CN106444660B - 一种回灌控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回灌控制系统，包括回灌水供给管路，回灌水供给管路经由过滤器进行过滤、压力罐进行保压后将回灌水输送给回灌井；所述过滤器的进口和出口均设置压力监测元件，所述压力罐的进口设置流量监测元件，压力监测元件和流量监测元件均与客户端应用终端通信，客户端应用终端对过滤器进出口压力及压力罐流量进行控制。本发明的回灌控制系统通过布设监测元件对回灌系统的各数据进行监测，并通过客户端应用终端可以自动控制施工现场回灌操作自动化运行。
Description
技术领域
本发明属于基坑降水回灌工程领域，具体涉及一种回灌控制系统。
背景技术
在土建工程中，回灌施工主要有两个目的，一方面是减小地基沉降，保护周边建筑物，另一方面是为了节约地下水资源，保护生态环境。现有的回灌系统大多存在以下不足：
1、回灌设备数据采集自动化程度低，主要依靠人工记录，导致数据的收集滞后、漏记、错记的几率较大，使回灌数据的可参考性大大降低；
2、回灌运行过程中，回灌设备的操作需要投入大量的人力，还要定期排班进行设备的开启、关闭、清理等日常工作，如此会增加人员成本，且工作实际效果不好；
3、回灌数据信息量大，导致信息整理时间周期长，数据安全性保障较低。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种回灌控制系统，可以实现现场回灌运行操作自动化运行。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种回灌控制系统，包括回灌水供给管路，回灌水供给管路经由过滤器进行过滤、压力罐进行保压后将回灌水输送给回灌井；所述过滤器的进口和出口均设置压力监测元件，所述压力罐的进口设置流量监测元件，压力监测元件和流量监测元件均与客户端应用终端通信，客户端应用终端对过滤器进出口压力及压力罐流量进行控制。客户端应用终端收集过滤器和压力罐的数据，通过控制变频加压泵的频率使回灌水符合要求压力，通过监测控制压力罐的流量，调节供给给回灌井的回灌流量，客户端应用终端的监测控制可以实现现场回灌运行操作自动化运行。
所述客户端应用终端与数据处理服务器通信，所述数据处理服务器与数据库服务器通信。数据处理服务器和数据库服务器为信息处理平台，可以向用户提供关于回灌数据的相应信息。
所述客户端应用终端与GPRS模块通信，GPRS模块与移动终端通信。通过GPRS模块的设置，客户端应用终端可以将回灌信息给用户发送手机信息，使回灌运行情况掌握在手。
优选的，所述回灌水供给管路与集水箱连接，集水箱与水源连通，所述集水箱底部设置排污阀。将水先送入集水箱进行储存，可以对水进行初步过滤沉淀，集水箱设置排污阀，可以定期对集水箱进行清污。
所述集水箱内设置液位监测元件，液位监测元件与客户端应用终端通信。实时监测集水箱的液位，对集水箱内水量进行控制。
所述回灌水供给管路上设置变频加压泵，所述变频加压泵与客户端应用终端通信。客户端应用终端可以设定变频加压泵的频率，将回灌水加压到指定压力。
所述回灌水供给管路在变频加压泵前后均设置电磁开关阀，所述电磁开关阀与客户端应用终端通信。通过客户端应用终端控制电磁开关阀的开关，使水进入过滤器；也可以先控制变频加压泵前的电磁开关阀开启，通过变频加压泵加压到设定压力后，再控制变频加压泵后的电磁开关阀开启，使水进入过滤器。
所述回灌水供给管路在过滤器进口处设置截止阀，所述回灌水供给管路上还设置止回阀。设置截止阀和止回阀，确保回灌水的流向，避免水会发生倒流。
