[发明专利]一种高速铁路预制箱梁混凝土温度智能监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种高速铁路预制箱梁混凝土温度智能监测方法。

背景技术

在铁路建设过程中，需要使用混凝土浇筑预制箱梁。为保证预制箱梁的质量，需要对预制箱梁进行温度监测。传统的预制箱梁测温方法有人工测温法、无线测温法。上述方法存在以下不足：

(1)人工测温法，在预制箱梁芯部、表面、环境以及混凝土原材料分别埋设测温线缆，在需要测温时，手持测温仪器对各个区域进行数据采集。在此方法有采集时间长，不具有实时性，计算复杂、工作效率低等缺点。

(2)传统的无线测温法，此方法虽能解决人工测温的一些缺点，但是传统的测温方法仅仅是对数据的采集，不能达到对数据处理、自动计算、智能报警等功能。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供了一种高速铁路预制箱梁混凝土温度智能监测方法，其步骤合理，能够实时性、准确性的对混凝土原料进行温度采集，实时监测预制箱梁不同部位的温度并进行智能分析及预警，有效保证预制箱梁的加工质量。

本发明的技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供的一种高速铁路预制箱梁混凝土温度智能监测方法，其具体包括以下步骤：

S1，在混凝土拌合所需原料内设置测温元件，使用温度采集器对混凝土拌合所需原料的温度进行监测；

S2，数据采集器通过无线传输模块将数据输入数据处理模块；

S3，数据处理模块根据采集数据计算拌合物理论温度、拌合物出机温度及拌合物浇筑温度，并向数据处理模块反馈计算温度；

S4，数据处理模块根据反馈计算温度，通过锅炉调整混凝土拌合所需原料的温度；

S5，拌合物浇筑温度合格后，浇筑预制箱梁，并将浇筑的预制箱梁放置在保温棚中养护；

S6，在预制箱梁的内部及周围设置测温元件，使用温度采集器采集预制箱梁养护过程中的温度；

S7，数据采集器通过无线传输模块将养护监测数据传输至数据处理模块；

S8，数据处理模块分析养护监测数据，并通过锅炉调整预制箱梁养护温度。

进一步地，在步骤S1中，温度采集器监测的温度包括拌合水温度、砂子温度、石子温度、外加剂温度及胶材温度。

进一步地，在步骤S3中，所述拌合物理论温度T0计算公式为：

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为实测石子温度(℃)，Tw为实测水温(℃)，Tj为实测外加剂温度(℃)，Tc为实测胶材温度(℃)，Ts为实测砂子温度(℃)；mg为石子质量(Kg)，mw为水质量(Kg)，mj为外加剂质量(Kg)，mc为胶材质量(Kg)，ms为砂子质量(Kg)；C1为水的比热容，KJ/(Kg.℃)，C2为冰的溶解热，KJ/Kg。

进一步地，当Ts和Tg＞0℃时，C1＝4.2，C2＝0；当Ts和Tg≤0℃时，C1＝2.1，C2＝335。

进一步地，在步骤S3中，拌合物出机温度T1的计算公式为：T1＝T0-0.16*(T0-Tp)，其中，Tp为搅拌机棚内温度(℃)。

进一步地，在步骤S3中，拌合物浇筑温度T2的计算公式为：

T2＝T1-(α*t+0.032*n)*(T1-Th)

其中，α为温度损失系数(℃/h)，t为混凝土运输到浇筑的时间(h)，n为混凝土运转次数，Th为浇筑时环境温度(℃)。

进一步地，在步骤S6中，预制箱梁养护时的监测温度包括底板芯部温度、顶板芯部温度、底板表面温度、顶板表面温度、保温棚底部温度、保温棚顶部温度及内箱温度。

本申请还公开了一种高速铁路预制箱梁混凝土温度智能监测系统，包括测温元件、温度采集器、无线传输模块及数据处理模块，其特征在于，系统监测温度超过设定阈值时，发出预警信号。

进一步地，智能监测系统执行以下步骤：

在混凝土拌合所需原料内设置测温元件，使用温度采集器对混凝土拌合所需原料的温度进行监测；

数据采集器通过无线传输模块将数据输入数据处理模块；

数据处理模块根据采集数据计算拌合物理论温度、拌合物出机温度及拌合物浇筑温度，并向数据处理模块反馈计算温度；