智能化鉆孔壓水試驗(yàn)設(shè)備的制作方法

本實(shí)用新型涉及鉆孔壓水試驗(yàn)設(shè)備，特別是涉及一種智能化鉆孔壓水試驗(yàn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

壓水試驗(yàn)是將壓力水(一般在1MPa以?xún)?nèi))壓入鉆孔內(nèi)，根據(jù)巖體吸水量(一般100L/min以?xún)?nèi))計(jì)算了解巖體裂隙發(fā)育情況和透水性的一種原位試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)用專(zhuān)門(mén)的止水設(shè)備把一定長(zhǎng)度的鉆孔試驗(yàn)段隔離出來(lái)，然后用固定的水壓向這一段鉆孔壓水，水通過(guò)孔壁周?chē)牧严断驇r體內(nèi)滲透，最終滲透的水量會(huì)趨于一個(gè)穩(wěn)定值。根據(jù)水壓、試段長(zhǎng)度和穩(wěn)定滲入的水量，可以判定巖體透水性的強(qiáng)弱。

現(xiàn)有的壓水試驗(yàn)流程，一般使用手動(dòng)球閥進(jìn)行壓力的調(diào)節(jié)，使用機(jī)械水表和壓力表進(jìn)行水流量和壓力的采集，持續(xù)時(shí)間通過(guò)水表進(jìn)行記錄。上述試驗(yàn)過(guò)程通過(guò)操作人員完成，操作人員在現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行壓力的調(diào)節(jié)，同時(shí)需要實(shí)時(shí)讀取時(shí)刻表、水表和壓力表上的數(shù)值并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)記錄，現(xiàn)場(chǎng)完成試驗(yàn)過(guò)程后，還需要進(jìn)行后期的試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、分析、計(jì)算，并繪制圖表。

近年來(lái)，為了解決現(xiàn)場(chǎng)操作復(fù)雜的問(wèn)題，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了一些輔助鉆孔壓水試驗(yàn)的設(shè)備，通過(guò)流量傳感器和壓力傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，但是并沒(méi)有整體的解決方案，仍然有很多技術(shù)問(wèn)題并沒(méi)有得到真正解決，操作難度仍然很高，需要人工參與數(shù)據(jù)處理的情況仍然很多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種智能化鉆孔壓水試驗(yàn)設(shè)備。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，智能化鉆孔壓水試驗(yàn)設(shè)備，包括水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

進(jìn)一步，包括供水系統(tǒng)和栓塞供壓系統(tǒng)，所述供水系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和栓塞供壓系統(tǒng)相互連接。

進(jìn)一步，所述水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括手動(dòng)調(diào)壓閥、供水壓力表、電比例調(diào)壓閥；

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括蓄電池、供水壓力傳感器、智能流量傳感器、水位傳感器、控制器和電纜卷?yè)P(yáng)，所述蓄電池連接控制器、供水系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述控制器、供水壓力傳感器和智能流量傳感器相互連接，所述電纜卷?yè)P(yáng)連接控制器和水位傳感器，所述水位傳感器連接栓塞供壓系統(tǒng)，所述供水壓力傳感器和智能流量傳感器均連接供水系統(tǒng)；

所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括上位機(jī)和電源適配器，所述上位機(jī)、電源適配器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相互連接；

所述蓄電池連接控制器和電源適配器，所述電比例調(diào)壓閥連接供水壓力傳感器、智能流量傳感器和控制器。

進(jìn)一步，所述電比例調(diào)壓閥采用電比例二通閥、電比例溢流閥或電比例減壓閥。

進(jìn)一步，所述智能流量傳感器上設(shè)有顯示界面，所述智能流量傳感器采用質(zhì)量流量傳感器，直接測(cè)量通過(guò)傳感器的水質(zhì)量或體積；或智能流量傳感器采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的相同量程范圍的流量傳感器并聯(lián)組合使用，并且在每個(gè)流量傳感器管路上增加管路通斷閥，通過(guò)實(shí)際流量范圍判斷開(kāi)啟的管路通斷閥數(shù)量，管路通斷閥可以為手動(dòng)或電磁自動(dòng)式；或智能流量傳感器采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同量程范圍的流量傳感器并聯(lián)組合使用，并且在每個(gè)流量傳感器管路 上增加管路通斷閥，通過(guò)實(shí)際流量范圍判斷開(kāi)啟的管路通斷閥數(shù)量，管路通斷閥可以為手動(dòng)或電磁自動(dòng)式。

進(jìn)一步，所述供水系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、供水水泵、供水儲(chǔ)水箱、供水吸水過(guò)濾器、安全閥、穩(wěn)壓罐、供水出水過(guò)濾器、和壓水管卷?yè)P(yáng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的一端連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的蓄電池，發(fā)動(dòng)機(jī)的另一端連接聯(lián)軸器，所述供水水泵、安全閥、穩(wěn)壓罐和供水出水過(guò)濾器相互連接，所述供水水泵還連接聯(lián)軸器和供水吸水過(guò)濾器，所述供水吸水過(guò)濾器設(shè)在供水儲(chǔ)水箱中，所述供水出水過(guò)濾器、手動(dòng)調(diào)壓閥、供水壓力表、電比例調(diào)壓閥、壓水管卷?yè)P(yáng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相互連接；儲(chǔ)水箱、安全閥、手動(dòng)調(diào)壓閥和電比例調(diào)壓閥相互連接，所述壓水管卷?yè)P(yáng)連接栓塞供壓系統(tǒng)。

進(jìn)一步，所述栓塞供壓系統(tǒng)包括栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)、巖石鉆孔、栓塞、栓塞阻隔器、供壓儲(chǔ)水箱、供壓吸水過(guò)濾器、供壓水泵、溢流閥、單向閥、供壓儲(chǔ)水罐、供壓壓力表、球閥，所述栓塞插入巖石鉆孔內(nèi)，所述栓塞與巖石鉆孔之間設(shè)有栓塞阻隔器，所述栓塞阻隔器連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述栓塞連接栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)和供水系統(tǒng)，所述栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)連接單向閥和供壓儲(chǔ)水罐，所述單向閥連接供壓水泵和溢流閥，所述栓塞壓水泵連接供壓吸水過(guò)濾器，所述供壓吸水過(guò)濾器設(shè)在供壓儲(chǔ)水箱中，所述供壓壓力表連接供壓儲(chǔ)水罐和球閥，所述球閥、溢流閥和供壓儲(chǔ)水箱相互連接；所述壓水管卷?yè)P(yáng)連接栓塞。

進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括水位傳感器，水位傳感器為壓力傳感式傳感器或磁性浮球式傳感器；

進(jìn)一步，所述栓塞供壓系統(tǒng)通過(guò)水壓系統(tǒng)或油壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述供壓水泵包括手動(dòng)式供壓水泵和自動(dòng)式供壓水泵；

進(jìn)一步，所述上位機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式包括便攜式工控機(jī)、加固工業(yè)筆記本、手持終端儀或手機(jī)終端，所述上位機(jī)加固封裝實(shí)現(xiàn)三防要求，上位機(jī)自帶電池，所述上位機(jī)通過(guò)蓄電池實(shí)時(shí)充電；

所述上位機(jī)單獨(dú)運(yùn)行，所述上位機(jī)與控制器直接通過(guò)即插即用通訊線(xiàn)路連接，通過(guò)USB口或COM口實(shí)現(xiàn)即插即用；

進(jìn)一步，所述水泵采用輕型隔膜泵或三柱塞水泵，所述水泵出口處設(shè)穩(wěn)壓罐，所述穩(wěn)壓罐內(nèi)設(shè)有空氣室，所述空氣室內(nèi)充壓力空氣，穩(wěn)壓罐能夠穩(wěn)定保持水泵的出水壓力穩(wěn)定；

所述發(fā)動(dòng)機(jī)選用輕型柴油機(jī)或汽油機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸處集成減速機(jī)輸出，整體重量減輕；發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸降速后通過(guò)聯(lián)軸器直接可以匹配供水水泵。

進(jìn)一步，所述栓塞供壓系統(tǒng)還包括自動(dòng)離合器和栓塞阻隔器壓力傳感器，所述自動(dòng)離合器和栓塞阻隔器壓力傳感器通過(guò)電纜連接至控制器。

進(jìn)一步，所述栓塞供壓系統(tǒng)還包括栓塞阻隔器壓力傳感器和電動(dòng)水泵，所述栓塞阻隔器壓力傳感器和電動(dòng)水泵的信號(hào)線(xiàn)與控制器相連。

進(jìn)一步，所述電纜卷?yè)P(yáng)、壓水管卷?yè)P(yáng)及栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)由三個(gè)獨(dú)立的卷?yè)P(yáng)滾筒組成，三個(gè)卷?yè)P(yáng)滾筒獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，或三個(gè)卷?yè)P(yáng)滾筒通過(guò)驅(qū)動(dòng)的連接實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)；所述電纜卷?yè)P(yáng)、壓水管卷?yè)P(yáng)及栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)的滾筒直徑分別與電纜、壓水管及栓塞阻隔器壓力管的直徑及彎曲半徑相適配，滿(mǎn)足卷?yè)P(yáng)滾筒旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與長(zhǎng)度的比例關(guān)系。

進(jìn)一步，所述電纜卷?yè)P(yáng)、壓水管卷?yè)P(yáng)及栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)組合成一個(gè)整體卷?yè)P(yáng)。

進(jìn)一步，所述電纜卷?yè)P(yáng)、壓水管卷?yè)P(yáng)及栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)的驅(qū)動(dòng)方式為手動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)，手動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)中設(shè)有標(biāo)線(xiàn)，通過(guò)標(biāo)線(xiàn)在巖石鉆孔表面的刻度 值，可以獲得栓塞在巖石鉆孔內(nèi)的位置。

