CN209522779U - 一种基于bim技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，包括水箱和温度采集装置；温度采集装置包括温度采集模块和埋置于大体积混凝土以及水箱内部的温度监测传感器，温度采集模块通过基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置与水泵驱动控制装置相连，水泵驱动控制装置连接到水泵机组上，大体积混凝土中安装有冷却水管，水箱通过两组水泵机组连接到水源水上，大体积混凝土中安装的冷却水管通过相应的水泵机组连接到水箱中，大体积混凝土以及水箱内部的温度监测传感器通过水箱温度信号传输线与温度采集模块相连。解决大体积混凝土浇筑后水化热散热困难问题，减少了人力投入，实现了对大体积混凝土冷却降温的控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大体积混凝土冷却降温控制系统，尤其涉及一种基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统。
背景技术
在高速铁路施工过程中，往往存在超大跨度的连续梁和跨河大桥，大跨度连续梁主桥墩超大尺寸的承台，在浇筑过程中由于承台体积较大，导致混凝土水化热无法在短时间内散出，需要在混凝土中布设冷却水管，将混凝土水化热及时疏导，以保证混凝土内外温度差或温度梯度满足规范要求。大体积混凝土冷却降温在部分工程中已经在应用，但是通过智能化自动控制冷却降温目前还未实现。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种大体积混凝土冷却降温控制系统，实现了对大体积混凝土冷却降温的控制。
一种基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，包括基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置、水泵驱动控制装置、水箱和温度采集装置；所述的温度采集装置包括温度采集模块和埋置于大体积混凝土以及水箱内部的温度监测传感器，大体积混凝土中的温度监测传感器通过混凝土温度信号传输线与温度采集模块相连，温度采集模块与基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置相连，基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置与水泵驱动控制装置相连，水泵驱动控制装置连接到水泵机组上，大体积混凝土中安装有冷却水管，水箱通过两组水泵机组连接到水源水上，大体积混凝土中安装的冷却水管通过相应的水泵机组连接到水箱中，水箱中的温度监测传感器通过水箱温度信号传输线与温度采集模块相连。
所述的大体积混凝土中的温度监测传感器设置在冷却水管旁。
所述的冷却水管通过相应的控制水泵、冷却循环进水管以及冷却循环出水管连接到水箱中。
所述的水泵驱动控制装置中还设置有水泵驱动模块，水泵驱动控制装置与水泵驱动模块相连，水泵驱动模块通过水泵驱动信号传输线连接到各个水泵机组。
所述的基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置包括温度信号处理模块、BIM模型温度场展示模块、测点温度变化趋势及历史数据显示模块和水泵指令发送模块；温度信号处理模块与BIM模型温度场展示模块相连，BIM模型温度场展示模块与测点温度变化趋势及历史数据显示模块相连，测点温度变化趋势及历史数据显示模块与水泵指令发送模块相连。
所述的温度采集模块，用于采集埋设在大体积混凝土中的温度监测传感器探测到的温度信号，并将采集到的温度信号传送给基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置；
基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置，用于接收温度采集模块发送的温度信号，并对接收到的温度信号进行分析与处理，来判断大体积混凝土内部温度差以及分布情况，并对温度数据变化趋势进行实时显示，并且完成数据处理生成变频水泵控制指令，将变频水泵控制指令传送给水泵驱动控制装置；
水泵驱动控制装置，用于接收基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置发送的变频水泵控制指令，并依据接收到的变频水泵控制指令信息判断是否调节水泵开度的大小来调节冷却循环水水流和水量的大小，冷却循环水带走大体积混凝土中大量水化热随之温度降低。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供的一种基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，主要用于工地现场大体积混凝土浇筑时，解决大体积混凝土浇筑后水化热散热困难问题，利用自动化控制系统对大体积混凝土内部温度实时探测，依据温度情况控制循环水循环，并将冷却结果反馈给控制系统，从而达到自动冷却降低大体积混凝土温度的目的，减少了人力投入成本，实现智能化施工。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统原理示意图；
图2为本实用新型提供的BIM模型中温度检测传感器与冷却水管布置情况。
其中，1为大体积混凝土；2为温度监测传感器；3为冷却水管；4为混凝土温度信号传输线；5为温度采集模块；6为水箱温度信号传输线；7为水泵驱动模块；8为基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置； 9为水泵驱动控制装置；10为水泵驱动信号传输线；11为水箱；12为水泵机组；13为水源水；14为冷却循环进水管；15为冷却循环出水管。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
