一種單井單控抽灌一體化系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基坑降水、回灌設(shè)備，特別涉及一種單井單控抽灌一體化系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]回灌是控制地下水水位，或防止因工程降水導(dǎo)致地面沉降、地下水浪費(fèi)的有效措施。工程中常用的回灌方式有:地面入滲法和井點(diǎn)注入法。地面入滲法由于受地層性質(zhì)局限性較大，所以較少采用。井點(diǎn)注入法中多以加壓灌注法為主，而現(xiàn)有的加壓灌注設(shè)備主要存在以下不足:
[0003]1、采用加壓設(shè)備與回灌井“一一對(duì)應(yīng)”的方式，成本太高，占用空間大，較少采用。
[0004]2、采用加壓設(shè)備直接或加壓至壓力罐間接分流到每個(gè)回灌井，也即加壓設(shè)備與回灌井“一對(duì)多”。這種方式普遍采用，但這種設(shè)備不能單獨(dú)控制每個(gè)回灌井的壓力，容易產(chǎn)生“木桶效應(yīng)”，即多個(gè)回灌井應(yīng)選擇最小的壓力回灌，如此在同等回灌量下必須增加回灌井的數(shù)量，隨即帶來(lái)了成本和空間上的增加。
[0005]3、大多采用人工記錄回灌數(shù)據(jù)的方式，存在滯后性、時(shí)效性差的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開了一種單井單控抽灌一體化系統(tǒng)及其控制方法，集降水、回灌為一體，可以單獨(dú)控制每個(gè)回灌井的回灌壓力，進(jìn)而可以發(fā)揮每個(gè)回灌井的最大回灌能力，避免了“木桶效應(yīng)”帶來(lái)的“負(fù)作用”，相同回灌量下，有效的減少了回灌井的數(shù)量，降低了成本，節(jié)省了工作空間。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下:
[0008]—種單井單控抽灌一體化系統(tǒng)，包括至少一個(gè)降水井，將降水井中的水抽送至集水箱，集水箱通過(guò)管道與調(diào)壓系統(tǒng)相連，調(diào)壓系統(tǒng)通過(guò)壓力管道與至少一個(gè)回灌井相連，每個(gè)回灌井中的回?fù)P管路與回?fù)P集水總管相連，每個(gè)回灌井與壓力管路之間的管道上均設(shè)置有減壓系統(tǒng)；
[0009]調(diào)壓系統(tǒng)及減壓系統(tǒng)均與控制系統(tǒng)相連，控制系統(tǒng)設(shè)定每個(gè)回灌井對(duì)應(yīng)的回灌壓力，將指令傳送至調(diào)壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)水壓，當(dāng)某個(gè)回灌井中回灌壓力超出回灌井的最大回灌壓力時(shí)，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)減壓系統(tǒng)進(jìn)行減壓直至降至設(shè)定的壓力值，實(shí)現(xiàn)單個(gè)回灌井的回灌壓力的控制。
[0010]進(jìn)一步的，所述集水箱還分別與水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及過(guò)濾系統(tǒng)相連，水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到集水箱中的水質(zhì)合格時(shí)，則集水箱中的水直接輸送至調(diào)壓系統(tǒng)，當(dāng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到集水箱中的水質(zhì)不合格時(shí)，集水箱中的水經(jīng)過(guò)過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，然后輸送至調(diào)壓系統(tǒng)。
