大体积混凝土智能温控系统的制作方法

1.本实用新型涉及混凝土养护技术领域，特别是涉及一种大体积混凝土智能温控系统。


背景技术：

2.混凝土作为大型结构的主要材料，其施工质量的好坏对工程质量具有较大的影响。一般而言，混凝土浇筑后会因为水泥水化作用而产生水化热，如若不及时对其进行养护，混凝土中水分会蒸发过快，形成脱水现象，导致已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，无法转化为稳定的结晶，缺乏足够的粘结力，从而使混凝土表现出片状或粉状脱落，或产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹。
3.小体积混凝土结构由于其体积较小，内外温差不大且传热较快，因此仅需要在混凝土表面洒水养护即可。而大体积混凝土结构则需要采取措施保证混凝土芯部和表层符合规定范围内的温控指标和湿控指标，避免出现前述质量问题。现有的大体积混凝土结构通常采用人工在混凝土表面洒水养护、混凝土芯部预埋循环水管的方式控制混凝土的内外温湿度指标，以经验判断养护方式对混凝土的里表温度和湿度进行监测，精确度低、效率低、浪费水资源，养护质量难以保证。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于大体积混凝土的智能温控系统，能够实时监测混凝土里表温度，保证养护质量。
5.本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种大体积混凝土智能温控系统，包括供水装置、内部温度控制装置、外部温度控制装置和plc，供水装置包括水箱和水泵，内部温度控制装置包括均布在混凝土内部的循环管路和用于监测温度的第一传感器，外部温度控制装置包括均布在混凝土表面的喷淋管路以及用于监测温度和/或湿度的第二传感器；供水装置的出水端通过连接管连接循环管路的进水端，循环管路的出水端通过三通阀分别连通喷淋管路的进水端和供水装置的进水端，形成喷淋支路和循环支路；喷淋管路设有洒水喷头，水泵、第一传感器、第二传感器和洒水喷头均与plc连接。
7.在其中一个实施例中，循环管路包括若干竖向设置的蛇形管道，相邻蛇形管道在水平方向上间隔设置且相互平行。
8.在其中一个实施例中，循环管路包括若干水平设置的蛇形管道，相邻蛇形管道在竖直方向上间隔设置且相互平行。
9.在其中一个实施例中，循环管路包括若干竖向设置的蛇形管道，相邻蛇形管道在水平方向上间隔设置且相互平行，且相邻蛇形管道在混凝土内部首尾连通；或，循环管路包括若干水平设置的蛇形管道，相邻蛇形管道在竖直方向上间隔设置且相互平行，且相邻蛇形管道在混凝土内部首尾连通。
10.在其中一个实施例中，混凝土上表面竖直向下开设有若干温度采集通道，若干温度采集通道在水平方向上均匀分布；每一温度采集通道内插设有一支撑杆，第一传感器于竖向分层间隔设置在支撑杆上，并随支撑杆插设于温度采集通道内。
11.在其中一个实施例中，供水装置还包括换热器，换热器设置于循环管路的出水端，以对流经循环管路的液体进行换热。
12.在其中一个实施例中，供水装置还包括用于添加冷却液的冷液箱，冷液箱通过电磁阀与水箱连通，且电磁阀与plc连接。
13.在其中一个实施例中，水箱内设有用于监测温度的第三传感器，第三传感器与plc连接。
14.在其中一个实施例中，plc外接有无线通讯模块，并通过无线通讯模块与远程终端连接。
15.在其中一个实施例中，第一传感器为温度传感器，第二传感器为温度传感器、湿度传感器或一体式温湿度传感器。
16.与现有技术相比，本实用新型的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
