[发明专利]混凝土施工期温度自动化控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及温度控制系统，具体涉及一种混凝土施工期温度自动化控制系统。

背景技术

混凝土结构的施工过程中，因为温度应力超过混凝土的抗拉强度而产生的施工期混凝土裂缝很常见。水管冷却和表面保温等措施能够较好的控制混凝土的温度应力，进而防止裂缝的产生。从最近十几年来的科学研究和工程实践看，水工混凝土温控的科学研究已经达到比较成熟的程度，特别是考虑冷却水管和表面保温的混凝土施工仿真算法已经能够达到较高的精度。但冷却水管和表面保温的现场落实情况往往不理想，导致防裂效果无法达到预期。

1、水管冷却措施落实过程中存在的问题

经过高精度仿真计算得到的水管冷却措施在现场落实方面常常很不到位，在主观方面和客观方面均有原因。具体原因有三条：一是建设管理人员和施工人员的认识不够深入，认为施工是大老粗的工作，没必要做得很细致，思想上比较松懈。二是基层施工操作人员(冷却水管操作人员)的素质良莠不齐，很多施工人员对温控防裂的认识不足，不能严格按照要求切实开展温控工作，即使是一些管理严格的工地，温控措施也不能百分之百地确保落实。三是温控措施特别是水管冷却措施在工程应用中要求比较细致，冷却水管在混凝土中的位置、冷却水的流量、水管的间距、进口温度都有严格的要求，而施工过程往往不能很好地执行这些细节要求。特别是混凝土施工过程中内部温度的控制往往靠调节流量来实现，目前流量的调节主要靠人工操作，但人工控制流量往往比较麻烦且不够精确，存在许多诸如此类的问题。

2、表面保温措施落实过程中存在的问题

在混凝土施工中，常用的钢模板没有任何保温效果，常用的木模板或竹胶模板厚度也往往达不到混凝土早龄期的保温要求。为了在混凝土的早龄期控制内外温差，防止混凝土开裂，往往需要在这些模板表面覆盖或粘贴其它的保温材料，比如聚乙烯苯板、EPE等。

大型钢模板外贴聚乙烯苯板在有肋的区域无法粘贴，保温效果受到限制；小型钢模板外侧加不便粘贴，只能简单粘贴在钢板外侧，保温效果不太理想。因为没有合适的保温模板，有的施工现场只好将混凝土闸墩全部包裹起来，非常麻烦。因此，很多施工单位不愿意在模板外表面再增加保温材料，即使采用了模板外保温的措施，这些保温材料也常常因为大风而脱落。

此外，这些保温材料的保温能力是固定的，而实际上混凝土在不同龄期时或不同天气条件下所需要的保温力度是不同的，所以固定厚度的保温材料并不是最优的保温方式。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决现有技术存在的不足，提供一种混凝土施工期温度自动化控制系统，本发明在水管冷却水流量控制方面以及表面保温控制方面有突出的进步，采用可编程控制器是实现水管冷却以及表面保温自动化控制，减少了人为因素对温控措施现场落实的影响。

技术方案：本发明所述的一种混凝土施工期温度自动化控制系统，包括可编程逻辑控制器、PC终端、温度传感器和电动球阀，所述可编程逻辑控制器与个人电脑之间相互数据传输，可编程逻辑控制器与温度传感器之间设有FX2N-4AD-PT模数转换模块，可编程逻辑控制器与电动球阀之间设有FX2N-2AD数模转换模块；所述PC终端内运行有相应的可视化控制系统软件；所述温度传感器将探测的实际温度数据通过FX2N-4AD-PT模数转换模块转换后传输至可编程逻辑控制器，由可编程逻辑控制器将实际探测的温度数据传送给个人电脑，个人电脑中的可视化控制系统软件将实测温度历史曲线与预先给定温度历史曲线进行对比，反馈得出阀门开度值，再将该阀门开度值回传至可编程逻辑控制器，然后经过FX2N-2AD数模转换模块转换为电流信号，进而控制电动球阀的阀门开度。

进一步的，所述可编程逻辑控制器与个人电脑之间通过USB-SC09数据线进行数据通信传输。

进一步的，所述温度传感器采用PT100温度探头。

进一步的，所述可编程逻辑控制器采用GX Developer作为编程软件。

进一步的，所述可视化控制系统软件由Visual Basic 6.0设计来实现运行界面可视化。

在实际应用中，先根据实际混凝土施工的工况，建立模型进行仿真计算得到最优理想的温度历时曲线，并将该温度历时曲线作为预先给定历时曲线，传输至可视化控制系统软件，与实测的温度历史曲线作对比。

有益效果：本发明既可以精确控制混凝土内温度自动随着最优温度历时曲线发展。还能够精确控制混凝土表层温度梯度在设定的范围内。