[0011]進(jìn)一步的，所述過(guò)濾系統(tǒng)包括過(guò)濾器，過(guò)濾器的入口端通過(guò)第一管路與集水箱及調(diào)壓系統(tǒng)之間的管路相連，第一管路上設(shè)置開關(guān)閥，過(guò)濾器的出口端通過(guò)第二管路與集水箱及調(diào)壓系統(tǒng)之間的管路相連，第二管路上設(shè)置單向閥，設(shè)置在第一管路及第二管路之間的集水箱及調(diào)壓系統(tǒng)之間的管路為第三管路，第三管路上設(shè)置開關(guān)閥。
[0012]進(jìn)一步的，經(jīng)水質(zhì)檢測(cè)后，如果水質(zhì)合格，則打開第三管路上的開關(guān)閥，關(guān)閉第一管路上的開關(guān)閥，直接進(jìn)入調(diào)壓系統(tǒng)，否則，關(guān)閉第三管路上的開關(guān)閥，打開第一管路上的開關(guān)閥，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾合格后，再進(jìn)入調(diào)壓系統(tǒng)，單向閥防止水倒流回過(guò)濾器。
[0013]進(jìn)一步的，所述調(diào)壓系統(tǒng)包括變頻器，變頻器與多個(gè)變頻栗相連，變頻栗設(shè)置在壓力管道及輸水管道之間的管道上，變頻栗所在的管道上入口端設(shè)置有開關(guān)閥，出口端依次設(shè)置有止回閥及開關(guān)閥。
[0014]進(jìn)一步的，壓力管道的一端設(shè)置有穩(wěn)壓灌，壓力管道上還設(shè)置有壓力傳感器，壓力管道還分別通過(guò)管道與對(duì)應(yīng)的回灌井相連，每個(gè)回灌井與壓力管道之間的管道上靠近壓力管道處分別設(shè)置有流量計(jì)。
[0015]進(jìn)一步的，每個(gè)回灌井回?fù)P出口的管道均經(jīng)回?fù)P管路與集水箱相連，靠近回灌井回?fù)P出口的回?fù)P管路上設(shè)置有開關(guān)閥。
[0016]進(jìn)一步的，減壓系統(tǒng)包括依次設(shè)置在支路上的開關(guān)閥、水用減壓閥及止回閥與支路的兩端相連的壓力管道及回灌井之間的管道上設(shè)置有開關(guān)閥。
[0017]進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)包括GSM/GPRS無(wú)線傳感器及與之通信的總控臺(tái)。
[0018]進(jìn)一步的，所述回灌井內(nèi)設(shè)置有橋式濾水管，橋式濾水管的下方設(shè)置有回?fù)P栗。
[0019]—種單井單控抽灌一體化系統(tǒng)的控制方法，包括:
[0020]步驟1:抽水栗將降水井內(nèi)的水抽至集水箱；
[0021]步驟2:水在集水箱內(nèi)沉淀，檢測(cè)集水箱內(nèi)水用質(zhì)量；若沉淀水質(zhì)符合回灌標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)開關(guān)閥切換，直接進(jìn)入變頻栗組加壓；若沉淀水質(zhì)不符合回灌標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)開關(guān)閥切換，進(jìn)入過(guò)濾器過(guò)濾，之后再進(jìn)入變頻栗組加壓；
[0022]步驟3:總控臺(tái)設(shè)定回灌壓力值，通過(guò)GSM/GPRS無(wú)線傳感器將指令傳至變頻器，調(diào)整變頻栗的轉(zhuǎn)速，到達(dá)設(shè)定壓力值，壓力傳感器隨時(shí)監(jiān)控回灌水壓力，回灌水通過(guò)變頻栗組的出水口流入密封回灌井內(nèi)；
[0023]若某個(gè)回灌井出現(xiàn)回灌井的回灌量不再隨壓力的增加而有明顯的增加時(shí)，也即回灌壓力超出該回灌井承受最大壓力，切換該回灌井管路上的開關(guān)閥，調(diào)整支路上的水用減壓閥，使該井回灌水壓力降至穩(wěn)定壓力，其他回灌井壓力不變；
[0024]步驟4:定期開啟回?fù)P栗，切換開關(guān)閥至回?fù)P管路，以免回灌井堵塞，影響回灌效率。
[0025]本發(fā)明的有益效果:
[0026]1、本發(fā)明集降水、回灌為一體，可以單獨(dú)控制每個(gè)回灌井的回灌壓力，進(jìn)而可以發(fā)揮每個(gè)回灌井的最大回灌能力，避免了“木桶效應(yīng)”帶來(lái)的“負(fù)作用”，相同回灌量下，有效了減少了回灌井的數(shù)量，降低了成本，節(jié)省了工作空間。
