智能化钻孔压水试验设备制造技术

智能化钻孔压水试验设备，包括水压调节系统、数据采集系统和数据处理系统，所述水压调节系统连接数据采集系统，所述数据处理系统连接数据采集系统。本实用新型专利技术智能化程度高，流程全自动化处理，系统自动判断试验状态并选择流程走向，自动采集及整理数据，自动处理数据、图表并可直接输出报告，提高了工作效率，降低了操作人员的劳动强度，提高了试验结果准确性；传感器精度高，数据精确度高；水泵输出流量稳定，且供水系统中的稳压罐及电比例调压阀均具有稳压功能；重量轻；软件权限分类管理，试验测试数据得到监管；提供了完整的钻孔压水试验解决方案，相比其他试验设备和方法功能全面，集成度高；操作简单、方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及钻孔压水试验设备，特别是涉及一种智能化钻孔压水试验设备。
技术介绍
压水试验是将压力水(一般在1MPa以内)压入钻孔内，根据岩体吸水量(一般100L/min以内)计算了解岩体裂隙发育情况和透水性的一种原位试验。压水试验用专门的止水设备把一定长度的钻孔试验段隔离出来，然后用固定的水压向这一段钻孔压水，水通过孔壁周围的裂隙向岩体内渗透，最终渗透的水量会趋于一个稳定值。根据水压、试段长度和稳定渗入的水量，可以判定岩体透水性的强弱。现有的压水试验流程，一般使用手动球阀进行压力的调节，使用机械水表和压力表进行水流量和压力的采集，持续时间通过水表进行记录。上述试验过程通过操作人员完成，操作人员在现场需要进行压力的调节，同时需要实时读取时刻表、水表和压力表上的数值并进行现场记录，现场完成试验过程后，还需要进行后期的试验数据整理、分析、计算，并绘制图表。近年来，为了解决现场操作复杂的问题，市场上也出现了一些辅助钻孔压水试验的设备，通过流量传感器和压力传感器进行数据的采集，但是并没有整体的解决方案，仍然有很多技术问题并没有得到真正解决，操作难度仍然很高，需要人工参与数据处理的情况仍然很多。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种智能化钻孔压水试验设备。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是，智能化钻孔压水试验设备，包括水压调节系统、数据采集系统和数据处理系统，所述水压调节系统连接数据采集系统，所述数据处理系统连接数据采集系统。进一步，包括供水系统和栓塞供压系统，所述供水系统、数据采集系统和栓塞供压系统相互连接。进一步，所述水压调节系统包括手动调压阀、供水压力表、电比例调压阀；所述数据采集系统包括蓄电池、供水压力传感器、智能流量传感器、水位传感器、控制器和电缆卷扬，所述蓄电池连接控制器、供水系统和数据处理系统，所述控制器、供水压力传感器和智能流量传感器相互连接，所述电缆卷扬连接控制器和水位传感器，所述水位传感器连接栓塞供压系统，所述供水压力传感器和智能流量传感器均连接供水系统；所述数据处理系统包括上位机和电源适配器，所述上位机、电源适配器和数据采集系统相互连接；所述蓄电池连接控制器和电源适配器，所述电比例调压阀连接供水压力传感器、智能流量传感器和控制器。进一步，所述电比例调压阀采用电比例二通阀、电比例溢流阀或电比例减压阀。进一步，所述智能流量传感器上设有显示界面，所述智能流量传感器采用质量流量传感器，直接测量通过传感器的水质量或体积；或智能流量传感器采用两个或两个以上的相同量程范围的流量传感器并联组合使用，并且在每个流量传感器管路上增加管路通断阀，通过实际流量范围判断开启的管路通断阀数量，管路通断阀可以为手动或电磁自动式；或智能流量传感器采用两个或两个以上的不同量程范围的流量传感器并联组合使用，并且在每个流量传感器管路上增加管路通断阀，通过实际流量范围判断开启的管路通断阀数量，管路通断阀可以为手动或电磁自动式。