CN111794802B - 一种隧道中央排水沟温度确定方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道中央排水沟温度确定方法、装置、设备及介质，该方法包括计算第一特征参数、第二特征参数和第三特征参数，并结合起点水温和待测长度获取待测排水沟的终点水温，当终点水温低于温度临界值，则根据终点水温与温度临界值的差值，选取对应的补充保温层厚度，并根据初始保温层厚度和补充保温层厚度，获取有效保温层厚度，当有效保温厚度不大于保温厚度阈值，则将有效保温层厚度作为初始保温层厚度，重复执行获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温的步骤，当有效保温厚度大于保温厚度阈值，则发送电加热系统开启指令，以开启电加热系统，提高中央排水沟的保温效果。
Description
技术领域
本发明涉及隧道领域，具体涉及一种隧道中央排水沟温度确定方法、装置、设备及介质。
背景技术
近年来，越来越多的高寒地区和季节性冻土地区开始规划并修建隧道，以提高当地交通的便利性。但是由于寒冷地区和季节性冻土地区特有的低温和富水等情况，多座已修建完成的隧道的衬砌出现了开裂、挂冰和冻胀等问题，给隧道运营带来了极大的安全隐患。中央排水沟作为隧道排水系统的重要组成部分，能有效降低衬砌背后的水压，因此，如何确定中央排水沟中的水温以及如何实现对中央排水沟的保温，成为提高季节性冻土地区和高寒地区的隧道的防冻性能的关键。但是隧道内的气温会随时间和在隧道纵向的不同位置而变化，还会因时间、距洞口长度和通风情况而变化，目前确定中央排水沟流经洞口的水温方法比较复杂且计算不准确，使得中央排水沟的保温效果欠佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是目前确定中央排水沟流经洞口的水温方法比较复杂且计算不准确，使得中央排水沟的保温效果欠佳。因此，提供一种隧道中央排水沟温度确定方法、装置、设备及介质，以简化排水沟的水温确定过程，提高计算准确性，以提高中央排水沟的保温效果。
本发明通过下述技术方案实现：
一种隧道中央排水沟温度确定方法，包括：
获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温；
基于上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第一特征参数公式计算第一特征参数；
基于发热电缆功率、沟上气温、沟侧地温、沟底地温、上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第二特征参数公式计算第二特征参数；
基于水的容重值和水的比热值，调用第三特征参数公式计算第三特征参数；
基于所述起点水温、所述待测长度、所述第一特征参数、所述第二特征参数和所述第三特征参数，获取所述待测排水沟的终点水温；
当所述终点水温低于温度临界值，则计算所述终点水温与所述温度临界值的差值，并基于所述差值选取对应的补充保温层厚度；
基于所述初始保温层厚度和所述补充保温层厚度，获取有效保温层厚度；
将所述有效保温层厚度与保温厚度阈值进行比较，当所述有效保温层厚度不大于保温厚度阈值，则将所述有效保温层厚度作为初始保温层厚度，重复执行获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温的步骤；
当所述有效保温层厚度大于保温厚度阈值，则发送电加热系统开启指令，以开启电加热系统。
进一步地，所述第一特征参数公式具体为
其中，B指水沟净宽度，h指水沟净高度，R上指上部热阻，R侧指侧部热阻，R底指底部热阻；
所述第二特征参数公式具体为
其中，T0 气指沟上气温，B指水沟净宽度，h指水沟净高度，T侧指沟侧地温，T底指沟底地温，R上指上部热阻，R侧指侧部热阻，R底指底部热阻，P电指发热电缆功率；
所述第三特征参数公式具体为R＝q0rwcw，其中，q0指平均水流量，rw指水的容重，cw指水的比热。
进一步地，所述隧道中央排水沟温度确定方法还包括：
获取待测排水沟的上部热量传输路径距离和砼的导热系数，基于所述第一高度和所述砼的导热系数，获取第一砼热阻；
获取保温层厚度和保温层的导热系数，基于所述保温层厚度和所述保温层的导热系数，获取保温层热阻；
基于内表面热阻标识和外表面热阻标识查询设计规范表，获取所述内表面热阻标识对应的内表面热阻，所述外表面热阻标识对应的外表面热阻；
基于所述第一砼热阻、所述保温层热阻、所述内表面热阻和所述外表面热阻，调用上部热阻计算公式计算上部热阻。