[0027]2、本發(fā)明智能化的數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)避免了人工記錄、手動(dòng)控制帶來(lái)的滯后性、時(shí)效性差的問(wèn)題，為之后的理論研究提供了實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。
[0028]3、本發(fā)明整個(gè)設(shè)備的接口采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，拼裝規(guī)范、快捷，移動(dòng)、運(yùn)輸方便，在復(fù)雜的施工現(xiàn)場(chǎng)有更好的適應(yīng)性。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明的整體示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明壓力單獨(dú)控制的管路示意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明控制流程圖；
[0032]圖中，1、降水井，2、抽水栗，3、集水箱，4、過(guò)濾器，5-1?5_5、開關(guān)閥，6、單向閥，7、變頻栗，8、止回閥，9、壓力傳感器，10、穩(wěn)壓罐，11、變頻器，12、流量計(jì)，13、水用減壓閥，14、壓力表，15、回灌井，16、橋式濾水管，17、回?fù)P栗，18、回?fù)P管路，19、GSM/GPRS無(wú)線傳感器，20、總彳臺(tái)ο
【具體實(shí)施方式】
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[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0034]如圖1所示，一種單井單控抽灌一體化系統(tǒng)的主要設(shè)備包括抽水栗2、集水箱3、過(guò)濾器4、變頻栗組、GSM/GPRS無(wú)線傳感器19、總控臺(tái)20、管路及其各種閥類、儀表。
[0035]抽水栗2為普通工頻栗，從降水井I內(nèi)抽取地下水，到達(dá)基坑降水的目的；多個(gè)降水井I時(shí)，降水井I通過(guò)降水井水總管與集水箱3進(jìn)水口相連。集水箱3出水口分兩支路，一支直接與變頻栗組相連，一支與過(guò)濾器4相連。集水箱3內(nèi)有兩道上邊開口的隔板，能起到阻隔沉淀泥沙的作用，底座安裝車輪，運(yùn)輸、移動(dòng)方便，集水箱3可依據(jù)降水量的大小，通過(guò)法蘭接口拼裝。
[0036]過(guò)濾器4主要對(duì)降水水源進(jìn)行過(guò)濾處理，使其達(dá)到回灌水質(zhì)要求；變頻栗組包括變頻器11、變頻栗7、穩(wěn)壓罐10及其管路、閥類，是抽灌一體化設(shè)備中的主要加壓部分，可以通過(guò)調(diào)整變頻器11來(lái)調(diào)整變頻栗7的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到調(diào)壓的作用。
[0037]穩(wěn)壓罐10主要是穩(wěn)定水壓力，避免變頻栗7頻繁啟動(dòng)，延長(zhǎng)變頻栗7的使用壽命；GSM/GPRS無(wú)線傳感器19可以將獲取到的壓力傳感器9、流量傳感器等的信息通過(guò)無(wú)線方式傳至總控臺(tái)20，并能返回控制命令;總控臺(tái)20為設(shè)備的控制中樞系統(tǒng)，負(fù)責(zé)發(fā)送控制命令、查看、監(jiān)控回灌數(shù)據(jù)信息等。
[0038]本申請(qǐng)的管路主要包括回灌管路、回?fù)P管路18、橋式濾水管16等，主要是水源的流通通道；閥類包括開關(guān)閥5-1?5-5、單向閥6、水用減壓閥13、止回閥8等，主要是對(duì)水的流向、壓力等的控制；儀表包括壓力表14、流量計(jì)12、壓力傳感器9等，主要是監(jiān)測(cè)回灌水的流量和壓力。
[0039]如圖3所示，一種單井單控抽灌一體化設(shè)備的