一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统，所述系统包括激光测距模块、温度测量模块、光照度测量模块、控制模块以及数据传输模块，通过激光测距技术获取混凝土实体成型养护阶段微小变形量，能够测量混凝土收缩变形量、周围环境的光照强度与温度的变化量，能够有效地应用于各种需要检测混凝土施工期收缩变形量的场合，该在线测量系统结构合理，性能可靠，系统功耗小，受外界影响小，实时性好，测量精度高，数据可读性强。数据可读性强。数据可读性强。

【技术实现步骤摘要】
一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统


[0001]本专利技术实施例涉及工程建设
，具体涉及一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统。

技术介绍

[0002]长大混凝土结构与构件开裂问题一直是困扰国内外工程界的一个重要难题。混凝土裂缝的出现，不但影响着结构外观质量，也严重影响着工程使用寿命和安全。混凝土施工期和早期养护期收缩变形量、周围环境温度变化等是影响混凝土早期成型阶段出现裂缝问题的主要因素。工程现场结构混凝土尺度较为长大，特别是其施工期构件单元实体变形量的精准量测是准确反映已浇筑完成混凝土结构受客观环境条件制约下真实变形变化量的最可靠信息，也是决定混凝土早期开裂的主要判据。一般而言，不同强度等级混凝土的早期开裂允许变形量通常在500
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800um。而现有高精度的测距仪器，如进口莱卡等高精度测量设备，在工程现场或野外条件下的自身测量容许误差一般均不小于2mm，因此无法满足实体长大结构微米级的变形量检测和监测需求。因而，至今在工程现场无法实现在线监测混凝土精准微小实体变形量，也没有相应可靠地监控与预防开裂的有效方法和装置。

