CN102681567B - 一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统 - Google Patents

一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统 Download PDF

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刘东海
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Abstract

本发明公开了一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,涉及工程远程监控领域,手持式数字测温仪采集混凝土温度、序列号和检测时间,并传送至数据集成与无线发送装置;数据集成及无线发送装置获取当前位置坐标,将混凝土温度、序列号、检测时间和当前位置坐标以IP数据包的形式传输至数据库及应用服务器系统;数据库及应用服务器系统判断混凝土温度是否符合设计标准,当不符合设计标准时,数据库及应用服务器系统通过网络自动向温度实时监控IE客户端发出报警信息,并通过警报无线传输模块向移动报警接收终端发送报警短信,移动报警接收终端接收报警信息,对混凝土温度进行及时调整和控制。实现了混凝土温度的自动化采集与远程监控,避免人为更改。

Description

一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统
技术领域
[0001] 本发明涉及水利水电工程远程监控领域,特别涉及一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统。
背景技术
[0002] 施工期混凝土温度控制不力所引起的大坝裂缝,给大坝安全带来了极大的隐患。真实有效的温度监测方法是确保施工期大坝混凝土温度控制的有效手段。控制混凝土拌合楼出机口温度、入仓温度及浇筑温度是混凝土坝混凝土温控工作的重要内容。
[0003] 发明人在实现本发明的过程中,发现现有技术中至少存在以下缺点和不足:
[0004] 现有技术中采用人工检测、现场读数和室内整理的监控方式,使得温度控制的实时性差,而且会带来温度监测结果的人为偏差。这种人为偏差往往是由于监测人员由于自身的利益(相关单位往往为片面追求施工进度加快,而忽视混凝土温度控制),故意人为调整所测的混凝土温度值,使得原本不符合设计标准温度的混凝土改成符合标准,这样使得不合格混凝土上坝,将给大坝质量和安全带来隐患。
发明内容
[0005] 本发明提供了一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,该系统实现了对温度的实时性监控,避免了人为偏差造成的安全隐患,提高了混凝土坝的质量,详见下文描述:
[0006] 一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,所述系统包括:手持式数字测温仪、数据集成及无线发送装置、数据库及应用服务器系统、警报无线传输模块、温度实时监控IE客户端和移动报警接收终端,
[0007] 所述手持式数字测温仪采集混凝土温度、序列号和检测时间,并传送至所述数据集成与无线发送装置;所述数据集成及无线发送装置获取当前位置坐标,将所述混凝土温度、所述序列号、所述检测时间和所述当前位置坐标以IP数据包的形式传输至所述数据库及应用服务器系统;所述数据库及应用服务器系统判断所述混凝土温度是否符合设计标准,当不符合所述设计标准时,所述数据库及应用服务器系统通过网络自动向所述温度实时监控IE客户端发出报警信息,并通过所述警报无线传输模块向所述移动报警接收终端发送报警短信,所述移动报警接收终端接收所述报警信息,对所述混凝土温度进行调整和控制。
[0008] 所述采集混凝土温度具体为:采集拌合楼出机口的混凝土温度、混凝土入仓温度或烧筑温度中的任意一种。
[0009] 所述手持式数字测温仪包括:插入式数字温度传感器、单片机集成控制器、I/O接口和USB接口,
[0010] 所述插入式数字温度传感器采集所述混凝土温度、所述插入式数字温度传感器的序列号和所述检测时间,通过所述I/o接口传输至所述单片机集成控制器,所述单片机集成控制器通过所述USB接口将所述混凝土温度、所述序列号和所述检测时间发送至所述数据集成与无线发送装置。
[0011] 所述插入式数字温度传感器具体为:带探针的数字温度传感器,探针长大于30cm,感应温度误差小于0.5°C。
[0012] 所述插入式数字温度传感器采用PVC材料封装。