所述过滤器与动力装置连接，所述过滤器底部设置排污阀，所述动力装置和排污阀均与客户端应用终端通信。可以通过在客户端应用终端设定过滤器的进出口过滤器的压差值使动力装置自动启动、停止，实现过滤功能。通过在客户端应用终端控制排污阀自动开启、关闭，进行定期清洗过滤器。
所述过滤器和压力罐之间通过第一连通管路连接，所述第一连通管路上设置截止阀。设置截止阀，确保回灌水的流向，避免水会发生倒流。
所述压力罐与压力监测元件连接，压力监测元件与客户端应用终端通信。客户端应用终端通过压力监测元件监控压力罐的压力，保证其在安全状态下运行。
所述压力罐上设置压力表和排气阀。压力表可以显示压力罐中的压力，排气阀能使压力罐中的空气排空。
所述压力罐与回灌井之间通过第二连通管路连接，所述第二连通管路上设置截止阀。设置截止阀，确保回灌水的流向，避免水会发生倒流。
所述第二连通管路上设置分流器，分流器通过多个第三连通管路分别与多个回灌井连通，分流器将第二连通管路的回灌水分流后输送给多个回灌井。分流器将第二连通管路的回灌水进行分流，分送给不同回灌井。
所述第三连通管路上设置流量监测元件，流量监测元件与客户端应用终端通信。客户端应用终端通过流量监测元件监控第三连通管路的流量，以便控制给回灌井提供的水量。
所述回灌井处设置液位监测元件，液位监测元件与客户端应用终端通信。客户端应用终端实时监测回灌井内的液位，便于对系统前部各阀门的调控。
本发明的有益效果为：
本发明的回灌控制系统通过布设监测元件对回灌系统的各数据进行监测，并通过客户端应用终端可以自动控制施工现场回灌操作自动化运行。
本发明通过数据处理服务器和数据库服务器，建立了回灌数据信息处理平台，可以实现数据远程调用和存储，并且将以计算机群的方式远程计算，实时传回现场请求数据信息。
本发明通过客户端应用终端和GPRS模块的设置，可以将回灌信息给用户发送手机信息，使回灌运行情况掌握在手。
本发明对于回灌系统的数据可以自动监测采集，且数据信息通过信息处理平台进行处理，信息处理周期短，且更能保障数据安全性。
附图说明
图1为本发明回灌控制系统示意图；
图2为本发明的回灌控制系统参数设定界面示意图；
图3为本发明的数据调用模块示意图；
图中，1、集水箱，2、液位传感器，3、电磁开关阀，4、变频加压泵，5止回阀，6、截止阀，7-1、压力变送器，7-2、压力变送器，7-3、压力变送器，8、电动排污阀，9、过滤器，10、电动机，11、电控流量计，12、压力罐，13、压力表，14、自动排气阀，15、分流器，16、电控流量调节阀，17、液位计、18、手动排污阀，19、电器控制柜，20、GPRS模块，21、客户端应用终端，22、数据库服务器，23、数据处理服务器；
J-1、集水箱液位显示框，J-2、变频泵频率显示框，J-3、电磁开关阀控制按钮，J-4-1、变频泵控制按钮，J-5、进口压力显示表，J-6、压力差显示框，J-7、过滤器电机启闭控制按钮，J-8、电动排污阀启闭控制按钮，J-9、出口压力显示表，J-10、压力罐压力显示表，J-11-1、电动调节阀控制按钮，J-11-2、电动调节阀控制按钮，J-11-3、电动调节阀控制按钮，J-11-4、电动调节阀控制按钮，J-12-1、流量显示框，J-12-2、流量显示框，J-12-3、流量显示框，J-12-4、流量显示框，J-13-1、回灌井液位显示框，J-13-2、回灌井液位显示框，J-13-3、回灌井液位显示框，J-13-4、回灌井液位显示框。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种回灌控制系统，包括回灌水供给管路，回灌水供给管路经由过滤器进行过滤、压力罐进行保压后将回灌水输送给回灌井；过滤器的进口和出口均设置压力监测元件，压力罐的进口设置流量监测元件，压力监测元件和流量监测元件均与客户端应用终端通信，客户端应用终端对过滤器进出口压力及压力罐流量进行控制。
