CN106884409A - 一种自动加压回灌系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动加压回灌系统，包括一个压力罐，在所述的压力罐的进口设有一个增压水泵，压力罐的出口连接至少一个分流器，在所述的压力罐上安装有检测其内部液位的液位变送器和检测其内部压力的压力变送器I；所述的增压水泵、液位变送器、压力变送器I均与一个智能控制器相连；所述智能控制器，依据所述压力罐内压力、水位，设置控制值，进行压力或水位的自动控制。

Description

一种自动加压回灌系统
技术领域
本发明公开了一种自动加压回灌系统。
背景技术
为减小基坑降水对周边环境的影响、避免基坑降水抽取的大量地下水资源浪费，可以采取基坑回灌工程措施。然而在透水性较差的富水地层进行基坑回灌时，为提高回灌量，往往需要采取加压回灌措施。传统加压回灌时，需要设置专门人员值守，人为调节增压设备开关阀门，进而调节回灌井压力状态。由于加压回灌井是封闭的，施工人员无法直接获取回灌井水位、压力情况，因此人工调节增压设备操作，与回灌井应施加压力并不完全匹配。当人工调节压力过小，加压回灌效率较低，回灌井效能没有充分发挥；当人工调节压力过大，又容易造成回灌井井壁与土体间冒水，影响回灌系统的正常运行。
经过现有文献检索，专利申请号为CN201520496721.6，专利名称为一种地热井尾水回灌系统装置，自述为“一种地热井尾水回灌系统装置，包括除砂器、气液分离器、粗过滤器组、精过滤器组、加压回灌泵”。采用加压回灌泵能够实现加压回灌，但无法实现加压回灌操作与回灌井压力状态的同步，不能充分发挥加压回灌井效能，不能有效减小基坑降水引发的地面沉降现象。因此，亟待研制一种自动加压回灌系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种自动加压回灌系统，该系统能够实现对回灌井系统压力的自动控制，并依据各回灌井压力状态，及时增压或减压，提高了单井回灌量，减少回灌井数量，在加压回灌提升地下水水位的同时，能够有效避免加压回灌中因压力过高出现的冒水现象。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种自动加压回灌系统，包括一个压力罐，在所述的压力罐的进口设有一个增压水泵，压力罐的出口连接一个分流器，在所述的压力罐上安装有检测其内部液位的液位变送器和检测其内部压力的压力变送器I；所述的增压水泵、液位变送器、压力变送器I均与一个智能控制器相连。
所述智能控制器，可以依据所述压力罐内压力、水位，设置控制值，进行压力或水位的自动控制。
进一步的，在所述的压力罐上还安装有排气阀、安全阀和压力表；所述压力表显示压力罐内压力，所述排气阀在压力调解中可排除罐内气体，所述安全阀为保护压力罐安全实用的安全阀门。
进一步的，在所述的压力罐的底部还设有人工排水口，所述的人工排水口安装有人工阀门；通过人工阀门控制，当压力罐停止工作后可将罐内残留水体排除。
进一步的，在所述的分流器上安装有电磁流量计、压力变送器II和电球阀开关；所述的压力变送器II和电球阀开关与所述智能控制器相连，通过智能控制器控制分流器的流量和压力。
所述智能控制器在压力或水位自动控制模式下，还可依据各分流器流量或压力变化，设置流向控制值或压力控制值，进而定向控制每一个所述分流器流量或压力。
进一步的，所述的智能控制器与一个显示器相连，所述的显示器可以对测量的数据进行显示。
进一步的，所述的智能控制器通过无线网络传输系统与设置在远程监控系统进行通讯；例如：采用GPRS/MODEM无线网络，将现场设备工作状态及运行参数数据，实时传输到云平台，供管理者监控管理。
进一步的，所述的智能控制器与一个变频器相连，所述的变频器控制增压水泵的转速，所述增压水泵的转速受所述变频器控制。所述增压水泵的选择，应考虑基坑的总出水量，一般选用每小时100立方以内，扬程60米的水泵。所述增压水泵设备，具有软启动，有过载、短路、过压、欠压、缺相、过热等保护功能。