[0013] 所述数据集成及无线发送装置包括:GPS定位模块和GSM通讯模块,
[0014] 所述GPS定位模块确定所述当前位置坐标,通过所述GSM通讯模块将所述混凝土温度、所述序列号、所述检测时间和所述当前位置坐标以所述IP数据包的形式传输至所述数据库及应用服务器系统。
[0015] 所述通过所述GSM通讯模块将所述混凝土温度、所述序列号、所述检测时间和所述当前位置坐标以所述IP数据包的形式传输至所述数据库及应用服务器系统具体为:
[0016] 将所述混凝土温度、所述序列号、所述检测时间和所述当前位置坐标进行IP化,获取所述IP数据包,所述GSM通讯模块通过TCP/IP协议将所述IP数据包通过网络发送到指定IP地址的所述数据库及应用服务器系统。
[0017] 所述数据库及应用服务器系统包括:数据库模块、计算分析模块和信息反馈模块,
[0018] 所述数据库模块接收所述IP数据包并进行存储,所述计算分析模块分析并判断所述混凝土温度是否符合所述设计标准,当不符合所述设计标准时,所述计算分析模块向所述信息反馈模块发送所述报警激活信号,所述信息反馈模块接收所述报警激活信号后,通过网络自动向所述温度实时监控IE客户端发出所述报警信息,所述信息反馈模块通过所述警报无线传输模块向所述移动报警接收终端发送所述报警短信。
[0019] 本发明提供的一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统的有益效果是:本发明提供的远程监控系统是为了实现混凝土坝施工过程中拌合楼出机口的混凝土温度、混凝土入仓温度或浇筑温度的真实、实时采集,以及远程监控、自动归档和实时预警,本发明实现了相关混凝土温度数据的真实(自动化)采集,避免人为更改,减少了安全隐患;实现了混凝土温度的实时采集与及时反馈,避免人工现场检测和后期室内整理分析脱节所带来的反馈控制不及时的弊端,有效提高混凝土温控措施实施及调整的效率;实现了所采集温度数据的自动入库归档,避免常规人工手段需事后资料电子归档的弊端,提高了工作效率。
附图说明
[0020] 图1为本发明提供的一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统的结构示意图;
[0021] 图2为本发明提供的手持式数字测温仪的结构示意图;
[0022] 图3为本发明提供的数据集成及无线发送装置的结构示意图;
[0023] 图4为本发明提供的数据库及应用服务器系统的结构示意图。
具体实施方式
[0024] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0025] 为了实现对温度的实时性监控,避免人为偏差造成的安全隐患,提高混凝土坝的质量,本发明实施例提供了一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,参见图1,详见下文描述:[0026] 为了适应工程实践的需要,实现混凝土坝混凝土(出机口、入仓及浇筑)温度检测的自动化、准确化及实时性,结合传感器技术、PDA技术、GPS技术和GPRS技术,研发一种真实、实时采集拌合楼出机口的混凝土温度、混凝土入仓温度或浇筑温度的远程监控系统,以实现温度数据的快速采集、无线传输、自动归档和实时预警具有重要实践意义。
[0027] 一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,包括:手持式数字测温仪1、数据集成及无线发送装置2、数据库及应用服务器系统3、警报无线传输模块4、温度实时监控IE客户端5和移动报警接收终端6,
[0028] 手持式数字测温仪I采集混凝土温度、序列号和检测时间,并传送至数据集成与无线发送装置2 ;数据集成及无线发送装置2获取当前位置坐标,将混凝土温度、序列号、检测时间和当前位置坐标以IP数据包的形式传输至数据库及应用服务器系统3 ;数据库及应用服务器系统3判断混凝土温度是否符合设计标准,当不符合设计标准时,数据库及应用服务器系统3通过网络自动向温度实时监控IE客户端5发出报警信息,并通过警报无线传输模块4向移动报警接收终端6发送报警短信,移动报警接收终端6接收报警信息,对混凝土温度进行调整和控制。
[0029] 其中,对混凝土温度进行调整和控制具体为:当所测的混凝土温度超出设计标准时,携带移动报警接收终端6的现场质量控制人员可根据报警信息,及时地对混凝土进行降温,可以采用加冰块或通冷却水的方式对混凝土温度进行调节,使得调整后的混凝土符合设计标准,有效提高混凝土温控措施实施及调整的效率。
