CN115898845A - 一种大比例双液注浆自动控制系统 - Google Patents

一种大比例双液注浆自动控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大比例双液注浆自动控制系统，属于注浆控制领域，包括管理平台、大泵变频器A、小泵变频器B、流量计A、流量计B、报警器、混合器、流速传感器、异常定位模块以及操作检测模块；本发明能够不间断的自动调整双泵的转速，减少手动调节，动态平衡双液注浆设定比例，提高比例的准确性，同时在保证比例的准确性的前提下设置报警值，保证注浆效果。

Description

一种大比例双液注浆自动控制系统
技术领域
本发明涉及注浆控制领域，尤其涉及一种大比例双液注浆自动控制系统。
背景技术
国内外的瓦斯煤矿、建井以及井下防水工程、大型铁路和公路隧道、水库大坝基础、高层建筑物基础中的注浆堵水、填充空隙、破碎岩层的注浆固结，都是由注浆泵来实施，目前双液注浆应用范围普遍较小，对设备要求较低，一般手动调节两个泵的转速进行比例的调整，随着注浆技术的发展，产生10：1甚至20：1大比例注浆需求，因阻力和管路堵塞等原因，实际比例跳动频繁，手动调节双泵比例存在繁琐和不准确等缺点。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种大比例双液注浆自动控制系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种大比例双液注浆自动控制系统，包括管理平台、大泵变频器A、小泵变频器B、流量计A、流量计B、报警器、混合器、流速传感器、异常定位模块以及操作检测模块；
其中，所述管理平台用于工作人员对大泵变频器A进行参数设置以及查看系统运行信息；
所述大泵变频器A用于控制大泵以一定频率泵送1液进入混合器；
所述小泵变频器B用于控制小泵以一定频率泵送2液进入混合器；
所述流量计A用于对大泵输送的1液进行计量并对其进行检测调控；
所述流量计B用于对小泵输送的2液进行计量；
所述报警器用于接收流量计A反馈的信息，并发出报警，提醒疏通管路；
所述混合器用于对输送的1液以及2液进行混合；
所述流速传感器用于采集A管以及B管中输送的液体流速信息；
所述异常定位模块用于接收液体流速信息并进行分析定位；
所述操作检测模块用于对管理平台中的行为信息进行检测评估。
作为本发明的进一步方案，所述流量计A检测调控具体步骤如下：
步骤一：大泵变频器A接收管理平台下发的频率参数，并依据该频率参数确定大泵的转速以启动大泵输送1液至A管，同时流量计A对1液进行计量；
步骤二：流量计A向流量计B发送1液计量结果，之后流量计B依据工作人员设置的比例关系确定2液计量范围，并生成对应频率参数，同时将其发送至小泵变频器B，小泵变频器B接收频率参数后按照该频率参数确定小泵的转速以启动小泵输送2液至B管；
步骤三：若在运转过程中，A管存在堵塞，流量计A测得的流量减少，则流量计B依据比例关系以及流量计A测得的流量重新计算频率参数，并发送至小泵变频器B进行参数更新以控制B管流量；
步骤四：若在运转过程中，B管存在堵塞，流量计B测得的流量减少，则流量计A依据比例关系以及流量计B测得的流量重新计算频率参数，并发送至大泵变频器A进行参数更新以控制A管流量；
步骤五：若流量计A测得的流量持续低于规定时间内设定流量的80％，则判断管道存在持续堵塞，并生成报警信号发送至报警器，之后报警器发出报警，提醒工作人员疏通管路。
作为本发明的进一步方案，所述异常定位模块分析定位具体步骤如下：
步骤Ⅰ：异常定位模块接收工作人员上传的A管以及B管的图像信息，并通过傅里叶正变换将收集到的各组图像信息转换至频率空间，在对各组图像信息中的高频信息进行滤波处理，处理完成后，通过傅里叶反变换将收集到的各组图像信息转换回图像空间；
步骤Ⅱ：构建A管以及B管三维模型，同时确定各组流速传感器位置并对各组流速传感器进行编号处理，之后构造一组定位神经模型并设定参数，再将各组流速传感器采集到的流速信号导入定位神经模型中；
步骤Ⅲ：定位神经模型将各组流速信息进行格式统一，然后对流速信号进行预处理工作，并通过时域和频域的方法提取特征参数，筛选出能够表示A管以及B管流速信息的特征参数，并筛除对于表征能力差的特征参数；
