[发明专利]混凝土智能冷却通水系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土通水冷却温度控制系统。

背景技术

水利水电工程大体积混凝土的通水冷却降温，是解决水利水电工程大坝混凝土水化热引起的温度应力和达到设计要求的封拱灌浆温度必须采取的技术措施。水利水电工程通水冷却技术复杂，为工程建设设计与研究重要内容，目前通水冷却的监控为人工记录，然后根据记录数据进行人工调控。

通水冷却需根据具体施工情况分别采取初期、中期、后期通水，而且需根据仪器监测的温度变化来指导调整冷却通水流量，在总结得出通水降温规律后，形成相对完善的通水流量控制办法，同时需根据温度监控情况和边界条件采取个性化通水措施。需根据具体情况，检测每根冷却水管的温度与流量，检测坝块温度或坝块间灌缝张开度，控制总通水量等工作。

混凝土坝块的冷却水管与监控仪器通常引入施工或交通廊道内，其监控环境恶劣，监控调控工作量非常大，同时需根据监控数据进行整理分析，然后进行调控，导致调控滞后，且需人工一个一个数据的检测，每天检测数据有限，对温控通水突然变化不能及时反馈，对某些混凝土块温度陡升陡降等不利因素不能做出及时的反馈与调控，无法对大坝空间温度场突变做出及时有效的监控，影响大坝通水冷却质量，不利于工程质量的控制与管理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种混凝土智能冷却通水系统，可以使混凝土降温更加均衡，最大限度降低混凝土温度拉应力，防止混凝土出现裂缝。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种混凝土智能冷却通水系统：1)在混凝土中安装温度传感器测量混凝土温度；2)在冷却水管上安装有电动控制阀、流量传感器，进、出水端安装有温度传感器；3)在电动控制阀附近安装有测控装置，测控装置通过电缆与传感器和电动控制阀连接；4)多个测控装置通过工业总线与工控机连接；5)根据测控装置采集的温度、流量信号以及电动控制阀的开度信息，工控机内的程序发出对电动控制阀的控制信号，由测控装置实施对电动控制阀的控制以调节流量和选择不同水温，从而实现最大限度的降低温度梯度，降低混凝土温度拉应力，达到防止混凝土出现裂缝的效果。

所述的电动控制阀安装在冷却水管的主管或支管上，每组水管安装1-2个；采用一种水温的冷却通水系统安装1个，采用两种水温的冷却通水系统安装2个，每个与不同温度的主水管连通。

温度传感器同时安装在每组冷却水管主管或支管的进水端和出水端，温度传感器与测控装置通过电缆连接。

流量传感器安装在每组冷却水管主管或支管的进水端或出水端，流量传感器通过电缆与测控装置连接。

所述的冷却水管为多组，每组为一个测量单元，一个测控装置同时测控多个测量单元，多个测控装置通过工业总线与工控机连接。

所述的工控机内的程序可实现定时对所有连接的测控单元的巡检，程序将巡检数据与设定的控制曲线进行比较计算，并据此向测控装置发出调整开度指令，通过测控装置控制开度实现冷却水管的流量调节和不同水温的选择。

所述的控制曲线根据混凝土温度设计要求、通水参数、混凝土特性与边界条件以及相邻块混凝土温度场确定，动态调整。

本发明提供的一种混凝土智能冷却通水系统，通过传感器采集混凝土内的温度、冷却水管的进、出水温度和流量，测控装置通过遥测采集上述温度和流量信息以及电动控制阀的开度信息，通过工业总线传送给工控机，然后工控机通过内置程序比较控制曲线，由程序发送控制指令给测控装置，由测控装置控制冷却水管上的电动控制阀的开度，从而实现冷却水流量的控制和水温的选择。

通过测控装置的优化设计和优化的工业总线结构，测控的单元总数可以达到5000个左右，从而实现大型水电工程大体积混凝土的冷却通水自动化测控。

通过程序和程序内部的控制参数的设定，程序除了可以控制不同冷却水管的冷却水流量，更可以控制电动控制阀连通不同温度的主水管，从而实现最大限度的降低温度梯度，降低混凝土温度拉应力，达到防止混凝土出现裂缝的效果。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式