预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制方法及装置与流程

本技术涉及自动化控制，尤其涉及预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制方法及装置。

背景技术：

1、当前，在预制梁蒸汽养护过程中，由于预制梁体积庞大、结构复杂，蒸汽在养护棚内的流动分布不均以及混凝土水化热等因素影响，极易导致梁体不同区域存在显著温差，造成温度场分布不均匀。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制方法及装置，可以解决现有技术中蒸汽养护温度场不均匀的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术提供了一种预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制方法，方法包括：

3、根据预制梁上布置的多个温度传感器采集的温度数据，得到所述预制梁在当前蒸汽养护阶段内的三维温度分布图；

4、提取所述三维温度分布图中的各区域的空间网格，确定所述空间网格与相邻空间网格的温差，根据预设参考温度和所述温差生成所述空间网格的所述预制梁各区域的蒸汽调节需求数据；

5、基于所述预制梁的材料特性数据和历史养护参数，对所述蒸汽调节需求数据进行动态优化，生成目标蒸汽发生量和目标蒸汽调节阀门开度；

6、将所述目标蒸汽发生量发送至蒸汽发生设备，将所述目标蒸汽调节阀门开度发送至蒸汽调节阀门，调整蒸汽发生量和蒸汽调节阀门开度，以调整预制梁场蒸汽养护过程中的温度场分布。

7、在一实施例中，所述提取所述三维温度分布图中的各区域的空间网格，确定所述空间网格与相邻空间网格的温差，根据预设参考温度和所述温差生成所述空间网格的所述预制梁各区域的蒸汽调节需求数据的步骤包括：