进一步地，所述隧道中央排水沟温度确定方法还包括：
获取待测排水沟的侧面热量传输路径距离和砼的导热系数，基于所述侧面热量传输路径距离和所述砼的导热系数，获取第二砼热阻；
基于所述第二砼热阻、所述保温层热阻、所述内表面热阻和所述外表面热阻，调用侧部热阻计算公式计算侧部热阻。
进一步地，所述隧道中央排水沟温度确定方法还包括：
基于底部热阻标识，查询所述设计规范表，获取所述底部热阻标识对应的底部热阻。
进一步地，所述隧道中央排水沟温度确定方法还包括：
获取单位地热功率和第二高度,基于所述沟上气温、所述砼的导热系数，所述单位地热功率和所述第二高度，调用沟侧地温计算公式计算所述沟侧地温。
进一步地，所述隧道中央排水沟温度确定方法还包括：
获取单位地热功率和第三高度，基于所述基于所述沟上气温、所述砼的导热系数，所述单位地热功率和所述第三高度，调用沟底地温计算公式计算所述沟底地温。
一种隧道中央排水沟温度确定装置，包括：
已知参数获取模块，用于获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温；
第一特征参数计算模块，用于基于上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第一特征参数公式计算第一特征参数；
第二特征参数计算模块，用于基于发热电缆功率、沟上气温、沟侧地温、沟底地温、上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第二特征参数公式计算第二特征参数；
第三特征参数计算模块，用于基于水的容重值和水的比热值，调用第三特征参数公式计算第三特征参数；
终点水温计算模块，用于基于所述起点水温、所述待测长度、所述第一特征参数、所述第二特征参数和所述第三特征参数，获取所述待测排水沟的终点水温；
补充保温层厚度选取模块，用于当所述终点水温低于温度临界值，则计算所述终点水温与所述温度临界值的差值，并基于所述差值选取对应的补充保温层厚度；
有效保温层厚度获取模块，用于基于所述初始保温层厚度和所述补充保温层厚度，获取有效保温层厚度；
第一有效保温层厚度处理模块，用于将所述有效保温层厚度与保温厚度阈值进行比较，当所述有效保温层厚度不大于保温厚度阈值，则将所述有效保温层厚度作为初始保温层厚度，重复执行获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温的步骤；
第二有效保温层厚度处理模块，用于当所述有效保温层厚度大于保温厚度阈值，则发送电加热系统开启指令，以开启电加热系统。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述隧道中央排水沟温度确定方法。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述隧道中央排水沟温度确定方法。
本发明隧道中央排水沟温度确定方法、装置、设备及介质，通过计算第一特征参数、第二特征参数和第三特征参数，获取待测排水沟的终点水温，简化计算过程，提高终点水温计算的准确性，并根据待测排水沟的终点水温和起点水温选择对应的补充保温层厚度，然后根据初始保温层厚度和补充保温层厚度确定有效保温层厚度，当有效保温层厚度大于保温厚度阈值，则发送电加热系统开启指令，以开启电加热系统，提高中央排水沟的保温效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明隧道中央排水沟温度确定方法的一应用场景图。
图2为本发明隧道中央排水沟温度确定方法的一流程图。
图3为本发明隧道中央排水沟温度确定方法的另一流程图。
图4是本发明隧道中央排水沟温度确定装置的结构示意图。
图5是本发明计算机设备的一示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明提供一种隧道中央排水沟温度确定方法，应用在如图1所示的公路隧道中的中央排水沟中。该方法可应用于不同电子设备中，该电子设备包括但不限于各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机和平板电脑。
如图2所示，本发明提供一种隧道待测排水沟温度确定方法，包括如下步骤：
S10：获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温。
