專利名稱：混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水利水電工程的技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，以及采用該系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
混凝土大壩屬于大體積結(jié)構(gòu)，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)一旦出現(xiàn)裂縫，通過修補(bǔ)等措施以恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性是較困難的，因此大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫應(yīng)以預(yù)防為主，在施工過程中通過溫度控制等手段來實現(xiàn)。鑒于大壩較長的施工周期及服役期，裂縫問題牽扯因素眾多，要完全防止大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，亟需一種實時監(jiān)測、跟蹤反饋分析、溫控決策支持的混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實時監(jiān)測、跟蹤反饋分析、溫控決策支持的混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這種混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元、現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元、混凝土大壩溫控防裂分析單元、水電站工地MIS (Mobile Information System，移動信息系統(tǒng))；數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元安裝在混凝土澆筑倉內(nèi)，實時采集并處理溫度數(shù)據(jù)后將其發(fā)送給現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元，現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元將數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后通過Web發(fā)布服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給混凝土大壩溫控防裂分析單元，在混凝土大壩溫控防裂分析單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真計算分析后， 將分析數(shù)據(jù)和預(yù)警信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元和水電站工地MIS， 工程參建方，即業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理方，通過水電站工地MIS實時訪問分析數(shù)據(jù)和預(yù)警信息，并將施工建議及預(yù)警信息的處理結(jié)果反饋給混凝土大壩溫控防裂分析單元，然后混凝土大壩溫控防裂分析單元定期對數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真計算分析，從而形成一個循環(huán)。還提供了利用該系統(tǒng)的方法，該方法包括數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測方法以及溫控數(shù)字信息采集、分析和預(yù)警方法。由于數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元實時采集并處理混凝土大壩的溫度數(shù)據(jù)，并且數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元、現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元、混凝土大壩溫控防裂分析單元、水電站工地MIS形成一個封閉的循環(huán)，從而精確分析可能裂縫點。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字測溫儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字梯度儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元、混凝土大壩溫控防裂分析單元、水電站工地MIS單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式這種混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元、現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元、混凝土大壩溫控防裂分析單元、水電站工地MIS(Mobile Information System，移動信息系統(tǒng))；數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元安裝在混凝土澆筑倉內(nèi)，實時采集并處理溫度數(shù)據(jù)后將其發(fā)送給現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元，現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元將數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后通過Web發(fā)布服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給混凝土大壩溫控防裂分析單元，在混凝土大壩溫控防裂分析單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真計算分析后，將分析數(shù)據(jù)和預(yù)警信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元和水電站工地MIS單元，工程參建方， 即業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理方，通過水電站工地MIS單元實時訪問分析數(shù)據(jù)和預(yù)警信息，并將施工建議及預(yù)警信息的處理結(jié)果反饋給混凝土大壩溫控防裂分析單元，然后混凝土大壩溫控防裂分析單元定期對數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真計算分析，從而形成一個循環(huán)。