[发明专利]一种渗透注浆过程注浆流体参数的智能监测控制系统及监测控制方法

说明书

本发明涉及一种渗透注浆过程注浆流体参数的智能监测控制系统及监测控制方法，属于岩石工程技术领域。该系统包括数据监测与采集系统、数据分析与处理系统、数据显示与控制系统，数据监测与采集系统包括压力自动控制调节器、传感器组、数据采集器，传感器组包括液体密度传感器、液体流量传感器、温度传感器、粘度传感器；数据分析与处理系统包括高性能计算机，高性能计算机内设置有数据采集分析软件，数据显示与控制系统包括处理器、LED液晶显示屏、调节控制旋钮。本发明可用于渗透注浆试验和现场注浆工程实践；自动实时监测与采集注浆流体参数，依据监测结果自动实时调节控制渗透注浆过程中的注浆压力与注浆速率。

技术领域

本发明涉及一种渗透注浆过程注浆流体参数的智能监测控制系统及监测控制方法，属于岩土工程技术领域。

背景技术

注浆技术是利用液压、气压或电化学原理等方法，通过注浆钻孔或置入注浆管，把注浆浆液注入地层之中，浆液以填充、渗透、挤密或劈裂等方式，赶走岩土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其空间位置，经过一定时间，浆液凝结与硬化，形成一个结构较完整、防水抗渗性能高和化学稳定性好的结石体或凝胶体；且将原来松散的岩土颗粒或裂隙胶结成一个整体，达到改善岩土体的物理力学性质的目的。它是一项实用性很强的工程技术，目前在地铁、军事、冶金、建筑、公路与铁路等领域得到了非常广泛地应用。

进入新世纪以来，随着社会经济的快速发展，我国基础设施建设规模日益増大，相应的工程建设项目也越来越多；然而所面临的工程地质条件日趋复杂，遇到的问题也越来越具有挑战性，因而严重影响了这些工程的建设与运营。

渗透注浆对被注介质或材料的扰动影响较小，因此它是注浆领域中最早被使用与目前使用最广泛的一种岩土施工技术。目前，国内外学者研制了一些渗透注浆过程参数监测装置，如，中国专利CN 105136195 A介绍多孔介质渗透注浆多参数监测装置及其试验方法，可实时监测浆液运移过程中压力、密度、温度与流速参数；但是这些装置是对浆液在多孔介质之中的渗透运移参数变化情况进行监测，且它们与注浆实践工程情况相差较大。

综上所述，现有的渗透试验装置，未考虑在整个渗透注浆过程中注浆管路之中扩散流动的注浆流体参数（如，密度、流量、温度与粘度等）的动态变化情况；然而注浆流体这些参数的变化对渗透注浆扩散尺寸与效果具有非常重要的影响。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种渗透注浆过程注浆流体参数的智能监测控制系统及监测控制方法，不仅能快速及时地获得准确的渗透注浆过程注浆流体的密度、流量、温度与粘度等参数动态变化情况，而且可对渗透注浆过程注浆压力与注浆速率进行实时调节控制，从而为注浆实践工程的注浆流体参数设计与注浆控制等提供理论指导及技术支撑。

本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种渗透注浆过程注浆流体参数的智能监测控制系统，包括数据监测与采集系统、数据分析与处理系统、数据显示与控制系统，

数据监测与采集系统包括压力自动控制调节器、传感器组、数据采集器、无线发送器Ⅰ、无线接收器Ⅰ，压力自动控制调节器设置在连通储浆容器与供压装置的压力输送管道上，传感器组均匀分布在连通储浆容器与注浆管顶端的浆液输送管道上，注浆管底部竖直插入注浆被注介质的中心，传感器组通过数据线与数据采集器连接，压力自动控制调节器内的电路板上配制有USB串口模块Ⅰ、无线接收模块Ⅰ，压力自动控制调节器的外壳上设置有USB接口Ⅰ、无线接收器Ⅰ；数据采集器的电路板上配制有USB串口模块Ⅱ、无线发送模块Ⅰ，数据采集器的外壳上设置有USB接口Ⅱ、无线发送器Ⅰ；

传感器组包括液体密度传感器、液体流量传感器、温度传感器、粘度传感器，液体密度传感器、液体流量传感器、温度传感器、粘度传感器上均套装有不锈钢外壳；