参见图1至图2，一种基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，包括基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置8、水泵驱动控制装置9、水箱11和温度采集装置5；所述的温度采集装置包括温度采集模块5和埋置于大体积混凝土1以及水箱11内部的温度监测传感器 2，大体积混凝土1中的温度监测传感器2通过混凝土温度信号传输线4与温度采集模块5相连，温度采集模块5与基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置8相连，基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置8与水泵驱动控制装置9相连，水泵驱动控制装置9连接到水泵机组 12上，大体积混凝土1中安装有冷却水管3，水箱11通过两组水泵机组12 连接到水源水13上，大体积混凝土1中安装的冷却水管3通过相应的水泵机组12连接到水箱11中，水箱中的温度监测传感器2通过水箱温度信号传输线6与温度采集模块5相连。
所述的大体积混凝土1中的温度监测传感器2设置在冷却水管3旁。
所述的冷却水管3通过相应的控制水泵、冷却循环进水管14以及冷却循环出水管15连接到水箱11中。
所述的水泵驱动控制装置9中还设置有水泵驱动模块7，水泵驱动控制装置9与水泵驱动模块7相连，水泵驱动模块7通过水泵驱动信号传输线10 连接到各个水泵机组12。
特别说明，基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置，包括温度信号处理模块、BIM模型温度场展示模块、测点温度变化趋势及历史数据显示模块和水泵指令发送模块；温度信号处理模块与BIM模型温度场展示模块通过数据线连接实现温度数据实时传输与显示，BIM模型温度场展示模块与测点温度变化趋势及历史数据显示模块数据相关联，测点温度变化趋势及历史数据处理模块与水泵指令发送模块信号驱动关联。
其中，该系统的工作原理如下：
温度采集模块5是将埋设在大体积混凝土中温度监测传感器2探测到的温度信号进行采集后传送给BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置8，基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置8主要功能是完成接收到的温度信号分析与处理，判断大体积混凝土内部温度差以及分布情况，对温度数据变化趋势进行实时显示，并且完成数据处理生成变频水泵控制指令，将水泵控制指令传送给水泵驱动控制装置9，水泵驱动控制装置9依据接收到的指令信息判断是否调节水泵开度的大小来调节冷却循环水水流和水量的大小，冷却循环水带走大体积混凝土中大量水化热随之温度降低，温度监测传感器探测到温度降低，再将信息反馈给基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置8，信息处理分析后再次传递给水泵驱动控制装置9，控制水泵泵水量的大小，从而实现了大体积混凝土自动冷却降温控制。
具体的，一种基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，包括温度采集模块5，温度采集模块5在该系统中采集温度信号，并通过混凝土温度信号传输线4将温度监测传感器2测到的温度信息传输给基于 BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置8，基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置8将收到的温度信息分析处理后依据处理结果发送指令给水泵驱动控制装置9，驱动水泵驱动控制装置9控制水泵机组12开度的大小来调节循环水量；水箱温度信号传输线6将水箱中温度监测传感器监测的温度数据传输给温度采集模块5，也通过基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置8和水泵驱动控制装置9判断是否驱动水泵机组12用水源水13中的水置换水箱11中温度较高而无法满足冷却降温要求的水。
所述的温度采集装置，由埋置于大体积混凝土和水箱内部的温度监测传感器、温度信号传输线和温度采集模块组成。基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置由温度数据分析软件、指令发送软件和硬件部分组成，水泵驱动控制装置接收到发送的指令后，开始驱动水泵工作，从实现冷却降温的目的。
能够利用温度采集模块5、基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置8和水泵驱动控制装置9实现温度信号采集和处理分析，判断温度情况，依据反馈的温度情况，调节泵组阀门的大小，实现大体积混凝土自动。
具体操作步骤：
(1)根据混凝土体积的大小选择冷却管管径和冷却管的布置方式，依据混凝土体内水化热的分布情况选择温度监测传感器的数量和布置方式，将温度采集模块、基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置和水泵驱动控制装置连接可靠。
(2)利用温度采集装置采集大体积混凝土体内温度信号传输给基于 BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置，进行分析和处理对水泵驱动控制装置发送指令，水泵驱动控制装置接到指令后对水泵机组进行驱动调节循环水流量和流速，通调节通水量和流速大小，及时疏导大体积混凝土体内水化热，从而达到冷却降温的目的。
(3)大体积混凝土体内温度降低后，埋设在混凝土体内的温度监测传感器检测到温度降低，混泥土体内温度满足要求时，采集模块将温度信号传递给基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置进行分析处理，后驱动水泵机组再次调节流量大小，从而实现大体积混凝土体内冷却循环水实时闭环控制，达到自动冷却降温的目的。