17.本实用新型在混凝土内部设置循环管路和第一传感器，在混凝土表面设置喷淋管路和第二传感器，通过第一传感器和第二传感器分别监测并获取混凝土里表温湿度值，并通过plc采集监测数值以控制循环管路的流速和喷淋管路的启闭，进而实现高效率高精度的控制，保证大体积混凝土的养护质量。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的大体积混凝土智能温控系统的俯视结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的大体积混凝土智能温控系统的主视方向的剖视结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的循环管路的俯视方向的剖视结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的第二种循环管路的俯视方向的剖视结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例提供的第三种循环管路的俯视方向的透视结构示意图；
24.图6为本实用新型实施例提供的第四种循环管路的俯视方向的透视结构示意图；
25.图7为本实用新型实施例提供的大体积混凝土智能温控系统的结构框图；
26.图8为本实用新型实施例提供的智能温控系统用于超大体积混凝土的俯视方向的透视结构示意图。
27.图标：1-供水装置，11-水箱，12-水泵，13-换热器，14-冷液箱，141-电磁阀，15-第三传感器，2-内部温度控制装置，21-循环管路，211-蛇形管道，22-第一传感器，23-温度采集通道，24-支撑杆，3-外部温度控制装置，31-喷淋管路，311-洒水喷头，32-第二传感器，4-plc，5-连接管，6-三通阀，7-无线通讯模块，8-远程终端，9-混凝土。
具体实施方式
28.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对一种大体积混凝土智能温控系统进行更清楚、完整地描述。附图中给出了大体积混凝土智能温控系统的首选实施例，但是，大体积混凝土智能温控系统可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使大体积混凝土智能温控系统的公开内容更加透彻全面。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，本文所使用的术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.如图1、图2、图3和图7所示，本实用新型实施例提供一种大体积混凝土智能温控系统，包括供水装置1、内部温度控制装置2、外部温度控制装置3和plc4，供水装置1包括水箱11和水泵12，内部温度控制装置2包括均布在混凝土9内部的循环管路21和用于监测温度的第一传感器22，外部温度控制装置3包括均布在混凝土9表面的喷淋管路31以及用于监测温度和/或湿度的第二传感器32；供水装置1的出水端通过连接管5连接循环管路21的进水端，循环管路21的出水端通过三通阀6分别连通喷淋管路31的进水端和供水装置1的进水端，形成喷淋支路和循环支路；喷淋管路31设有洒水喷头311，水泵12、第一传感器22、第二传感器32和洒水喷头311均与plc4连接。
33.在养护阶段，水流从水箱11经水泵12送入循环管路21，在混凝土9内部进行水换热，而后通过三通阀6分流，大部分水流重新返回至水箱11中，少部分水流进入喷淋管路31；水流在循环管路21内进行水换热时，通过plc4调节水泵12转速进而调节循环管路21内的水流速率，此时，第一传感器22实时监测混凝土9内部的温度值，并将内部温度值传输至plc4中，plc4中预设有相关阈值和调节范围，当混凝土9内部温度过高时，提高水泵12转速、增大水流速率，进而提高换热效率；水流进入喷淋管路31后在喷淋管路31中充盈，通过plc4控制洒水喷头311(电磁控制)的启闭实现喷淋管路31的开启和关闭，此时，第二传感器32实时监测混凝土9表面的温度值和/或湿度值，并将表面温度值和/或湿度值传输至plc4中，plc4中同样预设有相关阈值范围，当混凝土9表面温度过高和/或湿度过低时，通过plc4开启洒水喷头311，进而对大体积混凝土9表面进行洒水养护。通过将循环管路21与喷淋管路31连通，可实现混凝土9内部换热用水在混凝土9外表的喷淋使用，此时的喷淋用水还带有混凝土9
内部的换热温度，进而可减少喷淋用水与混凝土9内部温度的温差，保证养护质量。
34.可以理解的是，上述第一传感器22为温度传感器，第二传感器32为温度传感器、湿度传感器或一体式温湿度传感器。plc4可以分别依据第一传感器22的监测数值和第二传感器32的监测数值进行水泵12转速调控和洒水喷头311的启闭，还可以根据混凝土9内外温度差值进行水泵12转速调控和洒水喷头311的启闭，避免混凝土9内外温度差异过大。
