CN114564054A - 大体积混凝土智能温控方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

大体积混凝土智能温控方法、系统、设备及存储介质 Download PDF

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CN114564054A CN202210223011.0A CN202210223011A CN114564054A CN 114564054 A CN114564054 A CN 114564054A CN 202210223011 A CN202210223011 A CN 202210223011A CN 114564054 A CN114564054 A CN 114564054A
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Abstract

本申请涉及混凝土养护的技术领域，公开了一种大体积混凝土智能温控方法、系统、设备及存储介质，所述大体积混凝土智能温控方法的步骤包括：将混凝土构件划分为芯部和表层，获取混凝土构件的温度检测数据，并进一步得到最低温度数据、最高温度数据和芯表温差数据；当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，基于当前温度检测数据计算目标芯部温度值和目标表层温度值；基于目标芯部温度值提供低温冷却水以降低混凝土构件芯部的温度；基于目标表层温度值提供高温加热水以提升混凝土构件表层的温度，所述高温加热水包括高温冷却水；本申请具有提高混凝土构件内外温度控制的均衡性的效果。

Description

大体积混凝土智能温控方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及混凝土养护的技术领域，尤其是涉及一种大体积混凝土智能温控方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
目前，在工程建筑施工中，常需要进行大体积混凝土构件的浇筑，大体积混凝土构件在凝固过程中，水泥水化放出大量热量并聚集在混凝土构件的内部，可能导致混凝土构件内部产生裂缝，另一方面，混凝土构件与外界温差过大也会对混凝土构件的质量造成显著的影响，严重危及建筑的安全性。
现有的大体积混凝土施工时，常采用在混凝土构件内部预设冷却管，并通过向冷却管内灌注冷却水的方式对混凝土构件进行温度控制，以降低水化热量对混凝土构件的质量影响。
针对上述相关技术，发明人认为存在难以对混凝土构件内外进行均衡温度控制的问题。
发明内容
为了提高混凝土构件内外温度控制的均衡性，本申请提供一种大体积混凝土智能温控方法、系统、设备及存储介质。
本申请的发明目的一采用如下技术方案实现：
一种大体积混凝土智能温控方法，包括：
将混凝土构件划分为芯部和表层，获取混凝土构件的温度检测数据，并进一步得到最低温度数据、最高温度数据和芯表温差数据，所述芯表温差数据是指混凝土构件芯部与表层的温差；
当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，基于当前温度检测数据计算目标芯部温度值和目标表层温度值；
基于目标芯部温度值提供合适温度和流量的低温冷却水以降低混凝土构件芯部的温度；
基于目标表层温度值提供合适温度和流量的高温加热水以提升混凝土构件表层的温度，所述高温加热水包括高温冷却水，所述高温冷却水是指吸收所述混凝土构件芯部的热量后的低温冷却水。
通过采用上述技术方案，将混凝土构件划分为芯部和表层，便于对混凝土的芯部和表层分别进行温度检测和控制，获取混凝土构件内各处的温度检测数据，并从中分析得到最低温度数据、最高温度数据和芯表温差数据，芯表温差数据是指混凝土构件芯部与表层的温差，以判断当前混凝土构件内部各处的温度是否符合混凝土施工的质量要求；当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，根据当前的各项温度检测数据以计算符合混凝土施工质量要求的目标芯部温度值和目标表层温度值，便于根据目标芯部温度值和目标表层温度值对混凝土构件内部相应区域的温度进行调节，以提高大体积混凝土构件的质量；根据目标芯部温度值提供低温冷却水，以降低混凝土构件芯部的温度，并根据目标表层温度值提供高温加热水，以提升混凝土构件表层的温度，结合对混凝土构件的芯部冷却和表层加热，降低了混凝土构件的芯部和表层温差，实现了对大体积混凝土构件均衡的温度控制；其中，高温加热水包括高温冷却水，高温冷却水是指吸收所述混凝土构件芯部的热量后的低温冷却水，充分利用了冷却水从混凝土构件芯部吸收的热能，减少了对混凝土构件温度调节所消耗的能量。
