集成式智能灌漿系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001](—)技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種具有全自動(dòng)控制的智能灌漿檢測(cè)記錄系統(tǒng)。用于水電站灌漿工程中的工程計(jì)量和質(zhì)量監(jiān)控。屬容量、流量測(cè)量類(lèi)(GOlF)。
(二)【背景技術(shù)】:
[0003]灌漿工程一般用在電站水壩施工中。灌漿是指向電站水壩的堤岸、地基等灌入水泥、沙漿等物質(zhì)，以加強(qiáng)牢固性，提高防滲性能。因此，灌漿質(zhì)量將決定電站水壩的整體質(zhì)量。
[0004]現(xiàn)有水電站的灌漿系統(tǒng)總布置圖見(jiàn)圖8所示:為了檢測(cè)向灌漿孔6η內(nèi)灌入的漿液流量、密度、壓力、抬動(dòng)等數(shù)值并進(jìn)行記錄，在灌漿管路2η中順次設(shè)制漿桶In、進(jìn)漿流量傳感器3η、密度傳感器4η、灌漿栗5η、灌漿孔6η、抬動(dòng)傳感器7η、壓力傳感器8η、回漿流量傳感器13η然后送回到制漿桶In(也稱(chēng)攪拌槽)。五個(gè)傳感器分別通過(guò)各傳感器電信號(hào)線(xiàn)
3.1n、4.1n、7.1n、8.1n、13.1n與遠(yuǎn)處的灌楽記錄儀9η傳感器接頭連接，將各傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)送到灌漿記錄儀，再用打印機(jī)1n打印出灌漿施工記錄表，供業(yè)主觀(guān)看，使之了解和掌握灌漿施工質(zhì)量。灌漿記錄儀按需要可設(shè)報(bào)警器11η。壓力傳感器8η和回漿流量傳感器13η間管路上設(shè)有高壓電動(dòng)閥門(mén)12η。
[0005]現(xiàn)有上述灌漿系統(tǒng)中涉及在配漿的制漿桶In中水泥漿液比重測(cè)量是采用人工進(jìn)行:人工將制漿桶中配置好的水泥漿液取樣一塊放在固定體積的比重稱(chēng)上稱(chēng)出重量，便可獲得這一槽水泥漿液的比重。這種人工測(cè)量存在如下問(wèn)題:I)人工采樣費(fèi)工費(fèi)時(shí)。2)比重稱(chēng)維護(hù)困難，每次稱(chēng)重后，必須清洗、晾干，十分麻煩。3)對(duì)水泥漿液的采集是斷續(xù)的，一次取樣代替這一槽水泥漿液的比重，不利于保證灌漿質(zhì)量。
[0006]現(xiàn)有上述灌漿系統(tǒng)中的配漿系統(tǒng)存在如下問(wèn)題:現(xiàn)有制漿桶中漿液的配制全是人工進(jìn)行。按灌漿工程質(zhì)量的要求，不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)、部位、灌漿孔深度均需要不同濃度的水泥漿液。人工配漿需要2至3人全程值守進(jìn)行，且配漿過(guò)程需要不斷地核對(duì)漿液濃度是否達(dá)到了要求，這樣勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、成本高，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，配比準(zhǔn)確率得不到保證。
[0007]現(xiàn)有上述灌漿系統(tǒng)中的涉及灌漿栗、高壓電動(dòng)閥門(mén)及管道等的加壓系統(tǒng)存在如下問(wèn)題:1)由于現(xiàn)有灌漿栗以恒定功率輸出，不能調(diào)節(jié)，且一直以最大功率輸出，而實(shí)際使用中大多數(shù)情況只需要很小的壓力，為了減小管路壓力到實(shí)際需要的壓力大小，需要人工調(diào)節(jié)高壓電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)啟的大小，使部分漿液通過(guò)回漿管路回到制漿桶，以減小壓力，造成能量浪費(fèi)。2)由于現(xiàn)有高壓電動(dòng)閥門(mén)必須由操作人員根據(jù)壓力傳感器Sn處的壓力表顯示的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。3)在進(jìn)行大壓力灌漿時(shí)，由于管路上壓力較大，有爆管的危險(xiǎn)，危及操作人員人身安全。
