一种大体积混凝土智能温控系统及施工方法与流程

本发明涉及混凝土施工，更具体地说，特别涉及一种大体积混凝土智能温控系统及施工方法。

背景技术：

1、大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。大体积混凝土结构断面尺寸比较大，一般都是超长、超宽、超厚。现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。

2、大体积混凝土温度控制是在混凝土施工过程中，为防止由于温度原因导致混凝土裂缝所采取的措施，在混凝土施工中要严格实施温度控制，保证建筑结构的安全和正常使用。

3、在现有的大体积混凝土温度控制时，一般采取预先掩埋一根通管，然后在混凝土施工结束后，在对通管通入水流，通过水流对混凝土内侧降温。这种方法主要存在以下不足：

4、第一，无法实现实时监测，智能化程度低，混凝土温度、冷却水温度等都依靠经验判断进行手动调节，操作繁琐且不能实时监测大体积混凝土不同位置的温度；

5、第二，冷却水不能循环利用，且施工成本高，水流从水箱处进行冷却水的补充，通过一端进入冷却水管后，在另一端排出，最后在降温后水流直接排放，导致水资源的浪费；

6、第三，降温效果差，不能起到很好的降温作用，不可以实现全域降温，极易造成混凝土裂缝。

7、因此，本领域亟待提出一种温度实时监测、智能化程度高、水循环利用、施工成本低且降温效果好的新型大体积混凝土智能温控系统。

技术实现思路

1、为了克服现有施工技术中存在的大体积混凝土温度无法实时监测、水资源浪费、施工成本高且降温效果差的不足，本发明提供一种大体积混凝土智能温控系统及施工方法，本发明通过以下技术方案实现。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种大体积混凝土智能温控系统，包括：

3、温控系统平台、温度传感器、大体积混凝土、系统水箱、系统水泵、输水管、循环冷却装置、冷却水管组件、温控执行器；

4、所述冷却水管组件包括埋设于所述大体积混凝土内部的多层冷却水管，所述系统水箱通过所述输水管与所述冷却水管组件的入口连接，所述循环冷却装置通过所述输水管与所述冷却水管组件的出口连接，所述系统水箱和所述循环冷却装置通过所述输水管连接，所述系统水泵连接在所述输水管上，所述温控执行器设置在所述冷却水管组件上；

5、所述温控系统平台分别与所述温度传感器、所述系统水泵和所述温控执行器电连接，所述温控系统平台被配置为接收所述温度传感器发送的温度信号后进行数据处理，生成温度数据，并基于温度数据向所述系统水泵和所述温控执行器发送控制指令；

6、所述温度传感器包括设置在大体积混凝土内部的若干个内部测温传感器、设置在所述大体积混凝土外部的若干个外部测温传感器、靠近所述冷却水管组件入口的进水口温度传感器，以及靠近所述冷却水管组件出口的出水口温度传感器。

7、优选的，所述冷却水管组件的每层所述冷却水管上分别设置有温控执行器。

8、优选的，所述内部测温传感器的位置分别与多层所述冷却水管的位置对应，所述温控系统平台用于在某个所述内部测温传感器的温度数据超出参数时，向该所述内部测温传感器对应一层的所述冷却水管上的所述温控执行器发送控制指令。

9、优选的，所述温控系统平台包括温控终端和处理模块，所述温控终端用于进行数据监控、数据采集、数据存储以及设置参数，所述处理模块用于基于温度数据和参数向所述温控终端发送控制指令，所述温控终端将所述控制指令下达至所述温控执行器和所述系统水泵。

10、优选的，所述处理模块包括：

11、智能控制模块，用于在所述内部测温传感器的温度数据超出判断条件时，发送控制所述温控执行器调节开度的控制指令；

12、温差传感模块，用于计算所述内部测温传感器与所述外部测温传感器的温度数据的差值d1，以及判断所述差值d1大于参数时发送控制所述系统水泵启动的控制指令，判断所述差值d1小于参数时发送控制指令使所述系统水泵关闭；

13、温度传感模块，用于判断所述内部测温传感器的温度数据大于参数时，发送控制所述系统水泵启动的控制指令，以及判断所述内部测温传感器的温度数据小于参数时，发送控制所述系统水泵关闭的控制指令；

