專利名稱：使用容器在管道中運(yùn)送物品的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道輸送，直線電動(dòng)機(jī)，自動(dòng)控制，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，無線電通信及測(cè)距技術(shù)。
技術(shù)背景目前，零散小件物品的運(yùn)送主要依靠傳統(tǒng)的交通工具如摩托車、汽車、火車、船只和飛機(jī)等來實(shí)現(xiàn)。 這些工具在運(yùn)送小件物品如票據(jù)時(shí)能源消耗大(如一張飛機(jī)票和運(yùn)載工具之間重量可以相差千倍，而且一 般使用燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)動(dòng)車能量轉(zhuǎn)化率低于20%),速度慢(在交通擁擠的城市平均速度一般低于60公里 /小時(shí))，總而言之效率低下。而當(dāng)前的管道輸送技術(shù)僅能運(yùn)送很少種類的物品。對(duì)于其他種類的小件物品 沒有有效的運(yùn)送方法。 發(fā)明內(nèi)容為了實(shí)現(xiàn)小件物品的高效運(yùn)送，本發(fā)明提供了一種使用容器在管道中運(yùn)送物品的方法和系統(tǒng)。該方法 和系統(tǒng)能夠提供高速、低能耗、適應(yīng)性好及自動(dòng)化水平較高的小件物品運(yùn)送服務(wù)。本發(fā)明所述的管道由塑料或金屬制成，需要運(yùn)送的物品在運(yùn)送前被裝入容器，在支線中使用的容器主 要部分可以由工程塑料制成，外形可以是柱形，橄欖形，球形，但不僅限于這3種外形，容器長(zhǎng)度可以是2 倍標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)，半長(zhǎng)。在主干管道中使用的容器可以由塑料和(或)金屬制成外形可以是流線型以降 低氣阻并提供一定的升力，容器可以裝有活動(dòng)和(或)固定的翼以提供升力，容器在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)盡量不接 觸管壁，因此容器外徑可以和管道內(nèi)徑有較大差距。


具體實(shí)施方式
如附圖l所示，管道內(nèi)壁2由塑料或金屬制成，使用塑料制作管道時(shí)可以使用難燃塑料以防止可能發(fā) 生的火災(zāi)和其他危害，內(nèi)管與外壁間可以有隔音隔熱難燃的夾層3以減少可能的噪音并不致使管道溫度過 高或過低，4為外覆鋼鎧，5為塑膠保護(hù)套，6為電纜，7為通信線纜。管道內(nèi)截面l可以為圓形或橢圓形。 在管道的彎曲部分其內(nèi)徑略大于直管以方便容器通過。如附圖2所示，當(dāng)支線管道7中運(yùn)送的容器序列接近壓縮氣體的推動(dòng)能力上限時(shí)，利用隔離閥1可以 隔離不同的氣壓區(qū)間，在傳送方向的隔離閥一端儲(chǔ)氣罐2或氣泵3通過輸氣孔提供高壓氣流，在隔離閥的 另一端氣泵從管道中抽氣，為下一次傳送容器序列做準(zhǔn)備。4為自動(dòng)控制的氣閥，5為氣流方向，6為需要 被運(yùn)送的容器，8為容器的運(yùn)動(dòng)方向。在支線中使用的容器外形可以是柱形，橄欖形，球形，但不僅限于這3種外形，容器長(zhǎng)度可以是2倍 標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)，半長(zhǎng)。2倍標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)容器的外徑可以顯著小于微波信號(hào)時(shí)，根據(jù)指令和自身程序計(jì)算后返回給微波接收器射頻信號(hào)(這些信號(hào)都可以加密)，告知系統(tǒng) 其唯一標(biāo)識(shí)及收到指令的時(shí)間，系統(tǒng)可以憑信號(hào)返回的時(shí)間確定容器的位置及運(yùn)動(dòng)速率。容器的一種如附 圖3所示，在l處有最大外徑，其接近管道的內(nèi)徑，容器的最大截面處外形輪廓與管道內(nèi)輪廓相近以減少 氣體的泄漏。