【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于大体积混凝土施工领域，尤其涉及一种用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统及方法。
技术介绍
1、大体积混凝土温度裂缝控制是土木工程领域常见问题之一。在大体积混凝土结构的施工过程中，水泥的水化反应会产生大量的水化热，使混凝土内部温度升高，当温升达到峰值后温度下降，在升温－降温过程混凝土内部会产生一个不均匀的温度场，外部冷混凝土受到内部热混凝土的膨胀和收缩的约束，从而产生温度应力，应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土会产生裂缝，导致大体积混凝土的承载能力、防水性能及耐久性能降低，影响结构安全。
2、所以现实中对于大体积混凝土温度裂缝控制是非常有必要的。
3、大体积混凝土的传统监控方式中存在的温控措施滞后问题；但是通常情况下，大体积混凝土温控过程还受到施工工况、混凝土性能以及现场施工管理多重因素的影响，夏季高温工况和冬季低温工况下混凝土温差过大会导致的应力约束过大、容易开裂的问题。因此，工程中需要提高对大体积混凝土温控的全过程防裂的认识，才有利于混凝土整体的裂缝控制。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统及方法，本专利技术要解决的技术问题是如何避免夏季高温工况和冬季低温工况下大体积混凝土凝固过程中，导致应力约束过大，容易开裂的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，包括无线数据采集通信模块、数据分析处理模块、远端监控平
3、温度无线监测模块采集温度信息，并通过无线传输的方式发送至无线数据采集通信模块，无线数据采集通信模块再将温度信息传送给数据分析处理模块和远端监控平台，数据分析处理模块对所述温度信息进行分析计算，数据分析处理模块将计算结果传送给远端监控平台，温度无线监测模块根据计算结果判断是否指示预警模块进行报警；
4、养护模块采集温度湿度信息，并通过无线传输的方式发送至无线数据采集通信模块，无线数据采集通信模块再将温度湿度信息传送给数据分析处理模块和远端监控平台，数据分析处理模块对所述温度湿度信息进行分析，养护模块根据分析结果控制智能养护机对混凝土进行养护；
5、管冷循环控制模块通过温控系统采集温度流量信息，并通过无线传输的方式发送至无线数据采集通信模块，无线数据采集通信模块再将所述温度流量信息传送给数据分析处理模块和远端监控平台，数据分析处理模块对所述温度流量信息进行分析计算，管冷循环控制模块根据计算结果指示流量阀进行开度调整；
6、控温系统包括多级调温装置、温度传感器和流量计，距离大体积混凝土表面第一设定距离设置一级调温装置，距离大体积混凝土表面第二设定距离设置二级调温装置，距离大体积混凝土表面第三设定距离设置三级调温装置，依次类推，进行多级调温装置的设置；
7、其中，第一设定距离设置小于第二设定距离设置，第二设定距离小于第三设定间距；
8、每级调温装置为柔性纤维管网结构，能够调节混凝土内外温度，还能吸收温度应力；
9、柔性纤维管网结构内部具有腔体，所述腔体内部容纳有下一级调温装置；每级调温装置独立控制。
10、进一步的，温度无线监测模块包括温度传感器；养护模块包括温度传感器和湿度传感器。
11、进一步的，多级调温装置构成回字型结构，柔性纤维管网结构由柔性管交织而成，通过向柔性管中通入不同温度的水对混凝土內表温差起到调节作用。
12、进一步的，远端监控平台包括手机端和电脑端。
13、本专利技术提供了一种用于大体积混凝土施工的温度监测控制方法，利用上述用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，包括以下步骤：
14、步骤s1：温度无线监测模块采集混凝土表面温度和内部温度数据，并通过无线传输的方式发送至无线数据采集通信模块，无线数据采集通信模块再将温度信息传送给数据分析处理模块和远端监控平台；
15、步骤s2：监控平台显示各监测点的温度变化情况，同时，数据分析处理模块对所述温度信息进行分析计算，计算得出混凝土的内表温差和内部最高温度，并自动生成对应的温度变化曲线，数据分析处理模块将计算结果传送给远端监控平台，温度无线监测模块根据计算结果判断是否指示预警模块进行报警；
16、步骤s3：养护模块采集混凝土内部温度、养护区域的温度和湿度及周围环境的温度，并通过无线传输的方式发送至无线数据采集通信模块，无线数据采集通信模块再将温度和湿度信息传送给数据分析处理模块和远端监控平台，数据分析处理模块根据预先设定的处理规则判断混凝土所处的养护阶段，养护模块根据数据分析处理模块的分析结果控制智能养护机对混凝土进行养护；
