[发明专利]混凝土坝温控防裂数字式动态监控系统与方法

说明书

技术领域

本发明属于水利水电工程的技术领域，具体地涉及一种混凝土坝温控防裂数字式动态监控系统，以及采用该系统的方法。

背景技术

混凝土大坝属于大体积结构，在大体积混凝土结构内一旦出现裂缝，通过修补等措施以恢复结构的整体性是较困难的，因此大体积混凝土结构的裂缝应以预防为主，在施工过程中通过温度控制等手段来实现。鉴于大坝较长的施工周期及服役期，裂缝问题牵扯因素众多，要完全防止大体积混凝土结构的裂缝，亟需一种实时监测、跟踪反馈分析、温控决策支持的混凝土坝温控防裂数字式动态监控系统。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种实时监测、跟踪反馈分析、温控决策支持的混凝土坝温控防裂数字式动态监控系统。

本发明的技术解决方案是：这种混凝土坝温控防裂数字式动态监控系统包括数字动态测温监测单元、现场混凝土大坝温度监控单元、混凝土大坝温控防裂分析单元、水电站工地MIS(Mobile Information System，移动信息系统)；数字动态测温监测单元安装在混凝土浇筑仓内，实时采集并处理温度数据后将其发送给现场混凝土大坝温度监控单元，现场混凝土大坝温度监控单元将数据进行预处理后通过Web发布服务器经网络发送给混凝土大坝温控防裂分析单元，在混凝土大坝温控防裂分析单元对数据进行仿真计算分析后，将分析数据和预警信息通过网络发送给现场混凝土大坝温度监控单元和水电站工地MIS，工程参建方，即业主、设计方及监理方，通过水电站工地MIS实时访问分析数据和预警信息，并将施工建议及预警信息的处理结果反馈给混凝土大坝温控防裂分析单元，然后混凝土大坝温控防裂分析单元定期对数据进行仿真计算分析，从而形成一个循环。

还提供了利用该系统的方法，该方法包括数字动态测温监测方法以及温控数字信息采集、分析和预警方法。

由于数字动态测温监测单元实时采集并处理混凝土大坝的温度数据，并且数字动态测温监测单元、现场混凝土大坝温度监控单元、混凝土大坝温控防裂分析单元、水电站工地MIS形成一个封闭的循环，从而精确分析可能裂缝点。

附图说明

图1示出了根据本发明的数字动态测温监测单元的结构示意图；

图2示出了根据本发明的数字测温仪的结构示意图；

图3示出了根据本发明的数字梯度仪的结构示意图；

图4示出了根据本发明的现场混凝土大坝温度监控单元、混凝土大坝温控防裂分析单元、水电站工地MIS单元的结构示意图。

具体实施方式

这种混凝土坝温控防裂数字式动态监控系统包括数字动态测温监测单元、现场混凝土大坝温度监控单元、混凝土大坝温控防裂分析单元、水电站工地MIS(Mobile Information System，移动信息系统)；数字动态测温监测单元安装在混凝土浇筑仓内，实时采集并处理温度数据后将其发送给现场混凝土大坝温度监控单元，现场混凝土大坝温度监控单元将数据进行预处理后通过Web发布服务器经网络发送给混凝土大坝温控防裂分析单元，在混凝土大坝温控防裂分析单元对数据进行仿真计算分析后，将分析数据和预警信息通过网络发送给现场混凝土大坝温度监控单元和水电站工地MIS单元，工程参建方，即业主、设计方及监理方，通过水电站工地MIS单元实时访问分析数据和预警信息，并将施工建议及预警信息的处理结果反馈给混凝土大坝温控防裂分析单元，然后混凝土大坝温控防裂分析单元定期对数据进行仿真计算分析，从而形成一个循环。

图1示出了根据本发明的数字动态测温监测单元的结构示意图。数字动态测温监测单元包括LN2026-T型数字温度测试记录仪a、总线电缆b、LN2026-L型总线接线器c、数字测温仪或数字梯度仪d、RS232连接电缆e、监测信息存储服务器f。其中数字测温仪横河向、顺河向及竖向地布置于浇筑仓的中心，用于监测该浇筑仓混凝土的最高温度及温度变化，数字测温仪还布置于浇筑仓的水管壁上，用于监测通水冷却水温及水管周边混凝土的温度变化，数字测温仪还布置于浇筑仓的表面附近并与大气接触，用于监测浇筑过程中的浇筑仓周边的气温变化；其中数字梯度仪共有6个数字测温传感器，第一个位于浇筑仓表面，其余沿浇筑仓深度方向间隔一定距离，用于监测寒潮、过水、保温等对混凝土的影响，这是由于寒潮、过水、保温等外界条件对混凝土的影响在表面一定深度，并且沿深度呈减小趋势，采用这种布置通过测量温度梯度可用于监测寒潮，过水、保温等对混凝土温度的影响。