步骤Ⅳ：将流速信号划分为训练集和测试集，并对训练集进行标准化处理以获取训练样本，之后将训练样本输送到定位神经模型中，采用长期迭代法训练该定位神经模型，并将测试集输入到训练好的模型中以进行分析，并依据分析结果对A管以及B管中的异常进行定位，并反馈给工作人员。
作为本发明的进一步方案，步骤Ⅳ中所述标准化处理具体计算公式如下：
Figure BDA0003989038780000041
其中，x表示提出的特征参数；mean(x)表示对所提特征参数进行平均处理；std(x)表示对特征参数求标准差。
作为本发明的进一步方案，所述操作检测模块检测评估具体步骤如下：
步骤①：操作检测模块在不同的管理平台部署相关的日志采集插件或者通过syslog服务器获取不同管理平台中所记录的日志信息，并采集各组日志信息中工作人员在系统中的各类活动，并记录工作人员在管理平台所有行为活动；
步骤②：使用logstash选择出满足工作人员设定条件的日志信息，将满足要求的日志信息处理为统一格式的日志信息，并有序地对检测地日志数据执行相关处理操作，之后将日志数据中记录地工作人员操作行为与攻击者行为特征进行匹配，并将匹配结果进行输出；
步骤③：若同一设备的日志分析结果满足多个预设告警条件，或同一设备的多条日志分析结果共同满足统一预设告警条件,则进行风险告警，之后风险告警模块生成相对应的告警信息，同时对该条告警的风险分数进行计算，并将计算结果进行输出。
作为本发明的进一步方案，步骤①中所述日志信息具体包括监控信息系统日志以及应用系统日志；
步骤③中所述风险分数具体计算公式如下：
Figure BDA0003989038780000051
式中，Ri代表规则重要程度，Rm代表规则历史命中次数，Rn代表命中规则数，S代表告警风险系数，AS代表数据重要性，Vi代表漏洞严重程度。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过大泵变频器A接收管理平台下发的频率参数，并依据该频率参数确定大泵的转速以启动大泵输送1液至A管，同时流量计A对1液进行计量，流量计A向流量计B发送1液计量结果，之后流量计B依据工作人员设置的比例关系确定2液计量范围，并生成对应频率参数，同时将其发送至小泵变频器B，小泵变频器B接收频率参数后按照该频率参数确定小泵的转速以启动小泵输送2液至B管，若在运转过程中，A管或B管存在堵塞，流量计A或流量计B测得的流量减少，则流量计A或流量计B依据比例关系以及测得的流量重新计算频率参数，并发送至大泵变频器A或小泵变频器B进行参数更新以控制A管或B管流量，若流量计A测得的流量持续低于规定时间内设定流量的80％，则判断管道存在持续堵塞，并生成报警信号发送至报警器，之后报警器发出报警，提醒工作人员疏通管路，能够不间断的自动调整双泵的转速，减少手动调节，动态平衡双液注浆设定比例，提高比例的准确性，同时在保证比例的准确性的前提下设置报警值，保证注浆效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提出的一种大比例双液注浆自动控制系统的系统框图；
图2为本发明提出的一种大比例双液注浆自动控制系统的系统简图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-图2，一种大比例双液注浆自动控制系统，包括管理平台、大泵变频器A、小泵变频器B、流量计A、流量计B、报警器、混合器、流速传感器、异常定位模块以及操作检测模块。
管理平台用于工作人员对大泵变频器A进行参数设置以及查看系统运行信息；大泵变频器A用于控制大泵以一定频率泵送1液进入混合器；小泵变频器B用于控制小泵以一定频率泵送2液进入混合器。
流量计A用于对大泵输送的1液进行计量并对其进行检测调控。
