凝土智能通水冷却单元，用于通过改变通水参数来控制混凝土内部温度； 混凝土暴露面智能养护单元，用于对混凝土暴露面进行养护； 混凝土暴露面智能保温单元，用于对混凝土暴露面进行保温； 智能接缝灌浆单元，通过对接缝灌浆温度和灌浆管的控制来调控横纵缝接缝灌浆；控制中心，用于接收骨料智能预冷控温单元、混凝土智能拌合控温单元、混凝土饶筑仓内智能小环境单元、混凝土智能通水冷单元、混凝土暴露面智能养护单元、混凝土暴露面智能保温单元、智能接缝灌浆单元的实时测量数据，并根据各个单元实时测量的数据及气温信息来计算满足温控要求的目标参数，并下发指令给对应的单元，实现浇筑各个环节的智能控制；同时用于实时判定各个单元运行条件是否满足，不满足则进行报警。2.根据权利要求1所述的大体积混凝土全过程智能温度控制系统，其特征在于:所述骨料智能预冷控温单元具有风冷机组、风冷机组控制部件；风冷机组控制部件用于接收控制中心下发指令来自动调控风冷机组的风时、风速、风温。3.根据权利2要求的大体积混凝土全过程智能温度控制系统，其特征在于:所述混凝土智能拌合控温单元包括拌合用水水温测控部件、加冰量控制部件、砂温测控部件、水泥温度测控部件、粉煤灰温度测控部件； 拌合用水水温测控部件布置在拌合楼供水管路处，并与冷却机组连接，测量得到实时拌合水温度并发送给控制中心，控制中心根据实时测量的骨料温度、粉煤灰温度、砂温度、水泥温度、冰温、冰量、机口温度、入仓温度、浇筑温度、内部温度及气温自动计算得到目标拌合水温度，下发指令给冷却机组和拌合用水水温测控部件来实现拌合水温度的自动控制; 加冰量控制部件布置在拌合楼加冰设备处，测量得到实时加冰温度、实时加冰量、实时拌合水量、实时拌合水温，控制中心根据实时测量的骨料温度、粉煤灰温度、砂温度、水泥温度、机口温度、入仓温度、浇筑温度、内部温度及气温自动计算得到目标加冰量，并下发指令给加冰设备和拌合用水水温测控部件来实现冰水比例的自动控制； 砂温测控部件布置在拌合楼，测量得到实时砂温度，控制中心根据实时测量的骨料温度、水温、加冰量、冰温、粉煤灰温度、水泥温度、机口温度、入仓温度、浇筑温度、内部温度及气温自动计算得到目标砂温度，并下发指令给砂温测控部件来实现砂温的自动控制； 水泥温度测控部件布置在拌合楼，测量得到实时水泥温度，控制中心根据实时测量的骨料温度、水温、加冰量、冰温、粉煤灰温度、砂温、水泥温度、机口温度、入仓温度、浇筑温度、内部温度及气温自动计算得到目标水泥温度，并下发指令给水泥温度测控部件来实现水泥温度的自动控制； 粉煤灰测控部件布置在拌合楼，测量得到实时粉煤灰温度，控制中心根据实时测量的骨料温度、水温、加冰量、冰温、砂温度、水泥温度、机口温度、入仓温度、浇筑温度、内部温度及气温自动计算得到目标粉煤灰温度，并下发指令给粉煤灰测控部件来实现粉煤灰温度的自动控制。4.根据权利3要求的大体积混凝土全过程智能温度控制系统，其特征在于:所述混凝土浇筑仓内智能小环境单元具有仓面小环境监测部件，仓面小环境监测部件布置在施工仓面，测量得到实时仓面温度、湿度、风速、风向，并发送给控制中心，控制中心自动计算得到喷雾机目标控制参数来实现仓面小环境的智能控制。5.根据权利4要求的大体积混凝土全过程智能温度控制系统，其特征在于:所述混凝土智能通水冷却单元包括在通水管路布置的测控装置、换向装置，控制中心基于实时测量的数据，运用经过率定和验证的预测分析模型，通过测控装置和换向装置对通水流向、流量、水温进行控制。6.根据权利5要求的大体积混凝土全过程智能温度控制系统，其特征在于:所述混凝土暴露面智能养护单元具有在混凝土养护管路上安装的电磁阀、控制单元，控制中心根据实时测量的混凝土内外温度及气温进行计算，并下发是否需要养护的指令给混凝土暴露面智能养护单元，从而实现对混凝土仓面、上下游面、侧面的流水养护。7.