[0008]現(xiàn)有上述灌漿檢測(cè)記錄系統(tǒng)中的總體布置見(jiàn)圖8，布置特點(diǎn)是:各傳感器和灌漿設(shè)備布局分散，現(xiàn)場(chǎng)線(xiàn)路、管路混亂。灌漿所需的漿液在現(xiàn)場(chǎng)用水泥、砂、添加劑加入清水?dāng)嚢枧渲?，配置過(guò)程中會(huì)有大量的混合物拋灑在現(xiàn)場(chǎng)，導(dǎo)致灌漿材料浪費(fèi)，且嚴(yán)重污染工作面，影響灌漿施工。由于灌漿施工伴隨在整個(gè)水電站的建設(shè)工程中，灌漿施工作業(yè)面涵蓋了整個(gè)水電站各個(gè)角落，每當(dāng)結(jié)束一個(gè)灌漿孔6η的灌漿作業(yè)之后，需要挪動(dòng)全套設(shè)備至下一個(gè)灌漿孔6η周?chē)枰匦掳惭b、調(diào)試設(shè)備；需要設(shè)備、管路的拆卸、移動(dòng)、安裝，均導(dǎo)致費(fèi)時(shí)費(fèi)力、勞動(dòng)強(qiáng)度大。且拆散移動(dòng)設(shè)備中，容易造成設(shè)備損壞、丟失。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0009]本實(shí)用新型提供的集成式智能灌漿系統(tǒng)，其目的有如下六個(gè):I)解決現(xiàn)有人工配漿效率低、配比不準(zhǔn)確、勞動(dòng)強(qiáng)度大、費(fèi)時(shí)費(fèi)工。2)解決現(xiàn)有配漿中水泥漿比重測(cè)量采用人工取樣比重稱(chēng)稱(chēng)重方法，費(fèi)時(shí)費(fèi)工、比重稱(chēng)維護(hù)清洗困難、不連續(xù)采集、灌漿質(zhì)量難保證。
3)解決現(xiàn)有灌漿栗為大壓力恆定功率輸出造成的能量浪費(fèi)、人工操作大壓力高壓電動(dòng)閥門(mén)不安全易傷亡的問(wèn)題。4)改變現(xiàn)有灌漿施工現(xiàn)場(chǎng)線(xiàn)路、管路混亂不堪的局面。5)減少對(duì)灌漿材料的浪費(fèi)和對(duì)工作面的污染情況。6)解決更換灌漿孔時(shí)移動(dòng)設(shè)備費(fèi)時(shí)費(fèi)力、勞動(dòng)強(qiáng)度大和易損壞、丟失設(shè)備的問(wèn)題。
[0010]技術(shù)方案如下:
[0011]集成式智能灌漿系統(tǒng)，包括:制漿桶In，其特征是:
[0012]一設(shè)配制濃漿液的智能制漿系統(tǒng)3F和η臺(tái)智能灌漿單元5F，均通過(guò)網(wǎng)絡(luò)2F與中央服務(wù)器IF通信連接；并設(shè)與智能制漿系統(tǒng)連通的儲(chǔ)漿罐4F，用濃漿輸送管路8F將儲(chǔ)漿罐、送楽栗7F、n臺(tái)智能灌楽單元連通；并設(shè)自來(lái)水管路6F向智能制楽系統(tǒng)和η臺(tái)智能灌楽單元供水；
[0013]二.每臺(tái)智能灌漿單元包括:
[0014]I)設(shè)中間由配電柜連接的灌漿箱19和智能箱18 ;兩箱外的抬動(dòng)傳感器9的電信號(hào)線(xiàn)9a穿過(guò)智能箱引入箱體內(nèi)。2)灌漿箱內(nèi)有:如下的一體式配漿罐1:罐體壁上開(kāi)裝有濃漿電磁閥1.3的濃漿接口、裝有清水電磁閥1.4的兩相對(duì)的清水接口 ；上、下方分別開(kāi)裝有漿液高位壓力傳感器1.1和低位壓力傳感器1.2的壓力接口 ；罐體底部有出漿接口 1.6、上部有回漿接口 1.7 ;經(jīng)與出漿接口連通的漿液管道2順次連通灌漿栗3、進(jìn)漿流量傳感器