進(jìn)一步，所述電纜卷?yè)P(yáng)、壓水管卷?yè)P(yáng)及栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)的驅(qū)動(dòng)方式為自動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)，所述自動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)在手動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)的基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)離合器和卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器，自動(dòng)離合器和卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器均通過(guò)電纜與控制器連接，通過(guò)卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器反饋的卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度值，經(jīng)過(guò)控制器計(jì)算，獲得栓塞在巖石鉆孔內(nèi)的位置。

進(jìn)一步，所述自動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)在手動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)的基礎(chǔ)上增加了卷?yè)P(yáng)電動(dòng)機(jī)或卷?yè)P(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)和卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器，所述自動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)通過(guò)控制器發(fā)送信號(hào)給卷?yè)P(yáng)電動(dòng)機(jī)或卷?yè)P(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：智能化程度高，流程全自動(dòng)化處理，系統(tǒng)自動(dòng)判斷試驗(yàn)狀態(tài)并選擇流程走向，自動(dòng)采集及整理數(shù)據(jù)，自動(dòng)處理數(shù)據(jù)、圖表并可直接輸出報(bào)告，提高了工作效率，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性；傳感器精度高，數(shù)據(jù)精確度高；水泵輸出流量穩(wěn)定，且供水系統(tǒng)中的穩(wěn)壓罐及電比例調(diào)壓閥均具有穩(wěn)壓功能；重量輕；軟件權(quán)限分類(lèi)管理，試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)得到監(jiān)管；提供了一套完整的鉆孔壓水試驗(yàn)流程的設(shè)備及軟件系統(tǒng)解決方案，相比其他試驗(yàn)設(shè)備和方法功能全面，集成度高；操作簡(jiǎn)單、方便。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1、4-6的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例4-6中智能流量傳感器的放大圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例4中栓塞供壓系統(tǒng)的局部放大圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例5和6中栓塞供壓系統(tǒng)的局部放大圖；

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例4中栓塞供壓系統(tǒng)的局部放大圖；

圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例5中栓塞供壓系統(tǒng)的局部放大圖；

圖9是本實(shí)用新型一實(shí)施例中上位機(jī)的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是圖9中上位機(jī)的軟件系統(tǒng)中菜單區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是圖9中上位機(jī)的軟件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

請(qǐng)參照附圖1，本實(shí)施例包括供水系統(tǒng)、水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和栓塞供壓系統(tǒng)，所述供水系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和栓塞供壓系統(tǒng)相互連接，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

本實(shí)施例中，所述供水系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)2、聯(lián)軸器3、供水水泵4、供水儲(chǔ)水箱5、供水吸水過(guò)濾器6、安全閥7、穩(wěn)壓罐8、供水出水過(guò)濾器9和壓水管卷?yè)P(yáng)19，所述發(fā)動(dòng)機(jī)2的一端連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)2的另一端連接聯(lián)軸器3，所述供水水泵4、安全閥7、穩(wěn)壓罐8和供水出水過(guò)濾器9相互連接，所述供水水泵4還連接聯(lián)軸器3和供水吸水過(guò)濾器6，所述供水吸水過(guò)濾器6設(shè)在供水儲(chǔ)水箱5中，所述供水出水過(guò)濾器9、水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、壓水管卷?yè)P(yáng)19和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相互連接，所述供水儲(chǔ)水箱5、安全閥7和水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)相互連接，所述壓水管卷?yè)P(yáng)19連接栓塞供壓系統(tǒng)；

所述水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括手動(dòng)調(diào)壓閥10、供水壓力表11、電比例調(diào)壓閥12；

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括蓄電池1、供水壓力傳感器13、智能流量傳感器14、水位傳感器33、控制器15和電纜卷?yè)P(yáng)18，所述蓄電池1連接控制器15、供水 系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述控制器15、供水壓力傳感器13和智能流量傳感器14相互連接，所述電纜卷?yè)P(yáng)18連接控制器15和水位傳感器33，所述水位傳感器33連接栓塞供壓系統(tǒng)，所述供水壓力傳感器13和智能流量傳感器14均連接供水系統(tǒng)；

所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括上位機(jī)16和電源適配器17，所述上位機(jī)16、電源適配器17和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相互連接；

所述栓塞供壓系統(tǒng)包括栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20、巖石鉆孔30、栓塞31、栓塞阻隔器32、供壓儲(chǔ)水箱40、供壓吸水過(guò)濾器41、供壓水泵42、溢流閥43、單向閥44、供壓儲(chǔ)水罐45、供壓壓力表46、球閥47，所述栓塞插入巖石鉆孔30內(nèi)，所述栓塞與巖石鉆孔30之間設(shè)有栓塞阻隔器32，所述栓塞阻隔器32連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述栓塞連接栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20和供水系統(tǒng)，所述栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20連接單向閥44和供壓儲(chǔ)水罐45，所述單向閥44連接供壓水泵42和溢流閥43，所述供壓水泵42連接供壓吸水過(guò)濾器41，所述供壓吸水過(guò)濾器41設(shè)在供壓儲(chǔ)水箱40中，所述供壓壓力表46連接供壓儲(chǔ)水罐45和球閥47，所述球閥47、溢流閥43和供壓儲(chǔ)水箱40相互連接；

所述蓄電池1連接發(fā)動(dòng)機(jī)2、控制器15和電源適配器17，所述電比例調(diào)壓閥12連接供水壓力傳感器13、智能流量傳感器14和控制器15，所述壓水管卷?yè)P(yáng)19連接栓塞31，所述栓塞阻隔器32連接水位傳感器33。

本實(shí)施例中，所述電比例調(diào)壓閥12采用電比例二通閥。電比例調(diào)壓閥12是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)的元件，其響應(yīng)速度快，可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)閥口隨電比例信號(hào)輸入無(wú)極調(diào)節(jié)，獲得穩(wěn)定的系統(tǒng)壓力，穩(wěn)定調(diào)節(jié)到某個(gè)設(shè)定壓力，且能在某個(gè)設(shè)定壓力下持續(xù)保持穩(wěn)定，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)壓的基礎(chǔ)元件；手動(dòng)調(diào)壓閥10在電比例調(diào)壓閥12出現(xiàn)故障異常時(shí)使用。

所述水位傳感器33為壓力傳感式傳感器；水位傳感器33及其電纜綁定在栓塞31及其與壓水管卷?yè)P(yáng)19之間的管路上。

所述智能流量傳感器14上設(shè)有顯示界面，所述智能流量傳感器14采用質(zhì)量流量傳感器，直接測(cè)量通過(guò)傳感器的水質(zhì)量或體積；智能流量傳感器14，其輸出信號(hào)連接到控制器15，由于鉆孔壓水試驗(yàn)要求很寬的流量量程范圍，一般流量傳感器的量程比并不滿(mǎn)足。

所述栓塞供壓系統(tǒng)通過(guò)水壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述供壓水泵42包括手動(dòng)式供壓水泵和自動(dòng)式供壓水泵；手動(dòng)式供壓水泵通過(guò)人力驅(qū)動(dòng)獲得水壓，操作人員通過(guò)觀(guān)察供壓壓力表46判斷栓塞阻隔器32壓力是否足夠，如壓力過(guò)低，則手動(dòng)驅(qū)動(dòng)水泵42進(jìn)行加壓，保證栓塞阻隔器32正常封水；溢流閥43用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)需要的壓力，同時(shí)保證系統(tǒng)壓力不會(huì)過(guò)高；單向閥44用于栓塞阻隔器32的保壓，防止系統(tǒng)反向泄露導(dǎo)致的壓力迅速下降；供壓儲(chǔ)水罐45用于系統(tǒng)泄露后的壓力水自動(dòng)補(bǔ)償；球閥47用于供壓解除時(shí)的泄壓。

所述上位機(jī)16的實(shí)現(xiàn)方式包括便攜式工控機(jī)、加固工業(yè)筆記本、手持終端儀或手機(jī)終端，所述上位機(jī)16加固封裝實(shí)現(xiàn)三防要求，上位機(jī)16自帶電池，所述上位機(jī)16通過(guò)蓄電池1實(shí)時(shí)充電；

所述上位機(jī)16單獨(dú)運(yùn)行，所述上位機(jī)16與控制器15直接通過(guò)即插即用通訊線(xiàn)路連接，通過(guò)USB口實(shí)現(xiàn)即插即用；

所述供水水泵2采用輕型隔膜泵，所述供水水泵2出口處設(shè)穩(wěn)壓罐8，所述穩(wěn)壓罐8內(nèi)設(shè)有空氣室，所述空氣室內(nèi)充壓力空氣，穩(wěn)壓罐8能夠穩(wěn)定保持供水水泵2的出水壓力穩(wěn)定；

所述發(fā)動(dòng)機(jī)2選用輕型柴油機(jī)或汽油機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)2的輸出軸處集成減速機(jī)輸出，整體重量減輕；發(fā)動(dòng)機(jī)2的輸出軸降速后通過(guò)聯(lián)軸器3直接可以匹配供 水水泵4，中間環(huán)節(jié)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小。