具体地，计算机设备获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温。其中，初始保温层厚度指用户根据情况预先设置的保温层的厚度，一般设为5cm。待测排水沟指需要进行温度测试的中央排水沟。待测长度指待测排水沟的长度，本实施例中的待测排水沟指按照某一固定尺寸对某一公路隧道中的中央排水沟进行均匀切割后的排水沟。起点水温指水流流入待测排水沟的温度，本实施例采用钻孔实测待测排水沟的地温作为起点水温。
S20：基于上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第一特征参数公式计算第一特征参数。
其中，上部热阻指待测排水沟的上部保温层向路面传热的热阻。侧部热阻指待测排水沟的侧方保温层向仰拱回填传热的热阻。底部热阻指待测排水沟的底部保温层向仰拱传热的热阻。
第一特征参数公式具体为
其中，B指水沟净宽度，h指水沟净高度，R上指上部热阻，R侧指侧部热阻，R底指底部热阻。
S30：基于发热电缆功率、沟上气温、沟侧地温、沟底地温、上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第二特征参数公式计算第二特征参数。
其中，沟上气温指为待测排水沟上的路面气温，一般采用隧址区最冷月平均气温与待测排水沟内实测水温的平均值。沟侧地温指待测排水沟侧壁的地温。沟底地温指待测排水沟底部的地温。
第二特征参数公式具体为
其中，T0 气指沟上气温，B指水沟净宽度，h指水沟净高度，T侧指沟侧地温，T底指沟底地温，R上指上部热阻，R侧指侧部热阻，R底指底部热阻，P电指发热电缆功率。
S40：基于水的容重值和水的比热值，调用第三特征参数公式计算第三特征参数。
具体地，获取用户输入的水的容重值、水的比热值和平均水流量，并调用第三特征参数公式计算第三特征参数，第三特征参数公式具体为R＝q0rwcw，其中，q0指平均水流量，rw指水的容重，cw指水的比热。
S50：基于起点水温、待测长度、第一特征参数、第二特征参数和第三特征参数，获取待测排水沟的终点水温。
具体地，在获取起点水温、待测长度、第一特征参数、第二特征参数和第三特征参数后，根据公式
其中，X指待测长度,t1指起点水温。
S60：当终点水温低于温度临界值，则计算终点水温与温度临界值的差值，并基于差值选取对应的补充保温层厚度。
其中，温度临界值指预先设置的用于判断终点水温是否满足要求的值。一般地，温度临界值设置为0℃。
具体地，当终点水温低于温度临界值，则表示待测水沟的温度没有达到要求，当环境温度很低，可能会隧道的衬砌出现开裂、挂冰和冻胀等情况。为了避免上述情况的发送，当终点水温低于温度临界值，则计算终点水温与温度临界值的差值，并基于差值选取对应的补充保温层厚度。其中，补充保温层厚度指在初始保温层厚度的基础上，为了保护隧道的衬砌不被冻坏还需要补充的保温层厚度。
本实施例中不同的差值对应不同的保温层厚度，可实现用合理的保温层厚度达到对应的保温效果。
S70：基于初始保温层厚度和补充保温层厚度，获取有效保温层厚度。
其中，有效保温层厚度指初始保温层厚度和补充保温层厚度加起来的保温层的厚度，获取有效保温层厚度方便确定后续执行步骤，以对排水沟进行合理有效保温。
S80：将有效保温层厚度与保温厚度阈值进行比较，当有效保温层厚度不大于保温厚度阈值，则将有效保温层厚度作为初始保温层厚度，重复执行获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温的步骤。
其中，保温厚度阈值指为了保护中央排水沟的安全设置的保温层厚度的临界值，一般设为10cm。
具体地，将有效保温层厚度与保温厚度阈值进行比较，当有效保温层厚度不大于保温厚度阈值，则一直重复执行步骤S10-步骤S80，以一直保证中央排水沟的水温满足要求，达到对中央排水沟的一直保温。
S90：当有效保温层厚度大于保温厚度阈值，则发送电加热系统开启指令，以开启电加热系统。
其中，电加热系统开启指令指计算机设备发送的用于开启电加热系统的指令。
步骤S10-步骤S90，通过获取待测排水沟的第一特征参数、第二特征参数和第三特征参数，并结合起点水温和待测长度，计算待测排水沟的终点水温。当终点水温低于温度临界值，则根据终点水温与温度临界值的差值选取对应的补充保温层厚度，以获取有效保温层厚度，当有效保温层厚度不大于保温厚度阈值，则说明有效保温层厚度还可以继续增加，以满足对中央排水沟的保温要求；当有效保温层厚度大于保温厚度阈值，则表示有效保温层厚度已达到极限，需要通过发送电加热系统开启指令，以开启电加热系统完成对中央排水沟的加热。
进一步地，如图3所示，在步骤S20之前，隧道中央排水沟温度确定方法还包括如下步骤：