本申请在一较佳示例中：所述警示条件包括高温预警阈值、低温预警阈值和芯表温差阈值，当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，基于当前温度检测数据计算目标芯部温度值和目标表层温度值的步骤中，包括：
当最低温度数据低于低温预警阈值时，将目标表层温度值设置为预设的优选低温值，以将混凝土构件的表层温度升至优选低温值；
当最高温度数据高于高温预警阈值时，将目标芯部温度值设置为预设的优选高温值，以将混凝土构件的芯部温度降至优选高温值。
通过采用上述技术方案，当最低温度数据低于低温预警阈值时，将目标表层温度设置为预设的优选低温值，以将混凝土构件的表层温度升至优选低温值，当最高温度数据高于高温预警阈值时，将目标芯部温度值设置为预设的优选高温值，以将混凝土构件的芯部温度降至优选高温值，通过设置优选低温值和优选高温值以控制大体积混凝土智能温控系统，对混凝土构件内部的最低温度和最高温度进行调节，使混凝土构件的芯部和表层温度持续处于合理的范围内，便于保障混凝土构件的质量。
本申请在一较佳示例中：所述温度数据包括最低温度数据和最高温度数据，当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，基于当前温度检测数据计算目标芯部温度值和目标表层温度值的步骤中，还包括：
当芯表温差数据大于芯表温差阈值时，计算最低温度数据与当前外部温度数据的差值和最高温度数据与当前外部温度数据的差值；
对所述差值较大的温度数据进行调整，使芯表温差数据达到预设的优选温差值，以得到目标表层温度值和目标芯部温度值，所述温度数据包括最低温度数据和最高温度数据。
通过采用上述技术方案，当芯表温差数据大于芯表温差阈值时，则认为需要对混凝土构件的芯部和表层温差进行调节，分别计算最低温度数据与当前外部温度数据的差值和最高温度数据与当前外部温度数据的差值并进行比较，对差值较大的温度数据进行调整，直至芯表温差数据小于优选温差值，从而得到目标芯部温度值和目标表层温度值，以便使最低温度数据和最高温度数据在满足优选温差值的前提下尽可能接近当前外部温度数据，以减小外部温度数据对混凝土构件内最低温度数据和最高温度数据的温差；基于目标芯部温度值和目标表层温度值控制大体积混凝土智能温控系统调节混凝土构件的内外温差，使混凝土构件的芯部和表层温差数值小于优选温差值。
本申请在一较佳示例中：基于目标芯部温度值提供合适温度和流量的低温冷却水以降低混凝土构件芯部的温度的步骤中，包括：
基于温度检测数据建立混凝土构件的热量分布模型；
基于热量分布模型和目标芯部温度值计算混凝土构件的芯部冷负荷数据，以确定低温冷却水所需温度值和流量。
通过采用上述技术方案，根据从混凝土构件内各测温点获取的温度检测数据分析混凝土构件的温度分布情况，以生成混凝土构件的热量分布模型；根据目标芯部温度值和热量分布模型，计算将混凝土构件的芯部温度降低至目标芯部温度值所需减少的热量作为冷负荷数据，以便根据冷负荷数据确定低温冷却水所需温度值和流量，以提高混凝土构件芯部温度调节的准确性。
本申请在一较佳示例中：基于目标表层温度值提供合适温度和流量的高温加热水以提升混凝土构件表层的温度，所述高温加热水包括高温冷却水的步骤中，具体包括：
基于目标表层温度值计算高温加热水所需温度值和流量；
分别检测高温冷却水、低温加热水和常温水的温度，基于高温加热水所需温度值，选取合适的水进行拌和或/和调温以得到高温加热水。
通过采用上述技术方案，根据目标表层温度值计算高温加热水所需的温度值，分别检测输入第二调温装置的高温冷却水、低温加热水和常温水的温度，基于高温加热水所需温度值，对高温冷却水、低温加热水和常温水进行拌和或/和调温，以得到高温加热水，用于后续对混凝土构件的表层进行加热，以降低混凝土构件芯部和表层的温度差值；通过利用高温冷却水和低温加热水作为生成高温加热水的水源，充分利用了高温冷却水和低温加热水中的热量，使得大体积混凝土智能温控系统在满足对混凝土构件进行温度控制效果的前提下进一步节约了能源消耗。
本申请的发明目的二采用如下技术方案实现：
一种大体积混凝土智能温控系统，包括用于输送低温冷却水的内侧调温管和用于输送高温加热水的外侧调温管，所述内侧调温管穿设于混凝土构件的芯部，所述外侧调温管穿设于混凝土构件的表层，所述内侧调温管连接于所述外侧调温管，所述大体积混凝土智能温控系统还设置有用于接收上述任一项所述大体积混凝土智能温控方法中控制指令的控制系统。
通过采用上述技术方案，用于输送低温冷却水的内侧调温管穿设于混凝土构件的芯部，以便利用低温冷却水对混凝土构件的芯部进行降温，而用于输送高温加热水的外侧调温管穿设于混凝土构件的表层，以便利用高温加热水对混凝土构件的表层进行升温，结合对混凝土构件芯部的降温和对混凝土构件表面的升温达到了降低混凝土构件芯部和表层温差的效果；所述内侧调温管连接于所述外侧调温管，便于利用吸收所述混凝土构件芯部的热量后的低温冷却水所形成的高温冷却水中的热量以生成高温加热水，减少了对混凝土构件的温度调节所消耗的能源；所述大体积混凝土智能温控系统还设置有用于接收上述任一项所述大体积混凝土智能温控方法中控制指令的控制系统，以控制大体积混凝土智能温控系统中用于调节混凝土构件温度的水流的温度和通断。