[0030] 其中,采集混凝土温度具体为:采集拌合楼出机口的混凝土温度、混凝土入仓温度或烧筑温度中的任意一种。
[0031 ] 其中,参见图2,手持式数字测温仪I包括:插入式数字温度传感器11、单片机集成控制器12、I/O接口 13和USB接口 14,
[0032] 插入式数字温度传感器11通过I/O接口 13连接到单片机集成控制器12,单片机集成控制器12通过USB接口 14与数据集成及无线发送模块2建立连接,插入式数字温度传感器11采集混凝土温度、插入式数字温度传感器11的序列号和检测时间,通过I/O接口13传输至单片机集成控制器12,单片机集成控制器12通过USB接口 14将混凝土温度、序列号和检测时间发送至数据集成与无线发送装置2。
[0033] 其中,具体实现时,单片机集成控制器12采用51内核的C8051F340单片机。
[0034] 根据大坝混凝土温度检测规范要求,在检测上述温度时需插入混凝土 20cnT30Cm,本发明实施例优选插入式数字温度传感器11为带探针的数字温度传感器,探针长大于30cm,感应温度误差不超过0.5°C。本发明实施例中采用Dallas公司生产的DS18B20温度传感器。
[0035] 为了防水、防电,并便于携带,本发明实施例优选插入式数字温度传感器11采用PVC材料封装。
[0036] 其中,手持式数字测温仪I的工作流程如下:将带探针的插入式数字温度传感器11插入到所需监测的混凝土中,单片机集成控制器12读取插入式数字温度传感器11所感应到的温度值,并读取该插入式数字温度传感器11的序列号,并将混凝土温度、序列号和检测时间通过USB接口 14传送至数据集成及无线发送装置2,这样就完成了混凝土温度数据的采集过程。[0037] 其中,参见图3,数据集成及无线发送装置2包括:GPS定位模块21和GSM通讯模块22,GPS定位模块21确定当前位置坐标,通过GSM通讯模块22将混凝土温度、序列号、检测时间和当前位置坐标以IP数据包的形式传输至数据库及应用服务器系统3。
[0038] 其中,将混凝土温度、序列号、检测时间和当前位置坐标以IP数据包的形式传输至数据库及应用服务器系统3,具体为:将混凝土温度、序列号、检测时间和当前位置坐标进行IP化,获取IP数据包,GSM通讯模块22通过TCP/IP协议将IP数据包通过网络发送到指定IP地址的数据库及应用服务器系统3。
[0039] 其中,GPS定位模块21和GSM通讯模块22可以为一部采用Windows Mobile或Android操作系统的带有GPS定位功能的智能手机,也可以为包含定位和通讯功能的其他终端设备,本发明实施例中采用美国Trimble公司的Juno SC型PDA (个人数字助理)作为智能手机,该PDA具有米级精度的GPS定位功能及Windows Mobile操作系统,具体实现时,本发明实施例对此不做限制。
[0040] 其中,参见图4,数据库及应用服务器系统3包括:数据库模块31、计算分析模块32和信息反馈模块33,
[0041] 数据库模块31接收IP数据包并进行存储,计算分析模块32分析并判断混凝土温度是否符合设计标准,当不符合设计标准时,计算分析模块32向信息反馈模块33发送报警激活信号,信息反馈模块33接收报警激活信号后,通过网络自动向温度实时监控IE客户端5发出报警信息,同时信息反馈模块33通过警报无线传输模块4向移动报警接收终端6发送报警短信。
[0042] 其中,设计标准根据实际应用中的需要进行设定,具体实现时,本发明实施例对此不做限制。
[0043] 其中,数据库模块31主要包括温度监测信息的数据接收和数据存储两部分,该数据库模块31用来与数据库、温度实时监控IE客户端5和计算分析模块32的数据交互和存储。本发明实施例中采用企业级版本的数据库(如SQL Server)来支持数据应用。
[0044] 其中,信息反馈模块33通过网络自动向温度实时监控IE客户端5发出的报警信息包括:某个手持式数字测温仪I在某个地方所测的实际混凝土温度值,以及设计标准和超标情况等,同时,通过警报无线传输模块4向移动报警接收终端6 (如可以接收短信息的手机)发送报警短信。
[0045] 其中,具体实现时,警报无线传输模块5可以为GMS通讯模块,设置在数据库及应用服务器系统3端。当发生报警时,通过GSM通讯模块(可采用西门子MC39i或华为GTM900b),根据预先设定的手机号码,通过GPRS网络向移动报警接收终端6 (如可以接收短信息的手机)发送报警短信。
[0046] 其中,温度实时监控IE客户端5可实现某个位置(如拌合楼、仓面编号、浇筑位置等)、某个时刻、某台测温仪所测的混凝土温度实际值的查询,以及报警信息的实时接收和查询,并可根据采集的温度数据生成相应的统计报表。