8、对所述三维温度分布图按照区域进行划分，提取各个区域对应的空间网格，并为所述空间网格分配唯一的网格标识；

9、对于当前空间网格，确定与所述当前空间网格的所有相邻空间网格；

10、确定所述当前空间网格与所述相邻空间网格的温差，并确定所述温差中的最大温差；

11、获取所述当前空间网格的实测温度，根据所述实测温度和预设参考温度的比较结果，得到所述当前空间网格的本体温差；

12、根据所述最大温差与所述本体温差，基于预设温差-需求映射关系，得到所述空间网格的初步蒸汽调节需求数据；

13、根据当前养护节点，对所述初步蒸汽调节需求数据进行修正，得到蒸汽调节需求数据。

14、在一实施例中，所述根据所述最大温差与所述本体温差，基于预设温差-需求映射关系，得到所述空间网格的初步蒸汽调节需求数据的步骤包括：

15、根据所述最大温差与所述本体温差，确定温度过高或温度过低的异常区域；

16、根据所述异常区域的位置和预设温差-需求映射关系，确定各区域对应的蒸汽供给量调整需求；

17、结合所述预制梁的材料特性数据，对所述蒸汽供给量调整需求进行修正，得到所述空间网格的初步蒸汽调节需求数据。

18、在一实施例中，所述结合所述预制梁的材料特性数据，对所述蒸汽供给量调整需求进行修正，得到所述空间网格的初步蒸汽调节需求数据的步骤包括：

19、根据所述预制梁的材料特性数据得到混凝土配合比数据与钢筋分布密度数据；

20、根据所述混凝土配合比数据确定蒸汽热传导效率的修正系数；

21、根据所述钢筋分布密度数据对所述蒸汽供给量调整需求进行热影响区域加权处理，得到初步修正需求数据；

22、基于所述修正系数对所述初步修正需求数据进行缩放，得到所述空间网格的初步蒸汽调节需求数据。

23、在一实施例中，所述基于所述预制梁的材料特性数据和历史养护参数，对所述蒸汽调节需求数据进行动态优化，生成目标蒸汽发生量和目标蒸汽调节阀门开度的步骤包括：

24、基于所述预制梁的材料特性数据确定比热容和热扩散效率；

25、基于所述比热容和所述热扩散效率生成初始蒸汽调节参数；

26、实时获取当前蒸汽温度，根据历史养护参数、所述初始蒸汽调节参数和所述当前蒸汽温度对所述蒸汽调节需求数据进行动态优化，得到蒸汽调节参数；

27、根据所述蒸汽调节参数，确定蒸汽发生设备的目标蒸汽发生量；

28、基于所述蒸汽调节参数，确定各蒸汽调节阀门的目标蒸汽调节阀门开度。

29、在一实施例中，所述根据所述蒸汽调节参数，确定蒸汽发生设备的目标蒸汽发生量的步骤包括：

30、解析所述蒸汽调节参数中的总蒸汽供给需求变化量；

31、获取当前总蒸汽供给量，根据所述当前总蒸汽供给量和所述总蒸汽供给需求变化量，确定蒸汽发生设备的目标蒸汽发生量。

32、在一实施例中，所述基于所述蒸汽调节参数，确定各蒸汽调节阀门的目标蒸汽调节阀门开度的步骤包括：

33、解析所述蒸汽调节参数中各区域的蒸汽供给调整需求；

34、根据各区域的所述蒸汽供给调整需求，计算对应蒸汽调节阀门的开度变化量；

35、结合蒸汽调节阀门的历史开度数据，对所述开度变化量进行平滑处理，得到各蒸汽调节阀门的目标蒸汽调节阀门开度。

36、在一实施例中，所述将所述目标蒸汽发生量发送至蒸汽发生设备，将所述目标蒸汽调节阀门开度发送至蒸汽调节阀门，调整蒸汽发生量和蒸汽调节阀门开度，以调整预制梁场蒸汽养护过程中的温度场分布的步骤包括：

37、基于所述目标蒸汽发生量查询功率-蒸汽量映射表，确定蒸汽发生设备的输出功率；

38、以工业通信协议通过边缘控制设备，将所述蒸汽发生设备的输出功率和所述目标蒸汽调节阀门开度分别发送至蒸汽发生设备和各蒸汽调节阀门，调整蒸汽发生量和蒸汽调节阀门开度，以调整预制梁场蒸汽养护过程中的温度场分布。

39、在一实施例中，所述根据预制梁上布置的多个温度传感器采集的温度数据，得到所述预制梁在当前蒸汽养护阶段内的三维温度分布图的步骤包括：

40、对预制梁上布置的多个温度传感器采集的温度数据进行周期性采样，得到时间序列温度数据；

41、对所述时间序列温度数据进行噪声滤除，得到去噪后的温度数据；

42、基于所述去噪后的温度数据，结合所述预制梁的各区域位置信息，生成三维温度分布图。

43、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制装置，预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制装置包括：

44、状态感知模块，用于根据预制梁上布置的多个温度传感器采集的温度数据，得到所述预制梁在当前蒸汽养护阶段内的三维温度分布图；

45、需求分析模块，用于提取所述三维温度分布图中的各区域的空间网格，确定所述空间网格与相邻空间网格的温差，根据预设参考温度和所述温差生成所述空间网格的所述预制梁各区域的蒸汽调节需求数据；

46、优化决策模块，用于基于所述预制梁的材料特性数据和历史养护参数，对所述蒸汽调节需求数据进行动态优化，生成目标蒸汽发生量和目标蒸汽调节阀门开度；

47、执行控制模块，用于将所述目标蒸汽发生量发送至蒸汽发生设备，将所述目标蒸汽调节阀门开度发送至蒸汽调节阀门，调整蒸汽发生量和蒸汽调节阀门开度，以调整预制梁场蒸汽养护过程中的温度场分布。

48、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制设备，所述预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序配置为实现如上文的预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制方法的步骤。

49、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文的预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制方法的步骤。

50、此外，为实现上述目的，本技术还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文的预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制方法的步骤。

51、本技术提供了一种预制梁蒸汽养护温度场分布优化的边缘控制方法，通过根据预制梁上多个温度传感器的数据生成三维温度分布图；通过网格化分析，计算各区域与相邻区域及预设参考温度的温差，从而确定各区域的蒸汽调节需求；结合预制梁的材料特性和历史养护参数对该需求进行动态优化，生成目标蒸汽发生量和阀门开度指令；最终通过边缘控制设备将指令下发至执行机构，实时调控蒸汽供给，以实现对养护温度场分布的精准优化。通过上述方式，本方法能够有效提升预制梁蒸汽养护过程中温度分布的均匀性，避免局部过热或欠养，从而提高混凝土构件质量和养护效率。