[发明专利]一种大体积混凝土质量智能控制方法

说明书

本发明提供了一种大体积混凝土质量智能控制方法，本发明通过可扩展大小的模块化养护厂房结构，使混凝土浇筑不受夏季高温、冬季寒冷、大风等的影响，并能够检测养护厂房内部各区域的温湿度，控制喷淋系统可以调节混凝土表面的温湿度，通过混凝土内部埋设传感器及冷凝水管，实现混凝土内部温度的实时检测、变化趋势智能预测，利用控制算法实现冷凝管内循环水的自动控制，从而有效提高大体积混凝土浇筑质量，保障工程质量及输变电设备运行的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及输变电工程建设技术领域，特别是一种大体积混凝土质量智能控制方法。

背景技术

在输变电工程建设中，GIS基础、电抗器基础、独立避雷针基础等均采用大体积混凝土结构。温湿度和环境因素均可引起大体积混凝土内部因初始应力、内部转移等复杂现象而造成起鼓、裂纹甚至断裂等质量问题，进而影响输变电的正常运行。因此大体积混凝土浇筑在输变电工程建设中起着举足轻重的作用，如何在工程建设过程中保证混凝土质量，将对整个工程质量以及输变电设备安全起着决定性作用。

为提高大体积混凝土的浇筑质量，混凝土养护时需要精准控制内、外部温度和湿度，以防止混凝土出现裂纹、起鼓等质量问题。同时在进行压光、切缝作业时，需选择合适风速、温度、光照的外部条件下进行，以达到较好的外观质量。

传统的混凝土养护施工中通过间隔性的人工手动测温，一定程度上反映了混凝土内部温度变化情况，但受制于现有技术的不足，现场无法实现连续测温、无法实时准确预测未来温度变化趋势，从而造成了控温、控湿措施滞后，未达到最佳的养护条件和最优的设计性能指标。而混凝土养护过程中还容易受到外部环境的影响，施工人员面对多种外部变量时的主观决策，又进一步造成了实体质量的参差不齐。

发明内容

本发明的目的是提供一种大体积混凝土质量智能控制方法，旨在解决现有技术中混凝土养护条件差、性能指标低的问题，实现提高大体积混凝土浇筑质量，保障工程质量及输变电设备运行的安全性和可靠性。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种大体积混凝土质量智能控制方法，所述方法包括以下操作：

设计可扩展大小的模块化养护厂房，采集混凝土表面气候要素信息，通过自动喷淋控制混凝土表面温湿度；

在混凝土中预埋可替换埋入式传感装置，采集混凝土内部温度，将采集到的温度数据信号进行集中收集和远程传输；

采用基于支持向量回归预测模型对混凝土内部温度变化趋势进行实时预测，并基于网格搜索和K-fold交叉验证进行预测模型参数优化，获得最优参数，得到温度变化预测结果；

根据实时预测结果，设计基于神经网络的自适应控制器，并采用模糊Smith预估补偿进行自适应补偿，消除稳态偏差，控制混凝土内部冷凝水循环电机转速，控制混凝土内部温度。

优选地，所述模块化养护厂房采用轻型塑钢管件为骨架，通过连接件形成可任意改变形状的主骨架机构。

优选地，所述混凝土表面气候要素信息包括湿度、相对湿度以及热辐射。

优选地，所述可替换埋入式传感装置包括数据传输线、内钢管、外钢管、柏油层以及传感器，数据传输线置于内钢管内部，数据传输端与传感器相连，外钢管套在内钢管外部，外钢管的外侧设有柏油层。

优选地，所述基于网格搜索和K-fold交叉验证进行预测模型参数优化具体为：

建立网格坐标，采用指数函数对网格进行划分，令a＝(-m，m)，b＝(-n，n)，则模型参数网格点坐标为(c，g)＝(2a，2b)；

划分样本，利用K-fold交叉验证法将原始样本均分成K组，每组轮流作为验证集，测试其他K-1组训练得到的模型；

确定预测误差，取上述K次测试结果的均方误差的平均值作为本次模型的性能指标；