本申请在一较佳示例中：所述大体积混凝土智能温控系统还包括第一常温水源和第一调温装置，所述第一常温水源连接于第一调温装置的进水口，所述内侧调温管的进水口连接于第一调温装置的出水口；
所述大体积混凝土智能温控系统还包括第二调温装置，所述内侧调温管的出水口连接于第二调温装置的进水口，所述第二调温装置的出水口连接于所述外侧调温管的进水口。
通过采用上述技术方案，第一常温水源连接于第一调温装置的进水口，用于为第一调温装置供应常温水，以便第一调温装置将输入的常温水进行调温以转化为低温冷却水，内侧调温管的进水口连接于第一调温装置的出水口，用于将低温冷却水输送至混凝土构件内，以降低混凝土构件的芯部温度；内侧调温管的出水口连接于第二调温装置的进水口，用于为第二调温装置供应高温冷却水，以便第二调温装置将输入的高温冷却水进行调温，以转变为高温加热水，第二调温装置的出水口连接于所述外侧调温管的进水口，用于将高温加热水输送至混凝土构件内，以升高混凝土构件的表层温度。
本申请在一较佳示例中：所述控制系统包括用于检测混凝土构件内外温度的芯部测温传感器、表层测温传感器和外部测温传感器，用于控制所述第一常温水源、所述内侧调温管和所述外侧调温管的水流通断的控制阀，以及用于设置所述第一调温装置和第二调温装置输出水流温度的信号发射器。
通过采用上述技术方案，混凝土构件内外设置有芯部测温传感器、表层测温传感器和外部测温传感器，分别用于获取混凝土构件芯部、表层和外部的温度数据，以便根据这些温度检测数据制定合适的温度控制方案，控制系统设置有用于控制所述第一常温水源、所述内侧调温管和所述外侧调温管的水流通断的控制阀，以便根据温度控制方案的需求控制水流的通断，控制系统还设置有用于设置所述第一调温装置和第二调温装置输出水流温度的信号发射器，以便根据温度控制方案的需求向第一调温装置和第二调温装置发送温度调节指令。
本申请在一较佳示例中：所述内侧调温管弯曲设置，所述外侧调温管弯曲设置。
通过采用上述技术方案，内侧调温管和外侧调温管均弯曲设置，便于增大调温管与混凝土构件的接触面积，从而达到提高内侧调温管和外侧调温管内水流与混凝土构件之间的热交换效率的效果。
本申请在一较佳示例中：所述外侧调温管的出水口连接于第二调温装置的进水口。
通过采用上述技术方案，外侧调温管的出水口连接于第二调温装置的进水口，便于从外侧调温管中回收低温加热水，以便根据高温加热水所需温度值对高温冷却水、低温加热水和常温水进行拌和调温，以形成高温加热水，利用了低温加热水中的热量，提高了能源利用率。
本申请的发明目的三采用如下技术方案实现：
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大体积混凝土智能温控方法的步骤。
本申请的发明目的四采用如下技术方案实现：
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大体积混凝土智能温控方法的步骤。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1. 获取混凝土构件内部各处的温度检测数据，得到最低温度数据、最高温度数据和芯表温差数据，判断当前混凝土构件内各处的温度是否符合混凝土施工的质量要求；当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，根据当前各项温度检测数据以计算目标芯部温度值和目标表层温度值，以根据目标芯部温度值和目标表层温度值对混凝土构件内部相应区域的温度进行调节；根据目标芯部温度值对常温水调温后形成低温冷却水以对混凝土构件芯部温度进行调节，从而达到降低混凝土构件芯部温度的效果；根据目标表层温度值对高温冷却水进行调温，以形成高温加热水，充分利用了冷却水从混凝土构件芯部的吸收的热能，向外侧调温管供应高温加热水，从而提高了混凝土构件的表层温度，结合对混凝土构件的芯部冷却和表层加热，降低了混凝土构件的芯部和表层温差，实现了对大体积混凝土构件均衡的温度控制。
2. 当芯表温差数据大于芯表温差阈值时，分别计算最低温度数据与当前外部温度数据的差值和最高温度数据与当前外部温度数据的差值并进行比较，对差值较大的温度数据进行调整，直至芯表温差数据小于优选温差值，从而得到目标芯部温度值和目标表层温度值，以便使最低温度数据和最高温度数据在满足优选温差值的前提下尽可能接近当前外部温度数据，以减小外部温度数据对混凝土构件内最低温度数据和最高温度数据的温差。
3. 根据目标表层温度值计算高温加热水所需的温度值，分别检测输入第二调温装置的高温冷却水、低温加热水和常温水的温度，基于高温加热水所需温度值，对高温冷却水、低温加热水和常温水进行拌和或者调温，以得到高温加热水，用于后续对混凝土构件的表层进行加热，以降低混凝土构件芯部和表层的温度差值；通过利用高温冷却水和低温加热水作为生成高温加热水的水源，充分利用了高温冷却水和低温加热水中的热量，使得大体积混凝土智能温控系统在满足对混凝土构件进行温度控制效果的前提下进一步节约了能源消耗。