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)示意圖。數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元包括LN2(^6-T型數(shù)字溫度測試記錄儀a、總線電纜b、LN2026-L型總線接線器C、數(shù)字測溫儀或數(shù)字梯度儀d、RS232連接電纜e、監(jiān)測信息存儲服務(wù)器f。其中數(shù)字測溫儀橫河向、順河向及豎向地布置于澆筑倉的中心，用于監(jiān)測該澆筑倉混凝土的最高溫度及溫度變化，數(shù)字測溫儀還布置于澆筑倉的水管壁上，用于監(jiān)測通水冷卻水溫及水管周邊混凝土的溫度變化，數(shù)字測溫儀還布置于澆筑倉的表面附近并與大氣接觸，用于監(jiān)測澆筑過程中的澆筑倉周邊的氣溫變化；其中數(shù)字梯度儀共有6個數(shù)字測溫傳感器，第一個位于澆筑倉表面，其余沿澆筑倉深度方向間隔一定距離，用于監(jiān)測寒潮、過水、保溫等對混凝土的影響，這是由于寒潮、過水、保溫等外界條件對混凝土的影響在表面一定深度，并且沿深度呈減小趨勢，采用這種布置通過測量溫度梯度可用于監(jiān)測寒潮，過水、保溫等對混凝土溫度的影響。圖2為數(shù)字測溫儀，由1個數(shù)字測溫傳感器組成，有以下幾種應(yīng)用方式(1)將其布置在澆筑倉的橫河向、順河向及豎向中心位置，用于測量混凝土內(nèi)部最高溫度；( 將其布置在某一澆筑倉表面附近，用于測量澆筑環(huán)境氣溫；C3)將其埋設(shè)在水管壁上，用于測量通水水溫。圖3為數(shù)字梯度儀，由6個數(shù)字測溫傳感器組成，典型的間距依次為10cm、15cm、 25cm、50cm、50cm或間隔依次為20cm、30cm、50cm、100cm、100cm，將其直接垂直于澆筑倉表
面，并位于澆筑倉中間位置埋設(shè)，或垂直于上下游面埋設(shè)，用于監(jiān)測混凝土表面梯度變化及保溫效果，第一支溫度計位于澆筑倉表面。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元、混凝土大壩溫控防裂分析單元、水電站工地MIS單元的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元建在施工現(xiàn)場， 包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫服務(wù)器17、現(xiàn)場管理服務(wù)器18、數(shù)據(jù)處理分析機(jī)11、以太網(wǎng)3、現(xiàn)場Web發(fā)布服務(wù)器15、現(xiàn)場應(yīng)用服務(wù)器14及現(xiàn)場無線報警設(shè)備13 ；現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于接收數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的溫度數(shù)據(jù)；現(xiàn)場管理服務(wù)器用于處理溫度數(shù)據(jù)；現(xiàn)場Web發(fā)布服務(wù)器用于將溫度數(shù)據(jù)和處理的溫度數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)發(fā)送給混凝土大壩溫控防裂分析單元；現(xiàn)場應(yīng)用服務(wù)器用于接收混凝土大壩溫控防裂分析單元的分析結(jié)果；現(xiàn)場無線報警設(shè)備是對混凝土大壩溫控防裂分析單元的報警信息進(jìn)行現(xiàn)場報警；數(shù)據(jù)分析機(jī)用于工程參建方分析以上各種數(shù)據(jù)及分析結(jié)果?；炷链髩螠乜胤懒逊治鰡卧ǚ治鰯?shù)據(jù)庫服務(wù)器10、以太網(wǎng)3、仿真分析高性能計算平臺8、分析中心服務(wù)器19、數(shù)據(jù)處理分析機(jī)11、分析Web遠(yuǎn)程訪問設(shè)備9 ；分析數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于將現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份保存及對分析結(jié)果進(jìn)行備份保存；仿真分析高性能計算平臺用于根據(jù)現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)通過計算模型對施工過程進(jìn)行仿真分析；分析中心服務(wù)器用于對分析結(jié)果的發(fā)布及處理；分析Web遠(yuǎn)程訪問設(shè)備用于通過其端口在不同地點對該系統(tǒng)進(jìn)行操作；數(shù)據(jù)處理分析機(jī)用于混凝土大壩溫控防裂分析單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行溫控防裂的分析分析。