本實(shí)施例中，如附圖7所示，所述電纜卷?yè)P(yáng)18、壓水管卷?yè)P(yáng)19及栓塞阻隔器32壓力管卷?yè)P(yáng)20由三個(gè)獨(dú)立的卷?yè)P(yáng)滾筒組成，三個(gè)卷?yè)P(yáng)滾筒通過(guò)驅(qū)動(dòng)的連接實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)；所述電纜卷?yè)P(yáng)18、壓水管卷?yè)P(yáng)19及栓塞阻隔器32壓力管卷?yè)P(yáng)20的滾筒直徑分別與電纜、壓水管及栓塞阻隔器32壓力管的直徑及彎曲半徑相適配，滿(mǎn)足卷?yè)P(yáng)滾筒旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與長(zhǎng)度的比例關(guān)系。使用時(shí)，通過(guò)聯(lián)動(dòng)方式往巖石鉆孔30中輸送電纜、壓水管及栓塞阻隔器壓力管，由于電纜卷?yè)P(yáng)18、壓水管卷?yè)P(yáng)19及栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20的滾筒直徑分別適應(yīng)電纜、壓水管及栓塞阻隔器壓力管的直徑及彎曲半徑，基本滿(mǎn)足卷?yè)P(yáng)滾筒旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與長(zhǎng)度的比例關(guān)系，即使累積誤差后出現(xiàn)不一致時(shí)，也可通過(guò)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。

本實(shí)施例中，所述電纜卷?yè)P(yáng)18、壓水管卷?yè)P(yáng)19及栓塞阻隔器32壓力管卷?yè)P(yáng)20的驅(qū)動(dòng)方式為手動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)，手動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)中設(shè)有標(biāo)線(xiàn)19.3，通過(guò)標(biāo)線(xiàn)19.3在巖石鉆孔30表面的刻度值，可以獲得栓塞在巖石鉆孔30內(nèi)的位置。為了檢測(cè)栓塞31在巖石鉆孔30內(nèi)的下降深度，以反饋栓塞31位置是否合適，手動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式中增加了標(biāo)線(xiàn)19.3，通過(guò)標(biāo)線(xiàn)19.3在巖石鉆孔30表面的刻度值，可以獲得栓塞31在巖石鉆孔30內(nèi)的位置。

參照附圖9-11，本實(shí)施例中，控制器15中開(kāi)發(fā)了一套數(shù)據(jù)采集、鉆孔壓水試驗(yàn)自動(dòng)化流程處理軟件系統(tǒng)；在上位機(jī)16中開(kāi)發(fā)了一套鉆孔壓水試驗(yàn)自動(dòng)化流程處理，數(shù)據(jù)分析及計(jì)算處理，圖表及報(bào)告管理、輸出、打印軟件系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)可在控制器15的顯示屏上進(jìn)行試驗(yàn)流程操作，采集數(shù)據(jù)，并輸出數(shù)據(jù)。上位機(jī)16軟件可不在現(xiàn)場(chǎng)操作，試驗(yàn)完成后，同樣可以讀取控制器15的輸出數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及計(jì)算處理，圖表及報(bào)告管理、輸出、打印。并且，上位機(jī)16軟件也可直接在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，直接進(jìn)行整個(gè)試驗(yàn)流程操作及后續(xù)的整個(gè)處理過(guò)程， 更為方便快捷，現(xiàn)場(chǎng)即能讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)、曲線(xiàn)及報(bào)告。

本實(shí)施例中，上位機(jī)軟件系統(tǒng)主界面包括菜單區(qū)100、數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101、圖表數(shù)據(jù)顯示區(qū)102、操作區(qū)103、進(jìn)度提示區(qū)104及文字狀態(tài)提示區(qū)105。

菜單區(qū)100包括文件管理功能100.1、編輯功能100.2、參數(shù)設(shè)定功能100.3、硬件標(biāo)定功能100.4、權(quán)限管理功能100.5及幫助功能100.6。

文件管理功能100.1主要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理操作，數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101以鉆孔工程為數(shù)據(jù)庫(kù)單元進(jìn)行管理，系統(tǒng)按某工程101.1來(lái)建立鉆孔壓水試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，某工程101.1下面分多個(gè)孔數(shù)據(jù)庫(kù)單元，其中某孔101.2節(jié)點(diǎn)下面又分多個(gè)試段數(shù)據(jù)庫(kù)單元，其中一個(gè)為某試段101.3。

文件管理功能100.1包括新建工程、孔、試段；打開(kāi)工程；保存工程；工程另存為；輸出(工程成果報(bào)告、試段報(bào)告)；退出程序等功能。

在數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101，點(diǎn)擊相應(yīng)的某工程101.1、某孔101.2或某試段101.3，可通過(guò)文件管理功能100.1或參數(shù)設(shè)定功能100.3，分別對(duì)某工程101.1、某孔101.2或某試段101.3進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理及參數(shù)設(shè)定。

編輯功能100.2對(duì)某工程101.1、某孔101.2或某試段101.3中的數(shù)據(jù)、參數(shù)進(jìn)行查找、編輯、修改。

參數(shù)設(shè)定功能100.3用于某工程101.1、某孔101.2或某試段101.3基本信息的設(shè)定，以方便計(jì)算數(shù)據(jù)及整理報(bào)告。

硬件標(biāo)定功能100.4是用戶(hù)在權(quán)限管理功能100.5下獲得權(quán)限后的操作功能，用戶(hù)可在此處進(jìn)行傳感器標(biāo)定、管路壓力損失數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)定。

權(quán)限管理功能100.5用于對(duì)用戶(hù)進(jìn)行權(quán)限分類(lèi)管理，防止操作人員修改試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

幫助功能100.6包括程序操作幫助、計(jì)算公式等數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)幫助；程序版本 信息。

圖表數(shù)據(jù)顯示區(qū)102用于實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)過(guò)程中的壓力和流量值，繪制P-Q曲線(xiàn)，并計(jì)算呂榮值q。

操作區(qū)103用于試驗(yàn)流程的選擇，啟動(dòng)、暫停和終止。

進(jìn)度提示區(qū)104及文字狀態(tài)提示區(qū)105用于提示試驗(yàn)進(jìn)度及試驗(yàn)過(guò)程中的軟硬件狀態(tài)。

軟件系統(tǒng)按硬件配置給出自動(dòng)和手動(dòng)兩種試驗(yàn)流程選擇功能，至少包括自動(dòng)試驗(yàn)流程方案。當(dāng)用戶(hù)選擇手動(dòng)試驗(yàn)流程時(shí)，軟件系統(tǒng)提示引導(dǎo)用戶(hù)完成試驗(yàn)流程，當(dāng)用戶(hù)選擇自動(dòng)試驗(yàn)流程時(shí)，軟件系統(tǒng)可根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程要求進(jìn)行全自動(dòng)化處理。并且當(dāng)設(shè)備自動(dòng)化硬件出現(xiàn)故障時(shí)，提示用戶(hù)手動(dòng)應(yīng)急完成整個(gè)試驗(yàn)流程。

在巖石鉆孔30內(nèi)放置栓塞31過(guò)程中，軟件通過(guò)采集卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器22的反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算栓塞31在巖石鉆孔30的位置，并自動(dòng)調(diào)整栓塞31在合適位置處。

軟件系統(tǒng)在試驗(yàn)流程中，通過(guò)供水壓力傳感器13、智能流量傳感器14、栓塞阻隔器壓力傳感器48實(shí)時(shí)采集供水壓力數(shù)據(jù)、供水流量數(shù)據(jù)及栓塞阻隔器壓力數(shù)據(jù)并進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)判斷，自動(dòng)完成供水調(diào)壓(穩(wěn)壓)、栓塞阻隔器調(diào)壓(穩(wěn)壓)過(guò)程。通過(guò)采集水位傳感器33的反饋數(shù)據(jù)并進(jìn)行水位上升速度判讀，實(shí)時(shí)了解栓塞阻隔器對(duì)巖石鉆孔30的密封是否可靠。

整個(gè)操作過(guò)程如下：

操作人員驅(qū)動(dòng)電纜卷?yè)P(yáng)18、壓水管卷?yè)P(yáng)19、栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20，將栓塞31下放到巖石鉆孔30內(nèi)，通過(guò)觀(guān)察標(biāo)線(xiàn)19.3刻度，獲取栓塞31在巖石鉆孔30內(nèi)的合適位置。

啟動(dòng)供壓水泵42，供壓儲(chǔ)水箱40中的水通過(guò)供壓吸水過(guò)濾器41，供壓水泵42被壓入到栓塞供水系統(tǒng)中。溢流閥43保證系統(tǒng)壓力不會(huì)過(guò)高。壓力水通過(guò)單向閥44及連接水管單向壓入至栓塞阻隔器32中。栓塞阻隔器32膨脹后與巖石鉆孔30內(nèi)壁緊密貼合并密封。栓塞供壓系統(tǒng)中的供壓儲(chǔ)水罐45能夠補(bǔ)充系統(tǒng)的泄露，保證壓力穩(wěn)定。通過(guò)壓力表46實(shí)時(shí)觀(guān)察栓塞供壓系統(tǒng)壓力，壓力過(guò)低時(shí)，可反復(fù)啟動(dòng)供壓水泵42進(jìn)行增壓。球閥47在試驗(yàn)完畢后再使用，用于從巖石鉆孔30內(nèi)取出栓塞31之前進(jìn)行栓塞供壓系統(tǒng)的泄壓。

現(xiàn)場(chǎng)將上位機(jī)16與控制器15通過(guò)即插即用接口USB口或COM口相連，通過(guò)電源適配器17與蓄電池1的供電電路相連。啟動(dòng)上位機(jī)16電源，打開(kāi)上位機(jī)16上的鉆孔壓水試驗(yàn)程序。啟動(dòng)控制器15電源開(kāi)關(guān)，使其內(nèi)部程序自啟動(dòng)，并掃描硬件運(yùn)行及連接狀態(tài)，并在其屏幕上顯示狀態(tài)信息。同時(shí)上位機(jī)16實(shí)時(shí)讀取控制器15的狀態(tài)信息并進(jìn)行顯示。

控制器15可直接啟動(dòng)鉆孔壓水試驗(yàn)的測(cè)試流程，但是操作不如上位機(jī)16上運(yùn)行的鉆孔壓水試驗(yàn)程序簡(jiǎn)單、方便、快捷，一般只在特殊情況下操作。由于前面已啟動(dòng)了上位機(jī)16上的鉆孔壓水試驗(yàn)程序，這里繼續(xù)在上位機(jī)程序上進(jìn)行操作。

