CN112508140A - 一种混凝土养护监控溯源系统及使用方法 - Google Patents

一种混凝土养护监控溯源系统及使用方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及建筑施工的领域，尤其是涉及一种混凝土养护监控溯源系统及使用方法，该系统包括控制子系统、监控子系统和溯源子系统；所述监控子系统包括监控处理模块、内部温度检测模块和无线发送模块，所述内部温度检测模块用于检测待养护混凝土的内部温度从而获得内部温度数据；所述溯源子系统包括RFID标签，所述RFID标签用于记载所述待养护混凝土的养护过程数据；所述控制子系统包括总处理模块、RFID读写器、无线接收模块和外部温度检测模块，所述RFID读写器用于将所述总处理模块发送的养护过程数据写入所述RFID标签。本申请能够准确获取待养护混凝土的内外温差，当内外温差超过预设温差值时，对待养护混凝土进行喷淋养护。

Description

一种混凝土养护监控溯源系统及使用方法
技术领域
本申请涉及建筑施工的领域，尤其是涉及一种混凝土养护监控溯源系统及使用方法。
背景技术
混凝土浇注后，如果不及时进行养护，混凝土中水分会过快蒸发，形成脱水现象，会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，不能转化为稳定的结晶，缺乏足够的粘结力，从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外，在混凝土尚未具备足够的强度时，水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹，造成混凝土质量隐患；所以混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要。
建筑施工中，混凝土中心温度与表面温度的差值、混凝土表面温度与大气温度的差值均应不大于25℃，以减小温度裂缝的发生，防止温度裂缝的关键在于控制混凝土的内外温差，而相关技术中，通常是由施工人员根据工作经验进行养护，且养护过程中无法根据混凝土的实际情况进行方案改善。
针对上述中的相关技术，发明人认为混凝土养护过程缺少实际数据支持，无法掌握混凝土的实际情况，容易导致温度裂缝的发生。
发明内容
为了减少混凝土温度裂缝的产生，本申请提供了一种混凝土养护监控溯源系统及使用方法。
第一方面，本申请提供一种混凝土养护监控溯源系统，采用如下的技术方案：
一种混凝土养护监控溯源系统，包括控制子系统、监控子系统和溯源子系统：
所述监控子系统包括监控处理模块、内部温度检测模块和无线发送模块，所述内部温度检测模块用于检测待养护混凝土的内部温度从而获得内部温度数据，所述监控处理模块用于将所述内部温度数据通过所述无线发送模块发送给所述控制子系统；
所述溯源子系统包括RFID标签，所述RFID标签用于记载所述待养护混凝土的养护过程数据；
所述控制子系统包括总处理模块、RFID读写器、无线接收模块和外部温度检测模块，所述RFID读写器用于将所述总处理模块发送的养护过程数据写入所述RFID标签，所述外部温度检测模块用于检测所述待养护混凝土的外表面温度从而获得外表面温度数据，所述无线接收模块用于接收所述内部温度数据，所述总处理模块用于根据所述内部温度数据和所述外表面温度数据判断是否需要对所述待养护混凝土进行喷淋养护。
通过采用上述技术方案，采用内部温度检测模块检测待养护混凝土的内部温度，采用外部温度检测模块检测待养护混凝土的外表面温度，从而能够准确获取待养护混凝土的内外温差，当内外温差超过预设温差值时，对待养护混凝土进行喷淋养护，其中，预设温差值不大于25℃；并且能够将养护过程数据存储到待养护混凝土内部，有利于后期的溯源查询。
可选的，所述养护过程数据包括每次检测的检测时间戳和检测值，所述检测值包括内部温度数据和外表面温度数据。