水電站工地MIS包括以太網(wǎng)3、MISWeb 遠(yuǎn)程訪問設(shè)備1、MIS報警處理單元20、MIS服務(wù)器2、業(yè)主數(shù)據(jù)分析處理機(jī)5、設(shè)計方數(shù)據(jù)處理分析機(jī)6及監(jiān)理方數(shù)據(jù)處理分析機(jī)7 ；MISWeb遠(yuǎn)程訪問設(shè)備用于業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理方訪問該系統(tǒng)；MIS服務(wù)器用于業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理方存儲各種數(shù)據(jù)；MIS報警處理單元用于確定報警后采取的措施并用該措施進(jìn)行處理，然后將處理結(jié)果反饋給業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理方； 業(yè)主數(shù)據(jù)分析處理機(jī)、設(shè)計方數(shù)據(jù)處理分析機(jī)及監(jiān)理方數(shù)據(jù)處理分析機(jī)用于業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理方的數(shù)據(jù)訪問和處理分析。另外，4為防火墻，16為現(xiàn)場溫度數(shù)據(jù)錄入筆記本，12為打印機(jī)、掃描儀、傳真機(jī)及刻錄機(jī)。還提供了利用該系統(tǒng)的方法，該方法包括數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測方法和溫控數(shù)字信息采集、分析和預(yù)警方法。數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測方法包括以下步驟(1)設(shè)置儀器參數(shù)，包括設(shè)置串口，以便電腦的串口端口號與數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的串口端口號一致；設(shè)置設(shè)備時鐘，即設(shè)置數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的記錄時間；讀取傳感器數(shù)，即區(qū)分讀取數(shù)字測溫儀與數(shù)字梯度儀；設(shè)置記錄時間間隔，即設(shè)置數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的數(shù)據(jù)存儲間隔；設(shè)置數(shù)據(jù)保存格式，即設(shè)置數(shù)據(jù)保存的格式；( 傳感器操作設(shè)置，包括區(qū)分?jǐn)?shù)字測溫儀和數(shù)字梯度儀的傳感器設(shè)置；設(shè)置自動搜索或手動搜索；查詢傳感器是否存在故障；C3)數(shù)據(jù)查詢， 包括運行狀態(tài)指示，數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元與計算機(jī)連接設(shè)置正常后，運行狀態(tài)指示燈應(yīng)該為綠色；單模塊操作，用于設(shè)置溫度數(shù)據(jù)顯示的方式及顯示的數(shù)據(jù)間隔；溫度數(shù)據(jù)顯示， 用于數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元所測得數(shù)據(jù)的顯示；(4)數(shù)據(jù)處理，包括讀時針，將數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元存儲溫度數(shù)據(jù)的記錄條數(shù)和記錄指針讀取到人機(jī)界面；按條讀取所有記錄， 將存儲在數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元中的溫度數(shù)據(jù)逐條讀取到數(shù)據(jù)顯示區(qū)；清零，將數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元中的記錄指針指向零；寫指針，改變數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的記錄條數(shù)和記錄指針；清空顯示區(qū)，將數(shù)據(jù)顯示區(qū)內(nèi)的顯示數(shù)據(jù)清零；( 保存成EXCEL文件，將數(shù)據(jù)顯示區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存成EXCEL文件；(6)用戶變更，用于對現(xiàn)場使用用戶進(jìn)行增加或者刪除。溫控數(shù)字信息采集、分析和預(yù)警方法包括以下步驟(1)溫控信息的查詢與錄入，溫控信息包括公共信息、澆筑信息、水管信息、澆筑倉表面信息、監(jiān)測信息、封拱信息、系統(tǒng)管理信息、系統(tǒng)設(shè)置信息、模塊功能信息；( 可視化動態(tài)監(jiān)控圖形繪制，將溫控信息以圖形形象化地顯示，圖形包括氣溫動態(tài)曲線分布圖、綜合曲線動態(tài)分析圖、上游面立視圖、通水立視圖、永久溫度計動態(tài)曲線分析圖、壩段沿高程的溫度分布圖、入倉溫度和澆筑溫度曲線圖；C3)溫控動態(tài)預(yù)警，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)缺少報警；最高溫度預(yù)警；降溫速率預(yù)警；澆筑倉超冷預(yù)警；澆筑間隔期報警；報警歷史數(shù)據(jù)查詢；報警參數(shù)設(shè)置；(4)溫控檔案建立，包括每個澆筑倉生命周期內(nèi)的所有溫控信息，用戶打開檔案時，系統(tǒng)會自動將用戶已經(jīng)添加的信息加載進(jìn)溫控檔案中，且已填寫信息在提交后變?yōu)椴豢尚薷?，保證數(shù)據(jù)的安全性。