根据权利6要求的大体积混凝土全过程智能温度控制系统，其特征在于:所述混凝土暴露面智能保温单元具有在混凝土内部布置的温度传感器、在混凝土表面布置的温度梯度仪或测温光纤，控制中心根据大体积混凝土的实际浇筑情况实时搜索暴露面，天气预报、实测气温、混凝土内部温度、混凝土表面温度信息，通过应力仿真计算暴露面长周期应力及短周期应力并对二者进行叠加，根据应力分析结果及实际采用的保温材料参数特性，给出是否需要保温及保温层厚度的建议，并发指令至施工人员移动终端，施工人员根据指令进行保温。8.根据权利7要求的大体积混凝土全过程智能温度控制系统，其特征在于:所述智能接缝灌浆单元具有在缝部位布置的测缝计、在混凝土内布置的内部温度传感器，控制中心根据实时测量的内部温度值及缝开度，判断内部温度是否达到接缝灌浆温度，若达到接缝灌浆目标温度，则判断缝开度是否满足灌浆要求，若达到灌浆要求则发送指令来灌浆。9.根据权利要求1的大体积混凝土全过程智能温度控制系统，其特征在于:控制中心通过有线/无线方式分别与骨料智能预冷单元、混凝土智能拌合单元、混凝土饶筑仓智能小环境单元、混凝土通水冷却单元、混凝土暴露面养护单元、智能保温单元、接缝灌楽单元进行通讯，无线方式包括蓝牙、GPS、ZigBee、云技术、互联网、物联网方式。10.一种大体积混凝土全过程智能温度控制方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)在坝址区设置气象站，实时测量气温、雨情、风向、风速信息； (2)在固定机房布置控制中心的总控室，总控室内装有智能监控测控服务器，智能测控服务器与分控站的智能测控装置通过网络连接； (3)控制中心的总控室与国家气象中心或地方气象中心连接，关联天气预报信息； (4)在坝址区设置控制中心的分控站，分控站内装有智能测控装置； (5)在坝址区布置太阳辐射仪，太阳辐射仪与分控站的智能测控装置连接，实时测量太阳辐射热，并自动传输至总控室的智能监控测控服务器； (6)在拌合楼布置骨料智能预冷单元，对骨料进行风冷控温； (7)在拌合楼布置混凝土智能拌合单元，通过拌合水控温、冰水比例、水泥控温、砂控温及粉煤灰控温对混凝土拌合进行控温； (8)在施工仓面布置混凝土浇筑仓智能小环境单元，对浇筑仓内温湿度进行控制； (9)布置混凝土通水冷却单元，通过改变通水参数来控制混凝土内部温度； (10)布置混凝土暴露面智能养护单元对混凝土暴露面进行养护； (11)布置混凝土智能保温单元，对混凝土暴露面进行保温； (12)布置智能接缝灌浆单元，通过对接缝灌浆温度和灌浆管的控制实现横纵缝的智能灌浆； (13)控制中心，接收骨料智能预冷单元、混凝土智能拌合单元、混凝土饶筑仓智能小环境单元、混凝土通水冷却单元、混凝土暴露面智能养护单元、智能保温单元、智能接缝灌楽单元的实时测量数据，并根据气温来计算满足温控要求的目标参数，并下发指令给对应的单元，实现各个浇筑环节的智能控制；同时实时判定各个单元运行条件是否满足，不满足则进行报警。
【专利摘要】本申请公开一种大体积混凝土全过程智能温度控制系统，其能够实现混凝土原材料、拌合、运输、入仓、平仓、振捣、养护、通水冷却、接缝灌浆全过程温控信息的自动感知、传输、互联、共享及控制，实现基于互联网、物联网技术的温控防裂的全要素、全过程管理，从而有效防止大体积混凝土裂缝的发生，提高混凝土的施工质量。该系统包括骨料智能预冷控温单元、混凝土智能拌合控温单元、混凝土浇筑仓内智能小环境单元、混凝土智能通水冷却单元、混凝土暴露面智能养护单元、混凝土暴露面智能保温单元、智能接缝灌浆单元、控制中心。还提供了控制方法。
【IPC分类】G05D23/20, G05B19/418
【公开号】CN105045307
【申请号】CN201510516120
【发明人】张国新, 刘毅, 李松辉, 张磊, 刘有志
【申请人】中国水利水电科学研究院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月20日