專(zhuān)利名稱(chēng)：一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)，特別是一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于混凝土材料傳熱慢、抗拉強(qiáng)度低，且其內(nèi)部水泥水化作用發(fā)熱，會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土因內(nèi)外溫差過(guò)大而開(kāi)裂，使其結(jié)構(gòu)破壞、耐久性降低。進(jìn)行冷卻通水，即在大體積混凝土內(nèi)部埋設(shè)水管，循環(huán)通入溫度較低的水，可以帶走熱量，減少混凝土開(kāi)裂的發(fā)生。已有冷卻通水的控制方法是以人工或自動(dòng)化的方式調(diào)節(jié)通水閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)控制通水的流量，進(jìn)而達(dá)到降溫目標(biāo)。這種方法需要監(jiān)控通水流量，人工的方式下需要手動(dòng)測(cè)試流量，自動(dòng)化的方式下需要設(shè)置流量傳感器和流量采集設(shè)施，增加了人力和設(shè)備投入，提高了成本。自動(dòng)化·方式下也因增加了流量監(jiān)控環(huán)節(jié)，而導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。中國(guó)專(zhuān)利201010219769. 4，公開(kāi)號(hào)CN 101871266 B，公開(kāi)了一種混凝土冷卻通
水?dāng)?shù)據(jù)自動(dòng)化采集系統(tǒng)，能自動(dòng)識(shí)別冷卻水管的位置信息，實(shí)現(xiàn)了對(duì)混凝土冷卻通水的流量和水溫進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試和數(shù)據(jù)傳輸，解決了人工測(cè)試記錄需要耗費(fèi)大量人工、信息反饋慢且精度不高的缺點(diǎn)，省時(shí)省力、測(cè)量精度高且反饋迅速，能及時(shí)調(diào)整混凝土溫控措施、避免混凝土裂縫，實(shí)現(xiàn)及時(shí)調(diào)整混凝土施工措施、保證工程質(zhì)量和進(jìn)度。該實(shí)用新型的裝置為自動(dòng)化控制冷卻通水提供了基礎(chǔ)。中國(guó)專(zhuān)利201010228838. 8，公開(kāi)號(hào)CN101921134A，公開(kāi)了一種混凝土智能冷卻通水系統(tǒng)，由測(cè)控裝置實(shí)施對(duì)電動(dòng)控制閥的開(kāi)度控制，調(diào)節(jié)通水流量和通水水溫，從而實(shí)現(xiàn)最大限度的降低溫度梯度，降低混凝土溫度拉應(yīng)力，達(dá)到防止混凝土出現(xiàn)裂縫的效果。中國(guó)專(zhuān)利201110318693. 5，公開(kāi)號(hào)CN 102508499 A 一種大體積混凝土冷卻通水流量控制方法，包括以下步驟1)獲取混凝土歷史通水降溫效率的值；2)根據(jù)混凝土歷史通水降溫效率值和未來(lái)需要的降溫幅度和降溫時(shí)段計(jì)算需要的下一步流量控制值；通過(guò)上述步驟使混凝土溫度按照設(shè)計(jì)要求均勻下降。本實(shí)用新型提供的一種大體積混凝土冷卻通水流量控制方法，通過(guò)引入實(shí)際降溫流量系數(shù)α的動(dòng)態(tài)調(diào)整并配合滯后系數(shù)I的輔助修正，實(shí)現(xiàn)了控制混凝土內(nèi)部溫度均勻平穩(wěn)下降，并在預(yù)期時(shí)間內(nèi)達(dá)到控制目標(biāo)溫度的目的。且實(shí)現(xiàn)冷卻水流量的自動(dòng)計(jì)算，排除人工控制的隨意性，進(jìn)一步提高了大體積混凝土的施工質(zhì)量。但是上述的控制方式及方法均需要通水流量的數(shù)據(jù)，即必須設(shè)置流量傳感器，而通水現(xiàn)場(chǎng)通常環(huán)境惡劣，通水水質(zhì)差，而使流量傳感器不能正常工作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)，可以在達(dá)到設(shè)計(jì)要求的前提下，減少控制設(shè)備，簡(jiǎn)化控制方法，提高運(yùn)行穩(wěn)定性。