通过采用上述技术方案，养护过程数据包括每次检测的检测时间戳、内部温度数据和外表面温度数据，有利于在溯源阶段生成曲线图或柱状图，并将未出现裂缝的待养护混凝土对应的曲线图与出现裂缝的待养护混凝土做比较，从中总结出更多有利于提高养护效果的阈值参数或限制条件，提供数据支撑，从而改善后续的工作条件，提高混凝土的养护质量。
可选的，所述养护过程数据包括每次喷淋养护的养护时间戳和实际用水量，所述养护时间戳包括养护开始时间和养护结束时间。
通过采用上述技术方案，养护过程数据包括每次喷淋养护的养护开始时间、养护结束时间和实际用水量，有利于记录详细的养护过程，作为溯源阶段的数据支撑。
可选的，还包括喷淋子系统，所述实际用水量由所述喷淋子系统根据实际喷淋过程测量得到。
通过采用上述技术方案，实际用水量是喷淋子系统在该时间段总的实际喷淋用水量，用于后期的溯源查询。
可选的，所述监控处理模块还连接有湿度检测模块，所述湿度检测模块用于检测所述待养护混凝土内部的湿度。
通过采用上述技术方案，湿度检测模块用于检测所述待养护混凝土内部的湿度，当需要对待养护混凝土进行喷淋养护时，总处理模块根据待养护混凝土内部的湿度计算参考用水量并发送给喷淋子系统。
可选的，当需要对所述待养护混凝土进行喷淋养护时，所述总处理模块根据所述待养护混凝土内部的湿度计算参考用水量并发送给所述喷淋子系统。
通过采用上述技术方案，参考用水量用于逐步提升喷淋子系统的喷淋用水量，当混凝土内部湿度达到预设湿度阈值时即停止喷淋，以减少水资源的浪费。
可选的，包括多组监控溯源子系统分别设置于各个待养护混凝土的内部，每组所述监控溯源子系统包括一个监控子系统和一个溯源子系统。
通过采用上述技术方案，多组监控溯源子系统分别设置于各个待养护混凝土的内部，在不同的剪力墙或楼板等建筑结构中分别设置监控溯源子系统，如果剪力墙或楼板的面积较大，在同一剪力墙或楼板中也可以设置多组监控溯源子系统，从而达到更精细化的监控溯源。
可选的，所述监控溯源子系统中的监控处理模块还用于将所述RFID标签的UID码与所述内部温度数据绑定，并通过所述无线发送模块发送给所述控制子系统。
可选的，在所述内部温度数据的格式中加入所述RFID标签的UID码作为前缀或后缀。
第二方面，本申请提供一种混凝土养护监控溯源系统的使用方法，采用如下的技术方案：
一种上述混凝土养护监控溯源系统的使用方法，包括：
S01：安装过程；
在混凝土浇筑过程中，将所述监控子系统和溯源子系统放置于所述待养护混凝土内部；
S02：监控过程；
在混凝土浇筑完成后，需要开始进行喷淋养护时，所述总处理模块发送启动信号给所述监控处理模块；
所述监控处理模块以预设的时间间隔获取所述内部温度数据并发送给所述总处理模块；
所述总处理模块根据实时的所述内部温度数据和所述外表面温度数据判断是否需要对所述待养护混凝土进行喷淋养护；
所述RFID读写器将所述养护过程数据写入所述RFID标签；
S03：溯源过程；
利用所述RFID读写器获取所述RFID标签中的所述养护过程数据，从而根据所述养护过程数据判断养护过程是否存在缺陷。
通过采用上述技术方案，在混凝土浇筑过程中，将监控子系统和溯源子系统放置于待养护混凝土内部，采用内部温度检测模块检测待养护混凝土的内部温度，采用外部温度检测模块检测待养护混凝土的外表面温度，从而能够准确获取待养护混凝土的内外温差，当内外温差超过预设温差值时，对待养护混凝土进行喷淋养护，其中，预设温差值不大于25℃；并且能够将养护过程数据存储到待养护混凝土内部，有利于后期的溯源查询。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.能够准确获取待养护混凝土的内外温差，当内外温差超过预设温差值时，对待养护混凝土进行喷淋养护；并且能够将养护过程数据存储到待养护混凝土内部，有利于后期的溯源查询；