本發(fā)明的工作原理是①通過數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元自動獲取的溫度數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)自動進(jìn)入到現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元的現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，如果無線網(wǎng)絡(luò)存在突發(fā)故障，可將溫度數(shù)據(jù)自動導(dǎo)入到筆記本電腦，然后通過以太網(wǎng)錄入到現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元的現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，然后再由數(shù)據(jù)處理分析計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理， 將采集到的溫度數(shù)據(jù)按照不同的設(shè)備地址、梯度儀及測溫儀編號進(jìn)行分類，按照采集時間與上次采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對接；最后將處理完畢的數(shù)據(jù)發(fā)送到現(xiàn)場Web發(fā)布服務(wù)器，通過 Internet發(fā)送到混凝土大壩溫控防裂分析單元。②在混凝土大壩溫控防裂分析單元，首先， 由安裝在數(shù)據(jù)處理分析機(jī)上的專家系統(tǒng)軟件進(jìn)行分析、處理、顯示、存儲，然后由專家系統(tǒng)進(jìn)行全過程反饋跟蹤仿真分析，并向業(yè)主、施工、監(jiān)理等工程參建各方發(fā)出分析結(jié)果及預(yù)警信息；最后，根據(jù)仿真分析結(jié)果與系統(tǒng)提供的預(yù)警信息，由溫控專家對大體積混凝土的溫度效果做出評價，并提出溫度控制的調(diào)整方案，以周報的形式，通過hternet反饋給現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元，同時抄送給水電站工地MIS ；水電站的參建各方可以隨時通過水電站工地MIS進(jìn)入到現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元調(diào)取溫度數(shù)據(jù)以及混凝土大壩溫控防裂分析單元發(fā)布來的周報等。③工程參建各方將預(yù)警的處理情況及建議通過hternet網(wǎng)絡(luò)反饋給混凝土大壩溫控防裂分析單元。④系統(tǒng)中溫控檔案還可用于將整個施工工期內(nèi)所有澆筑倉混凝土進(jìn)行檔案化建設(shè)與管理，為以后不同階段的工程驗收及資料管理提供依據(jù)及參考?；炷翂螠乜胤懒褦?shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(1)系統(tǒng)集成化，包括軟硬件及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的集成、人與系統(tǒng)的集成、溫控信息管理系統(tǒng)同社會公眾信息系統(tǒng)的集成， 最終組成了“無縫集成”的開放式系統(tǒng)，從而實現(xiàn)友好的“人機(jī)交互”界面。( 大壩的信息化數(shù)字管理，施工信息的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理、多方參與的項目協(xié)同管理、數(shù)字檔案化管理。(3) 智能化開放式管理，系統(tǒng)智能化面向日常事務(wù)處理，輔助人們完成智能性勞動，在執(zhí)行過程中，管理員只需懂得自己份內(nèi)的工作流程，還可根據(jù)工作需要進(jìn)行添加、刪減或改變部分模塊內(nèi)容。(4)系統(tǒng)多媒體化管理，包括對數(shù)字、文字、圖表的綜合處理及顯示。( 大壩決策型系統(tǒng)的運用，系統(tǒng)運用電子數(shù)據(jù)交換，通過數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)，在不同的計算機(jī)間進(jìn)行交換和自動化處理。(6)全方位一體化設(shè)計與管理，可以方便與大壩建設(shè)的業(yè)主方、設(shè)計方、施工方及監(jiān)理方進(jìn)行整合，在管理上以大壩信息管理為中心，大壩相關(guān)溫控信息流始終貫穿于整個系統(tǒng)。總之，該系統(tǒng)包含了強(qiáng)大的項目管理設(shè)計包括了現(xiàn)代信息化、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合的項目管理模塊，極大的提高了施工實時化、項目化管理的水平和效率。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元、現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元、混凝土大壩溫控防裂分析單元、水電站工地移動信息系統(tǒng)MIS;數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元安裝在混凝土澆筑倉內(nèi)，實時采集并處理溫度數(shù)據(jù)后將其發(fā)送給現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元，現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元將數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后通過Web發(fā)布服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給混凝土大壩溫控防裂分析單元，在混凝土大壩溫控防裂分析單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真計算分析后，將分析數(shù)據(jù)和預(yù)警信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元和水電站工地MIS，工程