , 等 .  燃气自闭阀切断流量与燃具热负荷匹配性分析 [J].  城市燃气 , 2016 ( 4 ): 31 - 34 . 7.   王凡 , 柴家凤 , 陈婷婷 , 等 .  管道燃气自闭阀使用前后性能变化研究 [J].  煤气与热力 , 2021 ( 1 ): A36 - A42 . 8.   李文庆 , 陈方仁 , 林仕杰 , 等 . 燃气安全自闭阀设计与流场分析 [J]. 轻工机械 , 2022 ( 4 ): 47 - 51,56 . 9.   邵泽华 , 权亚强 .  安全切断型智能燃气表的安全切断技术 [J].  煤气与热力 , 2016 ( 2 ): B25 - B29 . 10.   冯宏法 , 杨庆珍 , 张天才 .  切断型智能燃气表设计思路 [J].  煤气与热力 , 2020 ( 10 ): B26 - B28 . 11.   俞建明 , 厉晶莹 , 沈晓东 , 等 .  智能燃气表与可燃气体探测器联动控制方案 [J].  煤气与热力 , 2022 ( 11 ): B28 - B30 . 12.   林建芬 , 齐研科 , 郑水云 .  对管道燃气智能自闭阀及其标准的一些探讨 [C]//中国城市燃气协会标准工作委员会. 2023年中国城市燃气协会标准工作委员会年会暨燃气安全运营和智慧建设研讨会论文集 .  北京 ： 中国城市燃气协会标准工作委员会 , 2023 : 205 - 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Normally Closed Solenoid Valve‑Based Indoor Safety Protection System DONG Guoliang   1 QI Xiaoyu   2 KONG Ran   2 SHAN Zhongchun   1 XIAO Jun   1 TANG Jianfeng   2, 3   Abstract   Based on an analysis of existing safety protection equipment，this paper proposes a normally closed solenoid valve‑based indoor safety protection system. The system mainly consists of a normally closed solenoid valve，a gas meter，a gas appliance，a pressure detection sensor，and a wireless acousto‑optic alarm device. During gas demand initiation，the gas appliance ignites and its signal transmitter simultaneously sends a gas‑use signal to the normally closed solenoid valve，which then opens to meet the user’s demand. Upon cessation of use，the gas appliance extinguishes and terminates signal transmission. The normally closed solenoid valve automatically returns to the closed state，cutting off the gas supply. This design embodies the core safety principle of “gas‐on‐only‐during‑usage”. It can effectively improve the level of indoor safety protection for urban gas supply. Keywords   urban gas ； indoor safety protection ； leakage shutoff ； normally closed solenoid valve 引用本文：   董国亮,齐晓宇,孔冉,等.常闭电磁阀户内安全防护系统[J].煤气与热力,2026,46(05):69-72. 第一作者： 董国亮，男，高级工程师，本科，主要从事燃气输配系统研究、燃气管网运维、LNG工厂技术革新和改造等工作。 通讯作者： 唐建峰，男，教授，博士，研究方向为城镇燃气管网完整性管理、甲烷监测及减排。 中图分类号：   TU996.7 文章编号： 1000-4416（2026）05-0069-04 文献标识码：   B 责任编辑： 马艳   声明： 本文著作权归《煤气与热力》杂志社有限公司所有。