技术领域
[0001] 本
发明涉及大体积砼施工领域，具体涉及一种大体积混凝土智能温控装置。
背景技术
[0002] 随着
高层建筑及高墩大跨
桥梁的逐渐增多，大体积混凝土结构在现代工程建设中开始广泛应用。大体积混凝土结构施工时，遇到的主要问题是
温度裂缝，由于混凝土结构的体积大，
水泥在水化过程中产生大量的热量使混凝土结构内部温度升高，当混凝土结构中心与表面温差、表面与大气温差或降温速率过大时，都会产生温度应
力和温度
变形，且当温度
应力超过混凝土内外的约束力时就会产生裂缝。因此，大体积混凝土结构施工的关键是降低混凝土结构内外温差、表面与大气温差，控制降温速率，温度监控是控制裂缝产生的关键。
[0003] 目前，混凝土水化热的监控技术已较成熟，主要通过预埋在混凝土内部的温度采集器及传输
导线与PLC
控制器连接进行监测。在大体积混凝土施工时，通过控制胶凝材料的性能、使用量及骨架等拌合温度来降低水化热。浇筑完成后，水化热发生阶段，通过预埋在混凝土内的
循环水管循环通水，利用
冷却水的流动将热量带出混凝土外，以实现降低内部温度的效果。由于常规的
水循环措施是将恒定温度的冷却水注入冷却管进行降温。水的温度、流量恒定不能根据混凝土内部温度情况进行适时调节，因此会出现冷却水温度与混凝土内部温度差超过允许值的情况，给混凝土施工
质量带来
风险。
[0004]
发明内容
[0005] 本发明的目的是针对大体积混凝土承台在硬化期间，
水泥水化热产生的温度变化和混凝土收缩作用产生的结构裂缝问题，提供一种大体积混凝土承台智能温控装置；该装置通过分水器、上下支管和分支管分别与大体积混凝土承台内部循环水管连接；通过智能控制系统中的
热交换器温度控制系统
自动调节循环水管入水的温度和利用电磁
阀控制调节循环水管入水的流量，能自动监测混凝土芯部温度、混凝土表面温度、循环水管入水口温度、循环水管出水口温度和大气温度，实现大体积混凝土中心温度与表面温度的差值，使混凝土表面与大气温度差值均不超过25℃，降温速率不超过2℃/d，达到了温度控制和监测的目的，保证了施工质量。
[0006] 本发明采用的技术方案是:一种大体积混凝土智能温控装置，主要包括分水器、上支管、下支管、循环水管、
法兰盘、
电磁阀、泄水阀、分支管、PLC控制器、温度
传感器、热交换器：其特征是：用变径器将分水器的进水口与
增压水
泵的出水管口安装一起，分别将六根下支管的一端
焊接在分水器的圆孔上；分别用第一
螺栓将将结构相同的电磁阀两端的法兰盘与下支管上端第一法兰盘和上支管下端第二法兰盘安装固定在一起；2～6根分支管分别垂直焊接在上支管上，上支管的顶端为封闭结构；2～6根分支管上连接的进水管(塑料管)的出水管口，分别与大体积混凝土承台内每层循环水管的进水管口连接, 分别将循环水管的出水管口与水池的进水管口连接（图中未画水池）；用第二螺栓将分水器末端的安全泄水阀与水管上的第三法兰盘安装固定在一起，安全泄水阀通过导线与PLC控制器连接。
[0007] 所述的测温管，大体积混凝土承台内每两层循环水管之间预埋有测温管（图中未画），测温管内填充有液体介质层；液体介质层内部插接有粘贴在外部环境测温管内壁的温度传感器，每只温度传感器通过导线与PLC控制器连接。
[0008] 所述的温度传感器，混凝土承台的底部从下至上布设有七层温度传感器，每层十二个温度传感器，分别将导线一端头与埋设在混凝土承台内的温度传感器连接，导线另一端头与PLC控制器连接；第一温度传感器设置在混凝土承台的底端与第一循环水管之间的混凝土内，第二温度传感器设置在第一循环水管与第二循环水管之间的混凝土内，第三温度传感器设置在第三循环水管与第二循环水管之间的混凝土内，第四温度传感器设置在第二循环水管与第四循环水管之间的混凝土内，第五温度传感器设置在第循环水管与第五循环水管之间的混凝土内，第六温度传感器设置在第五循环水管与第六循环水管之间的混凝土内，第七温度传感器设置在第六循环水管与混凝土承台顶之间的混凝土内；第一循环水管至第六循环水管的之间的间距均为1m。
[0009] 在大体积混凝土承台上设有喷洒水泵和温度测量仪，外侧喷洒水泵和外侧温度测量仪均通过导线与PLC控制器连接（图中未画）。
