一种盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统的制作方法

技术特征：
1.一种盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统，其特征在于，包括，水池；酸碱度监测单元，其由不少于3个的酸碱度监测仪组成，各所述酸碱度监测仪均匀设置在所述水池内浸泡液；各所述酸碱度监测仪按照设置顺序分别为第一酸碱度监测仪、第二酸碱度监测仪、第三酸碱度监测仪
…
第n酸碱度监测仪，n为设置酸碱度监测仪的数量，n≥3；环水池轨道，其设置在所述水池外围呈环形布置；水位检测仪，其设置在所述水池一侧，用以检测池内水位；进水管组，其由四根进水管组成，各所述进水管均匀设置在所述水池内浸泡液，所述进水管组外接工业用水管道，各所述进水管均设置有进水阀门；滑台，其设置在所述环所述水池轨道上并能够沿环所述水池轨道运行；碱液罐，其设置在所述滑台上，用以盛放碱性溶液；碱液输送管道，其设置在所述滑台上，一端与所述碱液罐相连，另一端伸入所述水池，用以向水池内浸泡液排放碱性溶液提升所述水池内浸泡液碱性强度；所述碱液输送管道上设置有开度阀和抽液泵；电源，其设置在所述滑台上，用以为所述滑台运行和所述抽液泵抽液提供电力；排水管道，其设置在所述水池底部，所述排水管道内设有排水阀门和第一流量监测器，第一流量监测器用以检测排放的水量；所述中控模块其设置在所述滑台上，并与各所述酸碱度监测仪、所述水位检测仪、所述进水管组、所述开度阀、所述抽液泵、所述排水阀门和所述流量监测器分别相连，用以调节各部件工作状态；通过多点监测酸碱度确定水池内准确的酸碱情况，并根据情况确定向水池内补充碱液或是补水；当向所述水池内补充碱液时，所述中控模块根据水池面积、水位和水池内酸碱度的值计算碱液的补充量，并根据碱液的补充量和水池面积对所述开度阀的开度进行调节；当向所述水池内补充水时，所述中控模块计算补水后的池内水位高度，当高度超标时，中控模块控制所述排水管道先放水，而后再进行补水。2.根据权利要求1所述的盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统，其特征在于，当采用所述水池酸碱度监测调节系统进行盾构管片养护前，所述水位检测器检测水池内浸泡液的水位h，并将检测结果传递至所述中控模块，中控模块内设有最低水位值hz,中控模块将检测到的水位值h与最低水位值hz进行对比，当h≥hz时，所述中控模块判定水池内浸泡液水位合格；当h＜hz时，所述中控模块判定水池内浸泡液水位不合格，中控模块控制所述进水管组启动，向所述水池内浸泡液加水；当所述进水管组启动向所述水池内浸泡液加水时，所述水位检测器实时检测水池内浸泡液的水位h’，所述中控模块将h’与最低水位值hz进行对比，当h’≥hz时，所述中控模块判定水池内浸泡液水位合格，中控模块控制所述进水管组关闭；当h’＜hz时，所述中控模块判定水池内浸泡液水位不合格，中控模块控制所述进水管
组继续向水池加水，直至h’≥hz。3.根据权利要求2所述的盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统，其特征在于，当判定水池内浸泡液水位合格后，所述酸碱度监测单元内各所述酸碱度监测仪分别检测对应位置的酸碱度，并将基础结果传递至所述中控模块，其中，所述第一酸碱度监测仪检测到的酸碱度记为ph1，所述第二酸碱度监测仪检测到的酸碱度记为ph2，所述第三酸碱度监测仪检测到的酸碱度记为ph3，所述第n酸碱度监测仪检测到的酸碱度记为phn，中控模块计算水池内浸泡液的酸碱度平均值phx，所述中控模块内设置有水池内浸泡液酸碱度标准值phz和酸碱度差值标准值p，所述中控模块计算酸碱度平均值phx与酸碱度标准值phz的差值的绝对值pj，pj＝∣phx
‑
phz∣，中控模块将差值的绝对值pj与酸碱度差值标准值p进行对比，当pj≤p时，所述中控模块判定水池内浸泡液酸碱度合格；当pj＞p时，所述中控模块判定水池内浸泡液酸碱度不合格。4.根据权利要求3所述的盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统，其特征在于，当所述中控模块判定水池内浸泡液酸碱度不合格时，中控模块将酸碱度平均值phx与酸碱度标准值phz进行对比，当phx＜phz时，所述中控模块判定水池内浸泡液碱性不足，中控模块控制所述开度阀和所述抽液泵开启，向水池内浸泡液补充碱液，以提升水池内浸泡液碱性；当phx＞phz时，所述中控模块判定水池内浸泡液碱性过大，中控模块控制各所述进水阀门开启，向水池内浸泡液补水，以降低水池内浸泡液碱性。5.根据权利要求4所述的盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统，其特征在于，向所述中控模块输入水池面积值s，当所述中控模块向水池内浸泡液补充碱液前，中控模块计算碱液补充量q，q＝s