具体的，大泵变频器A接收管理平台下发的频率参数，并依据该频率参数确定大泵的转速以启动大泵输送1液至A管，同时流量计A对1液进行计量，流量计A向流量计B发送1液计量结果，之后流量计B依据工作人员设置的比例关系确定2液计量范围，并生成对应频率参数，同时将其发送至小泵变频器B，小泵变频器B接收频率参数后按照该频率参数确定小泵的转速以启动小泵输送2液至B管，若在运转过程中，A管存在堵塞，流量计A测得的流量减少，则流量计B依据比例关系以及流量计A测得的流量重新计算频率参数，并发送至小泵变频器B进行参数更新以控制B管流量，若在运转过程中，B管存在堵塞，流量计B测得的流量减少，则流量计A依据比例关系以及流量计B测得的流量重新计算频率参数，并发送至大泵变频器A进行参数更新以控制A管流量，若流量计A测得的流量持续低于规定时间内设定流量的80％，则判断管道存在持续堵塞，并生成报警信号发送至报警器，之后报警器发出报警，提醒工作人员疏通管路。
流量计B用于对小泵输送的2液进行计量；报警器用于接收流量计A反馈的信息，并发出报警，提醒疏通管路；混合器用于对输送的1液以及2液进行混合；流速传感器用于采集A管以及B管中输送的液体流速信息。
异常定位模块用于接收液体流速信息并进行分析定位。
具体的，异常定位模块接收工作人员上传的A管以及B管的图像信息，并通过傅里叶正变换将收集到的各组图像信息转换至频率空间，在对各组图像信息中的高频信息进行滤波处理，处理完成后，通过傅里叶反变换将收集到的各组图像信息转换回图像空间，构建A管以及B管三维模型，同时确定各组流速传感器位置并对各组流速传感器进行编号处理，之后构造一组定位神经模型并设定参数，再将各组流速传感器采集到的流速信号导入定位神经模型中，定位神经模型将各组流速信息进行格式统一，然后对流速信号进行预处理工作，并通过时域和频域的方法提取特征参数，筛选出能够表示A管以及B管流速信息的特征参数，并筛除对于表征能力差的特征参数，将流速信号划分为训练集和测试集，并对训练集进行标准化处理以获取训练样本，之后将训练样本输送到定位神经模型中，采用长期迭代法训练该定位神经模型，并将测试集输入到训练好的模型中以进行分析，并依据分析结果对A管以及B管中的异常进行定位，并反馈给工作人员。
需要进一步说明的是，标准化处理具体计算公式如下：
Figure BDA0003989038780000091
其中，x表示提出的特征参数；mean(x)表示对所提特征参数进行平均处理；std(x)表示对特征参数求标准差。
操作检测模块用于对管理平台中的行为信息进行检测评估。
具体的，操作检测模块在不同的管理平台部署相关的日志采集插件或者通过syslog服务器获取不同管理平台中所记录的日志信息，并采集各组日志信息中工作人员在系统中的各类活动，并记录工作人员在管理平台所有行为活动，使用logstash选择出满足工作人员设定条件的日志信息，将满足要求的日志信息处理为统一格式的日志信息，并有序地对检测地日志数据执行相关处理操作，之后将日志数据中记录地工作人员操作行为与攻击者行为特征进行匹配，并将匹配结果进行输出，若同一设备的日志分析结果满足多个预设告警条件，或同一设备的多条日志分析结果共同满足统一预设告警条件,则进行风险告警，之后风险告警模块生成相对应的告警信息，同时对该条告警的风险分数进行计算，并将计算结果进行输出。
需要进一步说明的是，日志信息具体包括监控信息系统日志以及应用系统日志；
风险分数具体计算公式如下：
Figure BDA0003989038780000092
式中，Ri代表规则重要程度，Rm代表规则历史命中次数，Rn代表命中规则数，S代表告警风险系数，AS代表数据重要性，Vi代表漏洞严重程度。

Claims (6)

1.一种大比例双液注浆自动控制系统，其特征在于，包括管理平台、大泵变频器A、小泵变频器B、流量计A、流量计B、报警器、混合器、流速传感器、异常定位模块以及操作检测模块；
其中，所述管理平台用于工作人员对大泵变频器A进行参数设置以及查看系统运行信息；
所述大泵变频器A用于控制大泵以一定频率泵送1液进入混合器；
所述小泵变频器B用于控制小泵以一定频率泵送2液进入混合器；
所述流量计A用于对大泵输送的1液进行计量并对其进行检测调控；
所述流量计B用于对小泵输送的2液进行计量；
所述报警器用于接收流量计A反馈的信息，并发出报警，提醒疏通管路；
所述混合器用于对输送的1液以及2液进行混合；
所述流速传感器用于采集A管以及B管中输送的液体流速信息；
所述异常定位模块用于接收液体流速信息并进行分析定位；
所述操作检测模块用于对管理平台中的行为信息进行检测评估。
2.根据权利要求1所述的一种大比例双液注浆自动控制系统，其特征在于，所述流量计A检测调控具体步骤如下：