[0010] 所述第一输
水电磁阀至第六输水电磁阀和热交换器均与PLC控制器连接；通过PLC控制器的设定，控制输水电磁阀的启动／停止／半关闭以及热交换器的开启/关闭／加热。
[0011] 本发明分水器管壁上设置的一排等间距圆孔，六根下支管的一端与分水器管壁圆孔焊接在一起。
[0012] 所述的PLC控制器， PLC控制器采用台达Dvp14ss211t。该控制器由上位机、采集模
块（MCU）、系统
软件及相关配件组成，计算机作为自动化测量系统的上位机，与
系统软件组成监测指挥系统，上位机通过不同的数据传输方式与各种采集模块（MCU）联系，完成系统管理、系统参数设定、指挥系统的指令下达与数据实时采集、定时测量数据的上载传输、数据分析与处理、
数据库管理、显示或打印数据报表、绘制各参数变量随时间的走势图、数据存储等。
[0013] 本发明的温度传感器：采用的是Pt100 热
电阻温度传感器，它是集温度湿度采集于一体的智能传感器；二线制接线方式，一端埋入砼内，一端与PLC控制器连接；温度的采集范围可以在-200℃～+850℃，湿度采集范围是0%～100%。
[0014] 所述的循环水管，每一弯曲形水循环管道预埋在大体积混凝土承台内形成一层水循环管，循环水管分别依次由下至上，分六层预埋在大体积混凝土承台内；所述水循环水管的进水管口和出水管口,通过管连接头分别与塑料输水管道和水池连接。
[0015] 本发明的有益效果是：一种大体积混凝土智能温控装置，该装置通过分水器、上下支管和分支管，分别与大体积混凝土承台内部循环水管前端连接，分别将循环水管尾端与储水池连接；通过温度采集器分别感应大体积混凝土内外表面温度和大气温度，当PLC控制器对此三者温度进行比较后，将要超过25摄氏度的差值或前后一段时间内部温度对比降温速率超过2℃/d时，PLC控制器启动大体积混凝土电磁阀水流量控制系统、热交换器温度调节系统和大体积混凝土表面降温装置，动态调整入水流量以及温度，控制大体积混凝土中心温度与表面温度的差值、混凝土表面与大气温度差值均不超过25℃，降温速率不超过2℃/d，持续监控14天养护期过后，停止所有降温装置，保证了施工的质量，达到了温度控制和监测的目的。
附图说明
[0016] 下面结合附图和
实施例对本发明详细描述：图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的上支管与分支管放大结构示意图；
图3是混凝土承台内部循环水管道结构示意图；
图4是图1中的电气控制
流程图。
[0017] 在图1～图4中：1、变径器，2、分水器，3、下支管，4、电磁阀，5、上支管，6、水管，7、泄水阀，8、分支管，9、混凝土承台，10-1、第一温度传感器，10-2、第二温度传感器，10-3、第三温度传感器，10-4、第四温度传感器，10-5、第五温度传感器，10-6、第六温度传感器，10-7、第七层温度传感器，11-1、第一循环水管，11-2、第二循环水管，11-3、第三循环水管，11-4、第四循环水管，11-5、第五循环水管，11-6、第六循环水管，12、外侧温度检测仪，13、
冷却水流量检测仪，14，PLC控制器，15、外侧喷洒水泵，16、外侧喷洒电磁阀，17、第一至第六流量控制电磁阀，18、第一至第六温度控制热交换器。
具体实施方式
[0018] 本发明实施方式如图1、图2、图3和图4所示，一种大体积混凝土智能温控装置，其特征是：用变径器将分水器2的进水口与增压水泵的出水管口安装一起，分别将六根下支管3的一端焊接在分水器2的圆孔上；分别用第一螺栓将将结构相同的电磁阀4两端法兰盘与下支管3上端第一法兰盘6a和上支管5下端第二法兰盘6b安装固定在一起；2～6根分支管8分别垂直焊接在上支管5上，上支管5的顶端为封闭结构；2～6根分支管8上连接的管的出水管口，分别与大体积混凝土承台9内每层循环水管的进水管口连接, 分别将循环水管的出水管口与储水池的进水管口连接（图中未画储水池）；用第二螺栓将分水器2末端的安全泄水阀7与水管6上的第三法兰盘6d安装固定在一起，泄水阀7通过导线与PLC控制器14连接。