4. 内侧调温管和外侧调温管均弯曲设置以增大调温管与混凝土构件的接触面积，提高了内侧调温管和外侧调温管内水流与混凝土构件之间的热交换效率，进而有利于提高大体积混凝土智能温控系统的温度控制效果。
附图说明
图1是本申请一实施例中大体积混凝土智能温控方法的一流程图；
图2是本申请一实施例中大体积混凝土智能温控方法中步骤S20的流程图；
图3是本申请一实施例中大体积混凝土智能温控方法中步骤S20的另一流程图；
图4是本申请一实施例中大体积混凝土智能温控方法中步骤S30的流程图；
图5是本申请一实施例中大体积混凝土智能温控方法中步骤S40的流程图；
图6是本申请一实施例中大体积混凝土智能温控系统的结构图；
图7是本申请一实施例中的设备示意图。
附图标记说明：
1、第一常温水源；2、第一调温装置；3、内侧调温管；4、第二调温装置；5、外侧调温管；6、混凝土构件；7、第二常温水源。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
在一实施例中，如图1所示，本申请公开了一种大体积混凝土智能温控方法，具体包括如下步骤：
S10：将混凝土构件划分为芯部和表层，获取混凝土构件的温度检测数据，并进一步得到最低温度数据、最高温度数据和芯表温差数据，芯表温差数据是指混凝土构件芯部与表层的温差。
在本实施例中，温度检测数据是指通过设置于混凝土构件内或混凝土构件外的多个测温传感器所测得的温度数据，包括最低温度数据、最高温度数据和外部温度数据，其中外部温度数据是指施工场地的温度数据；芯表温差数据是指混凝土构件芯部和表层的温度差值数据；混凝土构件的表层是指混凝土构件内靠近混凝土构件表面的空间区域；混凝土构件的芯部是指混凝土构件内远离混凝土构件表面的空间区域。
具体地，混凝土构件的芯部和表层的分界可以根据实际情况进行划分，例如，可以通过在混凝土构件表面取多个点位，基于这些点位获取每个点到混凝土构件几何中心点的直线段，将得到的直线段按照预设比例进行划分，优选的，预设比例可以设置为30%:70%，则基于每条直线段靠近混凝土构件表面点位的30%长度所在位置设置为包络点，基于各包络点形成包络面，以该包络面作为划分混凝土构件芯部和表层的分界。
具体地，在大体积混凝土构件的混凝土浇筑前，在混凝土模板内预设调温管和测温传感器，其中调温管包括用于对混凝土构件芯部调温的内侧调温管和用于对混凝土表层调温的外侧调温管，测温传感器包括芯部测温传感器和表层测温传感器，芯部测温传感器和表层测温传感器的测温点不宜过于靠近调温管所在位置，具体位置应根据实际情况确定，另外还有设置于混凝土构件外部的用于检测混凝土构件所在环境温度的外部测温传感器，芯部测温传感器、表层测温传感器和外部测温传感器均可设置有多个；其中，取芯部测温传感器的检测数据中最大值作为最高温度数据，取表层测温传感器的检测数据中最小值作为最低温度数据，取多个外部测温传感器的检测数据平均值作为外部温度数据，取多个芯部测温传感器的检测数据的平均值减去多个表层测温传感器的检测数据的平均值得到芯表温差数据。
S20：当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，基于当前温度检测数据计算目标芯部温度值和目标表层温度值。
在本实施例中，警示条件是指针对最低温度数据、最高温度数据和芯表温差数据所设置的多个警示阈值，包括高温预警阈值、低温预警阈值和芯表温差阈值；目标芯部温度值和目标表层温度值是指混凝土构件芯部温度和表层温度的调节目标。
具体地，由于《大体积混凝土施工规范标准》GB50496-2009中明确要求：混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃；混凝土浇筑块体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)不宜大于25℃；混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃；炎热天气浇筑混凝土时，混凝土入模温度宜控制在30℃以下；冬季浇筑混凝土，混凝土入模温度不宜低于5℃。
具体地，由上述国家标准可知，为保证大体积混凝土构件的质量，混凝土在施工过程中的温度控制应当依照具体施工情况而定；在本实施例中，高温预警阈值、低温预警阈值和芯表温差阈值的设置应当在国家标准的基础上留有一定余量，例如，冬季施工，混凝土入模温度为5℃，根据国家标准，混凝土的最低温度不宜低于5℃，最高温度不得高于55℃，优选的，将高温预警阈值设置为53℃，低温预警阈值设置为7℃，芯表温差阈值设置为23℃。
具体地，根据当前温度检测数据计算目标芯部温度值和目标表层温度值，使目标芯部温度值和目标表层温度值均高于低温预警阈值且低于高温预警阈值，同时目标芯部温度值与目标表层温度值的差值小于芯表温差阈值。