17、步骤s4：在夏季，在浇筑完成时，管冷循环控制模块启动一级调温装置，对大体积混凝土外围部分进行降温，避免外界环境加速混凝土内部的升温；同时，管冷循环控制模块启动三级调温装置实施降温，为对混凝土的水化升温进行降温，数据分析处理模块计算温降数据，调节三级调温装置的流量阀开度；当混凝土内部中心温度高于第一设定温度值时，管冷循环控制模块启动二级调温装置实施降温，数据分析处理模块计算温降数据，调节二级调温装置的流量阀开度；通过多级调温装置，降低混凝土内部最高温度，避免混凝土内部产生较大的拉伸变形；
18、在冬季时，在浇筑完成时，当混凝土表面温度低于预设启动温度时，管冷循环控制模块启动一级调温装置，对大体积混凝土外围部分进行升温，避免混凝土内部与混凝土外围形成较大温差，降低温度应力，减少混凝土表面的热扩散，使混凝土温度梯度的变化趋于平缓，防止混凝土产生裂缝；直到混凝土凝结硬化完成，关闭一级调温装置；启动一级调温装置的同时，管冷循环控制模块启动三级调温装置实施降温，为混凝土的水化升温进行降温，数据分析处理模块计算温降数据，调节三级调温装置的流量阀开度；当混凝土内部中心温度高于第一设定温度值时，管冷循环控制模块启动二级调温装置实施降温，数据分析处理模块计算温降数据，调节二级调温装置的流量阀开度。
19、进一步的，所述步骤s2中，当内表温差大于20℃时指示预警模块进行报警，内部最高温度大于65℃指示预警模块进行报警；监测数据能够存储在远端监控平台中，检查者可随时通过在线或者下载等方式查询监测结果。
20、进一步的，所述步骤s3中，数据分析处理模块根据预先设定的处理规则判断混凝土所处的养护阶段，夏季时，当混凝土内部中心温度和/或养护区域的温度湿度达到夏季喷洒阈值时，养护模块指示智能养护机进行喷洒养护；冬季时，当养护区域的温度湿度和/或周围环境的温度低于冬季蒸汽温度阈值时，养护模块指示智能养护机进行蒸汽养护；远端监控平台能够将接收到的工况信息存储下来，后台根据需要设置不同权限的账号，包括管理人员账号和用户账号，并赋予账号不同信息的查询权限，设置多平台查询访问，可通过电脑端或者微信公众号登入查询。
21、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，其特征在于，包括无线数据采集通信模块、数据分析处理模块、远端监控平台、预警模块、温度无线监测模块、养护模块以及管冷循环控制模块；
2.根据权利要求1所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，其特征在于，温度无线监测模块包括温度传感器；养护模块包括温度传感器和湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，其特征在于，多级调温装置构成回字型结构，柔性纤维管网结构由柔性管交织而成，通过向柔性管中通入不同温度的水对混凝土內表温差起到调节作用。
4.根据权利要求1所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，其特征在于，远端监控平台包括手机端和电脑端。
5.一种用于大体积混凝土施工的温度监测控制方法，其特征在于，利用权利要求1-4任一项所述用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，当内表温差大于20℃时指示预警模块进行报警，内部最高温度大于65
7.根据权利要求5所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，数据分析处理模块根据预先设定的处理规则判断混凝土所处的养护阶段，夏季时，当混凝土内部中心温度和/或养护区域的温度湿度达到夏季喷洒阈值时，养护模块指示智能养护机进行喷洒养护；冬季时，当养护区域的温度湿度和/或周围环境的温度低于冬季蒸汽温度阈值时，养护模块指示智能养护机进行蒸汽养护；远端监控平台能够将接收到的工况信息存储下来，后台根据需要设置不同权限的账号，包括管理人员账号和用户账号，并赋予账号不同信息的查询权限，设置多平台查询访问，可通过电脑端或者微信公众号登入查询。