14、热量传感模块，用于计算所述进水口温度传感器与所述出水口温度传感器的温度数据的差值d2，以及根据所述差值d2和工程实际参数计算得出水的热量。

15、优选的，所述温控系统平台还包括警示装置和用于供电的动力电池，

16、至少一个所述内部测温传感器的温度数据超出参数时触发所述警示装置，

17、所述内部测温传感器和所述外部测温传感器的温度数据的差值d1大于参数时触发所述警示装置。

18、优选的，所述循环冷却装置包括箱体，所述箱体上设置有通风口，还包括设置在所述箱体中的：

19、散热器；

20、进水通道，其与所述散热器的一端连接，并通过所述输水管连接所述冷却水管组件的出口；

21、出水通道，其与所述散热器的另一端连接，并通过所述输水管连接所述系统水箱；

22、喷淋系统，其设置在所述散热器上端；

23、集水器，其连接于所述喷淋系统；

24、储水池，其设置在所述散热器下端；

25、循环水泵，其通过内部管道连接在所述储水池和所述集水器之间。

26、优选的，所述大体积混凝土内部在高度方向上布置多层内侧点，每层所述内侧点包括多个在水平方向间隔布置多个内侧点，所述内部测温传感器分布于所述内侧点；

27、所述大体积混凝土表面设置间隔分布的外测点，所述外部测温传感器分布于所述外侧点。

28、优选的，所述冷却水管组件的多层冷却水管沿着高度方向布置，每层所述冷却水管包括在水平方向上螺旋盘绕的两根冷却水管，所述两根冷却水管中的冷却水流动方向相反。

29、根据本发明的第二方面，提供了一种大体积混凝土智能温控系统的施工方法，包括以下步骤：

30、步骤一：施工准备

31、首先进行垫层施工、钢筋绑扎、预埋件安装、模板安装，在模板上设置用于布置冷却水管组件的预留孔洞；

32、步骤二：冷却水管组件埋设

33、布置冷却水管组件的多层冷却水管，在冷却水管组件上设置温控执行器；

34、步骤三：温控系统平台布设

35、通过输水管连接系统水箱、系统水泵和冷却水管组件；

36、布置温度传感器，温控系统平台与温度传感器、系统水泵、温控执行器电连接；

37、安装循环冷却装置，通过输水管使循环冷却装置与冷却水管组件和系统水箱连接，形成循环通道；

38、步骤四：混凝土浇筑

39、对混凝土进行配合比设计并选择原料，控制浇筑温度，分层浇筑混凝土；

40、步骤五：混凝土冷却降温

41、待混凝土初凝后，启动温控系统平台，温控系统平台接收温度传感器发送的温度信号后进行数据处理，生成温度数据，并基于温度数据向系统水泵和温控执行器发送控制指令，使混凝土降温；

42、步骤六：混凝土调整养护

43、混凝土浇注完成后，温控系统平台基于内部测温传感器的温度数据向温控执行器发送控制指令；

44、步骤七：混凝土检测验收。

45、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

46、温控系统平台可以通过设置的若干个内部测温传感器、若干个外部测温传感器、进水口温度传感器、出水口温度传感器，实现对大体积混凝土内部不同位置、大体积混凝土表面、冷却水管组件的入口和出口处温度的实时监测，实现全方面测温，且测温过程操作简单；冷却水管组件的多层冷却水管能够在大体积混凝土内部的不同位置进行降，解决大体积混凝土内温度不均、系统调控不及时等问题，从而达到系统温控的均等化、自动化、智能化，避免了大体积混凝土裂缝现象的出现，提高了大体积混凝土施工养护质量，充分保证了建筑结构的安全和正常使用；

47、冷却水管组件中的冷却水对大体积混凝土降温后，通过输水管运送至冷却循环冷却装置，冷却循环冷却装置将冷却水进行降温后通过输水管最终传输至系统水箱，实现水的循环利用，减少冷却水的消耗，节省了水资源，能够降低成本，改善了现有技术中对大体积混凝土进行冷却时存在的消耗的冷却水水量大，成本高的问题。