CN108643185A - 一种大体积混凝土温度控制系统 - Google Patents

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赵宝玉
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李艳艳
韩东平
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    • E02D15/02—Handling of bulk concrete specially for foundation or hydraulic engineering purposes

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Abstract

本发明涉及大体积混凝土温度控制技术，具体是一种大体积混凝土温度控制系统。本发明解决了现有大体积混凝土温度控制技术控制过程费时费力、控制精度差的问题。一种大体积混凝土温度控制系统，包括设置于养护棚内腔的大体积混凝土浇筑体、执行部分、控制部分、供电部分；所述执行部分包括储水池、循环泵、M个电动阀、M个冷却水管、加湿装置；M为正整数；所述控制部分包括N个传感器安装筒、N组内部温度传感器、外部温度传感器、外部湿度传感器、上位机、无线传输模块；N为正整数；所述供电系统包括太阳能板、蓄电池、逆变器。本发明适用于大体积混凝土温度控制。

Description

一种大体积混凝土温度控制系统
技术领域
本发明涉及大体积混凝土温度控制技术，具体是一种大体积混凝土温度控制系统。
背景技术
现代建筑中涉及大体积混凝土的工程非常普遍，如高层楼房基础、大型设备基础、水利拦截大坝、公路铁路大桥基础等。大体积混凝土具有体积大、水泥水化热释放比较集中、散热体面积小、内部升温比较快等特点，因此其极易出现内外温差过大的现象，导致其在温度应力的作用下产生温度裂缝，由此严重影响工程质量。为了防止大体积混凝土出现内外温差过大的现象，目前主要采用人工控温的方式对大体积混凝土进行温度控制。然而，人工控温由于自身原理所限，普遍存在控制过程费时费力、控制精度差的问题。为此有必要发明一种全新的温度控制系统，以解决现有大体积混凝土温度控制技术存在的上述问题。
发明内容
本发明为了解决现有大体积混凝土温度控制技术控制过程费时费力、控制精度差的问题，提供了一种大体积混凝土温度控制系统。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种大体积混凝土温度控制系统，包括设置于养护棚内腔的大体积混凝土浇筑体、执行部分、控制部分、供电部分；
所述执行部分包括储水池、循环泵、M个电动阀、M个冷却水管、加湿装置；M为正整数；
循环泵的进水口与储水池连通；每个冷却水管均呈方波状；各个冷却水管均水平埋设于大体积混凝土浇筑体的内部，且各个冷却水管自上而下等距平行排列；各个冷却水管的进水口和出水口均伸至大体积混凝土浇筑体的外部；各个冷却水管的进水口通过各个电动阀与循环泵的出水口连通；各个冷却水管的出水口均与储水池连通；加湿装置的输出口与养护棚的内腔连通；
所述控制部分包括N个传感器安装筒、N组内部温度传感器、外部温度传感器、外部湿度传感器、上位机、无线传输模块；N为正整数；
各个传感器安装筒均竖直埋设于大体积混凝土浇筑体的内部，且各个传感器安装筒呈矩形阵列排布；各个传感器安装筒的下端均封闭、上端均设有敞口；各个传感器安装筒的上端敞口均伸至大体积混凝土浇筑体的外部；每组内部温度传感器均包括若干个自上而下等距排列的内部温度传感器；各组内部温度传感器一一对应地安装于各个传感器安装筒的内腔；外部温度传感器、外部湿度传感器均安装于养护棚的内腔；上位机的信号输入端分别与各个内部温度传感器的信号输出端、外部温度传感器的信号输出端、外部湿度传感器的信号输出端连接；上位机的信号输出端分别与循环泵的信号输入端、各个电动阀的信号输入端、加湿装置的信号输入端连接；无线传输模块与上位机双向连接；
所述供电系统包括太阳能板、蓄电池、逆变器；
太阳能板的输出端与蓄电池的输入端连接；蓄电池的输出端分别与上位机的电源端、逆变器的输入端连接；逆变器的输出端分别与循环泵的电源端、各个电动阀的电源端、加湿装置的电源端连接。