步骤一：大泵变频器A接收管理平台下发的频率参数，并依据该频率参数确定大泵的转速以启动大泵输送1液至A管，同时流量计A对1液进行计量；
步骤二：流量计A向流量计B发送1液计量结果，之后流量计B依据工作人员设置的比例关系确定2液计量范围，并生成对应频率参数，同时将其发送至小泵变频器B，小泵变频器B接收频率参数后按照该频率参数确定小泵的转速以启动小泵输送2液至B管；
步骤三：若在运转过程中，A管存在堵塞，流量计A测得的流量减少，则流量计B依据比例关系以及流量计A测得的流量重新计算频率参数，并发送至小泵变频器B进行参数更新以控制B管流量；
步骤四：若在运转过程中，B管存在堵塞，流量计B测得的流量减少，则流量计A依据比例关系以及流量计B测得的流量重新计算频率参数，并发送至大泵变频器A进行参数更新以控制A管流量；
步骤五：若流量计A测得的流量持续低于规定时间内设定流量的80％，则判断管道存在持续堵塞，并生成报警信号发送至报警器，之后报警器发出报警，提醒工作人员疏通管路。
3.根据权利要求1所述的一种大比例双液注浆自动控制系统，其特征在于，所述异常定位模块分析定位具体步骤如下：
步骤Ⅰ：异常定位模块接收工作人员上传的A管以及B管的图像信息，并通过傅里叶正变换将收集到的各组图像信息转换至频率空间，在对各组图像信息中的高频信息进行滤波处理，处理完成后，通过傅里叶反变换将收集到的各组图像信息转换回图像空间；
步骤Ⅱ：构建A管以及B管三维模型，同时确定各组流速传感器位置并对各组流速传感器进行编号处理，之后构造一组定位神经模型并设定参数，再将各组流速传感器采集到的流速信号导入定位神经模型中；
步骤Ⅲ：定位神经模型将各组流速信息进行格式统一，然后对流速信号进行预处理工作，并通过时域和频域的方法提取特征参数，筛选出能够表示A管以及B管流速信息的特征参数，并筛除对于表征能力差的特征参数；
步骤Ⅳ：将流速信号划分为训练集和测试集，并对训练集进行标准化处理以获取训练样本，之后将训练样本输送到定位神经模型中，采用长期迭代法训练该定位神经模型，并将测试集输入到训练好的模型中以进行分析，并依据分析结果对A管以及B管中的异常进行定位，并反馈给工作人员。
4.根据权利要求3所述的一种大比例双液注浆自动控制系统，其特征在于，步骤Ⅳ中所述标准化处理具体计算公式如下：
Figure FDA0003989038770000031
其中，x表示提出的特征参数；mean(x)表示对所提特征参数进行平均处理；std(x)表示对特征参数求标准差。
5.根据权利要求1所述的一种大比例双液注浆自动控制系统，其特征在于，所述操作检测模块检测评估具体步骤如下：
步骤①：操作检测模块在不同的管理平台部署相关的日志采集插件或者通过syslog服务器获取不同管理平台中所记录的日志信息，并采集各组日志信息中工作人员在系统中的各类活动，并记录工作人员在管理平台所有行为活动；
步骤②：使用logstash选择出满足工作人员设定条件的日志信息，将满足要求的日志信息处理为统一格式的日志信息，并有序地对检测地日志数据执行相关处理操作，之后将日志数据中记录地工作人员操作行为与攻击者行为特征进行匹配，并将匹配结果进行输出；
步骤③：若同一设备的日志分析结果满足多个预设告警条件，或同一设备的多条日志分析结果共同满足统一预设告警条件,则进行风险告警，之后风险告警模块生成相对应的告警信息，同时对该条告警的风险分数进行计算，并将计算结果进行输出。
6.根据权利要求5所述的一种大比例双液注浆自动控制系统，其特征在于，步骤①中所述日志信息具体包括监控信息系统日志以及应用系统日志；
步骤③中所述风险分数具体计算公式如下：
Figure FDA0003989038770000041
式中，Ri代表规则重要程度，Rm代表规则历史命中次数，Rn代表命中规则数，S代表告警风险系数，AS代表数据重要性，Vi代表漏洞严重程度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116189439A (zh) * 2023-05-05 2023-05-30 成都市青羊大数据有限责任公司 城市智能管理系统
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