本实用新型提供的基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，通过多组温度监测传感器监测大体积混凝土内温度信息，实时传输到温度采集模块内，温度采集模块将采集到的温度信息传输给基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置，发送指令启动水泵驱动控制装置，驱动水泵运转或水泵阀开度大小，调节冷却管中通水量的大小或循环速度的大小，导走大体积混凝土内的水化热。当温度监测传感器探测到大体积混凝土温度降低至设定的合理范围时，该系统响应驱动水泵减小水泵阀开度，降低冷却水管中水流速度或水流量，实现实时自动化闭环控制。如果水化热较大，水箱中的冷却水自冷却无法满足进水口水温要求时则系统启动水源水与水箱之间的泵组实现水箱水温调节。
本实用新型提供的基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，主要用于工地现场大体积混凝土浇筑时，解决大体积混凝土浇筑后水化热散热困难问题，利用自动化控制系统对大体积混凝土内部温度实时探测，依据温度情况控制循环水循环，并将冷却结果反馈给控制系统，从而达到自动冷却降低大体积混凝土温度的目的，减少了人力投入成本，实现智能化施工。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，其特征在于，包括基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置(8)、水泵驱动控制装置(9)、水箱(11)和温度采集装置；所述的温度采集装置包括温度采集模块(5)和埋置于大体积混凝土(1)以及水箱(11)内部的温度监测传感器(2)，大体积混凝土(1)中的温度监测传感器(2)通过混凝土温度信号传输线(4)与温度采集模块(5)相连，温度采集模块(5)与基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置(8)相连，基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置(8)与水泵驱动控制装置(9)相连，水泵驱动控制装置(9)连接到水泵机组(12)上，大体积混凝土(1)中安装有冷却水管(3)，水箱(11)通过两组水泵机组(12)连接到水源水(13)上，大体积混凝土(1)中安装的冷却水管(3)通过相应的水泵机组(12)连接到水箱(11)中，水箱中的温度监测传感器(2)通过水箱温度信号传输线(6)与温度采集模块(5)相连。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，其特征在于，所述的大体积混凝土(1)中的温度监测传感器(2)设置在冷却水管(3)旁，且依据混凝土体内水化热的分布情况选择温度监测传感器的数量和布置方式。
3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，其特征在于，所述的冷却水管(3)通过相应的控制水泵、冷却循环进水管(14)以及冷却循环出水管(15)连接到水箱(11)中。
4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，其特征在于，所述的水泵驱动控制装置(9)中还设置有水泵驱动模块(7)，水泵驱动控制装置(9)与水泵驱动模块(7)相连，水泵驱动模块(7)通过水泵驱动信号传输线(10)连接到各个水泵机组(12)。
5.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，其特征在于，所述的基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置包括温度信号处理模块、BIM模型温度场展示模块、测点温度变化趋势及历史数据显示模块和水泵指令发送模块；温度信号处理模块与BIM模型温度场展示模块相连，BIM模型温度场展示模块与测点温度变化趋势及历史数据显示模块相连，测点温度变化趋势及历史数据显示模块与水泵指令发送模块相连。
6.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统，其特征在于，所述的温度采集模块(5)，用于采集埋设在大体积混凝土中的温度监测传感器(2)探测到的温度信号，并将采集到的温度信号传送给基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置(8)；
基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置(8)，用于接收温度采集模块(5)发送的温度信号，并对接收到的温度信号进行分析与处理，来判断大体积混凝土内部温度差以及分布情况，并对温度数据变化趋势进行实时显示，并且完成数据处理生成变频水泵控制指令，将变频水泵控制指令传送给水泵驱动控制装置(9)；
水泵驱动控制装置(9)，用于接收基于BIM模型的实时温度信息处理及水泵指令控制装置(8)发送的变频水泵控制指令，并依据接收到的变频水泵控制指令信息判断是否调节水泵开度的大小来调节冷却循环水水流和水量的大小，冷却循环水带走大体积混凝土中大量水化热随之温度降低。
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| CN109534850A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-03-29 | 中铁上海工程局集团有限公司 | 一种基于bim技术的大体积混凝土智能化自动冷却降温控制系统 |
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