一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统的制作方法

1.本发明涉及大体积混凝裂缝控制技术领域，尤其是一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统。


背景技术：

2.随着混凝土结构不断向大型化和复杂化方向的发展，预拌混凝土的广泛应用。大流动性泵送混凝土的采用，施工速度的不断加快，水泥成分和温度的变化等因素影响，混凝土结构裂缝已成为当前工程界的主要质量通病之一。
3.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，称之为大体积混凝土。
4.目前大体积混凝土控制裂缝控制主要有：合理选择原材料、优化混凝土配合比、分层浇筑、加强施工温度监控等；但是温度监控传统做法通常依靠人工用水管进行通水，并采用混凝土表面保温的方法,使混凝土内外温差降低；就大体积混凝土裂缝控制的现状看来，传统的温度控制管理效率低，仍有较多混凝土裂缝问题出现。
5.因此，还有待于对现有技术进行改进。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，旨在于解决现有的大体积混凝土裂缝的温度控制管理效率低下，无法实现自动化温控，仍然具有较多的混凝土裂缝出现的技术问题。
7.为实现上述的目的，本发明的技术方案为：一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，其包括电控柜、多个用于测量大体积混凝土内部温度的测温元件、多层用于降温的冷却水管、用于供水的变频水泵组、plc控制器、云服务器和手机终端；每层冷却水管按照一定高度间距排列在混凝土内部，每层冷却水管设有一个进水管口和两个出水管口，且冷却水管绑扎固定在混凝土内的钢筋上；所述进水管口设置在靠近混凝土中心处，出水管口设置在混凝土边缘处；所述冷却水管的进水管口分别变频水泵组连接，所述plc控制器分别与测温元件和变频水泵组连接，所述plc控制器采用无线网络传输技术通过云服务器将现场实时数据传输制手机终端，所述电控柜用于控制变频水泵组的启动和关闭。
8.所述的一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，其中，所述进水管口和出水管口均设有防水性的温度传感器。
9.所述的一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，其中，所述测温元件为防水型的温度传感器，所述温度传感器通过温度传感器连接线与plc控制器连接。
10.所述的一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，其中，所述变频水泵组包括多个电动水泵和多个变频器，所述电动水泵连接冷却水管，所述电动水泵通过变频器与plc控制器连接。
11.所述的一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，其中，所述冷却水管的直径为50mm，且每层冷却水管的竖向间距为1m，最上层冷却水管和最下层冷却水管距离混凝土外表面设置为0.5m。
12.所述的一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，其中，所述出水管口要延长至混凝土边缘之外1.0m处，每层冷却水管的进水管口和出水管口相互错开。
13.所述的一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，其中，所述测温元件的测温误差不应大于0.3℃，测试范围:-30～150℃，绝缘电阻应大于500mω。
14.所述的一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，其中，所述测温元件布设在混凝土的检测点上，所述检测点的布置范围应以所选混凝土浇注体平面对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按照平面分层布置，且每条测试轴上，监测点位宜不少于4处。
15.所述的一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，其中，延混凝土浇注体厚度方向，布置有外面检测点、底面检测点和中间检测点，其余测点宜按测点间距不大于600mm布置，外面检测点距离混凝土浇筑体外表面为外表面以内50mm，底面检测点距离混凝土浇筑体底面为底面以上50mm。
16.所述的一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，其中，所述无线网络传输技术为采用gsm网络卡进行无线通信。
17.有益效果：本发明能够对进入管口的水温、出水管口的水温、各检测点混凝土芯部及表面温度进行实时监测；并利用了无线网络传输技术，通过云服务器将现场实时数据传输至手机终端，实现即时反馈数据；通过plc控制器对该数据分析，并变频器调节进水口进水压力及进水温度，实现冷却水循环及时调节，有效控制大体积混凝水化热产生的混凝土芯部与表面、混凝土表面与环境温度温差。电控柜通过软件启动方式启动水泵电机运转，温度传感器检测的温度信号与设定温度差经过比较后输出偏差信号，由偏差信号控制调整变频器输出的电源频率，改变电动水泵转速，使冷却管网压力不断向增加，系统通过连续检测、不断调整的反复过程实现管网温度恒定，从而使水泵根据需水量自动调节供水量，达到自动降温目的。由于电动水泵与变频器相连接，变频器通过plc控制器与温度传感器连接，利用变频技术改变电机水泵转速，从而改变水泵的流量，以达到改变带出热量的速度。因此，可以实现全自动化温控,有效控制大体积混凝土裂缝问题。
附图说明