工作时，无线传输模块与监控终端（例如手机、PC机）双向无线连接。具体工作过程如下：各个内部温度传感器实时采集大体积混凝土浇筑体的内部温度信号，并将采集到的内部温度信号发送至上位机。外部温度传感器实时采集大体积混凝土浇筑体的外部温度信号，并将采集到的外部温度信号发送至上位机。上位机根据接收到的内部温度信号和外部温度信号计算出大体积混凝土浇筑体的内外温差，并将计算出的内外温差与设定阈值进行比较。若内外温差大于设定阈值，则上位机一方面生成预警信息，并通过无线传输模块将预警信息发送至监控终端供管理人员查看，另一方面实时控制循环泵启动、各个电动阀打开，由此使得储水池中的水依次经循环泵、各个电动阀、各个冷却水管进行循环，从而使得大体积混凝土浇筑体的内部温度降低，进而使得大体积混凝土浇筑体的内外温差减小。待大体积混凝土浇筑体的内外温差小于设定阈值，上位机实时控制循环泵关停、各个电动阀关闭，由此使得储水池中的水停止循环。与此同时，外部湿度传感器实时采集大体积混凝土浇筑体的外部湿度信号，并将采集到的外部湿度信号发送至上位机。上位机将大体积混凝土浇筑体的外部湿度与设定阈值进行比较。若大体积混凝土浇筑体的外部湿度低于设定阈值，则上位机一方面生成预警信息，并通过无线传输模块将预警信息发送至监控终端供管理人员查看，另一方面实时控制加湿装置启动，由此对大体积混凝土浇筑体进行加湿，从而使得大体积混凝土浇筑体的外部湿度升高。待大体积混凝土浇筑体的外部湿度高于设定阈值，上位机实时控制加湿装置关停，由此停止加湿。在此过程中，太阳能板利用太阳能发出直流电，该直流电储存于蓄电池。蓄电池输出的直流电一方面直接供给上位机，另一方面经逆变器转化为交流电，由此对循环泵、各个电动阀、加湿装置供电。
基于上述过程，与现有大体积混凝土温度控制技术相比，本发明所述的一种大体积混凝土温度控制系统基于全新原理，实现了对大体积混凝土进行自动化温度控制，因此其控制过程省时省力、控制精度更高。
本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了现有大体积混凝土温度控制技术控制过程费时费力、控制精度差的问题，适用于大体积混凝土温度控制。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中冷却水管的埋设示意图。
图3是本发明中传感器安装筒的埋设示意图。
图中：1-大体积混凝土浇筑体，201-循环泵，202-电动阀，203-冷却水管，204-加湿装置，301-传感器安装筒，302-内部温度传感器，303-外部温度传感器，304-外部湿度传感器，305-上位机，306-无线传输模块，401-太阳能板，402-蓄电池，403-逆变器，501-监控终端。
具体实施方式
一种大体积混凝土温度控制系统，包括设置于养护棚内腔的大体积混凝土浇筑体1、执行部分、控制部分、供电部分；
所述执行部分包括储水池、循环泵201、M个电动阀202、M个冷却水管203、加湿装置204；M为正整数；
循环泵201的进水口与储水池连通；每个冷却水管203均呈方波状；各个冷却水管203均水平埋设于大体积混凝土浇筑体1的内部，且各个冷却水管203自上而下等距平行排列；各个冷却水管203的进水口和出水口均伸至大体积混凝土浇筑体1的外部；各个冷却水管203的进水口通过各个电动阀202与循环泵201的出水口连通；各个冷却水管203的出水口均与储水池连通；加湿装置204的输出口与养护棚的内腔连通；
所述控制部分包括N个传感器安装筒301、N组内部温度传感器302、外部温度传感器303、外部湿度传感器304、上位机305、无线传输模块306；N为正整数；
各个传感器安装筒301均竖直埋设于大体积混凝土浇筑体1的内部，且各个传感器安装筒301呈矩形阵列排布；各个传感器安装筒301的下端均封闭、上端均设有敞口；各个传感器安装筒301的上端敞口均伸至大体积混凝土浇筑体1的外部；每组内部温度传感器302均包括若干个自上而下等距排列的内部温度传感器302；各组内部温度传感器302一一对应地安装于各个传感器安装筒301的内腔；外部温度传感器303、外部湿度传感器304均安装于养护棚的内腔；上位机305的信号输入端分别与各个内部温度传感器302的信号输出端、外部温度传感器303的信号输出端、外部湿度传感器304的信号输出端连接；上位机305的信号输出端分别与循环泵201的信号输入端、各个电动阀202的信号输入端、加湿装置204的信号输入端连接；无线传输模块306与上位机305双向连接；
所述供电系统包括太阳能板401、蓄电池402、逆变器403；
太阳能板401的输出端与蓄电池402的输入端连接；蓄电池402的输出端分别与上位机305的电源端、逆变器403的输入端连接；逆变器403的输出端分别与循环泵201的电源端、各个电动阀202的电源端、加湿装置204的电源端连接。
具体实施时，各组内部温度传感器302的信号输出端通过各个传感器安装筒301的上端敞口一一对应地向外引出。所述无线传输模块306为GPRS无线传输模块。所述太阳能板401为单晶硅太阳能板。所述养护棚为蒸汽养护棚；所述加湿装置为蒸汽发生器。

