[发明专利]一种大体积混凝土智能冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种大体积混凝土冷却水管的控制装置，特别是涉及一种大体积混凝土智能冷却装置。

背景技术

目前，大体积混凝土冷却水管是由人工控制其通水参数中的通水温度和通水流量，而通水参数是经验值或是通过简单计算得到的估算值。上述控制方式不能在通水过程中，随着大体积混凝土应力应变的变化调整通水参数，容易造成因冷却过度或冷却不足而使混凝土内部出现温度裂缝以及水资源的浪费。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种大体积混凝土智能冷却装置，该装置能够在通水过程中随着大体积混凝土内应力应变的变化动态调整通水参数，以达到保证混凝土结构的强度和节约水资源的目的。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种大体积混凝土智能冷却装置，包括设置在大体积混凝土内的冷却水管，该装置还包括数据采集模块、数据分析软件系统和通水控制模块；所述通水控制模块包括设置在冷却水管进口的阀门及其控制器；所述数据采集模块包含检测所述冷却水管进、出口温度的进水温度传感器和出水温度传感器，以及设置在所述冷却水管沿程外壁上用于检测混凝土拉应力的多个应变片；所述数据分析软件系统包括用户接口模块、最优通水参数数据库和USB通讯模块，所述用户接口模块包括触摸屏，将接收到的指令进行人工输入；所述最优通水参数数据库包括不同混凝土结构和不同通水工况的最优通水参数；所述USB通讯模块通过USB串口与所述数据采集模块和所述通水控制模块连接；所述数据采集模块采集到实际温差：T_进口(t)-T_出口(t)=T(t)，和实际拉应力：P(x,t)，当实际温差与实际拉应力满足以下约束条件：

T(t)≤TmaxP(x,t)≤Pmax]]>

式中T(t)表示t时刻的温差、P(x,t)表示标号为x的应变片t时刻的拉应力，T_max为当前工况下混凝土最大允许温差，P_max为当前工况下混凝土最大允许拉应力，t为时间，x为应变片的标号；

所述数据采集模块将实际温差T(t)数据和实际拉应力P(x,t)数据经USB串口传输至数据分析软件系统，所述数据分析软件系统内置数据库软件，所述数据库软件对P(x,t)进行计算，选取其中的最大值，将P(x,t)的最大值和T(t)作为检索输入参数检索最优通水参数数据库，获得多组通水参数，通过优化算法确定一组最优通水参数并将它们传输至控制阀门工作的控制器。

所述进水温度传感器和出水温度传感器均采用接触式温度传感器；所述应变片采用电阻式应变片。

检索条件：温差▽T∈实际温差T(t)±0.5℃，拉应力P∈实际拉应力P(x,t)的最大值±0.05Mpa，通过采用随机搜索法或最优梯度法进行搜索，检索出符合条件的多组通水参数进水温度T_进口和通水流量q的数据，然后通过优化算法，逐步缩小数据范围，对进水温度T_进口和通水流量q设置筛选优先次序，以进水温度T_进口作为最优先筛选条件，其次是通水流量q，设置筛选程序，筛选出最优的一组参数，最后将此最优通水参数输出给所述控制器。

本发明具有的优点和积极效果是：在对大体积混凝土通水冷却的同时，还可以根据数据采集模块收集的冷却水管的温度及应力的变化，通过分析软件系统获得优化通水参数，控制模块根据该优化通水参数进行动态反馈调节，从而达到了保证混凝土结构强度和节约水资源的目的。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的工作流程图；

图3为本发明的数据分析软件系统工作流程图。

具体实施方式