进一步的，所述压力变送器I、II与所述智能控制器上的压力传感器有信号传输，受所述智能控制器控制。
进一步的，所述液位变送器与所述智能控制器上的液位传感器有信号传输，受所述智能控制器控制。
所述压力罐的安全性能要符合国家安全技术规范的基本要求，按照《锅炉压力容器制造许可条件》的规定执行。
进一步的，所述分流器只与一口回灌井连接时，即可实现单井加压回灌的自动化控制。
自动加压回灌系统工作时，回灌水由所述增压水泵增压后注入所述压力罐。所述压力罐将压力、水位信息反馈给所述智能控制器。所述智能控制器依据人为设定的压力罐压力、水位控制值，调控所述增压水泵转速，进而控制压力罐压力。
回灌水经过压力罐后，由所述分流器流出，分流器将水流流量、分流器管壁压力反馈给所述智能控制器；所述智能控制器依据设定的分流器流量或分流器管壁压力控制值，调控所述分流器电球阀开关，实现对所述分流器流量或分流器管壁压力的控制。
基于本发明的自动加压回灌系统，可以实现以下有益效果：
(1)实现加压回灌的自动化控制，可以分别控制回灌井压力或流量，实现回灌压力控制与回灌增压操作的智能匹配，避免因回灌增压过高引起的井壁冒水现象，同时也避免因回灌增压不足导致回灌效率低下的问题。
(2)通过先进的变频控制技术，可实现回灌压力的稳定控制，回灌压力最高可控制在0.5MPa，有效提高单井回灌量，减少回灌井数量，节约工程成本。
(3)采用无线网络传输系统，将现场数据传到云端，实现施工管理无需现场值守，减少人员投入，同时提高系统数据监测的准确性、可靠性，改进加压回灌系统管理的信息化水平。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为自动加压回灌系统图
图中：1为智能控制器，2为增压水泵，3为压力罐，4为分流器，5为压力变送器，6为压力表，7为液位变送器，8为排气阀，9为安全阀，10为电磁流量计，11为压力变送器，12为电球阀开关，13为人工排水口，14为人工阀门。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，传统加压回灌时，需要设置专门人员值守，人为调节增压设备开关阀门，进而调节回灌井压力状态。由于加压回灌井是封闭的，施工人员无法直接获取回灌井水位、压力情况，因此人工调节增压设备操作，与回灌井应施加压力并不完全匹配。当人工调节压力过小，加压回灌效率较低，回灌井效能没有充分发挥；当人工调节压力过大，又容易造成回灌井井壁与土体间冒水，影响回灌系统的正常运行，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种自动加压回灌系统。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种自动加压回灌系统，包括智能控制器1、增压水泵2、压力罐3、分流器4等构件组成。
所述智能控制器1，至少由一个工业显示器、一个变频控制器、一个压力传感器、一个液位传感器、一个电磁流量计控制器、一个电球阀控制器和一个无线网络传输系统组成。所述智能控制器，可以依据所述压力罐内压力、水位，设置控制值，进行压力或水位的自动控制；所述智能控制器在压力或水位自动控制模式下，还可依据各分流器流量或压力变化，设置流向控制值或压力控制值，进而定向控制每一个所述分流器流量或压力。
所述无线网络传输系统，是采用GPRS/MODEM无线网络，将现场设备工作状态及运行参数数据，实时传输到云平台，供管理者监控管理。
所述增压水泵2与所述智能控制器变频控制器传输信号，所述增压水泵的转速受所述智能控制器控制。所述增压水泵的选择，应考虑基坑的总出水量，一般选用每小时100立方以内，扬程60米的水泵。所述增压水泵设备，具有软启动，有过载、短路、过压、欠压、缺相、过热等保护功能。
所述压力罐3内部安装有压力变送器5、液位变送器7，所述压力变送器5与所述智能控制器压力传感器有信号传输，受所述智能控制器控制；所述液位变送器7与所述智能控制器液位传感器有信号传输，受所述智能控制器控制。