S201：获取待测排水沟的上部热量传输路径距离和砼的导热系数，基于第一高度和砼的导热系数，获取第一砼热阻。
其中，上部热量传输路径距离指待测排水沟上部向路面进行热量传输的路径对应的距离值。具体地，用户通过输入待测排水沟的上部热量传输路径距离h1,并通过砼的导热系数标识查询“建筑材料热物理性能计算参数表”获取砼的导热系数λ砼(砼的导热系数λ砼取值1.51)，然后通过调用第一砼热阻计算公式
计算第一砼热阻。
S202：获取保温层厚度和保温层的导热系数，基于保温层厚度和保温层的导热系数，获取保温层热阻。
具体地，用户通过输入保温层厚度h0,并通过保温层的导热系数标识查询“保温材料的导热系数表”获取保温层的导热系数λ保(保温层的导热系数λ保为聚氨酯，取值0.025)，然后通过调用第二砼热阻计算公式
计算保温层热阻。
S203：基于内表面热阻标识和外表面热阻标识查询设计规范表，获取内表面热阻标识对应的内表面热阻，外表面热阻标识对应的外表面热阻。
其中，内表面热阻标识指用于唯一标识地面内表面热阻的标识，通过Ri1表示。外表面标识指用于唯一标识地面外表面热阻的标识，通过Re1表示。本实施例中的设计规范表指“民用建筑热工设计规范附表”，包括民用建筑热工设计规范附表2.2和民用建筑热工设计规范附表2.3。
具体地，通过获取用户输入的内表面热阻标识查询“民用建筑热工设计规范附表2.2”，获取内表面热阻(0.11m2.k/w)。通过用户输入的外表面热阻标识查询“民用建筑热工设计规范附表2.3”，获取外表面热阻(0.04m2.k/w)。
S204：基于第一砼热阻、保温层热阻、内表面热阻和外表面热阻，调用上部热阻计算公式计算上部热阻。
具体地，在获取第一砼热阻、保温层热阻、内表面热阻和外表面热阻后，调用上部热阻计算公式R上＝Ri1+Re1+R1+R2计算上部热阻。
进一步地，如图3所示，在步骤S20之前，隧道中央排水沟温度确定方法还包括如下步骤：
S205：获取待测排水沟的侧面热量传输路径距离和砼的导热系数，基于侧面热量传输路径距离和砼的导热系数，获取第二砼热阻。
其中，侧面热量传输路径距离h′指待测排水沟侧面向路面进行热量传输的路径对应的距离值，即待测排水沟侧面到其侧面的保温层外侧的距离h4，与待测排水沟在竖直方向上的中点到路面的距离h2之和。
具体地，用户通过输入待测排水沟的侧面热量传输路径距离h′,并通过砼的导热系数标识查询“建筑材料热物理性能计算参数表”获取砼的导热系数λ砼(砼的导热系数λ砼取值1.51)，然后通过调用第二砼热阻计算公式
计算第二砼热阻。
S206：基于第二砼热阻、保温层热阻、内表面热阻和外表面热阻，调用侧部热阻计算公式计算侧部热阻。
具体地，在获取第二砼热阻后，通过第二砼热阻、保温层热阻、内表面热阻和外表面热阻，并调用侧部热阻计算公式R侧＝Ri1+Re1+R1′+R2计算侧部热阻。
进一步地，在步骤S20之前，隧道中央排水沟温度确定方法还包括如下步骤：
S207：基于底部热阻标识，查询设计规范表，获取底部热阻标识对应的底部热阻。
其中，底部热阻标识指用于唯一标识仰拱或者沟底混凝土热阻的标识。具体地，通过获取用户输入的底部热阻标识查询“民用建筑热工设计规范附表4.1”，获取内表面热阻(1.51m2.k/w)。
S208：获取单位地热功率和第二高度,基于沟上气温、砼的导热系数，单位地热功率和第二高度，调用沟侧地温计算公式计算沟侧地温。
具体地，用户根据单位地热功率标识P0输入对应的单位地热功率值，并根据第二高度标识h2输入对应的第二高度。其中，第二高度指待测排水沟在竖直方向上的中点与路面的距离。
在获取单位地热功率和第二高度后,基于沟上气温、砼的导热系数，单位地热功率和第二高度，调用沟侧地温计算公式
计算沟侧地温。
S209：获取单位地热功率和第三高度，基于基于沟上气温、砼的导热系数，单位地热功率和第三高度，调用沟底地温计算公式计算沟底地温。
具体地，用户根据单位地热功率标识P0输入对应的单位地热功率值后，并根据第三高度标识h3输入对应的第三高度。其中，第三高度指待测排水沟在底部的保护层与路面的距离。
在获取单位地热功率和第三高度后,基于沟上气温、砼的导热系数，单位地热功率和第三高度，调用沟侧地温计算公式
计算沟底地温。
