CN201707783U - 混凝土冷却通水数据自动化采集系统 - Google Patents

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陈军琪
谭恺炎
周厚贵
郭光文
余英
马金刚
戴志清
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Abstract

一种混凝土冷却通水数据自动化采集系统,它包括安装在每组冷却水管进水管和出水管的遥测温度计、安装在每组冷却水管上的遥测流量计以及智能数据采集仪,采集遥测温度计和遥测流量计的数据并存储和显示,并能将采集的数据通过GPRS上传至数据库服务器。本实用新型提供的混凝土冷却通水数据自动化采集系统,能自动识别冷却水管的位置信息,实现了对混凝土冷却通水的流量和水温进行自动测试和数据传输,解决了人工测试记录需要耗费大量人工、信息反馈慢且精度不高的缺点,省时省力、测量精度高且反馈迅速,能及时调整混凝土温控措施、避免混凝土裂缝,实现及时调整混凝土施工措施、保证工程质量和进度。

Description

混凝土冷却通水数据自动化采集系统
技术领域
本实用新型涉及一种数据自动化采集系统,尤其是一种用于混凝土冷却通水的水温和流量数据自动采集和传输的混凝土冷却通水数据自动化采集系统。
背景技术
水电工程大体积混凝土的通水冷却降温,是解决水电工程大坝混凝土水化热引起的温度应力和达到设计要求的封拱灌浆温度必须采取的技术措施。水电工程通水冷却技术复杂,是工程建设设计与研究重要内容,目前通水冷却的监控采用人工记录,然后根据记录数据进行人工调控。
混凝土冷却通水数据主要有进出水温度和通水流量,进出水温度通常采用玻璃温度计、电子温度计直接在水中量测,这种测量需人工在现场打开水管进行测量,并进行现场记录,也有采用激光红外测温仪进行非接触式测量,这种测量方式虽然省事,但由于是测量的管壁温度,与水温有一定差距,尤其是在日光照射的情况下误差很大;而通水流量通常采用移动式水表或容积法测量,这种测量方式需要在现场打开水管进行测量,也有采用超声波流量计进行测量,这种测量不需要打开水管,但流量计的安装方式以及测量耦合都会影响测试精度。总之,目前的数据采集方式为人工测试和记录,测试手段落后,费工费时,且测量精度受到外界条件影响而发生波动。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种混凝土冷却通水数据自动化采集系统,能自动识别冷却水管的位置信息,实现了对混凝土冷却通水的流量和水温进行自动测试和数据传输,解决了人工测试记录需要耗费大量人工、信息反馈慢且精度不高的缺点,省时省力、测量精度高且反馈迅速,能及时调整混凝土温控措施、避免混凝土裂缝,实现及时调整混凝土施工措施、保证工程质量和进度。
为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:一种混凝土冷却通水数据自动化采集系统,它包括:
安装在每组冷却水管进水管和出水管的遥测温度计;
安装在每组冷却水管上的遥测流量计;
智能数据采集仪,采集遥测温度计和遥测流量计的数据并存储和显示,并能将采集的数据通过GPRS上传至数据库服务器。
遥测温度计为智能型遥测温度计,内置唯一编码模块。
遥测流量计为双向脉冲式流量计,遥测流量计两端为与冷却水管配套的螺纹。
智能数据采集仪由掌上电脑和便携式数据采集器组成。
便携式数据采集器通过快速连接插头与遥测温度计和遥测流量计连接。
本实用新型提供的一种混凝土冷却通水数据自动化采集系统,有益效果如下:
1、由于采用智能数据采集仪采集、存储并传输安装在每组冷却水管上的遥测温度计和遥测流量计测得的混凝土冷却通水的流量和水温数据,数据采集方便可靠、实现了对混凝土冷却通水的流量和水温进行自动测试和数据传输,解决了人工测试记录需要耗费大量人工、信息反馈慢且精度不高的缺点,省时省力、测量精度高且反馈迅速,能及时调整混凝土温控措施、避免混凝土裂缝,实现及时调整混凝土施工措施、保证工程质量和进度。
2、遥测温度计和遥测流量计为温度计和流量计,固定在每组冷却水管上,即温度传感器和流量传感器也固定在冷却水管上,使得冷却通水的温度和流量在连线后立即读数并采集,解决了因水电工程混凝土体积大,需要采集数据的冷却水管数量多,迅速采集数据不易的缺点,相比于采用移动式传感器的设计方式,节约了安装时间、温度和流量稳定时间,极大地提高了采集速度。
3、遥测温度计内置的唯一编码模块使得智能数据采集仪通过读取温度计内编码信息而自动识别冷却水管的位置信息,并自动在数据库中查找到相应的水管编号,不需要再手工输入水管编号,节省了时间和人力。
4、遥测流量计两端为与水管配套的螺纹,可直接与冷却水管连接,安装拆卸方便。
5、遥测温度计和遥测流量计都可重复使用,大大降低了成本。
6、智能数据采集仪由掌上电脑和便携式数据采集器组成,携带非常方便;相比采用“上网本”(采用无线局域网)的移动系统,因为实际现场使用的无线局域网的覆盖并稳定,经常发生无信号的情况,采用掌上电脑具有可携带性、移动性和实时性好的优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型包括:
安装在每组冷却水管1进水管4和出水管5的遥测温度计2,2’;
安装在每组冷却水管1上的遥测流量计3;
智能数据采集仪10,采集遥测温度计2,2’和遥测流量计3的数据并存储和显示,并能将采集的数据通过GPRS上传至数据库服务器6。
遥测温度计2,2’为固定式智能型遥测温度计,内置唯一编码模块。
遥测流量计3为固定式双向脉冲式流量计,遥测流量计3两端为与冷却水管1配套的螺纹。
智能数据采集仪10由掌上电脑7和便携式数据采集器8组成,掌上电脑7可内置于便携式数据采集器8上。
便携式数据采集器8通过快速连接插头9与遥测温度计2,2’和遥测流量计3连接。
本实用新型的安装和使用过程如下:
1)在每组冷却水管1上安装遥测温度计2,2’和遥测流量计3,温度计每组水管2支,进出水管各安装1支,流量计安装1支,安装在进水管4或出水管5上。遥测温度计2,2’和遥测流量计3连接智能数据采集仪10可立即读数,基本不存在读数延迟,非常节约时间。
遥测温度计2,2’预先封装在带螺纹的水管接头中,在现场将水管接头与冷却水管1直接连接;也可以将遥测温度计2,2’直接黏贴在冷却水管1上,外部用保温材料包裹严实,引出电缆即可。
在安装遥测流量计3的冷却水管1上,遥测温度计2’可直接预先嵌固在遥测流量计3上,不需单独安装。
遥测流量计3通过两端的螺纹与冷却水管1连接。
2)智能数据采集仪10由现场通水测控工作人员携带,由掌上电脑7和便携式数据采集器8成,便携数据采集器8的采集操作十分简化,只需要按下其上的一个按钮就可以通过蓝牙连接将数据发送给掌上电脑7,掌上电脑7再通过GPRS转发给数据库服务器6,整个过程不需人为输入任何信息。
3)现场的测控人员将数据采集后,在电脑的“资料整理客户端” 11可以进行查看、分析数据和打印报表等操作。
遥测温度计2,2’中的温度传感器采用美国DALLAS公司生产的DS18B20单线总线式数字温度传感器,该传感器具有在-10~+85℃内±0.5℃的固有精确度,不需要专门校准,使用非常方便,其分辨率达到0.06℃。
DS18B20数字温度传感器的每个传感器自身都有一个唯一编号,在安装之前,需要先在数据库服务器上对应的输入温度传感器自身编号和将要安装到的水管编号,然后在传感器的连线上贴一个标签。现场安装的时候,就要把这个传感器安装到这个对应的水管上。以后在采集数据时,智能数据采集仪10读取温度传感器编号,并自动在数据库中查找到相应的水管编号,不需要再手工输入水管编号了。
遥测流量计3中的流量传感器为按照冷却水管1定制的叶轮式脉冲信号流量传感器,具有价格低廉、适应现场严酷的工作环境,以及可满足测控要求的2%精度。
本实用新型采用SQL SERVER 2000作为数据库平台,支持多用户操作,可允许多个智能数据采集仪10和多个电脑的“资料整理客户端”11同时连接,真正达到数据共享的实时性和方便性。
智能数据采集仪10的特点和操作过程如下:
1)具有温度和流量传感器接口。
2)便携式数据采集器8上有液晶显示屏和几个按钮,显示流量、温度、冷却水管编号信息以及电池电量,按钮的作用是直接将数据发送给掌上电脑7,掌上电脑7在GPRS联网的情况下直接把数据转发给数据库服务器6,如果因在廊道等没有信号的地方不能直接及时发送,可以储存数据待出廊道以后集中发送。
3)操作方法:先打开便携式数据采集器8的电源和掌上电脑7的电源,打开掌上电脑7上的程序,建立与便携式数据采集器8的“蓝牙连接”,然后将掌上电脑7内置在便携式数据采集器8上,只需要对便携式数据采集器8进行查看和操作即可。
4)按下便携式数据采集器8上的“上传数据”按钮,就可发送2个温度值、1个流量值、时间值和冷却水管的编号的数据至掌上电脑7中,不需要另外输入,大大减轻了数据采集的劳动强度。
根据智能数据采集仪10上的接口数量可以将遥测温度计的数量增加为3个,即增加混凝土温度遥测温度计,混凝土温度遥测温度计测量的温度数据采集和传送方式同上所述。

Claims (5)

1.一种混凝土冷却通水数据自动化采集系统,其特征在于它包括:
安装在每组冷却水管(1)进水管(4)和出水管(5)的遥测温度计(2,2’);
安装在每组冷却水管(1)上的遥测流量计(3);
智能数据采集仪(10),采集遥测温度计(2,2’)和遥测流量计(3)的数据并存储和显示,并能将采集的数据通过GPRS上传至数据库服务器(6)。
2.根据权利要求1所述的混凝土冷却通水数据自动化采集系统,其特征在于:遥测温度计(2,2’)为智能型遥测温度计,内置唯一编码模块。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土冷却通水数据自动化采集系统,其特征在于:遥测流量计(3)为双向脉冲式流量计,遥测流量计(3)两端为与冷却水管(1)配套的螺纹。
4.根据权利要求1或2所述的混凝土冷却通水数据自动化采集系统,其特征在于:智能数据采集仪(10)由掌上电脑(7)和便携式数据采集器(8)组成。
5.根据权利要求4所述的混凝土冷却通水数据自动化采集系统,其特征在于:便携式数据采集器(8)通过快速连接插头(9)与遥测温度计(2,2’)和遥测流量计(3)连接。
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