參建方，即業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理方，通過水電站工地MIS實時訪問分析數(shù)據(jù)和預(yù)警信息，并將施工建議及預(yù)警信息的處理結(jié)果反饋給混凝土大壩溫控防裂分析單元，然后混凝土大壩溫控防裂分析單元定期對數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真計算分析，從而形成一個循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元包括LN2(^6-T型數(shù)字溫度測試記錄儀、總線電纜、LN2(^6-L型總線接線器、數(shù)字測溫儀、數(shù)字梯度儀、RS232連接電纜、監(jiān)測信息存儲服務(wù)器；其中數(shù)字測溫儀橫河向、順河向及豎向地布置于澆筑倉的中心，用于監(jiān)測該澆筑倉混凝土的最高溫度及溫度變化，數(shù)字測溫儀還布置于澆筑倉的水管壁上，用于監(jiān)測通水冷卻水溫及水管周邊混凝土的溫度變化，數(shù)字測溫儀還布置于澆筑倉附近并與大氣接觸，用于監(jiān)測澆筑過程中的澆筑倉周邊的氣溫變化；其中數(shù)字梯度儀共連接6個傳感器，第一個位于澆筑倉表面，其余沿澆筑倉深度方向間隔依次為10cm、15cm、25cm、50cm、50cm或間隔依次為20cm、30cm、 50cm、100cm、100cm，用于監(jiān)測寒潮、過水、保溫等對混凝土溫度的影響。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元建在施工現(xiàn)場，包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、現(xiàn)場管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理分析機(jī)、以太網(wǎng)、現(xiàn)場Web發(fā)布服務(wù)器、現(xiàn)場應(yīng)用服務(wù)器及現(xiàn)場無線報警設(shè)備；現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于接收數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的溫度數(shù)據(jù)；現(xiàn)場管理服務(wù)器用于處理溫度數(shù)據(jù)；現(xiàn)場Web發(fā)布服務(wù)器用于將溫度數(shù)據(jù)和處理的溫度數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)發(fā)送給混凝土大壩溫控防裂分析單元；現(xiàn)場應(yīng)用服務(wù)器用于接收混凝土大壩溫控防裂分析單元的分析結(jié)果； 現(xiàn)場無線報警設(shè)備是對混凝土大壩溫控防裂分析單元的報警信息進(jìn)行現(xiàn)場報警；數(shù)據(jù)處理分析機(jī)用于工程參建方分析以上各種數(shù)據(jù)及分析結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于混凝土大壩溫控防裂分析單元包括分析數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、仿真分析高性能計算平臺、分析中心服務(wù)器、分析Web遠(yuǎn)程訪問設(shè)備；分析數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于將現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份保存及對分析結(jié)果進(jìn)行備份保存；仿真分析高性能計算平臺用于根據(jù)現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)通過計算模型對施工過程進(jìn)行仿真分析；分析中心服務(wù)器用于對分析結(jié)果的發(fā)布及處理；分析Web遠(yuǎn)程訪問設(shè)備用于通過其端口在不同地點對該系統(tǒng)進(jìn)行操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于水電站工地MIS單元包括以太網(wǎng)、MIS Web遠(yuǎn)程訪問設(shè)備、MIS報警處理單元、MIS服務(wù)器、業(yè)主數(shù)據(jù)分析處理機(jī)、設(shè)計方數(shù)據(jù)處理分析機(jī)及監(jiān)理方數(shù)據(jù)處理分析機(jī)；MIS Web遠(yuǎn)程訪問設(shè)備用于業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理方訪問該系統(tǒng)；MIS服務(wù)器用于業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理方存儲各種數(shù)據(jù)；MIS報警處理單元用于確定報警后采取的措施并用該措施進(jìn)行處理，然后將處理結(jié)果反饋給業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理方；業(yè)主數(shù)據(jù)分析處理機(jī)、設(shè)計方數(shù)據(jù)處理分析機(jī)及監(jiān)理方數(shù)據(jù)處理分析機(jī)用于業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理方的數(shù)據(jù)訪問和處理分析。