本发明提供的隧道中央排水沟温度确定方法，通过计算上部热阻、侧部热阻、底部热阻、沟侧地温和沟底地温，以便通过上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和指水沟净高度计算第一特征参数；通过沟上气温、沟侧地温、沟底地温、上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度、指水沟净高度和发热电缆功率计算第二特征参数；通过水的容重值、水的比热值和平均水流量计算第三特征参数，从而获取待测排水沟的终点水温，简化计算过程，提高终点水温计算的准确性，并根据待测排水沟的终点水温和起点水温选择对应的补充保温层厚度，然后根据初始保温层厚度和补充保温层厚度确定有效保温层厚度，当有效保温层厚度大于保温厚度阈值，则发送电加热系统开启指令，以开启电加热系统，提高中央排水沟的保温效果。
实施例2
如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，一种隧道中央排水沟温度确定装置，包括：
已知参数获取模块10，用于获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温。
第一特征参数计算模块20，用于基于上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第一特征参数公式计算第一特征参数。
第二特征参数计算模块30，用于基于发热电缆功率、沟上气温、沟侧地温、沟底地温、上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第二特征参数公式计算第二特征参数。
第三特征参数计算模块40，用于基于水的容重值和水的比热值，调用第三特征参数公式计算第三特征参数。
终点水温计算模块50，用于基于起点水温、待测长度、第一特征参数、第二特征参数和第三特征参数，获取待测排水沟的终点水温。
补充保温层厚度选取模块60，用于当终点水温低于温度临界值，则计算终点水温与温度临界值的差值，并基于差值选取对应的补充保温层厚度。
有效保温层厚度获取模块70，用于基于初始保温层厚度和补充保温层厚度，获取有效保温层厚度。
第一有效保温层厚度处理模块80，用于将有效保温层厚度与保温厚度阈值进行比较，当有效保温层厚度不大于保温厚度阈值，则将有效保温层厚度作为初始保温层厚度，重复执行获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温的步骤。
第二有效保温层厚度处理模块90，用于当有效保温层厚度大于保温厚度阈值，则发送电加热系统开启指令，以开启电加热系统。
进一步地，第一特征参数公式具体为
其中，B指水沟净宽度，h指水沟净高度，R上指上部热阻，R侧指侧部热阻，R底指底部热阻。
第二特征参数公式具体为
其中，T0 气指沟上气温，B指水沟净宽度，h指水沟净高度，T侧指沟侧地温，T底指沟底地温，R上指上部热阻，R侧指侧部热阻，R底指底部热阻，P电指发热电缆功率。
第三特征参数公式具体为R＝q0rwcw，其中，q0指平均水流量，rw指水的容重，cw指水的比热。
进一步地，隧道中央排水沟温度确定装置还包括第一砼热阻计算单元、保温层热阻计算单元、内表面热阻和外表面热阻计算单元、上部热阻计算单元、第二砼热阻计算单元、侧部热阻计算单元、底部热阻获取单元、沟侧地温计算单元和沟底地温计算单元。
第一砼热阻计算单元，用于获取待测排水沟的上部热量传输路径距离和砼的导热系数，基于第一高度和砼的导热系数，获取第一砼热阻。
保温层热阻计算单元，用于获取保温层厚度和保温层的导热系数，基于保温层厚度和保温层的导热系数，获取保温层热阻。
内表面热阻和外表面热阻计算单元，用于基于内表面热阻标识和外表面热阻标识查询设计规范表，获取内表面热阻标识对应的内表面热阻，外表面热阻标识对应的外表面热阻。
上部热阻计算单元，用于基于第一砼热阻、保温层热阻、内表面热阻和外表面热阻，调用上部热阻计算公式计算上部热阻。
第二砼热阻计算单元，用于获取待测排水沟的侧面热量传输路径距离和砼的导热系数，基于侧面热量传输路径距离和砼的导热系数，获取第二砼热阻。
侧部热阻计算单元，用于基于第二砼热阻、保温层热阻、内表面热阻和外表面热阻，调用侧部热阻计算公式计算侧部热阻。
底部热阻获取单元，用于基于底部热阻标识，查询设计规范表，获取底部热阻标识对应的底部热阻。
沟侧地温计算单元，用于获取单位地热功率和第二高度,基于沟上气温、砼的导热系数，单位地热功率和第二高度，调用沟侧地温计算公式计算沟侧地温。
沟底地温计算单元，用于获取单位地热功率和第三高度，基于基于沟上气温、砼的导热系数，单位地热功率和第三高度，调用沟底地温计算公式计算沟底地温。
关于隧道中央排水沟温度确定的具体限定可以参见上文中对于隧道中央排水沟温度确定方法的限定，在此不再赘述。上述隧道中央排水沟温度确定中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
