[发明专利]一种精准配灌浆控制系统

说明书

一种精准配灌浆控制系统，用于将原浆按照实际灌浆浆液密度需求进行二次配置，并按照灌浆施工要求将经配置后的浆液以系统预设的流量和压力精准灌入地层，包括上位机、与上位机通信连接的显示器和PLC逻辑控制器，以及与所述PLC逻辑控制器通信连接的采集单元和执行单元；所述执行单元控制进浆单元、配浆单元、灌浆单元和返浆单元协同配送浆。本申请全程自动化实现配浆、灌浆，能够对配灌浆全流程的参数进行监控采集，保证灌浆浆液密度、压力与预设方案匹配，执行精度高；同时，能够最大程度实现合格浆液的重复利用，大大缩小了浆液投入成本。

技术领域

本发明涉及水利水电基础处理器械系统领域，尤其涉及基建灌浆送浆系统领域，具体涉及一种精准配灌浆控制系统。

背景技术

现代水利水电基础处理施工类型中，基础灌浆工程占有很大的比例。灌浆工程施工工序可大致分为钻孔和灌浆两大工序。具体到灌浆施工，其主要工序环节有：浆液的制备、浆液储存、浆液输送、二次配浆、浆液灌入地层、以及这些过程中的质量控制。

基础处理灌浆前有一道必须的配浆工序，即用原浆加清水的方式调制出需要的浆液密度。传统的配浆设备为人工加注、机械搅拌，配浆效率低，劳动强度大。

基础处理灌浆项目施工现场的配浆站往往离送浆站和制浆站比较远，有一定的距离。原浆通过管道长距离输送到配浆站并没有专门的设备进行监测，因为每一次送完浆或者管道清洗后，管道当中都会留下少许的浆液和冲洗水的混合物，待第二次送浆时会将管道中的余留混合物一并送出，进入配浆站，这就对原始的浆液造成了污染或者数据上面的不稳定性，不符合当代提出的精确配浆目标。

传统的配浆站有双层搅拌桶结构或者单个搅拌桶结构，但是大部分的设计是将搅拌电机和减速机直接安装在搅拌桶顶部，结构件与搅拌桶是一个整体，这种结构当电机工作时会引起搅拌桶有的振动，从而对搅拌桶上的传感器造成影响，增大了误差。

目前市场上已经提出了配浆系统的想法，但是用在基础处理施工中的水泥浆液配浆的系统并没有，怎样对原始浆液进行监测、怎样对灌浆后地下返浆的浆液进行监测、怎样将这些功能集成为一体的设备？目前并没有具体的实现方法和现有的设备。

综上所述，在分析现有设备的不足情况下，我们对带监测功能的集成化配浆系统及其实现方法进行研究，目的是要解决上述的问题，实现配浆自动化并且完善监测功能，确保配浆质量，推动基础处理施工设备的自动化程度。

发明内容

为了解决现有技术中采用传统人工配浆精度差，效率低，同时在较长时间灌浆过程中可能导致浆液沉降引起的密度不均等技术问题，本申请提供一种精准配灌浆控制系统，能够完全替代人工作业进行配浆，效率更高；通过称重传感器和流量计对各路浆液和清水进行双重剂量，确保配浆的送浆的精准度，使得最终灌浆质量可以按照预设施工计划进行实施。再者，本系统创造性的还设置有返浆单元和不同于现有技术的搅拌单元，使得整个过程中对于浆液的利用率和精准度相较于现有技术具有实质性的突破和显著进步。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

在对本系统工作原理进行说明之前，首先，申请人针对本系统的使用背景及上下游系统功能和完备流程进行简述。基础灌浆工程在水利水电基础处理中非常常见，其主要的工序环节依次包括：浆液的制备→浆液的储存→浆液的输送→二次配浆→浆液灌入地层。其中，

浆液的制备：浆液的制备是由制浆站或者制浆系统完成，将特定标号的水泥等固化粉末与水以特定的比例制备成的高浓度浆液，俗称原浆。

浆液的储存和输送：现有技术中主要由输浆管路通过需要输送浆液的上下游节点的工作人员通过协调和人工操作的方式进行输送浆液；而本实施例提供的技术方案即为替代现有的人工输送浆液的过程。