6.混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于該方法包括數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測方法，以及溫控數(shù)字信息采集、分析和預(yù)警方法。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測方法包括以下步驟(1)設(shè)置儀器參數(shù)，包括設(shè)置串口，以便電腦的串口端口號與數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的串口端口號一致；設(shè)置設(shè)備時鐘，即設(shè)置數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的記錄時間；讀取傳感器數(shù)，即區(qū)分讀取數(shù)字測溫儀與數(shù)字梯度儀；設(shè)置記錄時間間隔，即設(shè)置數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的數(shù)據(jù)存儲間隔；設(shè)置數(shù)據(jù)保存格式，即設(shè)置數(shù)據(jù)保存的格式；(2)傳感器操作設(shè)置，包括區(qū)分?jǐn)?shù)字測溫儀和數(shù)字梯度儀的傳感器設(shè)置；設(shè)置自動搜索或手動搜索；查詢傳感器是否存在故障；(3)數(shù)據(jù)查詢，包括運行狀態(tài)指示，數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元與計算機(jī)連接設(shè)置正常后，運行狀態(tài)指示燈應(yīng)該為綠色；單模塊操作，用于設(shè)置溫度數(shù)據(jù)顯示的方式及顯示的數(shù)據(jù)間隔；溫度數(shù)據(jù)顯示，用于數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元所測得數(shù)據(jù)的顯示；(4)數(shù)據(jù)處理，包括讀時針，將數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元存儲溫度數(shù)據(jù)的記錄條數(shù)和記錄指針讀取到人機(jī)界面；按條讀取所有記錄，將存儲在數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元中的溫度數(shù)據(jù)逐條讀取到數(shù)據(jù)顯示區(qū)；清零，將數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元中的記錄指針指向零；寫指針， 改變數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元的記錄條數(shù)和記錄指針；清空顯示區(qū)，將數(shù)據(jù)顯示區(qū)內(nèi)的顯示數(shù)據(jù)清零；保存成EXCEL文件，將數(shù)據(jù)顯示區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存成EXCEL文件；(5)用戶變更，用于對現(xiàn)場使用用戶進(jìn)行增加或者刪除。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于 溫控數(shù)字信息采集、分析和預(yù)警方法包括以下步驟(1)溫控信息的查詢與錄入，溫控信息包括公共信息、澆筑信息、水管信息、澆筑倉表面信息、監(jiān)測信息、封拱信息、系統(tǒng)管理信息、系統(tǒng)設(shè)置信息、模塊功能信息；(2)可視化動態(tài)監(jiān)控圖形繪制，將溫控信息以圖形形象化地顯示，圖形包括氣溫動態(tài)曲線分布圖、綜合曲線動態(tài)分析圖、上游面立視圖、通水立視圖、永久溫度計動態(tài)曲線分析圖、 壩段沿高程的溫度分布圖、入倉溫度和澆筑溫度曲線圖；(3)溫控動態(tài)預(yù)警，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)缺少報警；最高溫度預(yù)警；降溫速率預(yù)警；澆筑倉超冷預(yù)警；澆筑間隔期報警；報警歷史數(shù)據(jù)查詢；報警參數(shù)設(shè)置；(4)溫控檔案建立，包括每個澆筑倉生命周期內(nèi)的所有溫控信息，用戶打開檔案時，系統(tǒng)會自動將用戶已經(jīng)添加的信息加載進(jìn)溫控檔案中，且已填寫信息在提交后變?yōu)椴豢尚薷?，保證數(shù)據(jù)的安全性。
全文摘要
公開了一種實時監(jiān)測、跟蹤反饋分析、溫控決策支持的混凝土壩溫控防裂數(shù)字式動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)字動態(tài)測溫監(jiān)測單元、現(xiàn)場混凝土大壩溫度監(jiān)控單元、混凝土大壩溫控防裂分析單元、水電站工地MIS；測溫監(jiān)測單元安裝在混凝土澆筑倉內(nèi)，實時采集并處理溫度數(shù)據(jù)后將其發(fā)送給監(jiān)控單元，其將數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后通過Web發(fā)布服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給混凝土大壩溫控防裂分析單元，在分析單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真計算分析后，將分析數(shù)據(jù)和預(yù)警信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)給監(jiān)控單元和工地MIS，工程參建方通過工地MIS實時訪問分析數(shù)據(jù)和預(yù)警信息，并將施工建議及預(yù)警信息的處理結(jié)果反饋給分析單元，然后分析單元定期對數(shù)據(jù)仿真計算分析而形成循環(huán)。及利用該系統(tǒng)的方法。
文檔編號G05B19/418GK102279593SQ201110095698
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者劉有志, 劉毅, 孫寶平, 張國新, 張磊, 朱伯芳, 李松輝, 王振紅, 邱永榮, 郭晨, 黃濤 申請人:中國水利水電科學(xué)研究院