实施例3
本实施例提供一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括计算机可读存储介质、内存储器。该计算机可读存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为计算机可读存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储隧道中央排水沟温度确定的方法中涉及到的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种隧道中央排水沟温度确定方法。
提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中隧道中央排水沟温度确定的方法的步骤，例如图1所示步骤S10-S90，或者图2至图3中所示的步骤，为避免重复，这里不再赘述。或者，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中隧道中央排水沟温度确定的装置的各模块/单元的功能，例如图4所示模块10至模块90的功能。为避免重复，这里不再赘述。
实施例4
在一实施例中，提供一计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中信息推送方法的步骤，例如图1所示的步骤S10-S90，或者图2至图3中所示的步骤，为避免重复，这里不再赘述。或者，处理器执行计算机程序时实现信息推送装置这一实施例中的各模块/单元的功能，例如图4所示的模块10至模块90的功能。为避免重复，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种隧道中央排水沟温度确定方法，其特征在于，包括：
获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温；
基于上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第一特征参数公式计算第一特征参数；
基于发热电缆功率、沟上气温、沟侧地温、沟底地温、上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第二特征参数公式计算第二特征参数；
基于水的容重值和水的比热值，调用第三特征参数公式计算第三特征参数；
基于所述起点水温、所述待测长度、所述第一特征参数、所述第二特征参数和所述第三特征参数，获取所述待测排水沟的终点水温；
当所述终点水温低于温度临界值，则计算所述终点水温与所述温度临界值的差值，并基于所述差值选取对应的补充保温层厚度；
基于所述初始保温层厚度和所述补充保温层厚度，获取有效保温层厚度；
将所述有效保温层厚度与保温厚度阈值进行比较，当所述有效保温层厚度不大于保温厚度阈值，则将所述有效保温层厚度作为初始保温层厚度，重复执行获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温的步骤；
当所述有效保温层厚度大于保温厚度阈值，则发送电加热系统开启指令，以开启电加热系统；
其中，计算上部热阻的过程具体为：
获取待测排水沟的上部热量传输路径距离和砼的导热系数，基于第一高度和所述砼的导热系数，获取第一砼热阻；其中，所述第一高度指待测排水沟的上部热量传输路径距离；
获取保温层厚度和保温层的导热系数，基于所述保温层厚度和所述保温层的导热系数，获取保温层热阻；
基于内表面热阻标识和外表面热阻标识查询设计规范表，获取所述内表面热阻标识对应的内表面热阻，所述外表面热阻标识对应的外表面热阻；
基于所述第一砼热阻、所述保温层热阻、所述内表面热阻和所述外表面热阻，调用上部热阻计算公式计算上部热阻；
所述第一特征参数公式具体为
其中，B指水沟净宽度，h指水沟净高度，R上指上部热阻，R侧指侧部热阻，R底指底部热阻；
所述第二特征参数公式具体为
其中，T0 气指沟上气温，B指水沟净宽度，h指水沟净高度，T侧指沟侧地温，T底指沟底地温，R上指上部热阻，R侧指侧部热阻，R底指底部热阻，P电指发热电缆功率；
所述第三特征参数公式具体为R＝q0rwcw，其中，q0指平均水流量，rw指水的容重，cw指水的比热；
所述待测排水沟的终点水温的计算公式为：
其中，X指待测长度，t1指起点水温，t为终点水温。
2.根据权利要求1所述的一种隧道中央排水沟温度确定方法，其特征在于，所述隧道中央排水沟温度确定方法还包括：