將供水系統(tǒng)的吸、回水管路供水儲(chǔ)水箱5連接好，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2，發(fā)動(dòng)機(jī)2通過(guò)聯(lián)軸器3帶動(dòng)供水水泵4運(yùn)轉(zhuǎn)。供水水泵4通過(guò)供水吸水過(guò)濾器6從供水儲(chǔ)水箱5中吸水，并壓入供水管路，壓力水繞過(guò)壓水管卷?yè)P(yáng)19上纏繞的水管路，通過(guò)栓塞31進(jìn)入巖石鉆孔30中。安全閥7用于限制整個(gè)供水系統(tǒng)的最高壓力，保護(hù)系統(tǒng)不超壓。穩(wěn)壓罐8用于穩(wěn)定供水水泵4的出水壓力，減小流量脈動(dòng)，提高試驗(yàn)過(guò)程的穩(wěn)定性。供水出水過(guò)濾器9將供水水泵4出水過(guò)濾一次，使得進(jìn)入測(cè)試環(huán)節(jié)的水更為清潔，以保護(hù)系統(tǒng)中的水元件。手動(dòng)調(diào)壓閥10用于手動(dòng) 測(cè)試模式下的手動(dòng)調(diào)壓，壓力表11用于手動(dòng)測(cè)試模式下的壓力讀取。電比例調(diào)壓閥12用于自動(dòng)測(cè)試模式下的自動(dòng)調(diào)壓，壓力傳感器13用于自動(dòng)測(cè)試模式下的壓力自動(dòng)采集，智能流量傳感器14用于自動(dòng)測(cè)試模式下的流量自動(dòng)采集，同時(shí)也能通過(guò)人工直接進(jìn)行窗口讀取。

回到上位機(jī)16軟件界面，啟動(dòng)測(cè)試程序。程序按照規(guī)范流程及要求，進(jìn)行預(yù)壓，判斷巖石鉆孔30的基本滲透情況，并自動(dòng)選擇壓力模式，按照壓力模式測(cè)試5組壓力。測(cè)試過(guò)程中，控制器15根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)程，實(shí)時(shí)輸出信號(hào)給電比例調(diào)壓閥12，自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)供水壓力，同時(shí)實(shí)時(shí)采集壓力傳感器13和智能流量傳感器14的壓力、流量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)下。采集的壓力和流量數(shù)據(jù)在軟件界面的圖表數(shù)據(jù)顯示區(qū)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，并在數(shù)據(jù)采集量滿(mǎn)足要求時(shí)輸出P-Q曲線(xiàn)，并計(jì)算判斷出呂榮值q。程序?qū)y(cè)試過(guò)程中的異常情況能夠進(jìn)行自動(dòng)判斷并選擇合適的處理路線(xiàn)。試驗(yàn)過(guò)程中的進(jìn)度會(huì)在進(jìn)度提示區(qū)104中顯示，測(cè)試狀態(tài)會(huì)在文字狀態(tài)提示區(qū)105上實(shí)時(shí)提示，提升了客戶(hù)操作體驗(yàn)。

測(cè)試完畢，上位機(jī)16的軟件系統(tǒng)可以根據(jù)要求輸出測(cè)試報(bào)告并打印出來(lái)。并且，上位機(jī)16軟件系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)工程的測(cè)試結(jié)果和報(bào)告進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

智能化程度高，提高了工作效率，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性；數(shù)據(jù)精確度高；水泵輸出流量穩(wěn)定，且供水系統(tǒng)中的穩(wěn)壓罐及電比例調(diào)壓閥均具有穩(wěn)壓功能；重量輕；軟件權(quán)限分類(lèi)管理，試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)得到監(jiān)管；提供了一套完整的鉆孔壓水試驗(yàn)流程的解決方案，集成度高；操作簡(jiǎn)單、方便。

實(shí)施例2

參照附圖2、圖9-圖11，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，所述電比例調(diào)壓閥12采用電比例溢流閥，余則與實(shí)施例1基本相同。

智能化程度高，提高了工作效率，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性；數(shù)據(jù)精確度高；水泵輸出流量穩(wěn)定，且供水系統(tǒng)中的穩(wěn)壓罐及電比例調(diào)壓閥均具有穩(wěn)壓功能；重量輕；軟件權(quán)限分類(lèi)管理，試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)得到監(jiān)管；提供了一套完整的鉆孔壓水試驗(yàn)流程的解決方案，集成度高；操作簡(jiǎn)單、方便。

實(shí)施例3

參照附圖3、圖9-圖11，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，所述電比例調(diào)壓閥12采用電比例減壓閥，余則與實(shí)施例1基本相同。

智能化程度高，提高了工作效率，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性；數(shù)據(jù)精確度高；水泵輸出流量穩(wěn)定，且供水系統(tǒng)中的穩(wěn)壓罐及電比例調(diào)壓閥均具有穩(wěn)壓功能；重量輕；軟件權(quán)限分類(lèi)管理，試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)得到監(jiān)管；提供了一套完整的鉆孔壓水試驗(yàn)流程的解決方案，集成度高；操作簡(jiǎn)單、方便。

實(shí)施例4

請(qǐng)參照附圖1、4-5、7、9-11，本實(shí)施例包括供水系統(tǒng)、水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和栓塞供壓系統(tǒng)，所述供水系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和栓塞供壓系統(tǒng)相互連接，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

本實(shí)施例中，所述供水系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)2、聯(lián)軸器3、供水水泵4、供水儲(chǔ)水箱5、供水吸水過(guò)濾器6、安全閥7、穩(wěn)壓罐8、供水出水過(guò)濾器9和壓水管卷?yè)P(yáng)19，所述發(fā)動(dòng)機(jī)2的一端連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)2的另一端連接聯(lián)軸器3，所述供水水泵4、安全閥7、穩(wěn)壓罐8和供水出水過(guò)濾器9相互連接，所述供水水泵4還連接聯(lián)軸器3和供水吸水過(guò)濾器6，所述供水吸水過(guò)濾器6設(shè)在供水儲(chǔ)水箱5中，所述供水出水過(guò)濾器9、水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、壓水管卷?yè)P(yáng)19和數(shù) 據(jù)采集系統(tǒng)相互連接，所述供水儲(chǔ)水箱5、安全閥7和水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)相互連接，所述壓水管卷?yè)P(yáng)19連接栓塞供壓系統(tǒng)；

所述水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括手動(dòng)調(diào)壓閥10、供水壓力表11、電比例調(diào)壓閥12；

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括蓄電池1、供水壓力傳感器13、智能流量傳感器14、水位傳感器33、控制器15和電纜卷?yè)P(yáng)18，所述蓄電池1連接控制器15、供水系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述控制器15、供水壓力傳感器13和智能流量傳感器14相互連接，所述電纜卷?yè)P(yáng)18連接控制器15和水位傳感器33，所述水位傳感器33連接栓塞供壓系統(tǒng)，所述供水壓力傳感器13和智能流量傳感器14均連接供水系統(tǒng)；

所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括上位機(jī)16和電源適配器17，所述上位機(jī)16、電源適配器17和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相互連接；

所述栓塞供壓系統(tǒng)包括栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20、巖石鉆孔30、栓塞31、栓塞阻隔器32、供壓儲(chǔ)水箱40、供壓吸水過(guò)濾器41、供壓水泵42、溢流閥43、單向閥44、供壓儲(chǔ)水罐45、供壓壓力表46、球閥47，所述栓塞插入巖石鉆孔30內(nèi)，所述栓塞與巖石鉆孔30之間設(shè)有栓塞阻隔器32，所述栓塞阻隔器32連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述栓塞連接栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20和供水系統(tǒng)，所述栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20連接單向閥44和供壓儲(chǔ)水罐45，所述單向閥44連接供壓水泵42和溢流閥43，所述供壓水泵42連接供壓吸水過(guò)濾器41，所述供壓吸水過(guò)濾器41設(shè)在供壓儲(chǔ)水箱40中，所述供壓壓力表46連接供壓儲(chǔ)水罐45和球閥47，所述球閥47、溢流閥43和供壓儲(chǔ)水箱40相互連接；

所述蓄電池1連接發(fā)動(dòng)機(jī)2、控制器15和電源適配器17，所述電比例調(diào)壓閥12連接供水壓力傳感器13、智能流量傳感器14和控制器15，所述壓水管卷?yè)P(yáng)19連接栓塞31，所述栓塞阻隔器32連接水位傳感器33。

本實(shí)施例中，所述電比例調(diào)壓閥12采用電比例二通閥。電比例調(diào)壓閥12是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)的元件，其響應(yīng)速度快，可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)閥口隨電比例信號(hào)輸入無(wú)極調(diào)節(jié)，獲得穩(wěn)定的系統(tǒng)壓力，穩(wěn)定調(diào)節(jié)到某個(gè)設(shè)定壓力，且能在某個(gè)設(shè)定壓力下持續(xù)保持穩(wěn)定，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)壓的基礎(chǔ)元件；手動(dòng)調(diào)壓閥10在電比例調(diào)壓閥12出現(xiàn)故障異常時(shí)使用。

所述水位傳感器33為磁性浮球式傳感器；水位傳感器33及其電纜綁定在栓塞31及其與壓水管卷?yè)P(yáng)19之間的管路上。

所述智能流量傳感器14上設(shè)有顯示界面，所述智能流量傳感器14采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的相同量程范圍的流量傳感器并聯(lián)組合使用，并且在每個(gè)流量傳感器管路上增加管路通斷閥14.1，通過(guò)實(shí)際流量范圍判斷開(kāi)啟的管路通斷閥14.1數(shù)量，管路通斷閥14.1可以為手動(dòng)或電磁自動(dòng)式；

