CN214089878U - 深基坑内混凝土结构智能养护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了深基坑内混凝土结构智能养护系统，包括温湿度监测系统、智能喷淋系统和云平台控制系统；温湿度监测系统包括无线网关及多个监测单元；监测单元包括无线连接的温湿度传感器和点对点无线采集模块；智能喷淋系统包括智能水阀控制器及集水箱、电磁水阀和微喷带网；云平台控制系统包括无线连接的云端服务器和控制终端。本实用新型的有益效果是：实现了深基坑内混凝土结构的温度和湿度监测与记录，并根据温湿度数据实现智能化养护，养护效果好，避免耗费较多的人力，节约水资源，实现混凝土养护信息化与智能化管理。可根据深基坑内各支撑结构体系和养护路线进行合理分布，适应性强并可循环使用。

Description

深基坑内混凝土结构智能养护系统

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，具体地指一种深基坑内混凝土结构智能养护系统。

背景技术

城市基坑建设作为城市地下空间开发与利用的有效方式之一，基坑内混凝土支撑结构体系的养护质量是深基坑安全稳定的重要保证。传统基坑内混凝土支撑结构体系的养护主要采用人工洒水、土工布覆盖等方式进行，需投入较多的人力，且水资源浪费严重，同时容易造成混凝土结构养护时间不足、养护不充分、水喷洒速率不均匀以及水分流失等问题。尤其深基坑还存在混凝土支撑结构体系多、混凝土养护线路长、混凝土养护质量要求高等问题，且养护质量还易受到天气环境影响，目前采用的传统养护方式无法保证深基坑内混凝土结构的养护质量，尤其不适用于深基坑内混凝土支撑结构体系的养护。

为了提高混凝土养护质量，近年来不断有新的养护方式被提出。以公开号为CN108979178A的中国实用新型专利为例，其公开的是一种适用于多种混凝土面的智能养护装置，其利用湿度传感器和计算机实现对喷淋装置的自动控制，相比传统方式而言，节约水资源，但由于结构复杂，喷淋装置设置便利性较差，不适用于深基坑内混凝土支撑结构体系的养护。再比如，公开号为CN108481536A的中国实用新型专利，公开了一种智能控制混凝土养护系统，其根据预制梁水化热释放规律精确计算出养护时间点，通过现场采集温湿数据进行强制调节及单独时钟控制，可为混凝土养护制定最佳的养护策略，并提供了养护数据云端查询与现场导出功能。虽然其具备智能化的养护系统，但仅适用于混凝土预制场内定点使用，无法适用于深基坑内的混凝土养护，尤其是深基坑内支撑结构体系较多时，该养护系统并不适用。再比如，公开号为CN110173123A的中国实用新型专利，公开了混凝土面智能喷淋养护装置，其通过主控制器与智能网关、温湿度传感器共同联动，通过手机APP设定单次喷淋时间和喷淋时间间隔，能够定时、定量喷淋养护，有效对现浇混凝土进行养护，保证面层混凝土实体和表观质量的养护系统。虽然其通过出水主管和出水支管的配合，能够覆盖整个混凝土面，但实际上，其通常只适用于面层混凝土养护，对于深基坑而言，由于深基坑存在混凝土支撑结构体系多、混凝土养护线路长、结构面窄等影响因素，该喷淋养护装置的出水支管和出水主管难以均匀的分布在深基坑内，其温湿度传感器也无法做到对深基坑内不同位置的湿度和温度进行数据采集。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有深基坑内混凝土结构缺乏合适有效的智能化喷淋养护系统的问题，提供一种深基坑内混凝土结构智能养护系统，包括温湿度监测系统、智能喷淋系统和云平台控制系统；

所述温湿度监测系统包括无线网关及与所述无线网关分别无线连接的多个监测单元；所述监测单元包括无线连接的温湿度传感器和点对点无线采集模块；所述点对点无线采集模块与所述无线网关无线连接；多个所述温湿度传感器分散式设置于所述深基坑内混凝土结构表面；