[0019] 在本发明实施方式中，呈弯曲状的圆形（或方
波形）循环水管分别依次由下至上,分六层预埋在大体积混凝土承台9内。
[0020] 在本发明实施方式中，大体积混凝土承台9的内每两层循环水管之间预埋有测温管（图中未画），测温管内填充有液体介质层；液体介质层内部插接有粘贴在外部环境测温管内壁的温度传感器，每只温度传感器通过导线与PLC控制器14连接。
[0021] 测温管内部填充有液体介质层；液体介质层内部插接有粘贴在测温管内壁的温度传感器，每只温度传感器通过导线均与PLC控制器连接。
[0022] 在本发明实施方式中，如图3和图4所示，混凝土承台9的底部从下至上布设有七层温度传感器，每层十二个温度传感器，分别将导线一端头与埋设在混凝土承台9内的温度传感器连接，导线另一端头与PLC控制器14连接；第一温度传感器10-1设置在混凝土承台9的底端与第一循环水管11-1之间的混凝土内，第二温度传感器10-2设置在第一循环水管11-1与第二循环水管11-2之间的混凝土内，第三温度传感器10-3设置在第三循环水管11-2与第二循环水管11-3之间的混凝土内，第四温度传感器10-4设置在第二循环水管11-3与第四循环水管11-4之间的混凝土内，第五温度传感器10-5设置在第四循环水管11-4与第五循环水管11-5之间的混凝土内，第六温度传感器10-6设置在第五循环水管11-5与第六循环水管11-6之间的混凝土内，第七温度传感器10-7设置在第六循环水管11-6与混凝土承台顶之间的混凝土内；第一循环水管11-1至第六循环水管11-7的之间的间距均为1m。
[0023] 本发明大体积混凝土承台上设有喷洒水泵15和温度测量仪，外侧喷洒水泵15和外侧温度测量仪12均通过导线与PLC控制器14连接（图中未画）。
[0024] 本发明第一输水电磁阀至第六输水电磁阀17和水池里的增压水泵均与PLC控制器14连接，通过PLC控制器14的设定控制水池里增压水泵的启动／停止同时控制第一输水电磁阀至第六输水电磁阀17的开启/关闭。
[0025] 本发明分水器管壁上设置的一排等间距圆孔，六根下支管3的一端与分水器管壁圆孔焊接在一起。
[0026] 本发明的PLC控制器采用台达Dvp14ss211t，该控制器由上位机、采集模块（MCU）、系统软件及相关配件组成，计算机作为自动化测量系统的上位机，与系统软件组成监测指挥系统，上位机通过不同的数据传输方式与各种采集模块（MCU）联系，完成系统管理、系统参数设定、指挥系统的指令下达与数据实时采集、定时测量数据的上载传输、数据分析与处理、数据库管理、显示或打印数据报表、绘制各参数变量随时间的走势图、数据存储等。
[0027] 本发明的温度传感器：采用的是Pt100 热电阻温度传感器，它是集温度湿度采集于一体的智能传感器；二线制接线方式，一端埋入砼内，一端与PLC控制器连接；温度的采集范围可以在-200℃～ +850℃，湿度采集范围是0%～100%。
[0028] 本发明的工作原理是：在分水器管头上安装固定塑料输水管或者
橡胶输水管完毕以后，用输水管连接增压水泵与分水器2，分支管8通过管连接热交换器，热交换器与混凝土承台内部循环水管的进水管口连接，将第一流量电磁阀至第六流量电磁阀与温度传感器、PLC控制器连接，当砼浇筑
覆盖第一循环水管11后开始通水降温，启动智能温控系统，传感器自动采集温控点数据，根据温度情况通过分水器上的第一至第六流量电磁阀17自动调节每个分支管的进水口水流速度和大小，通
过热交换器控制内部温度大小以及降温速率，直至养护期完成。第一上支管控制第一循环水管11-1，第二上支管控制第二循环水管11-2，第三上支管控制第二循环水管11-3、第四上支管控制四层循环水管11-4，第五上支管控制第五循环水管11-5，第六上支管控制第六循环水管11-6。
[0029] 本发明可通过移动终端对本大体积混凝土智能温控装置进行远程控制；实现控制的自由性。
[0030] 本发明以上实施方式，为较佳实施例，并非对本发明的限制，凡是根据本发明技术对以上实施例所作的简单
修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
