一種大體積混凝土全過程智能溫度控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利水電工程、核電工程、港口工程等技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種大體積混凝土全過程智能溫度控制系統(tǒng)，以及采用這種系統(tǒng)的方法，主要用于大體積混凝土的裂縫防治及施工質(zhì)量管理。
【背景技術(shù)】
[0002]裂縫控制一直是大體積混凝土施工的難點(diǎn)之一。溫控防裂的理論研究與工程實(shí)踐，最早始自20世紀(jì)30年代，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，工程界已逐步建立了一整套相對完善的溫控防裂理論體系，形成了較為系統(tǒng)的混凝土溫控防裂措施，包括改善混凝土抗裂性能、分縫分塊、降低澆筑溫度、通水冷卻、表面保溫等，但“無壩不裂”仍然是一個客觀現(xiàn)實(shí)?；炷亮芽p產(chǎn)生的原因復(fù)雜，主要為結(jié)構(gòu)、材料、施工等方面，其中一個重要原因是信息不暢導(dǎo)致措施與管理不到位，即信息獲取的“四不”一不及時、不準(zhǔn)確、不真實(shí)、不系統(tǒng)。同時，由于人為的控制方式，施工質(zhì)量往往受現(xiàn)場工程人員的素質(zhì)影響較大，產(chǎn)生與設(shè)計(jì)狀態(tài)較大的偏差，導(dǎo)致溫控施工的“四大”問題，即:溫差大、降溫幅度大、降溫速率大、溫度梯度大，最終導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大體積混凝土全過程智能溫度控制系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土原材料、拌合、運(yùn)輸、入倉、平倉、振搗、養(yǎng)護(hù)、通水冷卻、接縫灌漿全過程溫控信息的自動感知、傳輸、互聯(lián)、共享及控制，實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫控防裂的全要素、全過程管理，從而有效防止大體積混凝土裂縫的發(fā)生，提高混凝土的施工質(zhì)量。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:這種大體積混凝土全過程智能溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括骨料智能預(yù)冷控溫單元、混凝土智能拌合控溫單元、混凝土饒筑倉內(nèi)智能小環(huán)境單元、混凝土智能通水冷卻單元、混凝土暴露面智能養(yǎng)護(hù)單元、混凝土暴露面智能保溫單元、智能接縫灌楽單元、控制中心；
[0005]骨料智能預(yù)冷控溫單元，用于對骨料進(jìn)行風(fēng)冷控溫；
[0006]混凝土智能拌合控溫單元，用于通過拌合水控溫、冰水比例、水泥控溫、砂控溫及粉煤灰控溫對混凝土拌合進(jìn)行控溫；
[0007]混凝土澆筑倉內(nèi)智能小環(huán)境單元，用于對澆筑倉內(nèi)小環(huán)境溫濕度進(jìn)行控制；
[0008]混凝土智能通水冷卻單元，用于通過改變通水參數(shù)來控制混凝土內(nèi)部溫度；
[0009]混凝土暴露面智能養(yǎng)護(hù)單元，用于對混凝土暴露面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；
[0010]混凝土暴露面智能保溫單元，用于對混凝土暴露面進(jìn)行保溫；
[0011]智能接縫灌漿單元，用于通過對接縫灌漿溫度和灌漿管的控制來實(shí)現(xiàn)橫縱縫的自動接縫灌漿；
[0012]控制中心，用于接收骨料智能預(yù)冷控溫單元、混凝土智能拌合控溫單元、混凝土澆筑倉內(nèi)智能小環(huán)境單元、混凝土智能通水冷卻單元、混凝土暴露面智能養(yǎng)護(hù)單元、混凝土暴露面智能保溫單元、智能接縫灌漿單元的實(shí)時測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)各個單元實(shí)時測量的數(shù)據(jù)及氣溫信息來計(jì)算滿足溫控要求的目標(biāo)參數(shù)，并下發(fā)指令給對應(yīng)的單元，實(shí)現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的智能化控制；同時用于實(shí)時判定各個單元運(yùn)行條件是否滿足，不滿足則進(jìn)行報警。
[0013]本發(fā)明通過骨料智能預(yù)冷單元實(shí)現(xiàn)對骨料的一次、二次風(fēng)冷控溫，通過混凝土智能拌合單元實(shí)現(xiàn)對混凝土拌合的智能控溫，通過混凝土饒筑倉智能小環(huán)境單元實(shí)現(xiàn)對饒筑倉內(nèi)溫度進(jìn)行控制，通過混凝土智能通水冷卻單元實(shí)現(xiàn)混凝土內(nèi)部溫度的控制，通過混凝土暴露面智能養(yǎng)護(hù)及混凝土智能保溫單元實(shí)現(xiàn)混凝土暴露面養(yǎng)護(hù)和保溫的智能化，通過智能接縫灌漿單元實(shí)現(xiàn)橫縱縫灌漿的智能化；通過控制中心實(shí)現(xiàn)總體控制、報警；因此該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土原材料、拌合、運(yùn)輸、入倉、平倉、振搗、養(yǎng)護(hù)、通水冷卻、接縫灌漿全過程溫控信息的自動感知、傳輸、互聯(lián)、共享及控制，實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫控防裂的全要素、全過程管理，從而有效防止大體積混凝土裂縫的發(fā)生，提高混凝土的施工質(zhì)量。
