真空预压自动化智能远程控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种真空预压自动化智能远程控制系统。适用于地基处理领域。

背景技术：

在沿海和内陆地区广泛分布着海相、湖相和河相沉积的软弱黏土层，该地基具有承载力低、含水率高、压缩性大、透水性差的特点，在荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差，不能满足工程要求，故需要对其进行软基处理以达到目标强度。

真空预压法是地基处理中较为常用的方法，其原理是利用密封膜和密封沟形成的密闭空间，再利用抽真空设备、排水板和真空管网构成的排水通道排出土体中的空气和水分，加快土体固结，使土体表层承载力达到要求。在抽真空过程中，通过监测地表沉降、分层沉降、膜下真空压力值、孔隙水压力值来控制抽真空设备启停，以达到设计要求。

但由于真空预压施工区域面积大，抽真空设备数量多、布点分散并且要长时间不间断作业，当前监测控制方法主要采用人工控制抽真空设备的启停，人工定时去现场观测并记录各表计参数。抽真空过程中，抽出大量地下水和地表雨水聚集覆合在一起，部分软基区域涉水深度达1m以上，在人为技术监控上，难以准确监测各项数值，且软基处理过程中，存在各项用电设备和线路，大大增加了安全风险。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种操作方便、省时高效、自动化程度高、安全可靠的真空预压自动化智能远程控制系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种真空预压自动化智能远程控制系统，其特征在于：具有主控单元和与主控单元经以太网通讯连接若干的现场控制单元，现场控制单元电路连接抽真空设备机组；

所述现场控制单元具有就地lcu柜和就地配电柜，就地lcu柜内具有控制器和与控制器电路连接的通讯模块，所述就地lcu柜内的控制器电路连接就地配电柜，就地配电柜分别经供电电缆为所述抽真空设备机组内的各个抽真空设备供电；

所述就地lcu柜内的控制器电路连接监测所述抽真空设备机组安装现场的现场监测传感器；

所述控制器通过现场监测传感器获取现场监测参数，现场监测参数与预设参数比较，并根据比较结果经就地配电柜控制各个抽真空设备通断电。

所述主控单元包括主控电脑和/或移动控制终端。

所述现场监测传感器包括真空压力传感器和孔隙水压力传感器，真空压力传感器和孔隙水压力传感器埋设于真空预压密封系统中。

所述现场监测传感器包括接于所述供电电缆上的电流传感器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过现场监测传感器获取抽真空设备机组安装现场的现场监测参数，根据现场监测参数与预设参数的比较结果经就地配电柜控制各个抽真空设备通断电，实现自动化控制，操作方便、省时高效、安全可靠。

附图说明

图1为实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所述，本实施例为一种真空预压自动化智能远程控制系统，具有主控单元1和与主控单元1经以太网3通讯连接若干的现场控制单元2，现场控制单元2电路连接抽真空设备机组4。

本实施例中现场控制单元2具有一个就地lcu柜201和两个就地配电柜202，就地lcu柜201内具有控制器和与控制器电路连接的通讯模块，就地lcu柜201内的控制器电路连接就地配电柜的控制端，就地配电柜202的若干供电输出端分别经供电电缆为抽真空设备机组4内的各个抽真空设备401供电。

本例中就地lcu柜201内的控制器电路连接监测所述抽真空设备机组4安装现场的现场监测传感器，现场监测传感器用于获取沉降观测、膜下真空压力、孔隙水压力、分层沉降监测、电流、电压、电量等信号，包括真空压力传感器、孔隙水压力传感器等现场监测参数，其中真空压力传感器和孔隙水压力传感器埋设于真空预压密封系统中，电流传感器安装于抽真空设备401的供电电缆上。

本实施例中lcu柜201内的控制器通过现场监测传感器获取现场监测参数，现场监测参数与预设参数比较，并根据比较结果经就地配电柜控制各个抽真空设备通断电，如膜下真空压力值、孔隙水压力值小于或大于预设值时根据预设的控制规则经就地配电柜控制抽真空设备通断电。