具体的，回灌控制系统结构构成如下：集水箱1与水源连通，降水井抽出的地下水进入集水箱进行存储，集水箱1底部设置手动排污阀18，集水箱1内设置液位传感器2，液位传感器2与客户端应用终端21通信；集水箱1通过回灌水供给管路与过滤器9连通，回灌水供给管路上依次设置电磁开关阀3、变频加压泵4、止回阀5、电磁开关阀3，在过滤器9入口处设置截止阀6，过滤器9的进出口均设置压力监测元件，即压力变送器7-1和压力变送器7-2，过滤器9底部设置电动排污阀8，过滤器9顶部设置电动机10，电磁开关阀3、变频加压泵4、压力变送器7-1、压力变送器7-2、电动排污阀8、电动机10均与客户端应用终端21通信；过滤器9通过第一连通管路与压力罐12连通，第一连通管路上依次设置截止阀6、电控流量计11、截止阀6，压力罐12上设置压力表13和自动排气阀14，以及压力变送器7-3，电控流量计11、压力变送器7-3均与客户端应用终端21通信；压力罐12与回灌井相通的管路上设置截止阀6和分流器15，分流器15将回灌水分流后分别输送给不同的多个回灌井，分流器15和回灌井之间的通路上设置电控流量调节阀16，回灌井内设置液位计17，电控流量调节阀16、液位计17均与客户端应用终端21通信。
客户端应用终端21通过GPRS模块20给用户发送短信；客户端应用终端21与数据库服务器22通信，数据库服务器22通信与数据处理服务器23通信。
(一)系统硬件部分整体运行过程
降水井内抽出的地下水先进入集水箱1内，进行初步过滤沉淀，集水箱1底部有手动排污阀18，可以定期打开对集水箱1进行清污。集水箱1内的液位传感器2实时监测水箱内水位，并将水位信号自动发送至电器控制柜19内的客户端应用终端21。
通过客户端应用终端21发送指令，使电磁开关阀3自动打开，设定变频加压泵4的频率也即需要获得的压力，将回灌水加压到指定压力。回灌水经过截止阀6、压力变送器7-1进入过滤器9，对水源进行水质过滤。可以通过在客户端应用终端21设定过滤器9的进出口过滤器的压差值使电动机10自动启动、停止，实现过滤功能。其中，进出口压力分别由压力变送器7-1、压力变送器7-2获取后发送至客户端应用终端21。过滤器9底部的电动排污阀8也可以通过在客户端应用终端21上的操作自动开启、关闭，进行定期清洗。
经过过滤器9过滤后的回灌水流经截止阀6、电控流量计11、截止阀6后进入压力罐12进行保压。其中截止阀6是确保回灌水的流向，避免产生倒流现象。电控流量计11会自动上传流量信息到客户端应用终端21。压力罐12上的自动排气阀14能够使压力罐中的空气排空，压力表13可以显示压力罐中的压力，压力变送器7-3能够将压力罐的压力信息自动上传到客户端应用终端21。
从压力罐中流出的回灌水经过分流器15进行分流，分流器15与每个回灌井相连接，其回灌管路上设有电控流量调节阀16，可以通过客户端应用终端21下达指令电控流量调节阀16，进而自动调节相应回灌井的回灌流量，同时，电控流量调节阀16可以将流量信息自动反馈给客户端应用终端21。
每个回灌井中对应设有液位计17，它可以将所对应回灌井内的水位信息自动上传给客户端应用终端21。
客户端应用终端21是该回灌设备系统的处理中枢，整套回灌设备的运行状态可以形象的展现处理，并可以实现触摸屏式操作。客户端应用终端21可以收集底层数据采集来的各种信息，能够实现信息的实时查询、报表等多种格式信息呈现。同时还可以通过GPRS模块20向指定人员发送手机信息，使回灌运行情况掌握在手。