[0014]還提供了一種大體積混凝土全過程智能溫度控制方法，包括以下步驟:
[0015](I)在壩址區(qū)設(shè)置氣象站，實(shí)時測量氣溫、雨情、風(fēng)向、風(fēng)速信息；
[0016](2)在固定機(jī)房布置控制中心的總控室，總控室內(nèi)裝有智能監(jiān)控測控服務(wù)器，智能測控服務(wù)器與分控站的智能測控裝置通過網(wǎng)絡(luò)連接；
[0017](3)控制中心的總控室與國家氣象中心或地方氣象中心連接，關(guān)聯(lián)天氣預(yù)報信息;
[0018](4)在壩址區(qū)設(shè)置控制中心的分控站，分控站內(nèi)裝有智能測控裝置；
[0019](5)在壩址區(qū)布置太陽輻射儀，太陽輻射儀與分控站的智能測控裝置連接，實(shí)時測量太陽輻射熱，并自動傳輸至總控室的智能監(jiān)控測控服務(wù)器；
[0020](6)在拌合樓布置骨料智能預(yù)冷單元，對骨料進(jìn)行風(fēng)冷控溫；
[0021](7)在拌合樓布置混凝土智能拌合單元，通過拌合水控溫、冰水比例、水泥控溫、砂控溫及粉煤灰控溫對混凝土拌合進(jìn)行控溫；
[0022](8)在施工倉面布置混凝土澆筑倉智能小環(huán)境單元，對澆筑倉內(nèi)溫濕度進(jìn)行智能控制；
[0023](9)布置混凝土智能通水冷卻單元，通過改變通水參數(shù)來控制混凝土內(nèi)部溫度；
[0024](10)布置混凝土暴露面智能養(yǎng)護(hù)單元對混凝土暴露面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；
[0025](11)布置混凝土智能保溫單元，對混凝土暴露面進(jìn)行保溫；
[0026](12)布置智能接縫灌漿單元，通過對接縫灌漿溫度和灌漿管的控制實(shí)現(xiàn)橫縱縫的智能灌漿；
[0027](13)控制中心，接收骨料智能風(fēng)冷單元、混凝土智能拌合單元、混凝土饒筑倉智能小環(huán)境單元、混凝土智能通水冷卻單元、混凝土暴露面智能養(yǎng)護(hù)單元、混凝土智能保溫單元、智能接縫灌漿單元的實(shí)時測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)氣溫來計(jì)算滿足溫控要求的目標(biāo)參數(shù)，并下發(fā)指令給對應(yīng)的單元，實(shí)現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的智能化控制；同時實(shí)時判定各個單元運(yùn)行條件是否滿足，不滿足則進(jìn)行報警。
【附圖說明】
[0028]圖1為根據(jù)本發(fā)明的大體積混凝土全過程智能溫度控制系統(tǒng)的總體構(gòu)成圖。
[0029]圖2為根據(jù)本發(fā)明的智能監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場的總體布置圖。
[0030]圖3為根據(jù)本發(fā)明的各單元之間的互聯(lián)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖1所示，這種大體積混凝土全過程智能溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括骨料智能預(yù)冷控溫單元、混凝土智能拌合控溫單元、混凝土饒筑倉內(nèi)智能小環(huán)境單元、混凝土智能通水冷卻單元、混凝土暴露面智能養(yǎng)護(hù)單元、混凝土暴露面智能保溫單元、智能接縫灌楽單元、控制中心；
[0032]骨料智能預(yù)冷控溫單元，用于對骨料進(jìn)行風(fēng)冷控溫；
[0033]混凝土智能拌合控溫單元，用于通過拌合水控溫、冰水比例、水泥控溫、砂控溫及粉煤灰控溫對混凝土拌合進(jìn)行控溫；
[0034]混凝土澆筑倉內(nèi)智能小環(huán)境單元，用于對澆筑倉內(nèi)小環(huán)境溫濕度進(jìn)行控制；
[0035]混凝土智能通水冷卻單元，用于通過改變通水參數(shù)來控制混凝土內(nèi)部溫度；
[0036]混凝土暴露面智能養(yǎng)護(hù)單元，用于對混凝土暴露面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；
[0037]混凝土暴露面智能保溫單元，用于對混凝土暴露面進(jìn)行保溫；
[0038]智能智能接縫灌漿單元，用于通過對接縫灌漿溫度和灌漿管的控制來實(shí)現(xiàn)橫縱縫的智能接縫灌漿；
[0039]控制中心，用于接收骨料智能預(yù)冷控溫單元、混凝土智能拌合控溫單元、混凝土饒筑倉內(nèi)智能小環(huán)境單元、混凝土智能通水冷卻單元、混凝土暴露面智能養(yǎng)護(hù)單元、混凝土暴露面智能保溫單元、智能接縫灌漿單元的實(shí)時測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)各個單元實(shí)時測量的數(shù)據(jù)及氣溫信息來計(jì)算滿足溫控要求的目標(biāo)參數(shù)，并下發(fā)指令給對應(yīng)的單元，實(shí)現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的智能控制；同時用于實(shí)時判定各個單元運(yùn)行條件是否滿足，不滿足則進(jìn)行報警。
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