S30：基于目标芯部温度值提供合适温度和流量的低温冷却水以降低混凝土构件芯部的温度。
在本实施例中，低温冷却水是指从第一调温装置的出水口输出的，用于输送至内侧调温管以降低混凝土构件芯部温度的水。
在本实施例中，高温、低温并非指某一具体温度，也不是用于进行绝对温度的描述，而是用于描述同一调温管内水的相对温度的高低，例如，将低温冷却水输入至内侧调温管后，低温冷却水在内侧调温管内吸收热量后形成高温冷却水。
具体地，根据目标芯部温度值确定低温冷却水所需温度值，根据该低温冷却水所需温度值控制第一调温装置对输入至第一调温装置的常温水进行温度调节，以形成低温冷却水，便于通过低温冷却水降低混凝土构件芯部的温度值。
进一步地，低温冷却水输入至内侧调温管后，经过对混凝土构件表层的降温，温度升高形成高温冷却水，内侧调温管远离第一调温装置的一端连接于第二调温装置的进水口，便于利用高温冷却水的热量，提高能源利用率。
S40：基于目标表层温度值提供合适温度和流量的高温加热水以提升混凝土构件表层的温度，高温加热水包括高温冷却水，高温冷却水是指吸收混凝土构件芯部的热量后的低温冷却水。
在本实施例中，高温冷却水是指从内侧调温管远离第一调温装置的一端所输出的，由低温冷却水吸收了混凝土构件芯部热量而形成的水流；高温加热水是指对输入至第二调温装置的水进行调温后形成的，并从第二调温装置的出水口输送至外侧调温管以升高混凝土构件表层温度的水流。
具体地，根据目标表层温度值确定高温加热水所需温度值，根据该高温加热水所需温度值控制第二调温装置对输入至第二调温装置的水源进行温度调节，以形成高温加热水，便于通过高温加热水升高混凝土构件表层的温度值，从而达到降低混凝土构件芯部和表层温差的效果。
进一步地，高温加热水输入至外侧调温管后，经过对混凝土构件表层的升温，温度降低形成低温加热水，外侧调温管内低温加热水流出的一端连接于第二调温装置的进水口，可以实现将低温加热水输入第二调温装置的效果，以便利用低温加热水的热量，减少第二调温装置对输入至第二调温装置的水源进行温度调节以形成高温加热水的过程中的能源消耗。
在本实施例中，将混凝土构件划分为芯部和表层，便于对混凝土的芯部和表层分别进行温度检测和控制，获取混凝土构件内各处的温度检测数据，并从中分析得到最低温度数据、最高温度数据和芯表温差数据，芯表温差数据是指混凝土构件芯部与表层的温差，以判断当前混凝土构件内部各处的温度是否符合混凝土施工的质量要求；当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，根据当前的各项温度检测数据以计算符合混凝土施工质量要求的目标芯部温度值和目标表层温度值，便于根据目标芯部温度值和目标表层温度值对混凝土构件内部相应区域的温度进行调节，以提高大体积混凝土构件的质量；根据目标芯部温度值提供低温冷却水，以降低混凝土构件芯部的温度，并根据目标表层温度值提供高温加热水，以提升混凝土构件表层的温度，结合对混凝土构件的芯部冷却和表层加热，降低了混凝土构件的芯部和表层温差，实现了对大体积混凝土构件均衡的温度控制；其中，高温加热水包括高温冷却水，高温冷却水是指吸收混凝土构件芯部的热量后的低温冷却水，充分利用了冷却水从混凝土构件芯部吸收的热能，减少了对混凝土构件温度调节所消耗的能量。
在一实施例中，如图2所示，在步骤S20中，包括：
S21：当最低温度数据低于低温预警阈值时，将目标表层温度值设置为预设的优选低温值。
在本实施例中，警示条件包括高温预警阈值、低温预警阈值和芯表温差阈值，优选低温值是指根据低温预警阈值所预设的目标表层温度值的优选数值。
具体地，在低温预警阈值的基础上增加一个合理的温度余量作为优选低温值，例如，当低温预警阈值为7℃时，优选低温值可以设置为10℃。
具体地，混凝土构件出现最低温度数据低于低温预警阈值的现象通常是受环境因素和水化热的因素影响所自然形成的，需要通过大体积混凝土智能温控系统对混凝土构件进行温度调节以消除这一现象，而对混凝土构件的温度调节需要消耗能源，因此，当需要对混凝土构件的表层温度进行调节时，将目标表层温度值设置为优选低温值，使针对混凝土构件芯部的温度调节在满足施工温度要求的前提下尽可能减少温度调整量，以达到减少对混凝土构件的表层温度调节的能源消耗的效果。
S22：当最高温度数据高于高温预警阈值时，将目标芯部温度值设置为预设的优选高温值。
在本实施例中，优选高温值是指根据高温预警阈值所预设的目标表层温度值的优选数值。
具体地，在高温预警阈值的基础上减去一个合理的温度余量作为优选高温值，例如，当高温预警阈值为53℃时，优选高温值可以设置为50℃。
具体地，混凝土构件出现最高温度数据高于高温预警阈值的现象通常是受环境因素和水化热的因素影响所自然形成的，需要通过大体积混凝土智能温控系统对混凝土构件进行温度调节以消除这一现象，而对混凝土构件的温度调节需要消耗能源，因此，当需要对混凝土构件的芯部温度进行调节时，将目标芯部温度值设置为优选高温值，使针对混凝土构件芯部的温度调节在满足施工温度要求的前提下尽可能减少温度调整量，以达到减少对混凝土构件的芯部温度调节的能源消耗的效果。