所述智能喷淋系统包括智能水阀控制器及依次连通的集水箱、主管、增压泵、多通管、电磁水阀和微喷带网；所述多通管包括多个出水口，每个所述出水口设有一个相连通的电磁水阀和微喷带网；所述微喷带网包括多条设有表面微孔的微喷带，所述微喷带分散式设置于所述深基坑内混凝土结构表面；所述电磁水阀与所述智能水阀控制器电连接；

所述云平台控制系统包括无线连接的云端服务器和控制终端；所述云端服务器与所述智能水阀控制器和所述无线网关无线连接。

进一步，所述表面微孔沿所述微喷带轴向间隔设置有多个。

进一步，所述表面微孔沿所述微喷带周向间隔设有多个；轴向相邻的所述表面微孔在周向上错开设置。

进一步，所述微喷带背对所述表面微孔的一侧沿所述微喷带轴向间隔设置有多个固定座。

进一步，所述固定座包括底板和设于所述底板上端的凸台；所述凸台上端设有水平的半圆通孔；所述微喷带与所述半圆通孔配合；所述凸台位于所述半圆通孔一侧还设有内壁向所述半圆通孔另一侧弯曲的弧形弹片；所述底板上设有螺栓孔。

进一步，所述智能喷淋系统还包括设于所述多通管出水口处的压力计。

进一步，同一个所述微喷带网上的多条所述微喷带通过转接头可拆式连接。

进一步，所述深基坑内混凝土结构表面设有所述微喷带网的区域内设有至少一个所述温湿度传感器。

进一步，所述深基坑内混凝土结构包括冠梁、围檩及横支撑。

本实用新型的有益效果是：通过温湿度监测系统、智能喷淋系统和云平台控制系统的相互配合；实现了深基坑内混凝土结构的温度和湿度监测与记录，并根据温湿度数据实现智能化养护，养护效果好，避免耗费较多的人力，节约水资源，实现混凝土养护信息化与智能化管理。通过微喷带网可实现深基坑内混凝土结构表面的全覆盖，尤其是温湿度监测系统与智能喷淋系统相对独立设置，可根据深基坑内各支撑结构体系和养护路线进行合理分布，适应性强并可循环使用。

附图说明

图1为本实用新型深基坑内混凝土结构智能养护系统的结构原理示意图。

图2为本实用新型智能养护系统的微喷带网设于深基坑内混凝土结构上的局部立体结构示意图。

图3为图2的微喷带与固定座配合的放大立体剖面结构示意图。

图4为图3中微喷带的俯视结构示意图。

图中：

1-温湿度监测系统；101-无线网关；102-监测单元；1021-温湿度传感器；1022-点对点无线采集模块；

2-智能喷淋系统；201-智能水阀控制器；202-集水箱；203-主管；204-增压泵；205-多通管；206-电磁水阀；207-微喷带网；2071-微喷带；2072-表面微孔；208-固定座；2081-底板；2082-凸台；2083-半圆通孔；2084-弧形弹片；

3-云平台控制系统；301-云端服务器；302-手机客户端；303-电脑客户端；

4-冠梁；5-围檩；6-横支撑。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1至图4所示的深基坑内混凝土结构智能养护系统，包括温湿度监测系统1、智能喷淋系统2和云平台控制系统3。

温湿度监测系统1包括无线网关101及与无线网关101分别无线连接的多个监测单元102；监测单元102包括无线连接的温湿度传感器1021和点对点无线采集模块1022；点对点无线采集模块1022与无线网关101无线连接；多个温湿度传感器1021分散式设置于深基坑内混凝土结构表面；本实施例中深基坑内混凝土结构主要包括冠梁4、围檩5及横支撑6，当然，也可以是深基坑内其他混凝土结构。本实施例中的点对点无线采集模块1022与无线网关101均设置在深基坑以外。