进一步，所述供水系统包括发动机、联轴器、供水水泵、供水储水箱、供水吸水过滤器、安全阀、稳压罐、供水出水过滤器、和压水管卷扬，所述发动机的一端连接数据采集系统中的蓄电池，发动机的另一端连接联轴器，所述供水水泵、安全阀、稳压罐和供水出水过滤器相互连接，所述供水水泵还连接联轴器和供水吸水过滤器，所述供水吸水过滤器设在供水储水箱中，所述供水出水过滤器、手动调压阀、供水压力表、电比例调压阀、压水管卷扬和数据采集系统相互连接；储水箱、安全阀、手动调压阀和电比例调压阀相互连接，所述压水管卷扬连接栓塞供压系统。进一步，所述栓塞供压系统包括栓塞阻隔器压力管卷扬、岩石钻孔、栓塞、栓塞阻隔器、供压储水箱、供压吸水过滤器、供压水泵、溢流阀、单向阀、供压储水罐、供压压力表、球阀，所述栓塞插入岩石钻孔内，所述栓塞与岩石钻孔之间设有栓塞阻隔器，所述栓塞阻隔器连接数据采集系统，所述栓塞连接栓塞阻隔器压力管卷扬和供水系统，所述栓塞阻隔器压力管卷扬连接单向阀和供压储水罐，所述单向阀连接供压水泵和溢流阀，所述栓塞压水泵连接供压吸水过滤器，所述供压吸水过滤器设在供压储水箱中，所述供压压力表连接供压储水罐和球阀，所述球阀、溢流阀和供压储水箱相互连接；所述压水管卷扬连接栓塞。进一步，所述数据采集系统还包括水位传感器，水位传感器为压力传感式传感器或磁性浮球式传感器；进一步，所述栓塞供压系统通过水压系统或油压系统实现，所述供压水泵包括手动式供压水泵和自动式供压水泵；进一步，所述上位机的实现方式包括便携式工控机、加固工业笔记本、手持终端仪或手机终端，所述上位机加固封装实现三防要求，上位机自带电池，所述上位机通过蓄电池实时充电；所述上位机单独运行，所述上位机与控制器直接通过即插即用通讯线路连接，通过USB口或COM口实现即插即用；进一步，所述水泵采用轻型隔膜泵或三柱塞水泵，所述水泵出口处设稳压罐，所述稳压罐内设有空气室，所述空气室内充压力空气，稳压罐能够稳定保持水泵的出水压力稳定；所述发动机选用轻型柴油机或汽油机，发动机的输出轴处集成减速机输出，整体重量减轻；发动机的输出轴降速后通过联轴器直接可以匹配供水水泵。进一步，所述栓塞供压系统还包括自动离合器和栓塞阻隔器压力传感器，所述自动离合器和栓塞阻隔器压力传感器通过电缆连接至控制器。进一步，所述栓塞供压系统还包括栓塞阻隔器压力传感器和电动水泵，所述栓塞阻隔器压力传感器和电动水泵的信号线与控制器相连。进一步，所述电缆卷扬、压水管卷扬及栓塞阻隔器压力管卷扬由三个独立的卷扬滚筒组成，三个卷扬滚筒独立驱动，或三个卷扬滚筒通过驱动的连接实现联动；所述电缆卷扬、压水管卷扬及栓塞阻隔器压力管卷扬的滚筒直径分别与电缆、压水管及栓塞阻隔器压力管的直径及弯曲半径相适配，满足卷扬滚筒旋转圈数与长度的比例关系。进一步，所述电缆卷扬、压水管卷扬及栓塞阻隔器压力管卷扬组合成一个整体卷扬。进一步，所述电缆卷扬、压水管卷扬及栓塞阻隔器压力管卷扬的驱动方式为手动驱动卷扬，手动驱动卷扬中设有标线，通过标线在岩石钻孔表面的刻度值，可以获得栓塞在岩石钻孔内的位置。进一步，所述电缆卷扬、压水管卷扬及栓塞阻隔器压力管卷扬的驱动方式为自动驱动卷扬，所述自动驱动卷扬在手动驱动卷扬的基础上增加了自动离合器和卷扬旋转角度传感器，自动离合器和卷扬旋转角度传感器均通过电缆与控制器连接，通过卷扬旋转角度传感器反馈的卷扬旋转角度值，经过控制器计算，获得栓塞在岩石钻孔内的位置。进一步，所述自动驱动卷扬在手动驱动卷扬的基础上增加了卷扬电动机或卷扬发动机和卷扬旋转角度传感器，所述自动驱动卷扬的自动驱动通过控制器发送信号给卷扬电动机或卷扬发动机实现。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：智能化程度高，流程全自动化处理，系统自动判断试验状态并选择流程走向，自动采集及整理数据，自动处理数据、图表并可直接输出报告，提高了工作效率，降低了操作人员的劳动强度，提高了试验结果准确性；传感器精度高，数据精确度高；水泵输出流量稳定，且供水系统中的稳压罐及电比例调压阀均具有稳压功能；重量轻；软件权限分类管理，试验测试数据得到监管；提供了一套完整的钻孔压水试验流程的设备及软件系统解决方案，相比其他试验设备和方法功能全面，集成本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能化钻孔压水试验设备，其特征在于，包括水压调节系统、数据采集系统和数据处理系统，所述水压调节系统连接数据采集系统，所述数据处理系统连接数据采集系统。

