[發明專利]一種高速鐵路預制箱梁混凝土溫度智能監測方法

在審

• 申請號: 201710903354.0
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107727273A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 張佳;李慶;吳海亮
• 申請（專利權）人: 中國建筑土木建設有限公司
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙)11004
• 代理人: 宋元松,周愷豐

1.一種高速鐵路預制箱梁混凝土溫度智能監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，在混凝土拌合所需原料內設置測溫元件，使用溫度采集器對混凝土拌合所需原料的溫度進行監測；

S2，數據采集器通過無線傳輸模塊將數據輸入數據處理模塊；

S3，數據處理模塊根據采集數據計算拌合物理論溫度、拌合物出機溫度及拌合物澆筑溫度，并向數據處理模塊反饋計算溫度；

S4，數據處理模塊根據反饋計算溫度，通過鍋爐調整混凝土拌合所需原料的溫度；

S5，拌合物澆筑溫度合格后，澆筑預制箱梁，并將澆筑的預制箱梁放置在保溫棚中養護；

S6，在預制箱梁的內部及周圍設置測溫元件，使用溫度采集器采集預制箱梁養護過程中的溫度；

S7，數據采集器通過無線傳輸模塊將養護監測數據傳輸至數據處理模塊；

S8，數據處理模塊分析養護監測數據，并通過鍋爐調整預制箱梁養護溫度。

2.根據權利要求1所述高速鐵路預制箱梁混凝土溫度智能監測方法，其特征在于，在步驟S1中，溫度采集器監測的溫度包括拌合水溫度、砂子溫度、石子溫度、外加劑溫度及膠材溫度。

3.根據權利要求1所述高速鐵路預制箱梁混凝土溫度智能監測方法，其特征在于，在步驟S3中，所述拌合物理論溫度T0計算公式為：

T0＝【0.9*(Tc*mc+Ts*ms+Tg*mg)+4.2

*(Tw*(mw-ms*ws-mg*wg)+Tj*mj)+C1

*(Ts*ms*ws+Tg*mg*wg)-C2(ws*ms+mg*mg)】÷【4.2*(mw+mj)+0.9*(mc+ms+mg)】

其中，Tg為實測石子溫度(℃)，Tw為實測水溫(℃)，Tj為實測外加劑溫度(℃)，Tc為實測膠材溫度(℃)，Ts為實測砂子溫度(℃)；mg為石子質量(Kg)，mw為水質量(Kg)，mj為外加劑質量(Kg)，mc為膠材質量(Kg)，ms為砂子質量(Kg)；C1為水的比熱容，KJ/(Kg.℃)，C2為冰的溶解熱，KJ/Kg。

4.根據權利要求3所述高速鐵路預制箱梁混凝土溫度智能監測方法，其特征在于，當Ts和Tg>0℃時，C1＝4.2，C2＝0；當Ts和Tg≤0℃時，C1＝2.1，C2＝335。

5.根據權利要求1所述高速鐵路預制箱梁混凝土溫度智能監測方法，其特征在于，在步驟S3中，拌合物出機溫度T1的計算公式為：T1＝T0-0.16*(T0-Tp)，其中，Tp為攪拌機棚內溫度(℃)。

6.根據權利要求1所述高速鐵路預制箱梁混凝土溫度智能監測方法，其特征在于，在步驟S3中，拌合物澆筑溫度T2的計算公式為：

T2＝T1-(α*t+0.032*n)*(T1-Th)

其中，α為溫度損失系數(℃/h)，t為混凝土運輸到澆筑的時間(h)，n為混凝土運轉次數，Th為澆筑時環境溫度(℃)。

7.根據權利要求1所述高速鐵路預制箱梁混凝土溫度智能監測方法，其特征在于，在步驟S6中，預制箱梁養護時的監測溫度包括底板芯部溫度、頂板芯部溫度、底板表面溫度、頂板表面溫度、保溫棚底部溫度、保溫棚頂部溫度及內箱溫度。

8.一種高速鐵路預制箱梁混凝土溫度智能監測系統，包括測溫元件、溫度采集器、無線傳輸模塊及數據處理模塊，其特征在于，系統監測溫度超過設定閾值時，發出預警信號。

9.根據權利要求1所述高速鐵路預制箱梁混凝土溫度智能監測系統，其特征在于，智能監測系統執行以下步驟：

在混凝土拌合所需原料內設置測溫元件，使用溫度采集器對混凝土拌合所需原料的溫度進行監測；

數據采集器通過無線傳輸模塊將數據輸入數據處理模塊；

數據處理模塊根據采集數據計算拌合物理論溫度、拌合物出機溫度及拌合物澆筑溫度，并向數據處理模塊反饋計算溫度；

數據處理模塊根據反饋計算溫度，通過鍋爐調整混凝土拌合所需原料的溫度；拌合物澆筑溫度合格后，澆筑預制箱梁，并將澆筑的預制箱梁放置在保溫棚中養護；

在預制箱梁的內部及周圍設置測溫元件，使用溫度采集器采集預制箱梁養護過程中的溫度；

數據采集器通過無線傳輸模塊將養護監測數據傳輸至數據處理模塊；

數據處理模塊分析養護監測數據，并通過鍋爐調整預制箱梁養護溫度。