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)，包括混凝土溫度采集系統(tǒng)，用以采集混凝土溫度；控制終端，用于獲取混凝土溫度采集系統(tǒng)的溫度信號(hào)并與設(shè)定的控制目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，然后發(fā)出控制信號(hào)；無(wú)線控制開(kāi)關(guān)，用于接收控制終端發(fā)出的控制信號(hào)，并發(fā)出執(zhí)行信號(hào)；與無(wú)線控制開(kāi)關(guān)連接的多個(gè)電動(dòng)閥門(mén)，用以接收無(wú)線控制開(kāi)關(guān)的執(zhí)行信號(hào)實(shí)現(xiàn)開(kāi)合動(dòng)作，所述的電動(dòng)閥門(mén)安裝在冷卻水管上； 無(wú)線熱點(diǎn)，用以在控制終端和無(wú)線控制開(kāi)關(guān)之間傳遞信號(hào)。所述的控制信號(hào)為通斷控制信號(hào)?？刂平K端通過(guò)定期訪問(wèn)混凝土溫度采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)獲取混凝土溫度。混凝土溫度采集系統(tǒng)由埋設(shè)在混凝土內(nèi)部的溫度傳感器和自動(dòng)化采集裝置以及數(shù)據(jù)庫(kù)組成。所述的溫度傳感器和電動(dòng)閥門(mén)根據(jù)冷卻水管進(jìn)行分組，即用于測(cè)量該冷卻水管附近混凝土溫度的溫度傳感器與該冷卻水管上的電動(dòng)閥門(mén)為一組。所述的控制目標(biāo)溫度根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)要求的節(jié)點(diǎn)溫度、降溫速率、溫度控制時(shí)長(zhǎng)，以及已有冷卻通水經(jīng)驗(yàn)在控制開(kāi)始之前人為設(shè)定；在控制過(guò)程中，依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)混凝土溫度高于控制目標(biāo)溫度時(shí)，控制信號(hào)使閥門(mén)開(kāi)啟，否則，控制信號(hào)使閥門(mén)關(guān)閉。一種采用上述的裝置進(jìn)行冷卻通水控制的方法，包括以下步驟一、布置混凝土溫度采集系統(tǒng)，通過(guò)溫度傳感器獲取混凝土溫度；二、安裝控制終端，用于獲取混凝土溫度采集系統(tǒng)的溫度信號(hào)，并與設(shè)定的控制目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，然后發(fā)出控制信號(hào)。三、布置無(wú)線控制開(kāi)關(guān)，用于接收控制終端來(lái)的控制信號(hào)，并發(fā)出執(zhí)行信號(hào)；四、設(shè)置無(wú)線熱點(diǎn)，用以在控制終端和無(wú)線控制開(kāi)關(guān)之間傳遞信號(hào)；五、將多個(gè)安裝在冷卻水管上的電動(dòng)閥門(mén)與無(wú)線控制開(kāi)關(guān)連接，用于執(zhí)行無(wú)線控制開(kāi)關(guān)的執(zhí)行信號(hào)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)合動(dòng)作，從而控制冷卻水管的通斷；通過(guò)上述的步驟以較高的效率和穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)大體積混凝土冷卻通水控制。所述的溫度傳感器和電動(dòng)閥門(mén)根據(jù)冷卻水管進(jìn)行分組，即用于測(cè)量該冷卻水管附近混凝土溫度的溫度傳感器與該冷卻水管上的電動(dòng)閥門(mén)為一組。所述的控制信號(hào)為通斷控制信號(hào)。所述的控制目標(biāo)溫度根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)要求的節(jié)點(diǎn)溫度、降溫速率、溫度控制時(shí)長(zhǎng)，以及已有冷卻通水經(jīng)驗(yàn)在控制開(kāi)始之前人為設(shè)定。在控制過(guò)程中，又可以依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。本實(shí)用新型提供的一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)，通過(guò)采用控制目標(biāo)溫度，并以混凝土實(shí)測(cè)溫度作為冷卻通水控制的依據(jù)，無(wú)需另行布置流量傳感器，即省去了對(duì)通水流量的監(jiān)控，直接在混凝土溫度和水管的通斷之間建立聯(lián)系。減少了中間環(huán)節(jié)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，控制有效，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)備、人力投入少，降低了控制成本。設(shè)置的無(wú)線熱點(diǎn)可以使控制終端和無(wú)線控制開(kāi)關(guān)都可以接入到無(wú)線熱點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的無(wú)線傳輸，避免長(zhǎng)距離，復(fù)雜地形下的有線連接，降低系統(tǒng)的維護(hù)難度，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。