(二)、客户端应用终端启动系统设置流程
如图2所示，工作时，首先需要在电器控制柜18内的客户端应用终端21的触摸屏上进行回灌参数设定，设定完毕后系统开始自动运行，整个回灌设备的运行状态将会在触摸屏上形象的显示出来，并且数据是实时更新的。其主要设置参数过程为：
1、在触摸屏上，通过输入授权的用户名及密码，登陆到回灌控制系统；
2、进入到回灌控制系统参数设定界面，点击需要开启的变频加压泵，弹出频率设置界面，通过滑动按钮设定变频泵的频率(会自动换算出出口压力值)，直到滑动到合适压力值的频率为止，设定后返回回灌控制系统参数设定界面，点击相应设定参数后的的变频泵控制按钮J-4-1，使其变为绿色(红色表示关闭)，变频泵启动；
3、点击电磁开关阀控制按钮J-3变为绿色，也即打开回灌路由上的电磁开关阀3；
4、点击过滤器，进入过滤器开启条件设置界面，输入开启过滤器压差值，也即当进出过滤器的压力差大于等于设定压差值时，过滤器自动开启，开始过滤，当压力差降低后，小于设置压力值时，过滤器自动停止过滤。同时，可以输入过滤器自动排污阀的开启间隔时间以及每次运行时长，设定完成后返回主控制界面，进口压力显示表J-5、压力差显示框J-6、出口压力显示表J-9将分别实时显示过滤器的进口压力、过滤器进出口压差、过滤器出口压力。当满足过滤器启动压差条件时，过滤器电机启闭控制按钮J-7将显示为绿色，在过滤过程中，
电动排污阀启闭控制按钮J-8将会根据已设定的开启时间条件及运行时长在绿色与红色之间转变。同时也可通过点击过滤器电机启闭控制按钮J-7、电动排污阀启闭控制按钮J-8分别手动开启/关闭过滤器和自动排污阀。
5、压力罐压力显示表J-10将实时显示压力罐中的压力值；
6、根据需要点击经过分水器分出的电动调节阀控制按钮J-11-1～J-11-4，以点击电动调节阀控制按钮J-11-1为例，其变为绿色表示开启了该管路的流通路径，同时相应的流量显示框J-12-1、J-13-1回灌井液位显示框将分别实时显示该回灌井的回灌流量值及井内水位值。
7、所有参数设定完毕后，点击启动按钮，整套系统将开始运行。
(三)回灌数据信息处理平台
如图3所示，本发明的回灌数据信息处理平台采用B/S结构，主要包括客户端应用终端21、数据库服务器22、数据处理服务器23和数据采集模块几部分组成。其中数据采集模块主要是系统底层的各种传感原件和电控阀类等，如电磁阀、液位传感器、变频器、压力传感器、流量传感器等，它是所有信息的源头。
客户端应用终端21是提供给每个用户的操作平台，它可以接受数据采集模块上传的各种数据信息，并将反馈信息直接下达到底层执行元件。
数据库服务器22和数据处理服务器23是处于云端的顶层控制。数据处理服务器23可以向用户提供WSDL端口及调用函数等信息，这些信息用户可以通过任何系统下的浏览器访问查看。数据库服务器22和数据处理服务器23分开设置，通过远程访问，确保了数据的安全性。数据处理服务器23可以是计算机群，增加了计算的能力，减小了客户端应用终端21的负担。
客户端应用终端21可以通过SOAP通信的方式按照规定的函数请求格式向数据处理服务器23发出请求信息，数据处理服务器23经过分析函数信息后，可以向数据库服务器22中存储或提取相应信息，并以规定的返回函数形式反馈给客户端应用终端21，使其执行相应动作。
利用B/S模式建立了一套回灌数据信息处理平台，可以实现数据远程调用和存储，并且将以计算机群的方式远程计算，实时传回现场请求数据信息。通过提供WSDL文档函数调用说明，可以面向所有回灌设备用户进行数据远程处理，减少了用户客户端计算和维护的负担，可实现回灌数据信息处理的标准化。