在一实施例中，如图3所示，温度数据包括最低温度数据和最高温度数据，在步骤S20中，还包括：
S23：当芯表温差数据大于芯表温差阈值时，计算最低温度数据与当前外部温度数据的差值和最高温度数据与当前外部温度数据的差值。
具体地，当芯表温差数据大于芯表温差阈值时，计算最低温度数据与外部温度数据的差值，以及最高温度数据与外部温度数据的差值，将两个差值进行比较，以确定与当前外部温度数据偏离较大的是最低温度数据和最高温度数据中的哪一个；例如当前外部温度数据为20℃，最低温度数据为25℃，最高温度数据49℃，则当前的芯表温差数据大于预设的芯表温差阈值23℃，其中最低温度数据25℃与外部温度数据20℃的差值为5℃，最高温度数据49℃与外部温度数据20℃的差值为29℃。
S24：对差值较大的温度数据进行调整，使芯表温差数据达到预设的优选温差值，以得到目标表层温度值和目标芯部温度值，温度数据包括最低温度数据和最高温度数据。
在本实施例中，优选温差值是指根据芯表温差阈值所预设的目标芯部温度值与目标表层温度值的优选差值。
具体地，在芯表温差阈值的基础上减去一个合理的温差余量作为优选温差值，例如，当芯表温差阈值为23℃时，优选温差值可以设置为20℃。
具体地，将与当前外部温度数据偏离较大的温度数据朝趋于当前外部温度数据的方向进行调整，使芯表温差数据达到优选温差值，例如，当前外部温度数据为20℃，最低温度数据为25℃，最高温度数据为49℃，则最高温度数据与外部温度数据的差值较大，若优选温差值为20℃，则将目标芯部温度数据设置为45℃，目标表层温度数据设置为25℃。
进一步的，当最低温度数据和最高温度数据与当前外部温度数据的差值小于3℃，可以根据最低温度数据和最高温度数据与当前外部温度数据的偏离情况按比例朝趋于当前外部温度数据的方向调整，从而得到对应区域的目标温度值。
在一实施例中，如图4所示，在步骤S30中，包括：
S31：基于温度检测数据建立混凝土构件的热量分布模型。
在本实施例中，热量分布模型是指根据温度检测数据进行分析后形成的用于体现混凝土构件内热量分布情况的模型。
具体地，根据从混凝土构件内各测温点获取的温度检测数据分析混凝土构件的温度分布情况，以生成混凝土构件的热量分布模型，其中，混凝土构件的热量分布模型包括芯部热量分布模型和表层热量分布模型，分别用于展示混凝土构件的芯部热量分布情况和表层热量分布情况。
S32：基于热量分布模型和目标芯部温度值计算混凝土构件的芯部冷负荷数据，以确定低温冷却水所需温度值和流量。
具体地，根据当前的芯部热量分布模型和混凝土构件的比热容计算当前混凝土构件芯部的总热量，根据目标芯部温度值和混凝土构件芯部的总热量，计算将混凝土构件的芯部温度降低至目标芯部温度值所需减少的热量作为冷负荷数据；由于混凝土构件的降温速率过快容易导致混凝土构件的质量出现问题，根据冷负荷数据、降温速率要求、冷却水与混凝土构件之间的热交换率以及冷却水的流量，从而确定低温冷却水的温度，控制第一调温装置以对应的温度和流量输出低温冷却水；在本实施例中，低温冷却水所需温度值可以基于最高温度数据的数值而动态变化，以便最高温度数据能够平缓地降低至目标芯部温度值。
在一实施例中，如图5所示，在步骤S40中，具体包括：
S41：基于目标表层温度值计算高温加热水所需温度值和流量。
具体地，根据当前的表层热量分布模型和混凝土构件的比热容计算当前混凝土构件表层的总热量，根据目标表层温度值和混凝土构件表层的总热量，计算将混凝土构件的表层温度升高至目标表层温度值所需增加的热量作为热负荷数据；由于混凝土构件在凝固过程中升温速率过快容易导致混凝土构件的质量出现问题，因此，根据混凝土构件的热负荷数据、升温速率要求、加热水与混凝土构件之间的热交换率以及加热水的流量，从而确定高温加热水的温度；在本实施例中，高温加热水所需温度值可以基于最低温度数据的数值而动态变化，以便最低温度数据能够平缓地升高至目标表层温度值。
S42：分别检测高温冷却水、低温加热水和常温水的温度，基于高温加热水所需温度值，选取合适的水进行拌和或/和调温以得到高温加热水。
具体地，获取高温加热水所需温度值后，分别检测高温冷却水、低温加热水和常温水的温度，例如，当前高温冷却水为50℃，低温加热水为40℃，常温水为20℃，若高温加热水所需温度值为45℃，则取高温冷却水和低温加热水1:1进行拌和，得到高温加热水。
具体地，当出现高温加热水所需温度值过高或者过低，无法通过高温冷却水、低温加热水和常温水的拌和得到高温加热水时，则将高温冷却水、低温加热水和常温水拌和至最接近高温加热水所需温度值的状态，再通过第二调温装置进行制冷或制热，从而得到高温加热水，以降低获取高温加热水的能源消耗。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中，提供一种大体积混凝土智能温控系统。