18.图1是本发明的第一种实施例示意图。
19.图2是本发明的每层冷却水管俯视图。
20.图3是本发明的变频水泵组的结构框图。
具体实施方式
21.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
22.如图1-3所示，本发明公开了一种控制大体积混泥土裂缝的智能变频温控系统，其包括电控柜8、多个用于测量大体积混凝土1内部温度的测温元件2、多层用于降温的冷却水
管3、用于供水的变频水泵组4、plc控制器5、云服务器6和手机终端7；每层冷却水管3按照一定高度间距排列在混凝土1内部，每层冷却水管3设有一个进水管口30和两个出水管口31，且冷却水管3绑扎固定在混凝土1内的钢筋上；所述进水管口30设置在靠近混凝土1中心处，出水管口31设置在混凝土1边缘处；所述冷却水管3的进水管口30分别变频水泵组4连接，所述plc控制器5分别与测温元件2和变频水泵组4连接，所述plc控制器5采用无线网络传输技术通过云服务器6将现场实时数据传输制手机终端7，所述电控柜8用于控制变频水泵组4的启动和关闭。
23.采用上述结构后，本发明的plc控制器利用无线网络传输技术，通过云服务器将现场实时数据传输至手机终端连接，软件自动将实时监控，并在温度超标情况时发出通报，实现温控过程自动高效作业；电控箱通过软件启动方式启动电动水泵运转，测温元件将检测到的温度信号与设定温度差经过比较后输出偏差信号，由偏差信号控制调整变频水泵组中变频器输出的电源频率，改变电动水泵的转速，视温度情况来调节水流量控制温度，实现精准控制，大大减少人工成本和人员监控原因养护不到位导致的混凝土裂缝等质量问题。通过变频水泵组和冷却水管实现可循环供水，将混凝土内部冷却水管中的水循环用于外部，减少混凝土表面采用覆盖保温做法，且保湿保温效果更好。
24.在实际工作中，本发明能够对进水管口的水温、出水管口的水温、以及各测点混凝土芯部及表面温度进行实时监测，每隔30分钟收集一次温度数据。通过调节水流量将进水管口和出水管口的温差控制在4℃～5℃，连续通水。
25.优选的是，所述进水管口30和出水管口31均设有防水性的温度传感器。
26.优选的是，所述测温元件2为防水型的温度传感器，所述温度传感器通过温度传感器连接线9与plc控制器5连接。
27.优选的是，所述变频水泵组4包括多个电动水泵40和多个变频器41，所述电动水泵40连接冷却水管3，所述电动水泵40通过变频器41与plc控制器5连接。
28.在实际实用中，所述电动水泵40的基础高度至少高于水泵地面50mm。
29.优选的是，所述冷却水管3的直径为50mm，且每层冷却水管3的竖向间距为1m，最上层冷却水管3和最下层冷却水管3距离混凝土外表面设置为0.5m。
30.优选的是，所述出水管口31要延长至混凝土边缘之外1.0m处，每层冷却水管的进水管口30和出水管口31相互错开。
31.优选的是，所述测温元件2的测温误差不应大于0.3℃，测试范围:-30～150℃，绝缘电阻应大于500mω。
32.优选的是，所述测温元件2布设在混凝土1的检测点上，所述检测点的布置范围应以所选混凝土浇注体平面对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按照平面分层布置，且每条测试轴上，监测点位宜不少于4处。
33.在实际施工过程中，从浇注起至通水结束时间内每隔12h测量混凝土1内部温度，出水口水温每隔1h～2h测量一次水温。
34.优选的是，延混凝土浇注体厚度方向，布置有外面检测点、底面检测点和中间检测点，其余测点宜按测点间距不大于600mm布置，外面检测点距离混凝土浇筑体外表面为外表面以内50mm，底面检测点距离混凝土浇筑体底面为底面以上50mm。
35.优选的是，所述无线网络传输技术为采用gsm网络卡10进行无线通信。
36.本发明能够对进入管口的水温、出水管口的水温、各检测点混凝土芯部及表面温度进行实时监测；并利用了无线网络传输技术，通过云服务器将现场实时数据传输至手机终端，实现即时反馈数据；通过plc控制器对该数据分析，并变频器调节进水口进水压力及进水温度，实现冷却水循环及时调节，有效控制大体积混凝水化热产生的混凝土芯部与表面、混凝土表面与环境温度温差。电控柜通过软件启动方式启动水泵电机运转，温度传感器检测的温度信号与设定温度差经过比较后输出偏差信号，由偏差信号控制调整变频器输出的电源频率，改变电动水泵转速，使冷却管网压力不断向增加，系统通过连续检测、不断调整的反复过程实现管网温度恒定，从而使水泵根据需水量自动调节供水量，达到自动降温目的。由于电动水泵与变频器相连接，变频器通过plc控制器与温度传感器连接，利用变频技术改变电机水泵转速，从而改变水泵的流量，以达到改变带出热量的速度。因此，可以实现全自动化温控,有效控制大体积混凝土裂缝问题。
37.变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的,变频调速技术的基本原理是：根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系： n =60 f(1-s)/p，(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数)；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。plc控制器的主要控制作用是控制电动水泵(包括备用泵)循启动，周期性地以变频方式工作，达到改变管网流量的目的。
38.以上是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，不付出创造性劳动对本发明技术方案的修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的保护范围。