所述栓塞供壓系統(tǒng)通過(guò)水壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述供壓水泵42包括手動(dòng)式供壓水泵和自動(dòng)式供壓水泵；手動(dòng)式供壓水泵通過(guò)人力驅(qū)動(dòng)獲得水壓，操作人員通過(guò)觀(guān)察供壓壓力表46判斷栓塞阻隔器32壓力是否足夠，如壓力過(guò)低，則手動(dòng)驅(qū)動(dòng)水泵42進(jìn)行加壓，保證栓塞阻隔器32正常封水；溢流閥43用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)需要的壓力，同時(shí)保證系統(tǒng)壓力不會(huì)過(guò)高；單向閥44用于栓塞阻隔器32的保壓，防止系統(tǒng)反向泄露導(dǎo)致的壓力迅速下降；供壓儲(chǔ)水罐45用于系統(tǒng)泄露后的壓力水自動(dòng)補(bǔ)償；球閥47用于供壓解除時(shí)的泄壓。

所述上位機(jī)16的實(shí)現(xiàn)方式包括便攜式工控機(jī)、加固工業(yè)筆記本、手持終端儀或手機(jī)終端，所述上位機(jī)16加固封裝實(shí)現(xiàn)三防要求，上位機(jī)16自帶電池，所述上位機(jī)16通過(guò)蓄電池1實(shí)時(shí)充電；

所述上位機(jī)16單獨(dú)運(yùn)行，所述上位機(jī)16與控制器15直接通過(guò)即插即用通訊線(xiàn)路連接，通過(guò)USB口實(shí)現(xiàn)即插即用；

所述供水水泵2采用三柱塞水泵，所述供水水泵2出口處設(shè)穩(wěn)壓罐8，所述穩(wěn)壓罐8內(nèi)設(shè)有空氣室，所述空氣室內(nèi)充壓力空氣，穩(wěn)壓罐8能夠穩(wěn)定保持供水水泵2的出水壓力穩(wěn)定；

所述發(fā)動(dòng)機(jī)2選用輕型柴油機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)2的輸出軸處集成減速機(jī)輸出，整體重量減輕；發(fā)動(dòng)機(jī)2的輸出軸降速后通過(guò)聯(lián)軸器3直接可以匹配供水水泵4，中間環(huán)節(jié)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小。

本實(shí)施例中，所述栓塞供壓系統(tǒng)還包括自動(dòng)離合器49和栓塞阻隔器壓力傳感器48，所述自動(dòng)離合器49和栓塞阻隔器壓力傳感器48通過(guò)電纜連接至控制器15。且自動(dòng)離合器49和栓塞阻隔器壓力傳感器48通過(guò)電纜連接至控制器15，供壓水泵42的動(dòng)力可以從發(fā)動(dòng)機(jī)2的動(dòng)力輸出中分配獲得。當(dāng)控制器15讀取到壓力傳感器48的反饋壓力過(guò)低時(shí)，控制器15驅(qū)動(dòng)自動(dòng)離合器49吸合，因而發(fā)動(dòng)機(jī)2的動(dòng)力通過(guò)自動(dòng)離合器49傳遞至供壓水泵42，使供壓水泵42向系統(tǒng)供壓，直至系統(tǒng)壓力達(dá)到要求。系統(tǒng)壓力滿(mǎn)足要求后，控制器15讀取到栓塞阻隔器壓力傳感器48的反饋壓力到達(dá)要求時(shí)，控制器15驅(qū)動(dòng)自動(dòng)離合器49分離，因而發(fā)動(dòng)機(jī)2至供壓水泵42之間的動(dòng)力被切斷，使系統(tǒng)保持在正常壓力范圍。

本實(shí)施例中，所述電纜卷?yè)P(yáng)18、壓水管卷?yè)P(yáng)19及栓塞阻隔器32壓力管卷?yè)P(yáng)20組合成一個(gè)整體卷?yè)P(yáng)19.1；電纜、壓水管及栓塞阻隔器壓力管組合成一個(gè)整體管線(xiàn)19.2，這樣，只需要驅(qū)動(dòng)一個(gè)整體卷?yè)P(yáng)即能完成三種管線(xiàn)的輸送。

本實(shí)施例中，所述電纜卷?yè)P(yáng)18、壓水管卷?yè)P(yáng)19及栓塞阻隔器32壓力管卷?yè)P(yáng)20的驅(qū)動(dòng)方式為自動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)，所述自動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)在手動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)的基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)離合器21和卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器22，自動(dòng)離合器21和卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器22均通過(guò)電纜與控制器15連接，通過(guò)卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器22反饋的卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度值，經(jīng)過(guò)控制器15計(jì)算，獲得栓塞31在巖石鉆孔30內(nèi)的位置。 控制器15判斷位置是否合適，如不合適，則通過(guò)發(fā)送信號(hào)給自動(dòng)離合器21進(jìn)行吸合，發(fā)動(dòng)機(jī)2的動(dòng)力通過(guò)自動(dòng)離合器21傳遞給卷?yè)P(yáng)，帶動(dòng)卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)，直到反饋的位置合適為止，然后自動(dòng)離合器21進(jìn)行分離。

本實(shí)施例中，控制器15中開(kāi)發(fā)了一套數(shù)據(jù)采集、鉆孔壓水試驗(yàn)自動(dòng)化流程處理軟件系統(tǒng)；在上位機(jī)16中開(kāi)發(fā)了一套鉆孔壓水試驗(yàn)自動(dòng)化流程處理，數(shù)據(jù)分析及計(jì)算處理，圖表及報(bào)告管理、輸出、打印軟件系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)可在控制器15的顯示屏上進(jìn)行試驗(yàn)流程操作，采集數(shù)據(jù)，并輸出數(shù)據(jù)。上位機(jī)16軟件可不在現(xiàn)場(chǎng)操作，試驗(yàn)完成后，同樣可以讀取控制器15的輸出數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及計(jì)算處理，圖表及報(bào)告管理、輸出、打印。并且，上位機(jī)16軟件也可直接在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，直接進(jìn)行整個(gè)試驗(yàn)流程操作及后續(xù)的整個(gè)處理過(guò)程，更為方便快捷，現(xiàn)場(chǎng)即能讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)、曲線(xiàn)及報(bào)告。

本實(shí)施例中，上位機(jī)軟件系統(tǒng)主界面包括菜單區(qū)100、數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101、圖表數(shù)據(jù)顯示區(qū)102、操作區(qū)103、進(jìn)度提示區(qū)104及文字狀態(tài)提示區(qū)105。

菜單區(qū)100包括文件管理功能100.1、編輯功能100.2、參數(shù)設(shè)定功能100.3、硬件標(biāo)定功能100.4、權(quán)限管理功能100.5及幫助功能100.6。

文件管理功能100.1主要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理操作，數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101以鉆孔工程為數(shù)據(jù)庫(kù)單元進(jìn)行管理，系統(tǒng)按某工程101.1來(lái)建立鉆孔壓水試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，某工程101.1下面分多個(gè)孔數(shù)據(jù)庫(kù)單元，其中某孔101.2節(jié)點(diǎn)下面又分多個(gè)試段數(shù)據(jù)庫(kù)單元，其中一個(gè)為某試段101.3。

文件管理功能100.1包括新建工程、孔、試段；打開(kāi)工程；保存工程；工程另存為；輸出(工程成果報(bào)告、試段報(bào)告)；退出程序等功能。

在數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101，點(diǎn)擊相應(yīng)的某工程101.1、某孔101.2或某試段101.3，可通過(guò)文件管理功能100.1或參數(shù)設(shè)定功能100.3，分別對(duì)某工程101.1、某孔 101.2或某試段101.3進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理及參數(shù)設(shè)定。

編輯功能100.2對(duì)某工程101.1、某孔101.2或某試段101.3中的數(shù)據(jù)、參數(shù)進(jìn)行查找、編輯、修改。

參數(shù)設(shè)定功能100.3用于某工程101.1、某孔101.2或某試段101.3基本信息的設(shè)定，以方便計(jì)算數(shù)據(jù)及整理報(bào)告。

硬件標(biāo)定功能100.4是用戶(hù)在權(quán)限管理功能100.5下獲得權(quán)限后的操作功能，用戶(hù)可在此處進(jìn)行傳感器標(biāo)定、管路壓力損失數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)定。

權(quán)限管理功能100.5用于對(duì)用戶(hù)進(jìn)行權(quán)限分類(lèi)管理，防止操作人員修改試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

幫助功能100.6包括程序操作幫助、計(jì)算公式等數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)幫助；程序版本信息。

圖表數(shù)據(jù)顯示區(qū)102用于實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)過(guò)程中的壓力和流量值，繪制P-Q曲線(xiàn)，并計(jì)算呂榮值q。

操作區(qū)103用于試驗(yàn)流程的選擇，啟動(dòng)、暫停和終止。

進(jìn)度提示區(qū)104及文字狀態(tài)提示區(qū)105用于提示試驗(yàn)進(jìn)度及試驗(yàn)過(guò)程中的軟硬件狀態(tài)。

軟件系統(tǒng)按硬件配置給出自動(dòng)和手動(dòng)兩種試驗(yàn)流程選擇功能，至少包括自動(dòng)試驗(yàn)流程方案。當(dāng)用戶(hù)選擇手動(dòng)試驗(yàn)流程時(shí)，軟件系統(tǒng)提示引導(dǎo)用戶(hù)完成試驗(yàn)流程，當(dāng)用戶(hù)選擇自動(dòng)試驗(yàn)流程時(shí)，軟件系統(tǒng)可根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程要求進(jìn)行全自動(dòng)化處理。并且當(dāng)設(shè)備自動(dòng)化硬件出現(xiàn)故障時(shí)，提示用戶(hù)手動(dòng)應(yīng)急完成整個(gè)試驗(yàn)流程。