2.养护过程数据包括每次检测的检测时间戳、内部温度数据和外表面温度数据，有利于在溯源阶段生成曲线图或柱状图，并将未出现裂缝的待养护混凝土对应的曲线图与出现裂缝的待养护混凝土做比较，从中总结出更多有利于提高养护效果的阈值参数或限制条件，提供数据支撑，从而改善后续的工作条件，提高混凝土的养护质量。
附图说明
图1是本申请混凝土养护监控溯源系统框图。
图2是本申请混凝土养护监控溯源系统的使用方法流程示意图。
图3是本申请监控过程的流程示意图。
附图标记说明：1、控制子系统；11、总处理模块；12、RFID读写器；13、无线接收模块；14、外部温度检测模块；2、监控子系统；21、监控处理模块；22、内部温度检测模块；23、无线发送模块；3、溯源子系统；31、RFID标签。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-3及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
RFID（Radio Frequency Identification，无线电射频识别），是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号来识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。电子标签的编码方式、存储及读写方式与传统标签(如条码)或手工标签不同，电子标签编码的存储是在集成电路上以只读或可读写格式存储的；特别是读写方式，电子标签是用无线电子传输方式实现的。
本申请实施例公开一种混凝土养护监控溯源系统，参照图1，该系统包括控制子系统1、监控子系统2和溯源子系统3：
监控子系统2包括监控处理模块21、内部温度检测模块22和无线发送模块23，内部温度检测模块22用于检测待养护混凝土的内部温度从而获得内部温度数据，监控处理模块21用于将内部温度数据通过无线发送模块23发送给控制子系统1；
溯源子系统3包括RFID标签31，RFID标签31用于记载待养护混凝土的养护过程数据；
控制子系统1包括总处理模块11、RFID读写器12、无线接收模块13和外部温度检测模块14，RFID读写器12用于将总处理模块11发送的养护过程数据写入RFID标签31，外部温度检测模块14用于检测待养护混凝土的外表面温度从而获得外表面温度数据，无线接收模块13用于接收内部温度数据，总处理模块11用于根据内部温度数据和外表面温度数据判断是否需要对待养护混凝土进行喷淋养护。
本申请实施例采用内部温度检测模块22检测待养护混凝土的内部温度，采用外部温度检测模块14检测待养护混凝土的外表面温度，从而能够准确获取待养护混凝土的内外温差，当内外温差超过预设温差值时，对待养护混凝土进行喷淋养护，其中，预设温差值不大于25℃；并且能够将养护过程数据存储到待养护混凝土内部，有利于后期的溯源查询。
具体来说，养护过程数据可以包括每次检测的检测时间戳和检测值，检测值包括内部温度数据和外表面温度数据。养护过程数据还可以包括每次喷淋养护的养护时间戳和实际用水量，养护时间戳包括养护开始时间和养护结束时间。该系统还可以包括喷淋子系统，实际用水量由喷淋子系统根据实际喷淋过程测量得到。监控处理模块21还连接有湿度检测模块，湿度检测模块用于检测待养护混凝土内部的湿度；当需要对待养护混凝土进行喷淋养护时，总处理模块11根据待养护混凝土内部的湿度计算参考用水量并发送给喷淋子系统。
本申请实施例中，该系统包括多组监控溯源子系统3分别设置于各个待养护混凝土的内部，每组监控溯源子系统3包括一个监控子系统2和一个溯源子系统3。
本申请实施例中，养护过程数据包括每次检测的检测时间戳和检测值以及每次喷淋养护的养护时间戳和实际用水量，其中，检测值包括内部温度数据和外表面温度数据，养护时间戳包括养护开始时间和养护结束时间。