8.根据权利要求5所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，在夏季，在浇筑完成时，管冷循环控制模块启动一级调温装置，对大体积混凝土外围部分进行降温，避免外界环境加速混凝土内部的升温；第一温度传感器A实时采集混凝土表面和一级调温装置之间的混凝土温度，传输到数据分析处理模块，并与上一时刻的混凝土温度对比，计算温降数据，当温降数据小于第一设定温降值时，管冷循环控制模块指示一级调温装置的流量阀增大开度；当温降数据小于第二设定温降值且大于第一设定温降值时，一级调温装置的流量阀开度不进行调整；当温降数据大于第二设定温降值时，管冷循环控制模块指示一级调温装置的流量阀开度减小；其中，第二设定温降值大于第一设定温降值；
9.根据权利要求8所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，在冬季时，在浇筑完成时，第四传感器D检测混凝土表面温度，传输到数据分析处理模块，与预设启动温度对比，当第四传感器D检测的混凝土表面温度小于预设启动温度时，管冷循环控制模块启动一级调温装置，对大体积混凝土外围部分进行升温，缩小混凝土内部与混凝土外围形成的温差，降低温度应力，减少混凝土表面的热扩散，使混凝土温度梯度的变化趋于平缓，防止混凝土产生裂缝；第一温度传感器A实时采集混凝土表面和一级调温装置之间的混凝土温度，传输到数据分析处理模块，与上一时刻的混凝土温度对比，计算温升数据，当温升数据小于第一设定温升值时，管冷循环控制模块指示一级调温装置的流量阀开度增大；当温升数据小于第二设定温升值且大于第一设定温升值时，一级调温装置的流量阀开度不进行调整；当温升数据大于第二设定温升值时，管冷循环控制模块指示一级调温装置的流量阀开度减小；直到温度传感器A检测的温度等于预设温度值，一级调温装置进行恒温控制，使温度传感器A检测的温度始终等于预设温度值，直到混凝土凝结硬化完成；
10.根据权利要求9所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制方法，其特征在于，第一温降设定值为0.1℃，第二温降设定值为0.2℃；第一设定温升值为0.1℃，第二设定温升值为0.2℃。
...【技术特征摘要】
1.一种用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，其特征在于，包括无线数据采集通信模块、数据分析处理模块、远端监控平台、预警模块、温度无线监测模块、养护模块以及管冷循环控制模块；
2.根据权利要求1所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，其特征在于，温度无线监测模块包括温度传感器；养护模块包括温度传感器和湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，其特征在于，多级调温装置构成回字型结构，柔性纤维管网结构由柔性管交织而成，通过向柔性管中通入不同温度的水对混凝土內表温差起到调节作用。
4.根据权利要求1所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，其特征在于，远端监控平台包括手机端和电脑端。
5.一种用于大体积混凝土施工的温度监测控制方法，其特征在于，利用权利要求1-4任一项所述用于大体积混凝土施工的温度监测控制系统，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制方法，其特征在于，所述步骤s2中，当内表温差大于20℃时指示预警模块进行报警，内部最高温度大于65℃指示预警模块进行报警；监测数据能够存储在远端监控平台中，检查者可随时通过在线或者下载等方式查询监测结果。
7.根据权利要求5所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制方法，其特征在于，所述步骤s3中，数据分析处理模块根据预先设定的处理规则判断混凝土所处的养护阶段，夏季时，当混凝土内部中心温度和/或养护区域的温度湿度达到夏季喷洒阈值时，养护模块指示智能养护机进行喷洒养护；冬季时，当养护区域的温度湿度和/或周围环境的温度低于冬季蒸汽温度阈值时，养护模块指示智能养护机进行蒸汽养护；远端监控平台能够将接收到的工况信息存储下来，后台根据需要设置不同权限的账号，包括管理人员账号和用户账号，并赋予账号不同信息的查询权限，设置多平台查询访问，可通过电脑端或者微信公众号登入查询。
8.根据权利要求5所述的用于大体积混凝土施工的温度监测控制方...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹擎宇，周俊成，宋家茂，郝挺宇，刘远征，于英俊，郝萧斌，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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