智能喷淋系统2包括智能水阀控制器201及依次连通的集水箱202、主管203、增压泵204、多通管205、压力计、电磁水阀206和微喷带网207；多通管205包括多个出水口，每个出水口设有一个相连通的电磁水阀206和微喷带网207；微喷带网207包括多条设有表面微孔2072的微喷带2071，微喷带2071分散式设置于深基坑内混凝土结构表面，微喷带2071为软质可弯曲管体；电磁水阀206与智能水阀控制器201电连接；同一个微喷带网207上的多条微喷带2071通过转接头可拆式连接，转接头可以是三通接头或双通接头或四通接头等；多条微喷带2071根据不同的转接头可连接为具有不同养护路线的微喷带网207，以适应深基坑内的多种不同高度和方向的横支撑6。深基坑内混凝土结构表面设有微喷带网207的区域内设有至少一个温湿度传感器1021。本实施例中，每个横支撑6上设置一个温湿度传感器1021。集水箱202可设置在深基坑底部也可设置在深基坑以外。为了便于管线的布置，本实施例中可仅微喷带网207、温湿度传感器1021和点对点无线采集模块1022设置在深基坑内。主管203一端与集水箱202连通，另一端与增压泵204连通；增压泵204出口端与多通管205的入水口连通；多通管205的出水口分别设置有一个压力计和电磁水阀206和微喷带网207。

本实施例中的电磁水阀206可与对应的温湿度传感器1021进行编码标记，即对应编码的温湿度传感器1021与对应编码的电磁水阀206相匹配；当某个温湿度传感器1021监测出温度较高湿度较低需要进行喷淋养护时，智能税法控制器控制与该温湿度传感器1021编码对应的电磁水阀206开启，从而对应该电磁水阀206的微喷带网207上的表面微孔2072开始喷水实现对应位置的喷淋养护。

云平台控制系统3包括无线连接的云端服务器301和控制终端；云端服务器301与智能水阀控制器201和无线网关101无线连接，本实施例中的控制终端包括手机客户端302和电脑客户端303。

如图4所示，表面微孔2072沿微喷带2071轴向间隔设置有多个。本实施例中表面微孔2072沿微喷带2071周向间隔设有2个；轴向相邻的表面微孔2072在周向上错开设置。

如图2、图3所示，微喷带2071背对表面微孔2072的一侧沿微喷带2071轴向间隔设置有多个固定座208。固定座208包括底板2081和设于底板2081上端的凸台2082；凸台2082上端设有水平的半圆通孔2083；微喷带2071与半圆通孔2083配合；凸台2082位于半圆通孔2083一侧还设有内壁向半圆通孔2083另一侧弯曲的弧形弹片2084；底板2081上设有螺栓孔，通过与螺栓孔配合的连接螺栓将固定座208与深基坑内混凝土结构表面连接，用于将对应的微喷带2071固定于深基坑内混凝土结构表面的相应位置。弧形弹片2084可拨开，便于将微喷带2071放入凸台2082的半圆通孔2083内，松开弧形弹片2084，弧形弹片2084将微喷带2071夹紧固定，避免微喷带2071脱落。半圆通孔2083的周长小于等于微喷带2071周长的一半。当然，微喷带2071也还可以采用其他固定方式，比如绑扎带，直接将微喷带2071通过绑扎带绑扎固定于深基坑内混凝土结构上。

温湿度传感器1021安装时，根据深基坑的实际情况，选择深基坑内混凝土结构相对安全，具有代表性的表面位置进行安装，用于测量该混凝土结构表面的温度和湿度。再根据温湿度传感器1021的安装位置，在深基坑内选择合适位置安装点对点无线采集模块1022(无线LoRa模块)，在深基坑外附近位置设置无线网关101(LoRa集中器)；无线网关101接收各个点对点无线采集模块1022采集的温湿数据，同时将接收的温湿度数据通过云端服务器301无线传输至智能水阀控制器201。电磁水阀206与智能水阀控制器201相连，智能水阀控制器201根据云端服务器301传递来的相关控制数据对相应位置的电磁水阀206的阀门开闭进行控制。

云平台控制系统3使用前需要进行调试，主要包括手机客户端302与电脑客户端303对控制数据的交互式传递与控制、无线网关101对接收的数据进行分析与记录、云端服务器301将相关控制数据传输至智能水阀控制器201等。