下面以回灌井水位信息实例进一步说明调用模块。
现场回灌设备中每个回灌井中的液位计17将水位信息通过串口通信的方式上传给客户端应用终端21，客户端应用终端21通过按照回灌数据信息处理平台提供的WSDL描述文件，选用水位信息存储函数通过SOAP通信方式向数据处理服务器23发出信息存储请求，数据处理服务器23经过分析后，提取有用的水位信息，远程存储到数据库服务器22。
当用户需查阅某段时期的水位变化情况时，可以通过客户端应用终端21按规定的函数调用规则通过SOAP通信方式向数据处理服务器23发出请求，数据处理服务器23提取请求信息后，通过远程访问数据库服务器22，提取相关水位信息，经过分析运算后以要求的格式反馈给客户端应用终端21，用户就可以在客户端应用终端21看到所需水位信息。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种回灌控制系统，其特征是，包括回灌水供给管路，回灌水供给管路经由过滤器进行过滤、压力罐进行保压后将回灌水输送给回灌井；所述过滤器的进口和出口均设置压力监测元件，所述压力罐的进口设置流量监测元件，压力监测元件和流量监测元件均与客户端应用终端通信，客户端应用终端对过滤器进出口压力及压力罐流量进行控制；所述回灌水供给管路上设置变频加压泵，所述变频加压泵与客户端应用终端通信，通过控制变频加压泵的频率使回灌水符合要求压力，通过监测控制压力罐的流量，调节供给给回灌井的回灌流量；
每个回灌井中对应设有液位计，将所对应回灌井内的水位信息自动上传给客户端应用终端；
所述压力罐与回灌井之间通过第二连通管路连接，所述第二连通管路上设置截止阀，所述第二连通管路上设置分流器，分流器通过多个第三连通管路分别与多个回灌井连通，分流器将第二连通管路的回灌水分流后输送给多个回灌井；在分流器和回灌井之间的通路上设置电控流量调节阀，通过客户端应用终端下达指令给电控流量调节阀，进而自动调节相应回灌井的回灌流量。
2.如权利要求1所述的回灌控制系统，其特征是，所述客户端应用终端与数据处理服务器通信，所述数据处理服务器与数据库服务器通信。
3.如权利要求1所述的回灌控制系统，其特征是，所述客户端应用终端与GPRS模块通信，GPRS模块与移动终端通信。
4.如权利要求1所述的回灌控制系统，其特征是，所述回灌水供给管路与集水箱连接，集水箱与水源连通，所述集水箱底部设置排污阀；所述集水箱内设置液位监测元件，液位监测元件与客户端应用终端通信。
5.如权利要求1或4所述的回灌控制系统，其特征是，所述回灌水供给管路在变频加压泵前后均设置电磁开关阀，所述电磁开关阀与客户端应用终端通信。
6.如权利要求1所述的回灌控制系统，其特征是，所述回灌水供给管路在过滤器进口处设置截止阀，所述回灌水供给管路上还设置止回阀；所述过滤器与动力装置连接，所述过滤器底部设置排污阀，所述动力装置和排污阀均与客户端应用终端通信。
7.如权利要求1所述的回灌控制系统，其特征是，所述过滤器和压力罐之间通过第一连通管路连接，所述第一连通管路上设置截止阀；所述压力罐与压力监测元件连接，压力监测元件与客户端应用终端通信。
8.如权利要求1或7所述的回灌控制系统，其特征是，所述压力罐上设置压力表和排气阀。
9.如权利要求1所述的回灌控制系统，其特征是，所述第三连通管路上设置流量监测元件，流量监测元件与客户端应用终端通信；所述回灌井处设置液位监测元件，液位监测元件与客户端应用终端通信。
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