智能灌漿壓力控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001](一 )技術(shù)領(lǐng)域:本實(shí)用新型涉及一種灌漿檢測記錄的控制系統(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、流量測量類(GOlF)。
(二)
【背景技術(shù)】
[0002]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。
[0003]現(xiàn)有水電站的灌漿檢測記錄系統(tǒng)總布置圖見圖1所示:為了檢測向灌漿孔6η內(nèi)灌入的漿液流量、密度、壓力、抬動等數(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)楽流量傳感器3η、密度傳感器4η、灌楽栗5η、灌楽孔6η、抬動傳感器7η、壓力傳感器8η、回漿流量傳感器13然后送回到制漿桶In。五個傳感器分別通過各傳感器電信號線3.1n、
4.1η、7.1η、8.1n、13.1與灌楽自動記錄儀9傳感器接頭連接，將各傳感器檢測數(shù)據(jù)送到記錄儀，再用打印機(jī)10打印出灌漿施工記錄表，供業(yè)主直接觀看，使之了解和掌握灌漿施工質(zhì)量。灌漿自動記錄儀按需要可設(shè)報警器11。壓力傳感器和回漿流量傳感器間管路上設(shè)有高壓電動閥門12。
[0004]現(xiàn)有上述灌漿檢測記錄系統(tǒng)中的加壓系統(tǒng)存在如下問題:1)由于現(xiàn)有灌漿栗5η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，為了減小管路壓力達(dá)到實(shí)際需要的壓力大小，需要人工調(diào)節(jié)高壓電動閥門12開啟的大小，使部分漿液通過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)有灌漿管路上的高壓電動閥門必須由操作人員根據(jù)壓力傳感器Sn中壓力表顯示的壓力進(jìn)行實(shí)時調(diào)節(jié)，費(fèi)時費(fèi)工。3)在進(jìn)行大壓力灌漿時，由于管路上壓力較大，有爆管的危險，危及操作人員人身安全。
(三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型提供的智能灌漿壓力控制系統(tǒng)，目的之一是解決現(xiàn)有的灌漿檢測記錄系統(tǒng)中灌漿栗為大壓力恆定功率輸出造成的能量浪費(fèi)、費(fèi)時費(fèi)工的問題。目的之二是解決人工操作大壓力高壓閥門不安全易傷亡的問題。
[0006]技術(shù)方案如下:
[0007]智能灌漿壓力控制系統(tǒng)，包括灌漿檢測記錄系統(tǒng)中的灌漿栗5η的驅(qū)動電機(jī)5、灌漿管路上裝的高壓電動閥門12、聲光報警裝置11、壓力傳感器Sn，其特征是:
[0008]I)增設(shè)變頻器2，變頻器主電路2.3的電源輸入端接三相交流電輸入1，變頻器的三相交流電輸出端2a接灌漿栗驅(qū)動電機(jī)5電源輸入端。2)設(shè)單片機(jī)控制系統(tǒng)6，其內(nèi)順次連有光耦隔離電路、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)。單片機(jī)設(shè)輸入設(shè)備鍵盤、輸出設(shè)備顯示器。單片機(jī)與變頻器上分別有傳輸信息的通信端口。3)灌漿檢測記錄系統(tǒng)中壓力傳感器的電信號輸出端
8.1n通過光耦隔離電路、A/D轉(zhuǎn)換連接到單片機(jī)電信號輸入端口 6.4 ;單片機(jī)控制輸出端口6.6通過光耦隔離電路分別與灌漿管路上的高壓電動閥門和聲光報警裝置控制輸入端口連接。上述單片機(jī)與變頻器之間的通信端口，可采用RS232、RS485、光纖或者以太網(wǎng)接口。
[0009]本實(shí)用新型有益效果:
[0010]I)由于增設(shè)變頻器，使灌漿栗驅(qū)動電機(jī)電源頻率、電壓可按需要設(shè)定，即實(shí)現(xiàn)灌漿栗輸出功率可按需要控制調(diào)節(jié)，可大大節(jié)約電能。2)管路壓力由系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)，實(shí)時高效，免去人工勞動。3)由單片機(jī)通信接口控制變頻器，使操作人員遠(yuǎn)離高壓管路；同時因有光耦隔離，使操作人員遠(yuǎn)離強(qiáng)電系統(tǒng)，均保證了人身安全。4)由聲光報警裝置和電動高壓電動閥門對管路壓力超限自動報警、自動開啟高壓電動閥門泄壓，避免壓力超限導(dǎo)致大壩壩基抬動，進(jìn)而造成嚴(yán)重工程事故。便于水電站建設(shè)過程中向邊坡、帷幕、壩基等灌漿施工。
(四)
【附圖說明】
[0011]圖1現(xiàn)有水電站的灌漿檢測記錄系統(tǒng)總布置圖。
[0012]圖2智能灌漿壓力控制系統(tǒng)電路方框圖。
(五)
【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)施例智能灌漿壓力控制系統(tǒng)，包括如下部分:
[0014]I)見圖2，增設(shè)變頻器2，變頻器主電路2.3電源輸入端接市電三相交流電輸入I，變頻器主電路2.3的三相交流電輸出端2a接灌漿栗驅(qū)動電機(jī)5電源輸入端。主電路2.3 —般包括整流濾波電路和IGBT等器件和電路。這里變頻器選用380V-15KW通用變頻器，因是市售產(chǎn)品，這里不再詳述。設(shè)單片機(jī)控制系統(tǒng)6，其內(nèi)設(shè)順次連有的光耦隔離電路6.1、A/D轉(zhuǎn)換6.2、單片機(jī)6.3。單片機(jī)設(shè)輸入設(shè)備鍵盤7、輸出設(shè)備顯示器8。單片機(jī)和變頻器上分別有傳輸信息的單片機(jī)通信接口 6.5和變頻器通信接口 2.10變頻器通信接口 2.1接收的信息經(jīng)控制電路2.2控制主電路2.3，以調(diào)節(jié)灌漿栗驅(qū)動電機(jī)5電源的頻率、電壓。通信接口采用RS232、RS485、光纖或者以太網(wǎng)接口。
[0015]見圖1、圖2，灌漿檢測記錄系統(tǒng)中壓力傳感器Sn的電信號輸出端8.1n通過光耦隔離電路6.1, A/D轉(zhuǎn)換6.2，連接到單片機(jī)6.3電信號輸入端口 6.4。單片機(jī)控制輸出端口6.6通過光耦隔離電路6.1分別與灌漿管路上裝的高壓電動閥門12和聲光報警裝置11控制輸入端口連接。
[0016]工作過程:操作人員通過鍵盤7設(shè)定灌漿管路壓力，并設(shè)置最大管路壓力的限制值。單片機(jī)6.3從壓力傳感器Sn輸出的電信號8.1n獲得當(dāng)前管路壓力，并通過通信接口6.5控制變頻器適當(dāng)調(diào)整灌漿栗驅(qū)動電機(jī)5的輸出功率，使灌漿壓力達(dá)到設(shè)定值。當(dāng)出現(xiàn)意外情況導(dǎo)致無法通過變頻器調(diào)節(jié)管路壓力時，單片機(jī)控制聲光報警器發(fā)出報警信息。當(dāng)出現(xiàn)意外情況，管路壓力超過設(shè)定的最大管路壓力，并且單片機(jī)控制系統(tǒng)無法控制壓力下降時，單片機(jī)通過控制信號輸出端口 6.6開啟高壓電動閥門，被動降低壓力，并控制聲光報警器發(fā)出報警信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.智能灌漿壓力控制系統(tǒng)，包括灌漿檢測記錄系統(tǒng)中的灌漿栗(5η)的驅(qū)動電機(jī)(5)、灌漿管路上裝的高壓電動閥門(12)、聲光報警裝置(11)、壓力傳感器(Sn)，其特征是: 1)增設(shè)變頻器(2)，變頻器主電路(2.3)的電源輸入端接三相交流電輸入(1)，變頻器的三相交流電輸出端(2a)接灌漿栗驅(qū)動電機(jī)(5)電源輸入端； 2)設(shè)單片機(jī)控制系統(tǒng)(6)，其內(nèi)順次連有光耦隔離電路、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)；單片機(jī)設(shè)輸入設(shè)備鍵盤(7)、輸出設(shè)備顯示器(8);單片機(jī)與變頻器上分別有傳輸信息的通信端口 ； 3)灌漿檢測記錄系統(tǒng)中壓力傳感器的電信號輸出端(8.1n)通過光耦隔離電路、A/D轉(zhuǎn)換連接到單片機(jī)電信號輸入端口(6.4);單片機(jī)控制輸出端口(6.6)通過光耦隔離電路分別與灌漿管路上的高壓電動閥門和聲光報警裝置控制輸入端口連接。2.按權(quán)利要求1所述智能灌漿壓力控制系統(tǒng)，其特征是:所述單片機(jī)與變頻器之間的通信端口，采用RS232、RS485、光纖或者以太網(wǎng)接口。
【專利摘要】智能灌漿壓力控制系統(tǒng)。在灌漿檢測記錄系統(tǒng)中的灌漿泵驅(qū)動電機(jī)和三相交流電源間增設(shè)通用變頻器；并設(shè)控制變頻器的含光耦隔離電路、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)、鍵盤、顯示器。單片機(jī)與變頻器間用通信端囗連接。單片機(jī)輸入端囗接灌漿系統(tǒng)中壓力傳感器的電信號輸出端,單片機(jī)輸出端囗分接灌漿管路高壓電動閥門和聲光報警器。單片機(jī)使灌漿泵驅(qū)動電機(jī)電源的頻率、電壓、輸出功率和漿液管壓力等可按需要設(shè)置、控制和調(diào)節(jié),可大大節(jié)約電能。實(shí)現(xiàn)灌漿壓力自動控制，免去人工勞動。操作人員遠(yuǎn)離高壓管路，不會受爆管威脅，強(qiáng)弱電隔離，保證操作人員的安全。用于水電站建設(shè)過程中向邊坡、帷幕、壩基等灌漿施工。
【IPC分類】G05F1/66, G05D16/20
【公開號】CN204832983
【申請?zhí)枴緾N201520403137
【發(fā)明人】樊啟祥, 蔣小春, 周紹武, 黃燦新
【申請人】成都中大華瑞科技有限公司, 中國長江三峽集團(tuán)公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月12日