需要運(yùn)送的物品裝在容器腔2內(nèi)，容器上可以但不必須安裝若干輪子3，這些輪子的作用是 減少容器與管壁間的摩擦力。需要運(yùn)送的物品在運(yùn)送前被裝入容器。如果物品尺寸較小，容易在容器內(nèi)晃動(dòng)則可以用塑料壓簧將其 緊固。在支線上主要以壓縮氣體作為動(dòng)力推動(dòng)容器運(yùn)動(dòng)。支線管道上每隔若干距離有隔離閥、輸氣孔、微波發(fā)射器接收器、氣壓計(jì)，溫度計(jì)，濕度計(jì)、煙霧感 應(yīng)器、FDDI收發(fā)器(光纖通信)等。某些運(yùn)送量較大的支線管道可以構(gòu)成雙環(huán)路，雙環(huán)路輸送管道有助于 提高系統(tǒng)的可靠性。如附圖4所示，在主干管道1中主要使用直線電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)容器運(yùn)動(dòng)，在短距離傳輸時(shí)也可以使用氣流 推動(dòng)而非直線電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。容器帶有可收放的輪子2。使用直線電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力時(shí)管道附有直線電動(dòng)機(jī)定子 繞組3，管道內(nèi)部氣壓可以低于常壓以減少空氣阻力。使用直線電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)時(shí)容器外附或內(nèi)嵌直線電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子4 (可以是百葉窗形的鋁架)，容器外形可以是流線型以降低氣阻并提供一定的升力，容器可以裝有可 活動(dòng)和(或)固定的翼7以提供升力并控制容器的管壁的距離和姿態(tài)，容器在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)盡量避免接觸 管壁，因此容器外徑可以和管道內(nèi)徑有較大差距，容器可以較大，以便裝入整數(shù)個(gè)全高的支線容器5。在需要從多個(gè)分支管道做選擇時(shí)，可以使用分支管道選擇閥，包括旋柱閥和旋球閥。旋柱或旋球是運(yùn) 動(dòng)部件，內(nèi)部有1個(gè)或1個(gè)以上或直或彎的通道，直通道截面與直管的最大截面相當(dāng)，彎的通道截面稍大 于直的通道以便于容器通過。旋柱或旋球轉(zhuǎn)動(dòng)到特定位置時(shí)接通選中的管道。 一種在管道中使用的分支管 道選擇閥如附圖5所示，閥體1內(nèi)有閥球2，閥球有一個(gè)彎曲的通道3，通道在圖5a狀態(tài)時(shí)接通入口6和 出口4,閥球轉(zhuǎn)動(dòng)某個(gè)角度后處于狀態(tài)b時(shí)接通入口 6和出口 5。 a狀態(tài)時(shí)容器運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?， b狀態(tài)時(shí)容 器運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?。入口處有出氣管9和排水管10。控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)送方和接受方的要求(時(shí)限、地點(diǎn)、溫度、濕度、接受方是否接受、接受方容量、保 價(jià)等)及運(yùn)送物品的性質(zhì)(如易爆、易燃、放射性、劇毒、腐蝕、未洗膠巻、易碎物品等)對(duì)發(fā)送物品在 底層檢查交換站進(jìn)行安全檢査以排除違法運(yùn)送申請(qǐng)，并根據(jù)系統(tǒng)的情況確定是否承運(yùn)，如果承運(yùn)則擬定每 個(gè)容器的運(yùn)送方案(如路由、平均速率、最高加速度等)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)運(yùn)送方案控制容器的傳輸并監(jiān)控 管道的工作狀況以便及時(shí)做出方案調(diào)整。