大體積混凝土超大規(guī)模無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著大跨橋梁、高層建筑、核電站以及水庫大壩等城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高潮蓬勃迭起，作為城市基礎(chǔ)設(shè)施重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的大體積混凝土層出不窮。最大限度地減小橋梁大體積混凝土溫度裂縫是保證城市基礎(chǔ)設(shè)施整體安全性的重要環(huán)節(jié)。隨著人們對大體積混凝土認(rèn)識的不斷深入，越來越多的專家學(xué)者認(rèn)為在大體積混凝土施工過程中引入一定的溫控監(jiān)測措施是必要的。但現(xiàn)有的溫控監(jiān)測手段存在布線困難、可靠性差、自動化程度低、無法有效進行長期監(jiān)測等問題，不能滿足橋梁大體積混凝土溫控監(jiān)測

2、的需要。本文針對現(xiàn)今大體積混凝土溫度監(jiān)測手段的不足，結(jié)合最新的技術(shù)手段發(fā)展了一種一體化的監(jiān)測系統(tǒng)，包含一種快速布設(shè)的無線傳感節(jié)點;能夠容納上萬個溫度節(jié)點的大規(guī)模無線傳感網(wǎng)絡(luò);能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土溫度信息的采集與存儲、顯示與預(yù)警、管理與分析的智能化監(jiān)測軟件;最后形成了集溫度探頭、傳感器網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)測軟件為一體的大體積混凝土溫控監(jiān)測系統(tǒng)。從而更好的提升了大體積混凝土溫控的信息化水平。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)針對大體積混凝

3、土監(jiān)測溫度傳感器布線困難的弊端，設(shè)計并實現(xiàn)了大體積混凝土溫度監(jiān)測的硬件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)包含一種快速布設(shè)的無線傳感節(jié)點;包含一種能夠容納上萬個溫度節(jié)點的大規(guī)模無線傳感網(wǎng)絡(luò);包含一種易于制作的光纖光柵溫度傳感探頭;包含一種能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場與遠(yuǎn)程監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
　　(2)針對大體積混凝土溫控參量長期依賴于人工計算的弊端，設(shè)計并開發(fā)了配套的大體積混凝土溫度監(jiān)測軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)實現(xiàn)了大體積混凝土中心溫度、表面溫度、里表溫差、冷卻水管溫度、環(huán)境

4、溫度的實時顯示與歷史溫度查詢等功能。以及在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了自動計算降溫速率、最高溫升等關(guān)鍵溫控指標(biāo)的功能。軟件支持對多個監(jiān)測任務(wù)進行統(tǒng)一管理，同時實現(xiàn)了溫度在測點圖上的直接顯示以及監(jiān)測數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel的功能。
　　(3)將研制開發(fā)的大規(guī)模無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)分別應(yīng)用于實際工程項目中。包括大體積混凝土模型試驗溫度監(jiān)測項目、某大橋承臺錨碇大體積混凝土溫控監(jiān)兩個項目。
　　工程實踐表明，該系統(tǒng)具有布設(shè)方便快捷、溫度測點數(shù)量大、智能化