如图6所示，一种大体积混凝土智能温控系统，包括第一常温水源1、第一调温装置2、内侧调温管3、第二调温装置4、外侧调温管5、第二常温水源7和控制系统。
用于输送低温冷却水的内侧调温管3穿设于混凝土构件6的芯部，用于输送高温加热水的外侧调温管5穿设于混凝土构件6的表层，用于对混凝土构件6进行温度调节，且内侧调温管3和外侧调温管5均弯曲设置，以增大内侧调温管3和外侧调温管5与混凝土构件6的接触面积；在混凝土构件6浇筑前，在混凝土模板内预设多个测温传感器，其中部分设置于混凝土构件6芯部区域作为芯部测温传感器，部分设置于混凝土构件6表层区域作为表层测温传感器。
第一常温水源1连接于第一调温装置2的进水口，用于为第一调温装置2提供常温水，第一调温装置2用于将从进水口输入的水源进行温度调节后，形成低温冷却水，第一调温装置2的出水口连接于内侧调温管3的进水口，以便将低温冷却水输送至内侧调温管3中，内侧调温管3的出水口连接于第二调温装置4的进水口，用于将吸收了混凝土构件6芯部的热量的低温冷却水所形成的高温冷却水输送至第二调温装置4中，以利用高温冷却水中的热量。
外侧调温管5的进水口连接于第二调温装置4的出水口，其中第二调温装置4用于将输入第二调温装置4的水源进行调温后，形成高温加热水并输入至外侧调温管5，以达到对混凝土构件6的表层进行升温的效果，外侧调温管5的出水口连接于第二调温装置4的进水口，用于将在混凝土构件6表层释放了部分热量后的高温加热水所形成的低温加热水输送至第二调温装置4中，以利用低温加热水中的热量，第二常温水源7连接于第二调温装置4的进水口，用于为第二调温装置4提供常温水。
大体积混凝土智能温控系统还设置有用于接收上述任一项大体积混凝土智能温控方法中控制指令的控制系统，控制系统包括用于检测混凝土构件6内外温度的芯部测温传感器、表层测温传感器和外部测温传感器，用于控制第一常温水源1、内侧调温管3和外侧调温管5的水流通断的控制阀，以及用于设置第一调温装置2和第二调温装置4输出水流温度的信号发射器。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7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非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性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温度检测数据、警示条件、目标芯部温度值、目标表层温度值、外部温度数据、优选低温值、优选高温值、优选温差值、热量分布模型、冷负荷数据和热负荷数据等数据。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大体积混凝土智能温控方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，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，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
S10：将混凝土构件划分为芯部和表层，获取混凝土构件的温度检测数据，并进一步得到最低温度数据、最高温度数据和芯表温差数据，芯表温差数据是指混凝土构件芯部与表层的温差；
S20：当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，基于当前温度检测数据计算目标芯部温度值和目标表层温度值；
S30：基于目标芯部温度值提供合适温度和流量的低温冷却水以降低混凝土构件芯部的温度；
S40：基于目标表层温度值提供合适温度和流量的高温加热水以提升混凝土构件表层的温度，高温加热水包括高温冷却水，高温冷却水是指吸收混凝土构件芯部的热量后的低温冷却水。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
S10：将混凝土构件划分为芯部和表层，获取混凝土构件的温度检测数据，并进一步得到最低温度数据、最高温度数据和芯表温差数据，芯表温差数据是指混凝土构件芯部与表层的温差；
S20：当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，基于当前温度检测数据计算目标芯部温度值和目标表层温度值；
S30：基于目标芯部温度值提供合适温度和流量的低温冷却水以降低混凝土构件芯部的温度；
S40：基于目标表层温度值提供合适温度和流量的高温加热水以提升混凝土构件表层的温度，高温加热水包括高温冷却水，高温冷却水是指吸收混凝土构件芯部的热量后的低温冷却水。
