[发明专利]一种精确调控双液注浆参数的控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种精确调控双液注浆参数的控制系统及方法，由液压系统、监测系统、逻辑系统和执行系统4部分组成。其中液压系统主要为整个系统提供动力，执行整个系统的内部动作；监测系统主要目的是实时监测和显示流量和压力变化；逻辑系统主要用于人为设定注浆参数以及系统自动运行和远程通讯作用；执行系统主要是控制整个系统的外部动作，按照逻辑系统预先设定的注浆参数执行相应的抽排浆动作。通过上述4个系统，可实现精准调控双液注浆参数，确保双液注浆质量。

技术领域

本发明涉及注浆的技术领域，具体涉及一种精确调控双液注浆参数的控制系统及方法。

背景技术

注浆法目前已广泛应用于工程建设与灾害防治领域，在地层加固、结构防水、岩溶处理等方面发挥了巨大作用。注浆法按照浆液组成不同可大致分为单液注浆和双液注浆两类。单液注浆是指单一注入水泥浆液（简称A液），对于注浆设备能力要求不高，但浆液初凝时间较长，加固质量难以保证；双液注浆是指将A液和水玻璃（简称B液）按照一定的配比混合后注入地层中，可实现快速凝固，早期强度高，在应用价值和应用程度上更为实用且广泛。

影响双液注浆加固质量效果的因素主要包含以下3点：配合比、注入量、注入压力。传统双液注浆泵依靠电机皮带传动，只能提供3~4个档位的功率，无法实现无级变速，导致实际注入过程中，按照某一档位持续注入时压力波动较大，一旦压力过大，容易导致结构受损、压力传感器失效；压力过小，难以做到填充密实，影响注浆质量。同时传统双液注浆泵只有一个变速箱无法实现注浆过程中两种浆液配合比精准控制。基本只能按照1:1配合比注入，难以做到其他配合同时注入。因此，传统双液注浆泵很难实现配合比、注入量、注入压力三者都满足要求的情况，现急需发明一种能够精准调控配合比、注入量和注入压力这三类关键注浆参数的控制系统。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种精确调控双液注浆参数的控制系统及方法，解决上述背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括A液系统与B液系统，A液系统与B液系统均包括液压系统、监测系统和执行系统，液压系统用于控制A液和B液的注入参数，监测系统用于实时监测和显示A液和B液的流量和压力变化，执行系统用于执行A液和B液预先设定的注浆操作程序；

还包括逻辑系统，逻辑系统用于人为设定注浆参数以及系统自动运行和远程通讯。

优选的，液压系统包括液压油箱、过滤器、双联齿轮泵组、变频电机、二位四通电磁换向阀和单向阀；

双联齿轮泵组包括小齿轮泵和大齿轮泵，变频电机用于驱动小齿轮泵和大齿轮泵运作，小齿轮泵的注入流量小于大齿轮泵的流量。

优选的，过滤器用于连接液压油箱和双联齿轮泵组，过滤器用于过滤杂质；

小齿轮泵和大齿轮泵通过独自的供油管路与进油管路连通，供油管路上设有二位四通电磁换向阀和单向阀。

优选的，二位四通电磁换向阀还通过管路与回油管路连通，通过二位四通电磁换向阀的切换从而连通进油管路、或连通回油管路，从而实现小齿轮泵与大齿轮泵的切换。

优选的，监测系统包括流量计、压力传感器和抗震压力表；

流量计用于监测进油管路中液压油流量，测量信息实时反馈至逻辑系统；

压力传感器和抗震压力表用于监测进油管路中的压力，测量信息实时反馈至逻辑系统。

优选的，监测系统还包括注浆压力传感器，注浆压力传感器设置在注浆管路中，用于监测注浆压力，测量信息实时反馈至逻辑系统。

优选的，逻辑系统包括可编程逻辑控制器、HMI人机界面和远程通讯接口；

可编程逻辑控制器用于通过程序语言控制整个系统的注浆动作；

HMI人机界面用于人员操作设定注浆压力、注浆量的配合比的参数，还可显示监测系统的测量数据以及双联齿轮泵组的运行数据；

远程通讯接口用于远程移动终端显示和监控。