在巖石鉆孔30內(nèi)放置栓塞31過(guò)程中，軟件通過(guò)采集卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器22的反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算栓塞31在巖石鉆孔30的位置，并自動(dòng)調(diào)整栓塞31在合適位 置處。

軟件系統(tǒng)在試驗(yàn)流程中，通過(guò)供水壓力傳感器13、智能流量傳感器14、栓塞阻隔器壓力傳感器48實(shí)時(shí)采集供水壓力數(shù)據(jù)、供水流量數(shù)據(jù)及栓塞阻隔器壓力數(shù)據(jù)并進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)判斷，自動(dòng)完成供水調(diào)壓(穩(wěn)壓)、栓塞阻隔器調(diào)壓(穩(wěn)壓)過(guò)程。通過(guò)采集水位傳感器33的反饋數(shù)據(jù)并進(jìn)行水位上升速度判讀，實(shí)時(shí)了解栓塞阻隔器對(duì)巖石鉆孔30的密封是否可靠。

整個(gè)操作過(guò)程如下：

操作人員驅(qū)動(dòng)電纜卷?yè)P(yáng)18、壓水管卷?yè)P(yáng)19、栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20，將栓塞31下放到巖石鉆孔30內(nèi)，通過(guò)觀(guān)察標(biāo)線(xiàn)19.3刻度，獲取栓塞31在巖石鉆孔30內(nèi)的合適位置。

啟動(dòng)供壓水泵42，供壓儲(chǔ)水箱40中的水通過(guò)供壓吸水過(guò)濾器41，供壓水泵42被壓入到栓塞供水系統(tǒng)中。溢流閥43保證系統(tǒng)壓力不會(huì)過(guò)高。壓力水通過(guò)單向閥44及連接水管單向壓入至栓塞阻隔器32中。栓塞阻隔器32膨脹后與巖石鉆孔30內(nèi)壁緊密貼合并密封。栓塞供壓系統(tǒng)中的供壓儲(chǔ)水罐45能夠補(bǔ)充系統(tǒng)的泄露，保證壓力穩(wěn)定。通過(guò)壓力表46實(shí)時(shí)觀(guān)察栓塞供壓系統(tǒng)壓力，壓力過(guò)低時(shí)，可反復(fù)啟動(dòng)供壓水泵42進(jìn)行增壓。球閥47在試驗(yàn)完畢后再使用，用于從巖石鉆孔30內(nèi)取出栓塞31之前進(jìn)行栓塞供壓系統(tǒng)的泄壓。

現(xiàn)場(chǎng)將上位機(jī)16與控制器15通過(guò)即插即用接口USB口或COM口相連，通過(guò)電源適配器17與蓄電池1的供電電路相連。啟動(dòng)上位機(jī)16電源，打開(kāi)上位機(jī)16上的鉆孔壓水試驗(yàn)程序。啟動(dòng)控制器15電源開(kāi)關(guān)，使其內(nèi)部程序自啟動(dòng)，并掃描硬件運(yùn)行及連接狀態(tài)，并在其屏幕上顯示狀態(tài)信息。同時(shí)上位機(jī)16實(shí)時(shí)讀取控制器15的狀態(tài)信息并進(jìn)行顯示。

控制器15可直接啟動(dòng)鉆孔壓水試驗(yàn)的測(cè)試流程，但是操作不如上位機(jī)16上 運(yùn)行的鉆孔壓水試驗(yàn)程序簡(jiǎn)單、方便、快捷，一般只在特殊情況下操作。由于前面已啟動(dòng)了上位機(jī)16上的鉆孔壓水試驗(yàn)程序，這里繼續(xù)在上位機(jī)程序上進(jìn)行操作。

將供水系統(tǒng)的吸、回水管路供水儲(chǔ)水箱5連接好，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2，發(fā)動(dòng)機(jī)2通過(guò)聯(lián)軸器3帶動(dòng)供水水泵4運(yùn)轉(zhuǎn)。供水水泵4通過(guò)供水吸水過(guò)濾器6從供水儲(chǔ)水箱5中吸水，并壓入供水管路，壓力水繞過(guò)壓水管卷?yè)P(yáng)19上纏繞的水管路，通過(guò)栓塞31進(jìn)入巖石鉆孔30中。安全閥7用于限制整個(gè)供水系統(tǒng)的最高壓力，保護(hù)系統(tǒng)不超壓。穩(wěn)壓罐8用于穩(wěn)定供水水泵4的出水壓力，減小流量脈動(dòng)，提高試驗(yàn)過(guò)程的穩(wěn)定性。供水出水過(guò)濾器9將供水水泵4出水過(guò)濾一次，使得進(jìn)入測(cè)試環(huán)節(jié)的水更為清潔，以保護(hù)系統(tǒng)中的水元件。手動(dòng)調(diào)壓閥10用于手動(dòng)測(cè)試模式下的手動(dòng)調(diào)壓，壓力表11用于手動(dòng)測(cè)試模式下的壓力讀取。電比例調(diào)壓閥12用于自動(dòng)測(cè)試模式下的自動(dòng)調(diào)壓，壓力傳感器13用于自動(dòng)測(cè)試模式下的壓力自動(dòng)采集，智能流量傳感器14用于自動(dòng)測(cè)試模式下的流量自動(dòng)采集，同時(shí)也能通過(guò)人工直接進(jìn)行窗口讀取。

回到上位機(jī)16軟件界面，啟動(dòng)測(cè)試程序。程序按照規(guī)范流程及要求，進(jìn)行預(yù)壓，判斷巖石鉆孔30的基本滲透情況，并自動(dòng)選擇壓力模式，按照壓力模式測(cè)試5組壓力。測(cè)試過(guò)程中，控制器15根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)程，實(shí)時(shí)輸出信號(hào)給電比例調(diào)壓閥12，自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)供水壓力，同時(shí)實(shí)時(shí)采集壓力傳感器13和智能流量傳感器14的壓力、流量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)下。采集的壓力和流量數(shù)據(jù)在軟件界面的圖表數(shù)據(jù)顯示區(qū)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，并在數(shù)據(jù)采集量滿(mǎn)足要求時(shí)輸出P-Q曲線(xiàn)，并計(jì)算判斷出呂榮值q。程序?qū)y(cè)試過(guò)程中的異常情況能夠進(jìn)行自動(dòng)判斷并選擇合適的處理路線(xiàn)。試驗(yàn)過(guò)程中的進(jìn)度會(huì)在進(jìn)度提示區(qū)104中顯示，測(cè)試狀態(tài)會(huì)在文字狀態(tài)提示區(qū)105上實(shí)時(shí)提示，提升了客戶(hù)操作體驗(yàn)。

測(cè)試完畢，上位機(jī)16的軟件系統(tǒng)可以根據(jù)要求輸出測(cè)試報(bào)告并打印出來(lái)。并且，上位機(jī)16軟件系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)工程的測(cè)試結(jié)果和報(bào)告進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

智能化程度高，提高了工作效率，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性；數(shù)據(jù)精確度高；水泵輸出流量穩(wěn)定，且供水系統(tǒng)中的穩(wěn)壓罐及電比例調(diào)壓閥均具有穩(wěn)壓功能；重量輕；軟件權(quán)限分類(lèi)管理，試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)得到監(jiān)管；提供了一套完整的鉆孔壓水試驗(yàn)流程的解決方案，集成度高；操作簡(jiǎn)單、方便。

實(shí)施例5

請(qǐng)參照附圖1、4、6、8、9-11，本實(shí)施例包括供水系統(tǒng)、水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和栓塞供壓系統(tǒng)，所述供水系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和栓塞供壓系統(tǒng)相互連接，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

本實(shí)施例中，所述供水系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)2、聯(lián)軸器3、供水水泵4、供水儲(chǔ)水箱5、供水吸水過(guò)濾器6、安全閥7、穩(wěn)壓罐8、供水出水過(guò)濾器9和壓水管卷?yè)P(yáng)19，所述發(fā)動(dòng)機(jī)2的一端連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)2的另一端連接聯(lián)軸器3，所述供水水泵4、安全閥7、穩(wěn)壓罐8和供水出水過(guò)濾器9相互連接，所述供水水泵4還連接聯(lián)軸器3和供水吸水過(guò)濾器6，所述供水吸水過(guò)濾器6設(shè)在供水儲(chǔ)水箱5中，所述供水出水過(guò)濾器9、水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、壓水管卷?yè)P(yáng)19和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相互連接，所述供水儲(chǔ)水箱5、安全閥7和水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)相互連接，所述壓水管卷?yè)P(yáng)19連接栓塞供壓系統(tǒng)；

所述水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括手動(dòng)調(diào)壓閥10、供水壓力表11、電比例調(diào)壓閥12；

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括蓄電池1、供水壓力傳感器13、智能流量傳感器14、水位傳感器33、控制器15和電纜卷?yè)P(yáng)18，所述蓄電池1連接控制器15、供水系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述控制器15、供水壓力傳感器13和智能流量傳感器 14相互連接，所述電纜卷?yè)P(yáng)18連接控制器15和水位傳感器33，所述水位傳感器33連接栓塞供壓系統(tǒng)，所述供水壓力傳感器13和智能流量傳感器14均連接供水系統(tǒng)；

所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括上位機(jī)16和電源適配器17，所述上位機(jī)16、電源適配器17和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相互連接；