【技术特征摘要】
1.智能化钻孔压水试验设备，其特征在于，包括水压调节系统、数据采集系统和数据处理系统，所述水压调节系统连接数据采集系统，所述数据处理系统连接数据采集系统。2.根据权利要求1所述的智能化钻孔压水试验设备，其特征在于，还包括供水系统和栓塞供压系统，所述供水系统、数据采集系统和栓塞供压系统相互连接。3.根据权利要求2所述的智能化钻孔压水试验设备，其特征在于，所述水压调节系统包括手动调压阀、供水压力表、电比例调压阀；所述数据采集系统包括蓄电池、供水压力传感器、智能流量传感器、水位传感器、控制器和电缆卷扬，所述蓄电池连接控制器、供水系统和数据处理系统，所述控制器、供水压力传感器和智能流量传感器相互连接，所述电缆卷扬连接控制器和水位传感器，所述水位传感器连接栓塞供压系统，所述供水压力传感器和智能流量传感器均连接供水系统；所述数据处理系统包括上位机和电源适配器，所述上位机、电源适配器和数据采集系统相互连接；所述蓄电池连接控制器和电源适配器，所述电比例调压阀连接供水压力传感器、智能流量传感器和控制器。4.根据权利要求3所述的智能化钻孔压水试验设备，其特征在于，所述电比例调压阀采用电比例二通阀、电比例溢流阀或电比例减压阀。5.根据权利要求3所述的智能化钻孔压水试验设备，其特征在于，所述智能流量传感器上设有显示界面，所述智能流量传感器采用质量流量传感器，直接测量通过传感器的水质量或体积；或智能流量传感器采用两个或两个以上的相同量程范围的流量传感器并联组合使用，并且在每个流量传感器管路上增加管路通断阀，通过实际流量范围判断开启的管路通断阀数量，管路通断阀可以为手动或电磁自动式；或智能流量传感器采用两个或两个以上的不同量程范围的流量传感器并联组合使用，并且在每个流量传感器管路上增加管路通断阀，通过实际流量范围判断开启的管路通断阀数量，管路通断阀可以为手动或电磁自动式。6.根据权利要求2所述的智能化钻孔压水试验设备，其特征在于，所述供水系统包括发动机、联轴器、供水水泵、供水储水箱、供水吸水过滤器、安全阀、稳压罐、供水出水过滤器、和压水管卷扬，所述发动机的一端连接数据采集系统中的蓄电池，发动机的另一端连接联轴器，所述供水水泵、安全阀、稳压罐和供水出水过滤器相互连接，所述供水水泵还连接联轴器和供水吸水过滤器，所述供水吸水过滤器设在供水储水箱中，所述供水出水过滤器、手动调压阀、供水压力表、电比例调压阀、压水管卷扬和数据采集系统相互连接；储水箱、安全阀、手动调压阀和电比例调压阀相互连接，所述压水管卷扬连接栓塞供压系统。7.根据权利要求2所述的智能化钻孔压水试验设备，其特征在于，所述栓塞供压系统包括栓塞阻隔器压力管卷扬、岩石钻孔、栓塞、栓塞阻隔器、供压储水箱、供压吸水过滤器、供压水泵、溢流阀、单向阀、供压储水罐、供压压力表、球阀，所述栓塞插入岩石钻孔内，所述栓塞与岩石钻孔之间设有栓塞阻隔器，所述栓塞阻隔器连接数据采集系统，所述栓塞连接栓塞阻隔器压力管卷扬和供水系统，所述栓塞阻隔器压力管卷扬连接单向阀和供压储水罐，所述单向阀连接供压水泵和溢流阀，所述栓塞压水泵连接供压吸水过滤器，所述供压吸水过滤器设在供压储水箱中，所述供压压力表连接供压储水罐和球阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎桑，刘猛，朱永峰，赵文帅，谢俊，李继伟，梁占国，
申请(专利权)人：湖南莫尔顿智能勘探机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43