CN218068675U

CN218068675U - 一种大体积混凝土温度测控一体化设备

Info

Publication number: CN218068675U
Application number: CN202221863877.XU
Authority: CN
Inventors: 周骅; 赵麒; 王明涛
Original assignee: Guizhou University
Current assignee: Guizhou University
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2022-12-16
Anticipated expiration: 2032-07-20

Abstract

本申请公开了一种大体积混凝土温度测控一体化设备，通过预埋至目标混凝土内部的温度传感器进行混凝土温度数据的采集，再利用进水温度采集盒采集混凝土进水口的温度数据，由控制器基于混凝土温度数据和进水口的温度数据对冷水流量阀门、回水流量阀门以及水泵进行控制，实现大体积混凝土温度的自动控制，解决了行业内基本是依据工程从业经验计算混凝土温度，然后人工判断和操作，当前方式存在的效率很低，操作不精确，无法保证控制温度满足标准规定的技术问题。

Description

一种大体积混凝土温度测控一体化设备

技术领域

本申请涉及自动化技术领域，尤其涉及一种大体积混凝土温度测控一体化设备。

背景技术

根据行业认知，防止大体积混凝土产生温度裂缝的主要措施为“早期控温”、“后期保温”，后期保温主要依靠在混凝土表面施加隔热板进行，操作较为简单，对于早期温控环节，我国相关单位制定了相关温度测控标准《GBT 51028-2015大体积混凝土温度测控技术规范》，技术规范中指出采用预埋设冷却水管，通水在混凝土内杯循环流动进行混凝土温控，同时对控制的混凝土温度提出以下几点要求：

1、混凝土最高温度与进水温度差必须小于25℃。

2、混凝土每天的降温速度小于2℃，每4小时降温速度小于1℃.

3、表里温差小于25℃。

如果能做到以上几点，将对防止混凝土产生温度裂缝构建有利条件，可是在“GBT51028-2015”中只规定了温度标准，没有指出具体支撑该测控标准的操作策略。同时，行业内基本是依据工程从业经验计算混凝土温度，然后人工判断和操作，这种方式效率很低、操作也不精确，无法保证控制温度满足标准规定。由于混凝土在实际工程中的水化热反应及其复杂，所有目前还不能表达出混凝土在真实施工工程中的放热反应，所有对大体积混凝土的温度控制一直是一个难题。

发明内容

本申请提供了一种大体积混凝土温度测控一体化设备，解决了行业内基本是依据工程从业经验计算混凝土温度，然后人工判断和操作，当前方式存在的效率很低，操作不精确，无法保证控制温度满足标准规定的技术问题。

有鉴于此，本申请提供了一种大体积混凝土温度测控一体化设备，包括：

温度采集装置、控制装置以及执行装置；

所述温度采集装置包括：预埋至目标混凝土内部的温度传感器以及进水温度采集盒；

所述控制装置包括：控制器以及通信模块；

所述执行装置包括：冷水流量阀门、回水流量阀门以及水泵，所述冷水流量阀门与冷水箱控制连接，所述回水流量阀门与回水箱控制连接，所述冷水流量阀门、所述回水流量阀门以及所述水泵同时与混水箱控制连接；

所述冷水流量阀门、所述回水流量阀门以及所述水泵通过所述通信模块与所述控制器电连接；

所述温度传感器与所述进水温度采集盒分别与所述控制器通信连接。

可选地，所述通信模块包括：RS485集线器、数传电台以及LORA网关。

可选地，所述温度采集装置的进水温度采集盒通过所述LORA网关的从机与所述控制器通信连接。

可选地，所述温度采集装置的温度传感器通过所述数传电台与所述控制器通信连接。

可选地，所述执行装置的冷水流量阀门、回水流量阀门以及水泵通过RS485通讯总线连接所述RS485集线器；

所述RS485集线器通过RS485/RS232转换模块与所述控制器连接。

可选地，所述通信模块还包括：4G通信模块。

可选地，所述控制装置还包括：显示装置；

所述显示装置与所述控制器连接。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请中，提供了一种大体积混凝土温度测控一体化设备，通过预埋至目标混凝土内部的温度传感器进行混凝土温度数据的采集，再利用进水温度采集盒采集混凝土进水口的温度数据，由控制器基于混凝土温度数据和进水口的温度数据对冷水流量阀门、回水流量阀门以及水泵进行控制，实现大体积混凝土温度的自动控制，解决了行业内基本是依据工程从业经验计算混凝土温度，然后人工判断和操作，当前方式存在的效率很低，操作不精确，无法保证控制温度满足标准规定的技术问题。

附图说明

图1为本申请中一种大体积混凝土温度测控一体化设备的结构示意图；

图2为本申请中一种大体积混凝土温度测控一体化设备的控制器的控制逻辑图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请设计了一种大体积混凝土温度测控一体化设备，解决了行业内基本是依据工程从业经验计算混凝土温度，然后人工判断和操作，当前方式存在的效率很低，操作不精确，无法保证控制温度满足标准规定的技术问题。