本例中主控单元1包括主控电脑101和移动控制终端102，lcu柜201经现场监测传感器获取的现场监测参数通过以太网3发送给主控电脑101和移动控制终端102，用户可通过主控电脑101和移动控制终端102实现远程监控。

1.数据采集与处理：

①模拟量的采集与处理

监控单元主要是沉降观测、膜下真空压力、孔隙水压力、分层沉降监测、电流、电压、电量等模拟电信号的生产单元，电信号经现地控制单元采集并通过4g网络传递到主控层的监控主机作显示和处理。

②开关量的采集与处理

对事故信号、断路器等中断开关量信号，监控系统以中断方式迅速响应这些信号并做出一系列必要的反应及自动操作。中断开关量信号输入为无源接点输入，中断方式接收。

③开关量输出

指各类操作指令。主控层在输出这些信号前应进行校验，经判断无误后送至执行机构，为保证信号的电气独立性及准确性，开关输出信号经光电隔离，接点防抖动处理后发出。

④信号量值及状态设定

对在建设初期所无法采集到的信号，或某些由于设备原因而造成的信号出错以及在必要时要进行人工设定值分析处理的信号量，监控系统允许运行值班人员和系统操作人员对其进行人工设定，并在处理时把它们与正常采集的信号等同对待，监控系统可以区分它们并给出相应标志。

2.运行监视和事件报警：

①运行实时监视

监控系统可以使运行人员通过主控层工作站lcd对设备的运行状态进行实时监视。所有要进行监视的内容包括当前各设备的运行及停运情况，并对各运行参数进行实时显示。

②参数越复限报警记录

监控系统对某些参数以及计算数据进行监视。对这些参数量值可预先设定其限制范围，当它们越限及复限时要作相应的处理。这些处理包括越限报警，越复限时的自动显示、记录和打印；对于重要参数及数据还将进行越限后至复限的数据存储及召唤显示；启动相关量分析功能，作故障原因提示。对于一些重要参数设定趋势报警。

③事故顺序记录

当发生事故造成断路器跳闸动作等情况时，监控系统立即以中断方式响应并自动显示、记录和打印事故名称及时间；记录和打印相关设备的动作情况，自动推出相关画面，做事故原因分析及提示处理方法，监控系统能将发生的事故及设备的动作情况按其发生的先后顺序记录下来，且记录的分辨率不超过5ms。

④故障状态显示记录

监控系统定时扫查各故障状态信号，一旦发生状变将在lcd上即时显示出来，同时记录故障及其发生时间，并用语音报警。监控系统对故障状态信号的查询周期不超过2秒。

⑤事故追忆及相关量记录

当发生事故时，需对事故发生前后的某些重要参数和相关量进行追忆记录，以供运行人员事后分析，事故追忆由监控系统完成，追忆时间为前10秒后20秒，扫描周期为前1秒后0.5秒。事故发生时，计算机将这些追忆数据保存于硬盘中作历史数据，运行人员可以召唤、显示或打印这些数据。

3.远程控制

①控制对象

完成对抽真空设备、监测仪表等对象的监视。

②控制方式

当控制方式切换到远控为主方式时值班人员通过主控层工作站对设备进行监控，将完成下列内容：自动完成开、关抽真空设备；各种辅助设备的操作；各种整定值和限值的设定；各种信息处理；其他功能。

③统计与制表

对采集的定时数据与检测的事件进行在线计算，打印输出各种运行日志和报表。

④人机接口

在线显示实时图形，使运行人员对整个枢纽生产过程进行安全监视，并通过主控站微机功能键盘或鼠标，运行人员可以在线调整画面，显示数据和状态，投退测点，修改参数，控制操作等。设置根据工作人员职权不同，操作权限不同。

⑤画面显示功能

⑥语音提示功能

⑦系统自检和自动重启动。