所述压力罐3上方安装有压力表6、排气阀8、安全阀9部件，所述压力表6显示压力罐内压力，所述排气阀8在压力调解中可排除罐内气体，所述安全阀9为保护压力罐3安全实用的安全阀门。
所述压力罐3下方设置有人工排水口13，通过人工阀门14控制，当压力罐停止工作后可将罐内残留水体排除。
所述压力罐3的安全性能要符合国家安全技术规范的基本要求，按照《锅炉压力容器制造许可条件》的规定执行。
所述分流器4安装有电磁流量计10、压力变送器11、电球阀开关12。所述电磁流量计12、压力变送器11、电球阀开关12，受所述智能控制器控制。所述分流器4只与一口回灌井连接时，即可实现单井加压回灌3的自动化控制。
自动加压回灌系统工作时，回灌水由所述增压水泵增压后注入所述压力罐3。所述压力罐3将压力、水位信息反馈给所述智能控制器。所述智能控制器依据人为设定的压力罐压力、水位控制值，调控所述增压水泵转速，进而控制压力罐压力。
回灌水经过压力罐后，由所述分流器流出，分流器将水流流量、分流器管壁压力反馈给所述智能控制器；所述智能控制器依据设定的分流器流量或分流器管壁压力控制值，调控所述分流器电球阀开关，实现对所述分流器流量或分流器管壁压力的控制。
基于本发明的自动加压回灌系统，可以实现以下有益效果：
(1)实现加压回灌的自动化控制，可以分别控制回灌井压力或流量，实现回灌压力控制与回灌增压操作的智能匹配，避免因回灌增压过高引起的井壁冒水现象，同时也避免因回灌增压不足导致回灌效率低下的问题。
(2)通过先进的变频控制技术，可实现回灌压力的稳定控制，回灌压力最高可控制在0.5MPa，有效提高单井回灌量，减少回灌井数量，节约工程成本。
(3)采用无线网络传输系统，将现场数据传到云端，实现施工管理无需现场值守，减少人员投入，同时提高系统数据监测的准确性、可靠性，改进加压回灌系统管理的信息化水平。
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 (10)

1.一种自动加压回灌系统，其特征在于，包括一个压力罐，在所述的压力罐的进口设有一个增压水泵，压力罐的出口连接至少一个分流器，在所述的压力罐上安装有检测其内部液位的液位变送器和检测其内部压力的压力变送器I；所述的增压水泵、液位变送器、压力变送器I均与一个智能控制器相连；所述智能控制器，依据所述压力罐内压力、水位，设置控制值，进行压力或水位的自动控制。
2.如权利要求1所述的自动加压回灌系统，其特征在于，在所述的压力罐上还安装有排气阀、安全阀和压力表。
3.如权利要求1所述的自动加压回灌系统，其特征在于，在所述的压力罐的底部还设有人工排水口，所述的人工排水口安装有人工阀门。
4.如权利要求1所述的自动加压回灌系统，其特征在于，在所述的分流器上安装有电磁流量计、压力变送器II和电球阀开关；所述的压力变送器II和电球阀开关与所述智能控制器相连，通过智能控制器控制分流器的流量和压力。
5.如权利要求4所述的自动加压回灌系统，其特征在于，所述压力变送器I、压力变送器II与所述智能控制器上的压力传感器有信号传输，受所述智能控制器控制。
6.如权利要求1所述的自动加压回灌系统，其特征在于，所述液位变送器与所述智能控制器上的液位传感器有信号传输，受所述智能控制器控制。
7.如权利要求1所述的自动加压回灌系统，其特征在于，所述的智能控制器与一个显示器相连，所述的显示器对测量的数据进行显示。
8.如权利要求1所述的自动加压回灌系统，其特征在于，所述的智能控制器通过无线网络传输系统与设置在远程监控系统进行通讯。
9.如权利要求1所述的自动加压回灌系统，其特征在于，所述的智能控制器与一个变频器相连，所述的变频器控制增压水泵的转速。
10.如权利要求1所述的自动加压回灌系统，其特征在于，一个分流器与一口回灌井连接。
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