为了便于理解，请参阅图1，图1为本申请实施例中一种大体积混凝土温度测控一体化设备的结构示意图，如图1所示，具体为：

温度采集装置、控制装置以及执行装置；

温度采集装置包括：预埋至目标混凝土内部的温度传感器以及进水温度采集盒；

控制装置包括：控制器以及通信模块；

执行装置包括：冷水流量阀门、回水流量阀门以及水泵，冷水流量阀门与冷水箱控制连接，回水流量阀门与回水箱控制连接，冷水流量阀门、回水流量阀门以及水泵同时与混水箱控制连接；

冷水流量阀门、回水流量阀门以及水泵通过通信模块与控制器电连接；

温度传感器与进水温度采集盒分别与控制器通信连接。

进一步地，通信模块包括：RS485集线器、数传电台以及LORA网关。

进一步地，温度采集装置的进水温度采集盒通过LORA网关的从机与控制器通信连接。

进一步地，温度采集装置的温度传感器通过数传电台与控制器通信连接。

进一步地，执行装置的冷水流量阀门、回水流量阀门以及水泵通过RS485通讯总线连接RS485集线器；

RS485集线器通过RS485/RS232转换模块与控制器连接。

进一步地，通信模块还包括：4G通信模块。

进一步地，控制装置还包括：显示装置；

显示装置与控制器连接。

需要说明的是，如图1所示，控制器与执行装置之间通过RS485总线进行数据交换，执行装置通过冷却水管将混合水送入混凝土的内部，进水温度采集盒采集的温度数据通过LORA无线通讯的方式发送至控制器，具体测控步骤如下：

控制器通过LORA通信发送请求命令至温度采集装置，使得进水温度采集盒应答请求命令，并将采集的混凝土的进水口温度数据以及环境温度返回至控制器，同时预埋在目标混凝土内部的温度传感器将采集的混凝土温度数据，通过RS485总线以及数传电台返回至控制器；

控制器接收到各种温度数据后，经过处理，得到当前控制周期内混凝土最高温度CementMaxTemp(t)、进水温度InputWaterTemp以及环境温度EnvirTemp；

控制器根据预设公式计算得到E1、E2、EC，其中：

E1＝CementMaxTemp(t)–EnvirTemp；

E2＝CementMaxTemp(t)–InputWaterTemp；

EC＝CementMaxTemp(t)-CementMaxTemp(t-1)；

CementMaxTemp(t-1)为上一个控制周期内混凝土最高温度；

控制器将计算得到回水流量阀门的开合度E1、冷水流量阀门的开合度E2、EC代入如图2所述的控制逻辑图中，得到最新的回水流量阀门的开合度E1与冷水流量阀门的开合度E2的值；

控制器通过RS485通讯总线将水泵的开关状态及E1与E2的值发送至执行装置中，使得执行装置中回水流量阀门的开合度设置为E1，冷水流量阀门的开合度设置为E2，并根据水泵的开关状态打开或关闭水泵，运行一周预设周期后返回温度采集步骤。

本申请实施例中，提供了一种大体积混凝土温度测控一体化设备，通过预埋至目标混凝土内部的温度传感器进行混凝土温度数据的采集，再利用进水温度采集盒采集混凝土进水口的温度数据，由控制器基于混凝土温度数据和进水口的温度数据对冷水流量阀门、回水流量阀门以及水泵进行控制，实现大体积混凝土温度的自动控制，解决了行业内基本是依据工程从业经验计算混凝土温度，然后人工判断和操作，当前方式存在的效率很低，操作不精确，无法保证控制温度满足标准规定的技术问题。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上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，本领域的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，或者对其中部分技术特征进行等同替换；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。

Claims

1.一种大体积混凝土温度测控一体化设备，其特征在于，包括：

温度采集装置、控制装置以及执行装置；

所述控制装置包括：控制器以及通信模块；

2.根据权利要求1所述的大体积混凝土温度测控一体化设备，其特征在于，所述通信模块包括：RS485集线器、数传电台以及LORA网关。

3.根据权利要求2所述的大体积混凝土温度测控一体化设备，其特征在于，所述温度采集装置的进水温度采集盒通过所述LORA网关的从机与所述控制器通信连接。

4.根据权利要求2所述的大体积混凝土温度测控一体化设备，其特征在于，所述温度采集装置的温度传感器通过所述数传电台与所述控制器通信连接。

5.根据权利要求2所述的大体积混凝土温度测控一体化设备，其特征在于，所述执行装置的冷水流量阀门、回水流量阀门以及水泵通过RS485通讯总线连接所述RS485集线器；

所述RS485集线器通过RS485/RS232转换模块与所述控制器连接。

6.根据权利要求1所述大体积混凝土温度测控一体化设备，其特征在于，所述通信模块还包括：4G通信模块。

7.根据权利要求1所述的大体积混凝土温度测控一体化设备，其特征在于，所述控制装置还包括：显示装置；

所述显示装置与所述控制器连接。