各種閥門、微波收發(fā)器、氣壓計(jì)、溫度計(jì)、濕度計(jì)、煙霧感應(yīng)器、 供電系統(tǒng)、底層檢査交換站、終端用戶設(shè)備與控制系統(tǒng)的交互等監(jiān)測(cè)、控制和其它交互信息均接入最近的 終端接入服務(wù)器，需要在本地處理的由終端處理器處理，需要進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊的通過FDDI收發(fā)器(光纖通 信)與其他遠(yuǎn)程設(shè)備通訊。 一般每個(gè)高層交換儲(chǔ)存站擁有一套集散控制系統(tǒng)，監(jiān)控所轄區(qū)域的所有自動(dòng)控 制設(shè)備，與其他同級(jí)控制系統(tǒng)協(xié)同工作，并接受更高級(jí)控制系統(tǒng)的調(diào)度指揮。說明朽

圖1:支線管道垂直剖面示意2:支線管道工作示意圖L F3: —種支線容器示意A —種千線容器示意5: —種分支管道選擇閥工作狀態(tài)示意圖
權(quán)利要求
1. 一種通過管道運(yùn)送物品的方法和系統(tǒng)，包括輸送管道；隔離閥；分支管道選擇閥；氣閥；風(fēng)機(jī)；儲(chǔ)氣罐；氣溫調(diào)節(jié)器；裝運(yùn)物品的容器(內(nèi)嵌有計(jì)算能力的射頻芯片，直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)內(nèi)嵌電機(jī)轉(zhuǎn)子)；供電系統(tǒng)；除濕排水系統(tǒng)；微波收發(fā)器；終端處理器；終端接入服務(wù)器；底層檢查交換站；高層交換儲(chǔ)存站；直線電動(dòng)機(jī)；有線通訊網(wǎng)絡(luò)。該方法和系統(tǒng)的特征在于，將需要運(yùn)送的物品裝入特定的容器后再進(jìn)行運(yùn)送。
2. 如權(quán)利要求1所述的運(yùn)送方法和系統(tǒng)，其特征在于動(dòng)力主要不是由容器提供。
3. 如權(quán)利要求1所述的運(yùn)送方法和系統(tǒng)，其特征在于容器內(nèi)有射頻芯片，該芯片有計(jì)算能力。
4. 如權(quán)利要求1所述的運(yùn)送方法和系統(tǒng)，其特征在于容器內(nèi)射頻芯片到管道內(nèi)微波發(fā)射器發(fā)射的 微波信號(hào)時(shí)，根據(jù)微波發(fā)射器送到的指令和自身程序計(jì)算后返回給微波接收器射頻信號(hào)(這些信號(hào)都可以 加密)，告知系統(tǒng)其唯一標(biāo)識(shí)及收到指令的時(shí)間，系統(tǒng)可以憑信號(hào)返回的時(shí)間確定容器的位置及運(yùn)動(dòng)速率。
5. 如權(quán)利要求1所述的運(yùn)送方法和系統(tǒng)，其特征在于使用分支管道選擇閥，包括旋柱閥和旋球閥 接通選中的管道。旋柱或旋球是運(yùn)動(dòng)部件，內(nèi)部有l(wèi)個(gè)或l個(gè)以上或直或彎的通道，直通道截面與直管的 最大截面相當(dāng)，彎的通道截面稍大于直的通道以便于容器通過。旋柱或旋球轉(zhuǎn)動(dòng)到特定位置時(shí)接通選中的 管道。
6. 如權(quán)利要求1所述的運(yùn)送方法和系統(tǒng)，其特征在于使用直線電動(dòng)機(jī)做為動(dòng)力時(shí)，將直線電動(dòng)機(jī) 定子繞組固定在管道上，轉(zhuǎn)子固定在容器上。
7. 如權(quán)利要求1所述的運(yùn)送方法和系統(tǒng)，其特征在于使用直線電動(dòng)機(jī)做為動(dòng)力時(shí)，管內(nèi)氣壓可以 小于常壓以減少空氣阻力。
全文摘要
為了實(shí)現(xiàn)小件物品的高效運(yùn)送，本發(fā)明提供了一種使用容器在管道中運(yùn)送物品的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)能夠提供高速、低能耗、適應(yīng)性好及自動(dòng)化水平較高的小件物品運(yùn)送服務(wù)。
文檔編號(hào)B65G51/04GK101264828SQ200710043729
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者李明輝 申請(qǐng)人:李明輝