[发明专利]用于大坝温控的可变拓扑网格及其控制方法

权利要求书

1.用于大坝温控的可变拓扑网格，设置在大坝坝体中，其特征在于，所述可变拓扑网格（33）为立体连通性热交换介质循环网络，热交换介质循环网络中管道相互交汇处设有网格节点，所述网格节点为多通控制单元（331）；所述可变拓扑网格（33）设置有多个开口，开口与温度补偿源（32）连接；所述可变拓扑网格，根据坝体不同区域的温差情况和大坝防裂、形变控制和湿度控制需要，通过控制相邻网格节点之间的连通性进而控制其拓扑结构，并控制相邻网格节点之间的管道中热交换介质的流通方向，使得热交换介质集中在温度调控需求大的坝体区域的网格单元的管道中流动、循环，提高温度调控效率；

所述多通控制单元（331）包括介质容腔、温度传感器、控制器、多个电控阀；所述多通控制单元（331）设置有多个开口，介质容腔靠近开口端设置电控阀，电控阀的控制端与控制器连接；温度传感器与控制器连接；

所述多通控制单元（331）为六通控制单元；

六通控制单元包括介质容腔、温度传感器、控制器、无线收发模块、6个电控阀；六通控制单元沿三维坐标轴方向分别设置有6个开口，介质容腔靠近开口端设置电控阀，电控阀的控制端与控制器连接；温度传感器、无线收发模块分别与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的可变拓扑网格，其特征在于，可变拓扑网格（33）的网格单元中分别设有温度传感器（21），大坝坝体中分布的温度传感器（21）形成温度传感器网。

3.根据权利要求2所述的可变拓扑网格，其特征在于，可变拓扑网格（33）的网格单元中分别设有湿度传感器（22），大坝坝体中分布的湿度传感器（22）形成湿度传感器网。

4.根据权利要求3所述的可变拓扑网格，其特征在于，可变拓扑网格（33）的网格单元中分别设有应力传感器（23），大坝坝体中分布的应力传感器（23）形成应力传感器网。

5.根据权利要求4所述的可变拓扑网格，其特征在于，可变拓扑网格（33）的网格单元中设有应变传感器（24），大坝坝体中分布的应变传感器（24）形成应变传感器网。

6.采用权利要求5所述的可变拓扑网格的控制方法，其特征在于，可变拓扑网格经PLC控制器、工控机与温控服务器连接，温控服务器连接数据库，温控服务器利用网格单元中分布的传感器采集大坝温度、湿度、应力、应变数据，形成温度控制指令，工控机根据温度控制指令产生控制信号，并发送至温度补偿源、PLC控制器和可变拓扑网格，所述控制方法包括以下步骤：

1）安装分散控制系统；

1.1）在温控服务器上安装分散控制系统，用于可变拓扑网格的组态监控；

1.2）在工控机上安装分散控制系统，用于可变拓扑网格的过程控制；

2）实施温度调控；

2.1）温控服务器利用分散控制系统形成温度控制指令，传输至工控机；

2.2）工控机根据温度控制指令利用分散控制系统产生控制信号，并发送至温度补偿源、PLC控制器和可变拓扑网格中的六通控制单元；

2.3）可变拓扑网格中的多通控制单元根据工控机的控制信号，控制电控阀的启闭；

2.4）温度补偿源根据工控机的控制信号，控制温度补偿源中介质的温度、流量和速率；

3）温控效果反馈；

3.1）温度调控开始后，将可变拓扑网格以及PLC控制器、温度补偿源、工控机的运行参数实时传输至数据库；

3.2）经过温度调控后的混凝土各项数据反馈给数据库，供温控服务器决定调控何时停止或者继续调控，达到动态响应效果。