[发明专利]一种土压平衡盾构渣土处理智能控制系统及应用

说明书

本发明提供一种土压平衡盾构渣土处理智能控制系统，包括设备系统、上位机、PLC控制系统、传感器监测系统和生产信息记录系统。通过在现有土压平衡盾构渣土处理设备基础上安装上位机、PLC控制系统、传感器监测系统和生产信息记录系统，实现土压平衡盾构渣土处理的自动控制和生产信息的自动记录。该控制系统可集中控制渣土处理设备，处理过程为半自动运行，仅需控制启停按钮，且生产数据自动记录，电脑终端可一键生成生产记录表，节约了统计数据人工成本，促使盾构渣土处理向安全化、智能化方向发展。

技术领域

本发明涉及固体废弃物环保处理领域，特别是涉及土压平衡盾构渣土处理智能控制系统。

背景技术

随着全国城市化进程的推进和城市的快速发展，人们对地下空间的利用越来越广泛，特别是地铁的建设，伴随着新基建的浪潮成为城市发展的重要组成部分。我国大多数地铁隧道采用盾构掘进技术，由此产生的盾构渣土含水量大，占地面积大，不易贮存，且存在环境污染和安全风险。因此在许多城市，盾构渣土处理设施应运而生。

土压平衡盾构渣土处理技术是应用较为广泛的一种盾构渣土处理工艺，通过对土压平衡盾构产生的渣土进行造浆、预筛分、螺旋提升、洗砂、泥砂分离、泥浆调理、泥水分离等步骤，将渣土转化为碎石、中粗砂、细砂、干土和水，其中固体物料可以作为建材回收利用或外运，水循环利用或外排，实现了渣土的无害化、减量化处理。目前大多数盾构渣土处理工程主要依赖操作人员在设备旁手动控制所有设备进完成渣土处理的各个阶段，设备自动化程度低，对操作人员技术要求高，且存在施工安全风险；没有安装传感器监测系统，操作人员主要依靠肉眼观察和经验控制设备的运行状态和施工参数，施工连续性和稳定性无法保证；设备数量多，生产记录需要专人负责，并且人工记录数据工作量大，精准度不高，整体运行对操作人员的数量和素质要求高，人工成本高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种土压平衡盾构渣土处理智能控制系统，在现有渣土处理设备设施的基础上，通过安装上位机、PLC控制系统、传感器监测系统和生产信息记录系统，实现盾构渣土处理设备智能控制。

本发明的技术方案如下：

一种土压平衡盾构渣土处理智能控制系统，包括设备系统、上位机、PLC控制系统、传感器监测系统和生产信息记录系统。

所述设备系统包括预处理系统1、泥砂分离系统2、泥浆调理系统3、泥水分离系统4和水循环系统5，其中：

所述预处理系统1包括滚筒化浆筛分机11、螺旋提升机12、斗轮洗砂机13、一级脱水筛14、皮带机15和预处理池16。所述滚筒化浆筛分机11安装在预处理池16外，出浆口通过钢结构斜槽与螺旋提升机12入料口相连，所述螺旋提升机12和斗轮洗砂机13安装于预处理池16内，所述一级脱水筛安装于预处理池16外，出料口下方安装皮带机15。

所述泥砂分离系统2包括砂泵21、旋流器22、二级脱水筛23和皮带机24。所述砂泵21安装在预处理池16外，进料口连接管道延伸入预处理池16中，出料口通过管道与旋流器22进料口连接，所述旋流器22架设在二级脱水筛23上，泥浆出料口通过管道延伸至泥浆池33上方，所述二级脱水筛23出料口下方安装皮带机24。

所述泥浆调理系统3包括搅拌器31、储料罐32和泥浆池33。所述搅拌器31安装在泥浆池33中，所述储料罐32安装在泥浆池33上方，包括罐体321、螺旋卸料器322和气动阀门323，气动阀门323通过橡胶气管与气罐42管道相连，螺旋卸料器322电机通过控制线和气动阀门323相连。