具体来说，养护过程数据包括第1次检测时间戳A1、第1次检测值B1、第2次检测时间戳A2、第2次检测值B2、……、第n次检测时间戳An、第n次检测值Bn、第1次养护时间戳C1、第1次实际用水量D1、第2次养护时间戳C2、第2次实际用水量D2、……、第m次养护时间戳Cm和第m次实际用水量Dm。
其中，监控处理模块21在将内部温度数据通过无线发送模块23发送给控制子系统1之前，将当前RFID标签31的UID码预设在监控处理模块21中，并将该UID码与内部温度数据绑定，从而使控制子系统1根据UID码将对应的内部温度数据通过RFID读写器12写入该UID码对应的RFID标签31中。
作为将UID码与内部温度数据绑定的另一种实施方式，本申请实施例中，在内部温度数据的格式中加入RFID标签31的UID码作为前缀或后缀，控制子系统1获取内部温度数据后，解析该内部温度数据的格式中的前缀或后缀，即可获取UID码。
本申请实施例中，还可以包括喷淋子系统，实际用水量可以由喷淋子系统中的流量计根据实际喷淋过程测量得到，喷淋子系统与总处理模块11之间可以采用有线或无线方式连接，从而将实际用水量发送给总处理模块11。
为了减少养护过程中对水资源的浪费，监控处理模块21还连接有湿度检测模块，湿度检测模块用于检测待养护混凝土内部的湿度；当需要对待养护混凝土进行喷淋养护时，总处理模块11根据待养护混凝土内部的湿度计算参考用水量并发送给喷淋子系统，喷淋子系统根据该参考用水量进行自动喷淋，当喷淋结束后，内部的湿度未达到预设的湿度阈值时，增加该参考用水量并继续进行喷淋操作，也可以是施工人员根据实际的喷淋效果增加喷淋时间，从而增加该参考用水量；而实际用水量是喷淋子系统在该时间段总的实际喷淋用水量。即：参考用水量用于缓慢增加用水量以达到节约用水的目的，而实际用水量则用于后期的溯源查询。
本申请实施例还公开一种上述混凝土养护监控溯源系统的使用方法，参照图2，该方法包括：
S01：安装过程；
在混凝土浇筑过程中，将监控子系统2和溯源子系统3放置于待养护混凝土内部；从而达到监控待养护混凝土内部温度和湿度的目的。
S02：监控过程，参照图3，监控过程包括以下步骤：
S21：在混凝土浇筑完成后，需要开始进行喷淋养护时，总处理模块11发送启动信号给监控处理模块21；
S22：监控处理模块21以预设的时间间隔获取内部温度数据并发送给总处理模块11；
S23：总处理模块11根据实时的内部温度数据和外表面温度数据判断是否需要对待养护混凝土进行喷淋养护；
S24：RFID读写器12将养护过程数据写入RFID标签31。
S03：溯源过程；
利用RFID读写器12获取RFID标签31中的养护过程数据，从而根据养护过程数据判断养护过程是否存在缺陷，例如，如果待养护混凝土在后期使用过程中出现裂缝等现象，可以快速获取该待养护混凝土的养护过程数据，从中判断出哪些养护过程参数需要改善，养护过程参数包括阈值参数的改进等方面。同时，还能将各个待养护混凝土的每次检测的检测时间戳和检测值生成曲线图或柱状图，并将未出现裂缝的待养护混凝土对应的曲线图与出现裂缝的待养护混凝土做比较，从中总结出更多有利于提高养护效果的阈值参数或限制条件，提供数据支撑，从而改善后续的工作条件，提高混凝土的养护质量。
本申请实施例在混凝土浇筑过程中，将监控子系统2和溯源子系统3放置于待养护混凝土内部，采用内部温度检测模块22检测待养护混凝土的内部温度，采用外部温度检测模块14检测待养护混凝土的外表面温度，从而能够准确获取待养护混凝土的内外温差，当内外温差超过预设温差值时，对待养护混凝土进行喷淋养护，其中，预设温差值不大于25℃；并且能够将养护过程数据存储到待养护混凝土内部，有利于后期的溯源查询。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (10)