4、穿出灌漿箱外的灌漿孔8、再通過(guò)漿液管道穿入灌漿箱內(nèi)的回漿流量傳感器5、壓力傳感器6、高壓電動(dòng)閥門(mén)7，最后通過(guò)上部回漿接口 1.7與罐體連通。3)智能箱內(nèi)有:單片機(jī)控制系統(tǒng)14、鍵盤(pán)15、顯示器16、灌漿記錄儀10、打印機(jī)11、網(wǎng)絡(luò)控制器12、變頻器13、聲光報(bào)警器20 ;其中單片機(jī)控制系統(tǒng)從外向內(nèi)順次設(shè)光耦隔離電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)；其中灌漿記錄儀內(nèi)增設(shè)連接單片機(jī)數(shù)據(jù)交換接口 14.1G的記錄儀通信端口 10.2 ;其中單片機(jī)設(shè)有網(wǎng)絡(luò)通信端口 14.1D,通過(guò)光耦隔離電路連接到網(wǎng)絡(luò)控制器12，再經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2F與中央服務(wù)器IF通信。4)灌漿管路壓力自控系統(tǒng):在三相交流電源17和灌漿栗驅(qū)動(dòng)電機(jī)3.1輸入端
3.1a間增設(shè)變頻器13，變頻器內(nèi)設(shè)與單片機(jī)通信端口 14.1c通信連接的變頻器通信端口
13.1,并順次連接控制回路13.2、主電路13.3。5)控制線(xiàn)及連接:上述罐內(nèi)高位和低位壓力、進(jìn)漿和回漿流量、壓力、抬動(dòng)六個(gè)傳感器分別引出的高位和低位壓力、進(jìn)漿和回漿流量、壓力、抬動(dòng)的六個(gè)電信號(hào)輸出端1.la、l.2a、4a、5a、6a、9a均通過(guò)光耦隔離電路，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)傳感器電信號(hào)輸入接口 14.1A連接；單片機(jī)控制信號(hào)輸出接口 14.1B通過(guò)光耦隔離電路分別與上述濃漿和清水電磁閥的控制線(xiàn)、高壓電動(dòng)閥門(mén)電源端、聲光報(bào)警器電源端 1.3a、1.4a、7a、20a 連接。
[0015]三.智能制漿系統(tǒng)包括:
[0016]I)自動(dòng)配漿管路系統(tǒng):在制漿桶內(nèi)設(shè)置插入分別通入水、水泥粉、沙粒和化學(xué)添加劑的如下四根管路:①插入裝有水管電磁閥IA的自來(lái)水管10，自來(lái)水管入口端與裝有水流量傳感器IB的自來(lái)水供水管路IC連通；②插入裝有水泥電磁閥2A的水泥粉管20，水泥粉管入口與支撐有水泥電子秤2B的水泥漏斗2C連通；水泥漏斗上方為有水泥粉供料控制裝置2D的水泥粉送料裝置出料口 2E !③插入裝有沙粒電磁閥3A的沙粒管30，沙粒管入口與支撐有沙電子秤3B的沙漏斗3C連通；沙漏斗上方為有供料控制裝置3D的沙粒管路送料裝置出料口 3E ;④插入裝有添加劑電磁閥4A的添加劑管40 ;入口端與支撐有添加劑電子秤4B的添加劑漏斗4C連通；添加劑漏斗上方為有添加劑供料控制裝置4D的添加劑送料裝置出料口 4E ;在制漿桶底部開(kāi)有與儲(chǔ)漿罐連通的濃漿液排出口 lna。2)在線(xiàn)式水泥漿液比重計(jì):在上述制漿桶上方，固定一個(gè)拉力傳感器50，拉力傳感器下端以細(xì)線(xiàn)6ο懸吊一個(gè)己知空氣中重量的金屬重物70，且金屬重物完全浸沒(méi)于被測(cè)水泥漿液中，不接觸其它物體；拉力傳感器的電信號(hào)輸出端為5oa。3)在制漿桶上方固定一個(gè)液位檢測(cè)裝置llo，液位電信號(hào)輸出端為lloa。4)設(shè)制漿單片機(jī)系統(tǒng)8ο、制漿鍵盤(pán)9ο、制漿顯示器