获取待测排水沟的侧面热量传输路径距离和砼的导热系数，基于所述侧面热量传输路径距离和所述砼的导热系数，获取第二砼热阻；
基于所述第二砼热阻、所述保温层热阻、所述内表面热阻和所述外表面热阻，调用侧部热阻计算公式计算侧部热阻。
3.根据权利要求1所述的一种隧道中央排水沟温度确定方法，其特征在于，所述隧道中央排水沟温度确定方法还包括：
基于底部热阻标识，查询设计规范表，获取所述底部热阻标识对应的底部热阻。
4.根据权利要求1所述的一种隧道中央排水沟温度确定方法，其特征在于，所述隧道中央排水沟温度确定方法还包括：
获取单位地热功率和第二高度,基于所述沟上气温、砼的导热系数，所述单位地热功率和所述第二高度，调用沟侧地温计算公式计算所述沟侧地温；其中，所述第二高度指待测排水沟在竖直方向上的中点与路面的距离。
5.根据权利要求1所述的一种隧道中央排水沟温度确定方法，其特征在于，所述隧道中央排水沟温度确定方法还包括：
获取单位地热功率和第三高度，基于所述沟上气温、砼的导热系数，所述单位地热功率和所述第三高度，调用沟底地温计算公式计算所述沟底地温；其中，所述第三高度指待测排水沟在底部的保护层与路面的距离。
6.一种隧道中央排水沟温度确定装置，其特征在于，包括：
已知参数获取模块，用于获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温；
第一特征参数计算模块，用于基于上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第一特征参数公式计算第一特征参数；
第二特征参数计算模块，用于基于发热电缆功率、沟上气温、沟侧地温、沟底地温、上部热阻、侧部热阻、底部热阻、水沟净宽度和水沟净高度，调用第二特征参数公式计算第二特征参数；
第三特征参数计算模块，用于基于水的容重值和水的比热值，调用第三特征参数公式计算第三特征参数；
终点水温计算模块，用于基于所述起点水温、所述待测长度、所述第一特征参数、所述第二特征参数和所述第三特征参数，获取所述待测排水沟的终点水温；
补充保温层厚度选取模块，用于当所述终点水温低于温度临界值，则计算所述终点水温与所述温度临界值的差值，并基于所述差值选取对应的补充保温层厚度；
有效保温层厚度获取模块，用于基于所述初始保温层厚度和所述补充保温层厚度，获取有效保温层厚度；
第一有效保温层厚度处理模块，用于将所述有效保温层厚度与保温厚度阈值进行比较，当所述有效保温层厚度不大于保温厚度阈值，则将所述有效保温层厚度作为初始保温层厚度，重复执行获取初始保温层厚度、待测排水沟的待测长度和起点水温的步骤；
第二有效保温层厚度处理模块，用于当所述有效保温层厚度大于保温厚度阈值，则发送电加热系统开启指令，以开启电加热系统；
其中，计算上部热阻的过程具体为：
获取待测排水沟的上部热量传输路径距离和砼的导热系数，基于第一高度和所述砼的导热系数，获取第一砼热阻；其中，所述第一高度指待测排水沟的上部热量传输路径距离；
获取保温层厚度和保温层的导热系数，基于所述保温层厚度和所述保温层的导热系数，获取保温层热阻；
基于内表面热阻标识和外表面热阻标识查询设计规范表，获取所述内表面热阻标识对应的内表面热阻，所述外表面热阻标识对应的外表面热阻；
基于所述第一砼热阻、所述保温层热阻、所述内表面热阻和所述外表面热阻，调用上部热阻计算公式计算上部热阻；
所述第一特征参数公式具体为
其中，B指水沟净宽度，h指水沟净高度，R上指上部热阻，R侧指侧部热阻，R底指底部热阻；
所述第二特征参数公式具体为
其中，T0 气指沟上气温，B指水沟净宽度，h指水沟净高度，T侧指沟侧地温，T底指沟底地温，R上指上部热阻，R侧指侧部热阻，R底指底部热阻，P电指发热电缆功率；
所述第三特征参数公式具体为R＝q0rwcw，其中，q0指平均水流量，rw指水的容重，cw指水的比热；
所述待测排水沟的终点水温的计算公式为：
其中，X指待测长度，t1指起点水温，t为终点水温。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述隧道中央排水沟温度确定方法。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述隧道中央排水沟温度确定方法。
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| 高寒隧道保温设计研究及热工计算方法初探;张生;《现代隧道技术》;20110615(第03期);第59-63页 * |
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