35.进一步的，如图2和图3所示，循环管路21包括若干竖向设置的蛇形管道211，相邻蛇形管道211在水平方向上间隔设置且相互平行，形成分段设置且均匀分布的箱形管路，进而在混凝土9内部实现充分均匀换热。如图1所示，蛇形管道211的进水口可以统一集束成一个进水端以连接水泵12出水口，也可以将每一蛇形管道211的进水口分别作为一进水端，再在每一进水端处连接一水泵12，并在水箱11处形成对应数量的出水口以对应连接水泵12进行供水；同样的，蛇形管道211的出水端也可以统一集束成一个出水端以连接三通阀6，实现后续循环用水和喷淋管路31的供水。
36.可以理解的是，在其他实施例中，如图4所示，循环管路21也可以包括若干水平设置的蛇形管道211，相邻蛇形管道211在竖直方向上间隔设置且相互平行，其进、出水端的设置与前述一致，也可以达到上述效果，且水平设置的蛇形管道211更方便施工和安装。
37.还可以理解的是，在其他实施例中，如图5所示，循环管路21还可以包括若干竖向设置的蛇形管道211，相邻蛇形管道211在水平方向上间隔设置且相互平行，且相邻蛇形管道211在混凝土9内部首尾连通，形成一条连续且均匀分布的箱形管路，此循环管路21只有一个进水口和出水口存在，不仅方便进、出水端的设置，还可减少混凝土9表面开口，达到美观平整的目的。同样的，如图6所示，该条连续且均匀分布的箱形管路也可以采用若干水平设置的蛇形管道211，相邻蛇形管道211在竖直方向上间隔设置且相互平行，且相邻蛇形管道211在混凝土9内部首尾连通的方式形成，同样能够达到上述目的。
38.进一步的，如图1至图3所示，在混凝土9上表面竖直向下开设有若干温度采集通道23，若干温度采集通道23在水平方向上均匀分布；每一温度采集通道23内插设有一支撑杆24，第一传感器22于竖向分层间隔设置在支撑杆24上，并随支撑杆24插设于温度采集通道23内，既能在混凝土9内部实现分层次的多段温度检测，获取到更加精确的内部温度指标，又方便第一传感器22的取放安设，解决因内埋传感器导致导线难以归集处理的问题。
39.进一步的，如图2所示，供水装置1还包括换热器13，换热器13设置于循环管路21的出水端，以对流经循环管路21的液体进行换热，从而消退二次循环用水的余热，降低二次循环用水的温度，提高二次循环用水的换热效率。
40.进一步的，如图2和图7所示，供水装置1还包括冷液箱14，冷液箱14内装载有冷却液，冷液箱14通过电磁阀141与水箱11连通，且电磁阀141与plc4连接，通过plc4控制电磁阀141的启闭，在水箱11内添加冷却液，降低水箱11内水体的温度，提高二次循环用水的换热效率。可以理解的是，冷液箱14和换热器13可以协同实用，进一步保证二次循环用水的换热效率。
41.进一步的，如图2和图7所示，水箱11内还设有用于监测温度的第三传感器15，第三传感器15为温度传感器，且与plc4连接，通过第三传感器15实时监测水箱11内水体的温度值，并将温度值传输至plc4中，plc4中预设有相关阈值范围，当水箱11内水体的温度过高时，通过plc4开启电磁阀141以向水箱11内添加冷却液，降低水箱11内水体的温度。
42.进一步的，如图7所示，plc4外接有无线通讯模块7，并通过无线通讯模块7与远程终端8连接，无线通讯模块7可以是wifi模块或gprs、3g/4g/5g模块等，远程终端8可以是智能手机、平板、主机或笔记本电脑等，可双向实时传输监测数据、设备状态等参数或数据，实现实时智能地远程控制、监控和运维管理。还可以理解的是，第一传感器22、第二传感器32和第三传感器15也可配置无线通讯措施，以将温度和/或湿度数据通过无线传输的方式发送至plc4中。
43.可以理解的是，如图8所示，在超大体积混凝土结构中，可以分块分区域设置内部温度控制装置2，而后统一或分别供水，并分区域对应在每一区域分别设置一plc分别控制该区域内的与plc连接的设备，或通过一plc集中控制所有区域的与plc4连接的设备，实现超大体积混凝土结构的实时温度监测和养护。
44.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。