智能水阀控制器201接收云端服务器301传输的相关控制数据主要包括混凝土养护时间设定、温度阈值设定、湿度阈值设定等数据，这些控制数据通过手机客户端302或电脑客户端303进行设定。具体来说，养护时间根据混凝土养护标准设置每日养护时段；温度阈值根据混凝土养护标准设定温度控制区间，即当深基坑内混凝土结构表面某位置的温湿度传感器1021监测的该位置的温度超过35℃时，无论该位置的湿度如何，对应该位置的微喷带网207对应的电磁水阀206的阀门始终打开，对该位置进行持续喷淋养护。当深基坑内混凝土结构表面某位置的温度低于5℃时，无论该位置湿度如何，对应该位置的微喷带网207对应的电磁水阀206的阀门始终关闭。湿度阈值根据深基坑内混凝土结构表面湿度情况控制对应电磁水阀206的阀门开合，即设定湿度控制范围，使深基坑内混凝土结构表面湿度始终在可控范围内，既保证养护质量，又能达到智能节水的作用。

本实施例中的有关部件(比如温湿度传感器1021、点对点无线采集模块1022、无线网关101等)可从市场上选购成品，并依据施工现场条件选择合适型号进行现场安装。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，同样也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种深基坑内混凝土结构智能养护系统，其特征在于：包括温湿度监测系统、智能喷淋系统和云平台控制系统；

所述温湿度监测系统包括无线网关及与所述无线网关分别无线连接的多个监测单元；所述监测单元包括无线连接的温湿度传感器和点对点无线采集模块；所述点对点无线采集模块与所述无线网关无线连接；多个所述温湿度传感器分散式设置于所述深基坑内混凝土结构表面；

所述智能喷淋系统包括智能水阀控制器及依次连通的集水箱、主管、增压泵、多通管、电磁水阀和微喷带网；所述多通管包括多个出水口，每个所述出水口设有一个相连通的电磁水阀和微喷带网；所述微喷带网包括多条设有表面微孔的微喷带，所述微喷带分散式设置于所述深基坑内混凝土结构表面；所述电磁水阀与所述智能水阀控制器电连接；

所述云平台控制系统包括无线连接的云端服务器和控制终端；所述云端服务器与所述智能水阀控制器和所述无线网关无线连接。

2.根据权利要求1所述的深基坑内混凝土结构智能养护系统，其特征在于：所述表面微孔沿所述微喷带轴向间隔设置有多个。

3.根据权利要求2所述的深基坑内混凝土结构智能养护系统，其特征在于：所述表面微孔沿所述微喷带周向间隔设有多个；轴向相邻的所述表面微孔在周向上错开设置。

4.根据权利要求2所述的深基坑内混凝土结构智能养护系统，其特征在于：所述微喷带背对所述表面微孔的一侧沿所述微喷带轴向间隔设置有多个固定座。

5.根据权利要求4所述的深基坑内混凝土结构智能养护系统，其特征在于：所述固定座包括底板和设于所述底板上端的凸台；所述凸台上端设有水平的半圆通孔；所述微喷带与所述半圆通孔配合；所述凸台位于所述半圆通孔一侧还设有内壁向所述半圆通孔另一侧弯曲的弧形弹片；所述底板上设有螺栓孔。

6.根据权利要求1所述的深基坑内混凝土结构智能养护系统，其特征在于：所述智能喷淋系统还包括设于所述多通管出水口处的压力计。

7.根据权利要求1所述的深基坑内混凝土结构智能养护系统，其特征在于：同一个所述微喷带网上的多条所述微喷带通过转接头可拆式连接。

8.根据权利要求1所述的深基坑内混凝土结构智能养护系统，其特征在于：所述深基坑内混凝土结构表面设有所述微喷带网的区域内设有至少一个所述温湿度传感器。

9.根据权利要求1所述的深基坑内混凝土结构智能养护系统，其特征在于：所述深基坑内混凝土结构包括冠梁、围檩及横支撑。

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