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。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大体积混凝土智能温控方法，其特征在于：所述大体积混凝土智能温控方法的步骤包括：
将混凝土构件划分为芯部和表层，获取混凝土构件的温度检测数据，并进一步得到最低温度数据、最高温度数据和芯表温差数据，所述芯表温差数据是指混凝土构件芯部与表层的温差；
当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，基于当前温度检测数据计算目标芯部温度值和目标表层温度值；
基于目标芯部温度值提供合适温度和流量的低温冷却水以降低混凝土构件芯部的温度；
基于目标表层温度值提供合适温度和流量的高温加热水以提升混凝土构件表层的温度，所述高温加热水包括高温冷却水，所述高温冷却水是指吸收所述混凝土构件芯部的热量后的低温冷却水。
2.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土智能温控方法，其特征在于：所述警示条件包括高温预警阈值、低温预警阈值和芯表温差阈值，当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，基于当前温度检测数据计算目标芯部温度值和目标表层温度值的步骤中，包括：
当最低温度数据低于低温预警阈值时，将目标表层温度值设置为预设的优选低温值；
当最高温度数据高于高温预警阈值时，将目标芯部温度值设置为预设的优选高温值。
3.根据权利要求1或2所述的一种大体积混凝土智能温控方法，其特征在于：当温度检测数据中任一项数据达到警示条件时，基于当前温度检测数据计算目标芯部温度值和目标表层温度值的步骤中，还包括：
当芯表温差数据大于芯表温差阈值时，计算最低温度数据与当前外部温度数据的差值和最高温度数据与当前外部温度数据的差值；
对所述差值较大的温度数据进行调整，使芯表温差数据达到预设的优选温差值，以得到目标表层温度值和目标芯部温度值，所述温度数据包括最低温度数据和最高温度数据。
4.根据权利要求3所述的一种大体积混凝土智能温控方法，其特征在于：基于目标芯部温度值提供合适温度和流量的低温冷却水以降低混凝土构件芯部的温度的步骤中，包括：
基于温度检测数据建立混凝土构件的热量分布模型；
基于热量分布模型和目标芯部温度值计算混凝土构件的芯部冷负荷数据，以确定低温冷却水所需温度值和流量。
5.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土智能温控方法，其特征在于：基于目标表层温度值提供合适温度和流量的高温加热水以提升混凝土构件表层的温度，所述高温加热水包括吸收所述混凝土构件芯部的热量后的低温冷却水的步骤中，具体包括：
基于目标表层温度值计算高温加热水所需温度值和流量；
分别检测高温冷却水、低温加热水和常温水的温度，基于高温加热水所需温度值，选取合适的水进行拌和或/和调温以得到高温加热水。
6.一种大体积混凝土智能温控系统，其特征在于，所述大体积混凝土智能温控系统包括用于输送低温冷却水的内侧调温管（3）和用于输送高温加热水的外侧调温管（5），所述内侧调温管（3）穿设于混凝土构件（6）的芯部，所述外侧调温管（5）穿设于混凝土构件（6）的表层，所述内侧调温管（3）连接于所述外侧调温管（5），所述大体积混凝土智能温控系统还设置有用于接收权利要求1-5任一项所述大体积混凝土智能温控方法中控制指令的控制系统。
7.根据权利要求6所述的一种大体积混凝土智能温控系统，其特征在于，所述大体积混凝土智能温控系统还包括第一常温水源（1）和第一调温装置（2），所述第一常温水源（1）连接于第一调温装置（2）的进水口，所述内侧调温管（3）的进水口连接于第一调温装置（2）的出水口；
所述大体积混凝土智能温控系统还包括第二调温装置（4），所述内侧调温管（3）的出水口连接于第二调温装置（4）的进水口，所述第二调温装置（4）的出水口连接于所述外侧调温管（5）的进水口。
8.根据权利要求7所述的一种大体积混凝土智能温控系统，其特征在于，所述控制系统包括用于检测混凝土构件（6）内外温度的芯部测温传感器、表层测温传感器和外部测温传感器，用于控制所述第一常温水源（1）、所述内侧调温管（3）和所述外侧调温管（5）的水流通断的控制阀，以及用于设置所述第一调温装置（2）和第二调温装置（4）输出水流温度的信号发射器。
9.一种计算机设备，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5任一项所述用于大体积混凝土智能温控方法的步骤。
10.一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5任一项所述用于大体积混凝土智能温控方法的步骤。
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