Claims (5)

1.一种大体积混凝土温度控制系统，其特征在于：包括设置于养护棚内腔的大体积混凝土浇筑体（1）、执行部分、控制部分、供电部分；
所述执行部分包括储水池、循环泵（201）、M个电动阀（202）、M个冷却水管（203）、加湿装置（204）；M为正整数；
循环泵（201）的进水口与储水池连通；每个冷却水管（203）均呈方波状；各个冷却水管（203）均水平埋设于大体积混凝土浇筑体（1）的内部，且各个冷却水管（203）自上而下等距平行排列；各个冷却水管（203）的进水口和出水口均伸至大体积混凝土浇筑体（1）的外部；各个冷却水管（203）的进水口通过各个电动阀（202）与循环泵（201）的出水口连通；各个冷却水管（203）的出水口均与储水池连通；加湿装置（204）的输出口与养护棚的内腔连通；
所述控制部分包括N个传感器安装筒（301）、N组内部温度传感器（302）、外部温度传感器（303）、外部湿度传感器（304）、上位机（305）、无线传输模块（306）；N为正整数；
各个传感器安装筒（301）均竖直埋设于大体积混凝土浇筑体（1）的内部，且各个传感器安装筒（301）呈矩形阵列排布；各个传感器安装筒（301）的下端均封闭、上端均设有敞口；各个传感器安装筒（301）的上端敞口均伸至大体积混凝土浇筑体（1）的外部；每组内部温度传感器（302）均包括若干个自上而下等距排列的内部温度传感器（302）；各组内部温度传感器（302）一一对应地安装于各个传感器安装筒（301）的内腔；外部温度传感器（303）、外部湿度传感器（304）均安装于养护棚的内腔；上位机（305）的信号输入端分别与各个内部温度传感器（302）的信号输出端、外部温度传感器（303）的信号输出端、外部湿度传感器（304）的信号输出端连接；上位机（305）的信号输出端分别与循环泵（201）的信号输入端、各个电动阀（202）的信号输入端、加湿装置（204）的信号输入端连接；无线传输模块（306）与上位机（305）双向连接；
所述供电系统包括太阳能板（401）、蓄电池（402）、逆变器（403）；
太阳能板（401）的输出端与蓄电池（402）的输入端连接；蓄电池（402）的输出端分别与上位机（305）的电源端、逆变器（403）的输入端连接；逆变器（403）的输出端分别与循环泵（201）的电源端、各个电动阀（202）的电源端、加湿装置（204）的电源端连接。
2.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土温度控制系统，其特征在于：各组内部温度传感器（302）的信号输出端通过各个传感器安装筒（301）的上端敞口一一对应地向外引出。
3.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土温度控制系统，其特征在于：所述无线传输模块（306）为GPRS无线传输模块。
4.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土温度控制系统，其特征在于：所述太阳能板（401）为单晶硅太阳能板。
5.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土温度控制系统，其特征在于：所述养护棚为蒸汽养护棚；所述加湿装置为蒸汽发生器。
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