技术实现思路

[0003]为此，本专利技术实施例提供一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统，以解决现有技术中无法实现在线监测混凝土精准微小实体变形量的问题，提供相应可靠地监控与预防开裂的有效方法和装置。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统，所述系统包括激光测距模块、温度测量模块、光照度测量模块、控制模块以及数据传输模块，所述激光测距模块、温度测量模块、光照度测量模块均连接所述控制模块，所述控制模块通过数据传输模块连接云端；所述激光测距模块用于通过激光测距原理对长大结构混凝土实体构件的微小变形量进行测量；所述温度测量模块用于测量实体构件内部所选测点位置的实时温度以及外部周围环境的实时温度值和外部周围环境的实时温度值；所述光照度测量模块用于对现场光照强度进行测量；所述控制模块用于对连续测量得到的变形量、构件内外温度以及光照强度数据进行接收并处理后通过数据传输模块上传至云端；所述云端用于根据获取到的变形量数据进行分析，并对混凝土实体结构拆模前后的开裂风险进行预测，根据预测结果提出混凝土在施工养护期的防裂抗裂应对措施。
[0005]进一步地，所述系统还包括内外温度收发模块，所述内外温度收发模块连接在温度测量模块和控制模块之间，用于将测量得到的温度值传输给控制模块。
[0006]进一步地，所述系统还包括储存模块，所述储存模块连接所述控制模块，用于对获
取到的数据进行存储。
[0007]进一步地，所述激光测距模块包括激光测距机、激光测距机安装架、激光测距机反射靶标以及激光测距机反射靶标安装架，所述激光测距机与激光测距机反射靶标竖直（垂直度要求：
±5°
）埋设于施工分段分层浇筑完成的成墙体顶部并相对平行设置。
[0008]进一步地，所述控制模块具体用于：将连续测量得到的变形量、构件内外温度以及光照强度数据分别取平均值；根据得到的平均值设定有效取值区间，根据所述有效取值区间对超出区间的测量值进行剔除，并对剩余的有效测量值再次取平均作为最终的测量值。
[0009]进一步地，所述控制模块还用于：根据温度测量值和光照强度测量值对激光测距值进行温度补偿和修正。
[0010]进一步地，所述云端具体用于：根据测得的变形量数据绘制实测微应变曲线，并获取不同时段混凝土实体构件的抗拉极限容许微应变曲线；在等时间轴上对实测微应变曲线和抗拉极限容许微应变曲线的位置关系进行对比，如果抗拉极限容许微应变曲线在时间轴上始终高于实测微应变曲线且两条曲线之间的最小距离超过第一预设阈值，则判定混凝土实体结构拆模后开裂风险为低风险，如果抗拉极限容许微应变曲线在时间轴上始终高于实测微应变曲线但两条曲线之间的最小距离未超过第一预设阈值，则判定拆模后开裂风险为高风险。
[0011]进一步地，根据预测结果提出混凝土在施工及养护期的防裂抗裂应对措施，具体包括：如果抗拉极限容许微应变曲线在时间轴上始终高于实测微应变曲线但两条曲线之间的最小距离未超过第一预设阈值，则应延缓拆模；如果实测微应变曲线与抗拉极限容许微应变曲线之间的最小距离低于第二预设阈值，则应在延缓拆模的基础上，进一步采取包括保湿保温的养护措施。
[0012]本专利技术实施例具有如下优点：本专利技术实施例提出的一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统，所述系统包括激光测距模块、温度测量模块、光照度测量模块、控制模块以及数据传输模块，通过激光测距技术获取混凝土实体成型养护阶段微小变形量，能够测量混凝土收缩变形量、周围环境的光照强度与温度的变化量，能够有效地应用于各种需要在线检测混凝土施工期收缩变形量的场合，该在线测量系统结构合理，性能可靠，系统功耗小，受外界影响小，实时性好，测量精度高，数据可读性强。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0014]图1为本专利技术实施例1提供的一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统的结构示意图。
具体实施方式
[0015]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]实施例1如图1所示，本实施例提出了一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统，选用高精激光测距装置模块，结合野外工程现场光照测量和连续性修正算法，可获取工程现场施工期和早期养护阶段的现场实体长大混凝土结构构件的微小变形量；再根据实体混凝土不同龄期的理论抗裂允许变形量和混凝土内外温度代表性变化量，对实体成型混凝土的开裂可能性和防裂措施，提供可靠判定依据。
[0017]具体的，该系统包括激光测距模块、温度测量模块、光照度测量模块、控制模块以及数据传输模块，所述激光测距模块、温度测量模块、光照度测量模块均连接所述控制模块，所述控制模块通过数据传输模块连接云端。
[0018]本实施例采用工业级室内高精激光测距原理，辅以室外光照环境下激光测距修正算法和标靶灵敏度修正方法，获取稳定可靠的10微米误差量级的长大结构构件微变形量连续测量值。
[0019]激光测距模块包括激光测距机、激光测距机安装架、激光测距机反射靶标以及激光测距机反射靶标安装架，所述激光测距机与激光测距机反射靶标竖直（垂直度要求：
±5°
）埋设于墙体中并相对平行设置。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统，其特征在于，所述系统包括激光测距模块、温度测量模块、光照度测量模块、控制模块以及数据传输模块，所述激光测距模块、温度测量模块、光照度测量模块均连接所述控制模块，所述控制模块通过数据传输模块连接云端；所述激光测距模块用于通过激光测距原理对长大结构混凝土实体构件的微小变形量进行测量；所述温度测量模块用于测量实体构件内部所选测点位置的实时温度以及外部周围环境的实时温度值；所述光照度测量模块用于对现场光照强度进行测量；所述控制模块用于对连续测量得到的变形量、温度以及光照强度数据进行接收并处理后通过数据传输模块上传至云端；所述云端用于根据获取到的变形量数据进行分析，并对混凝土实体结构拆模前后的开裂风险进行预测，根据预测结果提出混凝土在施工养护期的防裂抗裂应对措施。2.根据权利要求1所述的一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统，其特征在于，所述系统还包括内外温度收发模块，所述内外温度收发模块连接在温度测量模块和控制模块之间，用于将测量得到的温度值传输给控制模块。3.根据权利要求1所述的一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统，其特征在于，所述系统还包括储存模块，所述储存模块连接所述控制模块，用于对获取到的数据进行存储。4.根据权利要求1所述的一种长大结构混凝土实体构件防裂控裂在线监测系统，其特征在于，所述激光测距模块包括激光测距机、激光测距机安装架、激光测距机反射靶标以及激光测距机反射靶标安装架，所述激光测距机与激光测距机反射靶标竖直埋设于施工分段分层浇筑完成的成墙体顶部并相对平行设置。5.根据权利要求1所述的一种长大结构混凝土...

【专利技术属性】
技术研发人员：田正宏，
申请(专利权)人：南京康斯智信工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：