所述栓塞供壓系統(tǒng)包括栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20、巖石鉆孔30、栓塞31、栓塞阻隔器32、供壓儲(chǔ)水箱40、供壓吸水過(guò)濾器41、供壓水泵42、溢流閥43、單向閥44、供壓儲(chǔ)水罐45、供壓壓力表46、球閥47，所述栓塞插入巖石鉆孔30內(nèi)，所述栓塞與巖石鉆孔30之間設(shè)有栓塞阻隔器32，所述栓塞阻隔器32連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述栓塞連接栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20和供水系統(tǒng)，所述栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20連接單向閥44和供壓儲(chǔ)水罐45，所述單向閥44連接供壓水泵42和溢流閥43，所述供壓水泵42連接供壓吸水過(guò)濾器41，所述供壓吸水過(guò)濾器41設(shè)在供壓儲(chǔ)水箱40中，所述供壓壓力表46連接供壓儲(chǔ)水罐46和球閥47，所述球閥47、溢流閥43和供壓儲(chǔ)水箱40相互連接；

所述蓄電池1連接發(fā)動(dòng)機(jī)2、控制器15和電源適配器17，所述電比例調(diào)壓閥12連接供水壓力傳感器13、智能流量傳感器14和控制器15，所述壓水管卷?yè)P(yáng)19連接栓塞31，所述栓塞阻隔器32連接水位傳感器33。

本實(shí)施例中，所述電比例調(diào)壓閥12采用電比例二通閥。電比例調(diào)壓閥12是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)的元件，其響應(yīng)速度快，可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)閥口隨電比例信號(hào)輸入無(wú)極調(diào)節(jié)，獲得穩(wěn)定的系統(tǒng)壓力，穩(wěn)定調(diào)節(jié)到某個(gè)設(shè)定壓力，且能在某個(gè)設(shè)定壓力下持續(xù)保持穩(wěn)定，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)壓的基礎(chǔ)元件；手動(dòng)調(diào)壓閥10在電比例調(diào)壓閥12出現(xiàn)故障異常時(shí)使用。

所述水位傳感器33為磁性浮球式傳感器；水位傳感器33及其電纜綁定在 栓塞31及其與壓水管卷?yè)P(yáng)19之間的管路上。

所述智能流量傳感器14上設(shè)有顯示界面，所述智能流量傳感器14采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同量程范圍的流量傳感器并聯(lián)組合使用，并且在每個(gè)流量傳感器管路上增加管路通斷閥14.1，通過(guò)實(shí)際流量范圍判斷開(kāi)啟的管路通斷閥14.1數(shù)量，管路通斷閥14.1可以為手動(dòng)或電磁自動(dòng)式；

所述栓塞供壓系統(tǒng)通過(guò)水壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述供壓水泵42包括手動(dòng)式供壓水泵和自動(dòng)式供壓水泵；手動(dòng)式供壓水泵通過(guò)人力驅(qū)動(dòng)獲得水壓，操作人員通過(guò)觀(guān)察供壓壓力表46判斷栓塞阻隔器32壓力是否足夠，如壓力過(guò)低，則手動(dòng)驅(qū)動(dòng)水泵42進(jìn)行加壓，保證栓塞阻隔器32正常封水；溢流閥43用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)需要的壓力，同時(shí)保證系統(tǒng)壓力不會(huì)過(guò)高；單向閥44用于栓塞阻隔器32的保壓，防止系統(tǒng)反向泄露導(dǎo)致的壓力迅速下降；供壓儲(chǔ)水罐45用于系統(tǒng)泄露后的壓力水自動(dòng)補(bǔ)償；球閥47用于供壓解除時(shí)的泄壓。

所述上位機(jī)16的實(shí)現(xiàn)方式包括便攜式工控機(jī)、加固工業(yè)筆記本、手持終端儀或手機(jī)終端，所述上位機(jī)16加固封裝實(shí)現(xiàn)三防要求，上位機(jī)16自帶電池，所述上位機(jī)16通過(guò)蓄電池1實(shí)時(shí)充電；

所述上位機(jī)16單獨(dú)運(yùn)行，所述上位機(jī)16與控制器15直接通過(guò)即插即用通訊線(xiàn)路連接，通過(guò)USB口實(shí)現(xiàn)即插即用；

所述供水水泵2采用三柱塞水泵，所述供水水泵2出口處設(shè)穩(wěn)壓罐8，所述穩(wěn)壓罐8內(nèi)設(shè)有空氣室，所述空氣室內(nèi)充壓力空氣，穩(wěn)壓罐8能夠穩(wěn)定保持供水水泵2的出水壓力穩(wěn)定；

所述發(fā)動(dòng)機(jī)2選用輕型柴油機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)2的輸出軸處集成減速機(jī)輸出，整體重量減輕；發(fā)動(dòng)機(jī)2的輸出軸降速后通過(guò)聯(lián)軸器3直接可以匹配供水水泵4，中間環(huán)節(jié)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小。

本實(shí)施例中，所述栓塞供壓系統(tǒng)還包括栓塞阻隔器壓力傳感器48和電動(dòng)水泵50，所述栓塞阻隔器壓力傳感器48和電動(dòng)水泵50的信號(hào)線(xiàn)與控制器15相連。當(dāng)控制器15讀取到栓塞阻隔器壓力傳感器48的反饋壓力過(guò)低時(shí)，控制器15驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵50，使電動(dòng)水泵50向系統(tǒng)供壓，直至系統(tǒng)壓力達(dá)到要求。系統(tǒng)壓力滿(mǎn)足要求后，控制器15讀取到栓塞阻隔器壓力傳感器48的反饋壓力到達(dá)要求時(shí)，控制器15停止驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵50，電動(dòng)水泵50不再向系統(tǒng)供壓，使系統(tǒng)保持在正常壓力范圍。

本實(shí)施例中，所述電纜卷?yè)P(yáng)18、壓水管卷?yè)P(yáng)19及栓塞阻隔器32壓力管卷?yè)P(yáng)20組合成一個(gè)整體卷?yè)P(yáng)19.1；電纜、壓水管及栓塞阻隔器壓力管組合成一個(gè)整體管線(xiàn)19.2，這樣，只需要驅(qū)動(dòng)一個(gè)整體卷?yè)P(yáng)即能完成三種管線(xiàn)的輸送。

本實(shí)施例中，所述電纜卷?yè)P(yáng)18、壓水管卷?yè)P(yáng)19及栓塞阻隔器32壓力管卷?yè)P(yáng)20的驅(qū)動(dòng)方式為自動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)，所述自動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)在手動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)的基礎(chǔ)上增加了卷?yè)P(yáng)電動(dòng)機(jī)23和卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器22，所述自動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)通過(guò)控制器15發(fā)送信號(hào)給卷?yè)P(yáng)電動(dòng)機(jī)23實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)施例中，控制器15中開(kāi)發(fā)了一套數(shù)據(jù)采集、鉆孔壓水試驗(yàn)自動(dòng)化流程處理軟件系統(tǒng)；在上位機(jī)16中開(kāi)發(fā)了一套鉆孔壓水試驗(yàn)自動(dòng)化流程處理，數(shù)據(jù)分析及計(jì)算處理，圖表及報(bào)告管理、輸出、打印軟件系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)可在控制器15的顯示屏上進(jìn)行試驗(yàn)流程操作，采集數(shù)據(jù)，并輸出數(shù)據(jù)。上位機(jī)16軟件可不在現(xiàn)場(chǎng)操作，試驗(yàn)完成后，同樣可以讀取控制器15的輸出數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及計(jì)算處理，圖表及報(bào)告管理、輸出、打印。并且，上位機(jī)16軟件也可直接在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，直接進(jìn)行整個(gè)試驗(yàn)流程操作及后續(xù)的整個(gè)處理過(guò)程，更為方便快捷，現(xiàn)場(chǎng)即能讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)、曲線(xiàn)及報(bào)告。

本實(shí)施例中，上位機(jī)軟件系統(tǒng)主界面包括菜單區(qū)100、數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101、 圖表數(shù)據(jù)顯示區(qū)102、操作區(qū)103、進(jìn)度提示區(qū)104及文字狀態(tài)提示區(qū)105。

菜單區(qū)100包括文件管理功能100.1、編輯功能100.2、參數(shù)設(shè)定功能100.3、硬件標(biāo)定功能100.4、權(quán)限管理功能100.5及幫助功能100.6。

文件管理功能100.1主要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理操作，數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101以鉆孔工程為數(shù)據(jù)庫(kù)單元進(jìn)行管理，系統(tǒng)按某工程101.1來(lái)建立鉆孔壓水試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，某工程101.1下面分多個(gè)孔數(shù)據(jù)庫(kù)單元，其中某孔101.2節(jié)點(diǎn)下面又分多個(gè)試段數(shù)據(jù)庫(kù)單元，其中一個(gè)為某試段101.3。

文件管理功能100.1包括新建工程、孔、試段；打開(kāi)工程；保存工程；工程另存為；輸出(工程成果報(bào)告、試段報(bào)告)；退出程序等功能。

在數(shù)據(jù)庫(kù)管理區(qū)101，點(diǎn)擊相應(yīng)的某工程101.1、某孔101.2或某試段101.3，可通過(guò)文件管理功能100.1或參數(shù)設(shè)定功能100.3，分別對(duì)某工程101.1、某孔101.2或某試段101.3進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理及參數(shù)設(shè)定。

編輯功能100.2對(duì)某工程101.1、某孔101.2或某試段101.3中的數(shù)據(jù)、參數(shù)進(jìn)行查找、編輯、修改。

參數(shù)設(shè)定功能100.3用于某工程101.1、某孔101.2或某試段101.3基本信息的設(shè)定，以方便計(jì)算數(shù)據(jù)及整理報(bào)告。

硬件標(biāo)定功能100.4是用戶(hù)在權(quán)限管理功能100.5下獲得權(quán)限后的操作功能，用戶(hù)可在此處進(jìn)行傳感器標(biāo)定、管路壓力損失數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)定。

