[发明专利]一种基于冻结参数的供冷量监测控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于冻结参数的供冷量监测控制系统，其特征在于，至少包括总控平台(9)和传感器模块(3)，其中，

所述传感器模块(3)布设于联络通道(1)的冻结管(2)处和测温管(4)处以获取联络通道的受压情况和冻结壁的形成情况，其中，

所述总控平台(9)基于所述传感器模块(3)于积极冻结之前检测到的联络通道的受压情况将冻结壁厚度的优选过程分为初选、校准和比选，并且基于所述传感器模块(3)于积极冻结之中检测到的冻结壁形成情况控制冻结站(8)的冻结效率。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述总控平台(9)基于所述传感器模块(3)获取的联络通道的受压情况对冻结壁厚度进行初选；

所述传感器模块(3)至少设置于所述联络通道(1)两侧的楔形区中，以获取所述联络通道(1)具有稳定性的力的大小；

所述总控平台(9)基于设置于所述联络通道(1)中的所述传感器模块(3)构建掌子面模型以获取冻结壁受力分布。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述总控平台(9)基于所述传感器模块(3)获取的外部荷载和由初选过程得到的冻结壁厚度对冻结壁进行有限元分析以对冻结壁厚度的初选进行校准。

4.根据权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，所述总控平台(9)至少建立联络通道的三维模型以进行比选；所述总控平台(9)基于土层物理力学参数建立三维模型；所述总控平台(9)至少基于流固耦合理论对富水层联络通道冻结壁厚度进行比选；其中，

所述总控平台(9)按照将建立好的三维模型进行赋值的方式激活冻结壁结构，并且完成施工模拟；所述总控平台(9)基于赋值模拟的结果对最小厚度进行比选。

5.根据权利要求1～4任一项所述的系统，其特征在于，所述总控平台(9)基于三维模型对初选获得的最小厚度进行比选，以使得获取的最终最小厚度满足富水层施工特点；所述总控平台(9)通过所述三维模型的变形监测点判断冻结壁所需厚度，其中，

所述三维模型变形监测点包括：模型拱顶沉降、拱底隆起和拱腰收敛的变化过程中的突变点。

6.根据权利要求1～5任一项所述的系统，其特征在于，所述总控平台(9)至少上述冻结壁最小厚度和冻结壁形成情况控制所述冻结站(8)的冻结效率，其中，

所述冻结站(8)至少被配置为冻结模块和盐水模块，所述冻结模块包括冻结机、冻结塔、水箱和水泵，所述冻结机、冻结塔、水箱和水泵之间通过管道连接以形成循环管线，所述冻结机和水泵的进出口、所述冻结塔的进水口均设有控制阀门；所述盐水模块包括盐水箱和盐水泵，所述盐水箱、盐水泵、冻结机和导管之间通过盐水管连接，所述盐水泵进出水口设有控制阀门；在进行积极冻结时，所述总控平台(9)至少基于冷却水温度和盐水温度调节冻结机的运行参数以保障冻结壁满足冻结条件。

7.根据权利要求1～6任一项所述的系统，其特征在于，所述总控平台(9)基于冻结壁形成情况对盐水温度进行对应的调节以使得冻结壁形成情况符合计算出的冻结壁最小厚度；其中，

所述总控平台(9)至少基于冻结壁厚度增加的曲线去动态调节盐水温度变温曲线。

8.根据权利要求1～7任一项所述的系统，其特征在于，所述总控平台(9)基于冻结壁温度监测对冻结壁温度曲线进行有限元分析以对冻结壁厚度的形成情况进行预测；其中，

所述总控平台(9)汇总设置于测温管的传感器模块检测到的冻结数据和温度变化曲线以计算处冻结壁发展平均速度；所述总控平台(9)基于冻结孔偏斜测算冻结壁最大孔间距以计算处冻结壁交圈时间，从而得到冻结壁厚度；所述总控平台(9)基于检测到的冻结壁厚度与计算出的冻结壁最小厚度进行比较以调整所述冻结站(8)的冻结效率。