[0047] 综上所述,本发明实施例提供了一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,该远程监控系统实现了相关混凝土温度数据的真实(自动化)采集,避免人为更改,减少了安全隐患;实现了混凝土温度的实时采集与及时反馈,避免人工现场检测和后期室内整理分析脱节所带来的反馈控制不及时的弊端,有效提高混凝土温控措施实施及调整的效率;实现了所采集温度数据的自动入库归档,避免常规人工手段需事后资料电子归档的弊端,提高了工作效率。
[0048] 本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0049] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,其特征在于,所述系统包括:手持式数字测温仪、数据集成及无线发送装置、数据库及应用服务器系统、警报无线传输模块、温度实时监控IE客户端和移动报警接收终端, 所述手持式数字测温仪采集混凝土温度、序列号和检测时间,并传送至所述数据集成与无线发送装置;所述数据集成及无线发送装置获取当前位置坐标,将所述混凝土温度、所述序列号、所述检测时间和所述当前位置坐标以IP数据包的形式传输至所述数据库及应用服务器系统;所述数据库及应用服务器系统判断所述混凝土温度是否符合设计标准,当不符合所述设计标准时,所述数据库及应用服务器系统通过网络自动向所述温度实时监控IE客户端发出报警信息,通过所述警报无线传输模块向所述移动报警接收终端发送报警短信,所述移动报警接收终端接收所述报警信息,对所述混凝土温度进行调整和控制; 所述手持式数字测温仪包括:插入式数字温度传感器、单片机集成控制器、I/O接口和USB 接口, 所述插入式数字温度传感器采集所述混凝土温度、所述插入式数字温度传感器的序列号和所述检测时间,通过所述I/O接口传输至所述单片机集成控制器,所述单片机集成控制器通过所述USB接口将所述混凝土温度、所述序列号和所述检测时间发送至所述数据集成与无线发送装置。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,其特征在于,所述采集混凝土温度具体为:采集拌合楼出机口的混凝土温度、混凝土入仓温度或浇筑温度中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,其特征在于,所述插入式数字温度传感器具体为:带探针的数字温度传感器,探针长大于30cm,感应温度误差小于0.5°C。
4.根据权利要求1或3所述的一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,其特征在于,所述插入式数字温度传感器采用PVC材料封装。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,其特征在于,所述数据集成及无线发送装置包括=GPS定位模块和GSM通讯模块, 所述GPS定位模块确定所述当前位置坐标,通过所述GSM通讯模块将所述混凝土温度、所述序列号、所述检测时间和所述当前位置坐标以所述IP数据包的形式传输至所述数据库及应用服务器系统。
6.根据权利要求5所述的一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,其特征在于,所述通过所述GSM通讯模块将所述混凝土温度、所述序列号、所述检测时间和所述当前位置坐标以所述IP数据包的形式传输至所述数据库及应用服务器系统具体为: 将所述混凝土温度、所述序列号、所述检测时间和所述当前位置坐标进行IP化,获取所述IP数据包,所述GSM通讯模块通过TCP/IP协议将所述IP数据包通过网络发送到指定IP地址的所述数据库及应用服务器系统。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统,其特征在于,所述数据库及应用服务器系统包括:数据库模块、计算分析模块和信息反馈模块, 所述数据库模块接收所述IP数据包并进行存储,所述计算分析模块分析并判断所述混凝土温度是否符合所述设计标准,当不符合所述设计标准时,所述计算分析模块向所述信息反馈模块发送所述报警激活信号,所述信息反馈模块接收所述报警激活信号后,通过网络自动向所述温度实时监控IE客户端发出所述报警信息,所述信息反馈模块通过所述警报无线传输模块 向所述移动报警接收终端发送所述报警信息。
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