论文部分内容阅读
随着大跨桥梁、高层建筑、核电站以及水库大坝等城市基础设施建设的高潮蓬勃迭起,作为城市基础设施重要结构构件的大体积混凝土层出不穷。最大限度地减小桥梁大体积混凝土温度裂缝是保证城市基础设施整体安全性的重要环节。随着人们对大体积混凝土认识的不断深入,越来越多的专家学者认为在大体积混凝土施工过程中引入一定的温控监测措施是必要的。但现有的温控监测手段存在布线困难、可靠性差、自动化程度低、无法有效进行长期监测等问题,不能满足桥梁大体积混凝土温控监测的需要。本文针对现今大体积混凝土温度监测手段的不足,结合最新的技术手段发展了一种一体化的监测系统,包含一种快速布设的无线传感节点;能够容纳上万个温度节点的大规模无线传感网络;能够实现混凝土温度信息的采集与存储、显示与预警、管理与分析的智能化监测软件;最后形成了集温度探头、传感器网络、监测软件为一体的大体积混凝土温控监测系统。从而更好的提升了大体积混凝土温控的信息化水平。本文的主要研究内容如下:(1)针对大体积混凝土监测温度传感器布线困难的弊端,设计并实现了大体积混凝土温度监测的硬件系统。硬件系统包含一种快速布设的无线传感节点;包含一种能够容纳上万个温度节点的大规模无线传感网络;包含一种易于制作的光纤光栅温度传感探头;包含一种能够实现现场与远程监控的网络架构。(2)针对大体积混凝土温控参量长期依赖于人工计算的弊端,设计并开发了配套的大体积混凝土温度监测软件系统。软件系统实现了大体积混凝土中心温度、表面温度、里表温差、冷却水管温度、环境温度的实时显示与历史温度查询等功能。以及在此基础上实现了自动计算降温速率、最高温升等关键温控指标的功能。软件支持对多个监测任务进行统一管理,同时实现了温度在测点图上的直接显示以及监测数据导出到Excel的功能。(3)将研制开发的大规模无线温度监测系统分别应用于实际工程项目中。包括大体积混凝土模型试验温度监测项目、某大桥承台锚碇大体积混凝土温控监两个项目。工程实践表明,该系统具有布设方便快捷、温度测点数量大、智能化程度高等优点,实现了对混凝土温度信息的自动采集与存储、显示与预警、管理与分析等应用需求,具有良好的工程应用前景。