1.一种混凝土养护监控溯源系统，其特征在于，包括控制子系统(1)、监控子系统(2)和溯源子系统(3)：
所述监控子系统(2)包括监控处理模块(21)、内部温度检测模块(22)和无线发送模块(23)，所述内部温度检测模块(22)用于检测待养护混凝土的内部温度从而获得内部温度数据，所述监控处理模块(21)用于将所述内部温度数据通过所述无线发送模块(23)发送给所述控制子系统(1)；
所述溯源子系统(3)包括RFID标签(31)，所述RFID标签(31)用于记载所述待养护混凝土的养护过程数据；
所述控制子系统(1)包括总处理模块(11)、RFID读写器(12)、无线接收模块(13)和外部温度检测模块(14)，所述RFID读写器(12)用于将所述总处理模块(11)发送的养护过程数据写入所述RFID标签(31)，所述外部温度检测模块(14)用于检测所述待养护混凝土的外表面温度从而获得外表面温度数据，所述无线接收模块(13)用于接收所述内部温度数据，所述总处理模块(11)用于根据所述内部温度数据和所述外表面温度数据判断是否需要对所述待养护混凝土进行喷淋养护。
2.根据权利要求1所述的混凝土养护监控溯源系统，其特征在于：所述养护过程数据包括每次检测的检测时间戳和检测值，所述检测值包括内部温度数据和外表面温度数据。
3.根据权利要求1所述的混凝土养护监控溯源系统，其特征在于：所述养护过程数据包括每次喷淋养护的养护时间戳和实际用水量，所述养护时间戳包括养护开始时间和养护结束时间。
4.根据权利要求3所述的混凝土养护监控溯源系统，其特征在于：还包括喷淋子系统，所述实际用水量由所述喷淋子系统根据实际喷淋过程测量得到。
5.根据权利要求4所述的混凝土养护监控溯源系统，其特征在于：所述监控处理模块(21)还连接有湿度检测模块，所述湿度检测模块用于检测所述待养护混凝土内部的湿度。
6.根据权利要求5所述的混凝土养护监控溯源系统，其特征在于：当需要对所述待养护混凝土进行喷淋养护时，所述总处理模块(11)根据所述待养护混凝土内部的湿度计算参考用水量并发送给所述喷淋子系统。
7.根据权利要求1所述的混凝土养护监控溯源系统，其特征在于：包括多组监控溯源子系统(3)分别设置于各个待养护混凝土的内部，每组所述监控溯源子系统(3)包括一个监控子系统(2)和一个溯源子系统(3)。
8.根据权利要求7所述的混凝土养护监控溯源系统，其特征在于：所述监控溯源子系统(3)中的监控处理模块(21)还用于将所述RFID标签(31)的UID码与所述内部温度数据绑定，并通过所述无线发送模块(23)发送给所述控制子系统(1)。
9.根据权利要求7所述的混凝土养护监控溯源系统，其特征在于：在所述内部温度数据的格式中加入所述RFID标签(31)的UID码作为前缀或后缀。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的混凝土养护监控溯源系统的使用方法，其特征在于，包括：
S01：安装过程；
在混凝土浇筑过程中，将所述监控子系统(2)和溯源子系统(3)放置于所述待养护混凝土内部；
S02：监控过程；
在混凝土浇筑完成后，需要开始进行喷淋养护时，所述总处理模块(11)发送启动信号给所述监控处理模块(21)；
所述监控处理模块(21)以预设的时间间隔获取所述内部温度数据并发送给所述总处理模块(11)；
所述总处理模块(11)根据实时的所述内部温度数据和所述外表面温度数据判断是否需要对所述待养护混凝土进行喷淋养护；
所述RFID读写器(12)将所述养护过程数据写入所述RFID标签(31)；
S03：溯源过程；
利用所述RFID读写器(12)获取所述RFID标签(31)中的所述养护过程数据，从而根据所述养护过程数据判断养护过程是否存在缺陷。
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