圖I是本實(shí)用新型中裝置的整體示意圖。圖中混凝土溫度采集系統(tǒng)1，控制終端2，無(wú)線熱點(diǎn)3，無(wú)線控制開(kāi)關(guān)4，電動(dòng)閥門(mén)5。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :如圖I中，一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制裝置，包括·混凝土溫度采集系統(tǒng)1，即以溫度傳感器測(cè)量混凝土溫度；本例中，優(yōu)化的方案是采用無(wú)線遙測(cè)的溫度傳感器，但是在部分工程中也會(huì)配置有線的溫度傳感器，這通常是隨著澆筑施工同時(shí)配置的，采用有線方式的溫度傳感器也是可行的。控制終端2，用于獲取混凝土溫度采集系統(tǒng)I的溫度信號(hào)并與設(shè)定的控制目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，然后發(fā)出控制信號(hào)；控制信號(hào)通常是控制某個(gè)電動(dòng)閥門(mén)5通斷的信號(hào)，即所述的控制信號(hào)為通斷控制信號(hào)。當(dāng)混凝土溫度高于控制目標(biāo)溫度時(shí)，控制信號(hào)使閥門(mén)開(kāi)啟，否貝U，控制信號(hào)使閥門(mén)關(guān)閉；無(wú)線控制開(kāi)關(guān)4，用于接收控制終端2發(fā)出的控制信號(hào)，并發(fā)出執(zhí)行信號(hào)，與無(wú)線控制開(kāi)關(guān)4連接的多個(gè)電動(dòng)閥門(mén)5，用以接收無(wú)線控制開(kāi)關(guān)4的執(zhí)行信號(hào)實(shí)現(xiàn)開(kāi)合動(dòng)作，所述的電動(dòng)閥門(mén)5安裝在冷卻水管上。無(wú)線熱點(diǎn)3，用以在混凝土溫度采集系統(tǒng)I、控制終端2和無(wú)線控制開(kāi)關(guān)4之間傳遞信號(hào)。實(shí)施例2 一種采用實(shí)施例I的裝置進(jìn)行冷卻通水控制的方法，包括以下步驟一、布置混凝土溫度采集系統(tǒng)1，通過(guò)溫度傳感器獲取混凝土溫度；所述的溫度傳感器和電動(dòng)閥門(mén)5根據(jù)冷卻水管進(jìn)行分組，即用于測(cè)量該冷卻水管附近的混凝土溫度的溫度傳感器與該冷卻水管上的電動(dòng)閥門(mén)5為一組。該組內(nèi)的溫度傳感器獲取的溫度數(shù)據(jù)也僅用于控制該組的電動(dòng)閥門(mén)5。二、安裝控制終端2，用于獲取混凝土溫度采集系統(tǒng)I的溫度信號(hào)，并與設(shè)定的控制目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，然后發(fā)出控制信號(hào)，當(dāng)混凝土溫度高于控制目標(biāo)溫度時(shí)，控制信號(hào)使閥門(mén)開(kāi)啟，否則，控制信號(hào)使閥門(mén)關(guān)閉。所述的控制信號(hào)為通斷控制信號(hào)，即信號(hào)僅有兩位，相應(yīng)的，電動(dòng)閥門(mén)5也僅有兩種狀態(tài)，即開(kāi)啟或關(guān)閉狀態(tài)，由此方法，控制非常簡(jiǎn)單可靠，尤其是在環(huán)境較為惡劣、通水水質(zhì)較差的工況下穩(wěn)定性較高?？刂颇繕?biāo)溫度根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)要求的節(jié)點(diǎn)溫度、降溫速率、溫度控制時(shí)長(zhǎng)，以及已有冷卻通水經(jīng)驗(yàn)在控制開(kāi)始之前人為設(shè)定。在控制過(guò)程中，又可以依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。不同時(shí)刻的控制目標(biāo)溫度點(diǎn)組成一條控制目標(biāo)溫度線，該線經(jīng)過(guò)所有溫度節(jié)點(diǎn)，并在相鄰溫度節(jié)點(diǎn)之間為直線。溫度節(jié)點(diǎn)則依據(jù)設(shè)計(jì)要求、工程具體情況和冷卻通水經(jīng)驗(yàn)確定。溫度節(jié)點(diǎn)的設(shè)定舉例如表I。[0049]根據(jù)表I中設(shè) 定的溫度節(jié)點(diǎn)，控制目標(biāo)溫度線的方程為(設(shè)，t為控溫時(shí)間，T為控制溫度)T=TO+(Tl-TO) *(t-to)/(ti-to)(to < t〈tl)T=Tl+(T2-Tl)*(t-tl)/(t2-tl)(tl < t〈t2)T=T2+ (T3-T2) * (t_t2) / (t3_t2)(t2 < t〈t3)T=T3+ (T4-T3) * (t_t3) / (t4_t3)(t3 < t〈t4)T=T4+ (T5-T4) * (t_t4) / (t5_t4)(t4 < t〈t5)T=T5+ (T6-T5) * (t_t5) / (t6_t5)(t5 < t < t6)在控制過(guò)程中，如果出現(xiàn)諸如實(shí)際溫峰與設(shè)定值不一致，控溫時(shí)間由于施工要求需要延長(zhǎng)等情況，可以通過(guò)修改設(shè)定的溫度節(jié)點(diǎn)，改變控制目標(biāo)溫度線，以滿(mǎn)足各類(lèi)控溫需求。表I混凝土溫度控制設(shè)計(jì)要求及溫度節(jié)點(diǎn)設(shè)定表