×
pj
×
q
×
h’,其中，q为碱液补充量计算补偿参数，所述中控模块内还设有碱液补充量标准值qz和开度阀初始开度值k，中控模块将计算的碱液补充量q与碱液补充量标准值qz进行对比，当q≤qz时，所述中控模块不因碱液补充量调节开度阀开度；当q＞qz时，所述中控模块根据碱液补充量对开度阀开度进行调节；所述中控模块根据碱液补充量将开度阀开度调节至k’，k’＝k (q
‑
qz)
×
d，其中，d为碱液补充量对开度阀开度调节补偿参数。6.根据权利要求5所述的盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统，其特征在于，所述中控模块内还设有水池面积参考值sz，中控模块将实际水池面积s与水池面积参考值sz进行对比，当s≤sz时，所述中控模块不因水池面积调节开度阀开度；当s＞sz时，所述中控模块根据水池面积调节开度阀开度至k”,k”＝k
’‑
r
÷
(sz
‑
s)，其中，r为水池面积对开度阀开度调节补偿参数。7.根据权利要求6所述的盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统，其特征在于，当中控模块控制所述开度阀和所述抽液泵开启时，中控模块控制所述滑台沿所述环水池轨道运行，所述碱液输送管道末端设置有第二流量监测器，第二流量监测器实时监测碱液排放量qp，并将检测结果传递至所述中控模块，中控模块将碱液排放量qp与碱液补充量q进行对
比，当qp≥q时，所述中控模块判定碱液排放完成，中控模块控制所述开度阀和所述抽液泵关闭；当qp＜q时，所述中控模块判定碱液排放未完成，第二流量监测器继续实时监测碱液排放量，直至qp≥q。8.根据权利要求4所述的盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统，其特征在于，当所述中控模块判定水池内浸泡液碱性过大时，中控模块计算补水量m，m＝s
×
pj
×
m
×
h’,其中，m为补水量计算补偿参数；所述中控模块计算向所述水池内输送量为m的水后，水池内的水位ha，ha＝h’ m
÷
s，所述中控模块内还设有水池最高水位值hx，中控模块将水位ha与最高水位值hx进行对比，当ha≤hx时，所述中控模块控制所述进水阀门开启，所述水位检测仪实时监测水池内水位，当水位达到ha时，所述中控模块控制进水阀门关闭；当ha＞hx时，所述中控模块判定补水量过大，中控模块控制所述排水阀门开启，降低所述水池内水位，所述第一流量监测器实时检测排放的水量，并将检测结果传递至中控模块，中控模块内设有预设排放水量w，当第一流量监测器检测到的排放水量达到w时，所述中控模块控制所述排水阀门关闭。9.根据权利要求8所述的盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统，其特征在于，对于预设排放水量w，w＝[(ha
‑
hx)
÷
hx
‑
1]
×
h
’×
f，其中，f为预设排放水量计算补偿参数；当所述水池向外排放水量达到w后，所述水位检测仪检测此时的水位h”,所述中控模块计算实际补水量m’，m’＝m
×
h
”÷
h’,所述中控模块计算向所述水池内输送量为m’的水后水池内的水位ha’，所述中控模块控制所述进水阀门开启，所述水位检测仪实时监测水池内水位，当水位达到ha’时，所述中控模块控制进水阀门关闭。10.根据权利要求9所述的盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统，其特征在于，所述酸碱度监测仪设置个数由水池面积确定，中控模块将实际水池面积s与水池面积参考值sz进行对比，当s≤sz时，所述水池内设置3个酸碱度监测仪；当s＞sz时，所述水池内设置x个酸碱度监测仪,x＝3 (s
‑
sz)
÷
r，其中，r为酸碱度监测仪设置数量补偿参数，当计算结果不为整数时，x向上取整。

技术总结
本发明涉及一种盾构管片养护水池酸碱度监测调节系统，包括，水池、酸碱度监测单元、环水池轨道、水位检测仪、进水管组、滑台、碱液罐、碱液输送管道、电源、排水管道和中控模块，排水管道内设有排水阀门和第一流量监测器。本发明通过多点监测酸碱度，计算水池内酸碱度的平均值，并根据平均值判定水池内的酸碱度是否合格，增加水池内情况判定的准确性；通过智能检测完成碱液补偿，全程智能监控，减少人员参与的同时增加养护水池酸碱度监测调节系统的智能性，防止人员操作的失误，进而优化补料效果，通过设置环形轨道，使碱液能够均匀排放至水池内，减少碱液扩散所需时间，进而优化补料效果。进而优化补料效果。进而优化补料效果。


技术研发人员：王海峰 王占吉 刘增辉 秦杰 武文龙 徐笑云 侯涛
受保护的技术使用者：南通铁建建设构件有限公司
技术研发日：2021.07.19
技术公布日：2021/10/23