權(quán)限管理功能100.5用于對(duì)用戶(hù)進(jìn)行權(quán)限分類(lèi)管理，防止操作人員修改試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

幫助功能100.6包括程序操作幫助、計(jì)算公式等數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)幫助；程序版本信息。

圖表數(shù)據(jù)顯示區(qū)102用于實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)過(guò)程中的壓力和流量值，繪制P-Q曲 線(xiàn)，并計(jì)算呂榮值q。

操作區(qū)103用于試驗(yàn)流程的選擇，啟動(dòng)、暫停和終止。

進(jìn)度提示區(qū)104及文字狀態(tài)提示區(qū)105用于提示試驗(yàn)進(jìn)度及試驗(yàn)過(guò)程中的軟硬件狀態(tài)。

軟件系統(tǒng)按硬件配置給出自動(dòng)和手動(dòng)兩種試驗(yàn)流程選擇功能，至少包括自動(dòng)試驗(yàn)流程方案。當(dāng)用戶(hù)選擇手動(dòng)試驗(yàn)流程時(shí)，軟件系統(tǒng)提示引導(dǎo)用戶(hù)完成試驗(yàn)流程，當(dāng)用戶(hù)選擇自動(dòng)試驗(yàn)流程時(shí)，軟件系統(tǒng)可根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程要求進(jìn)行全自動(dòng)化處理。并且當(dāng)設(shè)備自動(dòng)化硬件出現(xiàn)故障時(shí)，提示用戶(hù)手動(dòng)應(yīng)急完成整個(gè)試驗(yàn)流程。

在巖石鉆孔30內(nèi)放置栓塞31過(guò)程中，軟件通過(guò)采集卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器22的反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算栓塞31在巖石鉆孔30的位置，并自動(dòng)調(diào)整栓塞31在合適位置處。

軟件系統(tǒng)在試驗(yàn)流程中，通過(guò)供水壓力傳感器13、智能流量傳感器14、栓塞阻隔器壓力傳感器48實(shí)時(shí)采集供水壓力數(shù)據(jù)、供水流量數(shù)據(jù)及栓塞阻隔器壓力數(shù)據(jù)并進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)判斷，自動(dòng)完成供水調(diào)壓(穩(wěn)壓)、栓塞阻隔器調(diào)壓(穩(wěn)壓)過(guò)程。通過(guò)采集水位傳感器33的反饋數(shù)據(jù)并進(jìn)行水位上升速度判讀，實(shí)時(shí)了解栓塞阻隔器對(duì)巖石鉆孔30的密封是否可靠。

整個(gè)操作過(guò)程如下：

操作人員驅(qū)動(dòng)電纜卷?yè)P(yáng)18、壓水管卷?yè)P(yáng)19、栓塞阻隔器壓力管卷?yè)P(yáng)20，將栓塞31下放到巖石鉆孔30內(nèi)，通過(guò)觀(guān)察標(biāo)線(xiàn)19.3刻度，獲取栓塞31在巖石鉆孔30內(nèi)的合適位置。

啟動(dòng)供壓水泵42，供壓儲(chǔ)水箱40中的水通過(guò)供壓吸水過(guò)濾器41，供壓水泵42被壓入到栓塞供水系統(tǒng)中。溢流閥43保證系統(tǒng)壓力不會(huì)過(guò)高。壓力水通過(guò)單 向閥44及連接水管單向壓入至栓塞阻隔器32中。栓塞阻隔器32膨脹后與巖石鉆孔30內(nèi)壁緊密貼合并密封。栓塞供壓系統(tǒng)中的供壓儲(chǔ)水罐45能夠補(bǔ)充系統(tǒng)的泄露，保證壓力穩(wěn)定。通過(guò)壓力表46實(shí)時(shí)觀(guān)察栓塞供壓系統(tǒng)壓力，壓力過(guò)低時(shí)，可反復(fù)啟動(dòng)供壓水泵42進(jìn)行增壓。球閥47在試驗(yàn)完畢后再使用，用于從巖石鉆孔30內(nèi)取出栓塞31之前進(jìn)行栓塞供壓系統(tǒng)的泄壓。

現(xiàn)場(chǎng)將上位機(jī)16與控制器15通過(guò)即插即用接口USB口或COM口相連，通過(guò)電源適配器17與蓄電池1的供電電路相連。啟動(dòng)上位機(jī)16電源，打開(kāi)上位機(jī)16上的鉆孔壓水試驗(yàn)程序。啟動(dòng)控制器15電源開(kāi)關(guān)，使其內(nèi)部程序自啟動(dòng)，并掃描硬件運(yùn)行及連接狀態(tài)，并在其屏幕上顯示狀態(tài)信息。同時(shí)上位機(jī)16實(shí)時(shí)讀取控制器15的狀態(tài)信息并進(jìn)行顯示。

控制器15可直接啟動(dòng)鉆孔壓水試驗(yàn)的測(cè)試流程，但是操作不如上位機(jī)16上運(yùn)行的鉆孔壓水試驗(yàn)程序簡(jiǎn)單、方便、快捷，一般只在特殊情況下操作。由于前面已啟動(dòng)了上位機(jī)16上的鉆孔壓水試驗(yàn)程序，這里繼續(xù)在上位機(jī)程序上進(jìn)行操作。

將供水系統(tǒng)的吸、回水管路供水儲(chǔ)水箱5連接好，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2，發(fā)動(dòng)機(jī)2通過(guò)聯(lián)軸器3帶動(dòng)供水水泵4運(yùn)轉(zhuǎn)。供水水泵4通過(guò)供水吸水過(guò)濾器6從供水儲(chǔ)水箱5中吸水，并壓入供水管路，壓力水繞過(guò)壓水管卷?yè)P(yáng)19上纏繞的水管路，通過(guò)栓塞31進(jìn)入巖石鉆孔30中。安全閥7用于限制整個(gè)供水系統(tǒng)的最高壓力，保護(hù)系統(tǒng)不超壓。穩(wěn)壓罐8用于穩(wěn)定供水水泵4的出水壓力，減小流量脈動(dòng)，提高試驗(yàn)過(guò)程的穩(wěn)定性。供水出水過(guò)濾器9將供水水泵4出水過(guò)濾一次，使得進(jìn)入測(cè)試環(huán)節(jié)的水更為清潔，以保護(hù)系統(tǒng)中的水元件。手動(dòng)調(diào)壓閥10用于手動(dòng)測(cè)試模式下的手動(dòng)調(diào)壓，壓力表11用于手動(dòng)測(cè)試模式下的壓力讀取。電比例調(diào)壓閥12用于自動(dòng)測(cè)試模式下的自動(dòng)調(diào)壓，壓力傳感器13用于自動(dòng)測(cè)試模式下 的壓力自動(dòng)采集，智能流量傳感器14用于自動(dòng)測(cè)試模式下的流量自動(dòng)采集，同時(shí)也能通過(guò)人工直接進(jìn)行窗口讀取。

回到上位機(jī)16軟件界面，啟動(dòng)測(cè)試程序。程序按照規(guī)范流程及要求，進(jìn)行預(yù)壓，判斷巖石鉆孔30的基本滲透情況，并自動(dòng)選擇壓力模式，按照壓力模式測(cè)試5組壓力。測(cè)試過(guò)程中，控制器15根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)程，實(shí)時(shí)輸出信號(hào)給電比例調(diào)壓閥12，自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)供水壓力，同時(shí)實(shí)時(shí)采集壓力傳感器13和智能流量傳感器14的壓力、流量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)下。采集的壓力和流量數(shù)據(jù)在軟件界面的圖表數(shù)據(jù)顯示區(qū)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，并在數(shù)據(jù)采集量滿(mǎn)足要求時(shí)輸出P-Q曲線(xiàn)，并計(jì)算判斷出呂榮值q。程序?qū)y(cè)試過(guò)程中的異常情況能夠進(jìn)行自動(dòng)判斷并選擇合適的處理路線(xiàn)。試驗(yàn)過(guò)程中的進(jìn)度會(huì)在進(jìn)度提示區(qū)104中顯示，測(cè)試狀態(tài)會(huì)在文字狀態(tài)提示區(qū)105上實(shí)時(shí)提示，提升了客戶(hù)操作體驗(yàn)。

測(cè)試完畢，上位機(jī)16的軟件系統(tǒng)可以根據(jù)要求輸出測(cè)試報(bào)告并打印出來(lái)。并且，上位機(jī)16軟件系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)工程的測(cè)試結(jié)果和報(bào)告進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

智能化程度高，提高了工作效率，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性；數(shù)據(jù)精確度高；水泵輸出流量穩(wěn)定，且供水系統(tǒng)中的穩(wěn)壓罐及電比例調(diào)壓閥均具有穩(wěn)壓功能；重量輕；軟件權(quán)限分類(lèi)管理，試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)得到監(jiān)管；提供了一套完整的鉆孔壓水試驗(yàn)流程的解決方案，集成度高；操作簡(jiǎn)單、方便。

實(shí)施例6

請(qǐng)參照附圖1、4、6、9-11本實(shí)施例與實(shí)施例5的區(qū)別僅在于，所述自動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)在手動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)的基礎(chǔ)上增加了卷?yè)P(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)23和卷?yè)P(yáng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器22，余則與實(shí)施例5基本相同。

智能化程度高，提高了工作效率，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了試驗(yàn) 結(jié)果準(zhǔn)確性；數(shù)據(jù)精確度高；水泵輸出流量穩(wěn)定，且供水系統(tǒng)中的穩(wěn)壓罐及電比例調(diào)壓閥均具有穩(wěn)壓功能；重量輕；軟件權(quán)限分類(lèi)管理，試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)得到監(jiān)管；提供了完整的鉆孔壓水試驗(yàn)解決方案，集成度高；操作簡(jiǎn)單、方便。