權(quán)利要求1.一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)，其特征是包括 混凝土溫度采集系統(tǒng)(I)，用以采集混凝土溫度； 控制終端(2)，用于獲取混凝土溫度采集系統(tǒng)(I)的溫度信號(hào)并與設(shè)定的控制目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，然后發(fā)出控制信號(hào)； 無(wú)線控制開(kāi)關(guān)(4)，用于接收控制終端(2)發(fā)出的控制信號(hào)，并發(fā)出執(zhí)行信號(hào)； 與無(wú)線控制開(kāi)關(guān)(4)連接的多個(gè)電動(dòng)閥門(mén)(5)，用以接收無(wú)線控制開(kāi)關(guān)(4)的執(zhí)行信號(hào)實(shí)現(xiàn)開(kāi)合動(dòng)作，所述的電動(dòng)閥門(mén)(5)安裝在冷卻水管上； 無(wú)線熱點(diǎn)(3)，用以在控制終端(2)和無(wú)線控制開(kāi)關(guān)(4)之間傳遞信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)，其特征是所述的控制信號(hào)為通斷控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)，其特征是控制終端(2)通過(guò)定期訪問(wèn)混凝土溫度采集系統(tǒng)(I)的數(shù)據(jù)庫(kù)獲取混凝土溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)，其特征是混凝土溫度采集系統(tǒng)(I)由埋設(shè)在混凝土內(nèi)部的溫度傳感器和自動(dòng)化采集裝置以及數(shù)據(jù)庫(kù)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)，其特征是所述的溫度傳感器和電動(dòng)閥門(mén)根據(jù)冷卻水管進(jìn)行分組，即用于測(cè)量該冷卻水管附近混凝土溫度的溫度傳感器與該冷卻水管上的電動(dòng)閥門(mén)為一組。
專(zhuān)利摘要一種間歇通斷式大體積混凝土冷卻通水控制系統(tǒng)，包括混凝土溫度采集系統(tǒng)、控制終端、無(wú)線控制開(kāi)關(guān)、電動(dòng)閥門(mén)、無(wú)線熱點(diǎn)組成?？刂平K端由安裝有控制軟件的電腦組成，控制終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)獲取混凝土溫度采集系統(tǒng)的溫度數(shù)據(jù)并與設(shè)定的控制目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，然后發(fā)出控制信號(hào)，通過(guò)無(wú)線熱點(diǎn)將控制信號(hào)發(fā)送給無(wú)線控制開(kāi)關(guān)，無(wú)線控制開(kāi)關(guān)控制電動(dòng)閥門(mén)的通斷或開(kāi)閉，實(shí)現(xiàn)以下功能即當(dāng)混凝土溫度高于設(shè)定的控制目標(biāo)溫度時(shí)打開(kāi)電動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行通水冷卻，當(dāng)混凝土溫度低于設(shè)定的控制目標(biāo)溫度時(shí)關(guān)閉電動(dòng)閥門(mén)。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)定控制目標(biāo)溫度，并以混凝土實(shí)測(cè)溫度作為冷卻通水控制的依據(jù)，無(wú)需另行布置冷卻水流量與溫度傳感器。
文檔編號(hào)G05D27/02GK202771289SQ201220460470
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者陳志遠(yuǎn), 周厚貴, 余英, 譚愷炎, 李萌, 吳優(yōu), 張治奎, 胡迪忠, 張新源, 曹永輝, 黃丹勇, 李俊 申請(qǐng)人:葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司