一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统及方法与流程

本发明涉及土木工程，具体涉及一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统及方法。

背景技术：

1、目前桥梁混凝土高墩、桥塔施工时，养护方法多是设置水管网路，通过继电器控制阀门定时喷水至桥墩表面进行养护。

2、此方法主要缺点在于喷水控制全凭经验设定固定间歇及喷水量，无法根据混凝土内外温度、环境温湿度及混凝土强度发展情况自适应地实时调节，存在大量水资源浪费或者养护不足的情况。

3、因此，现急需一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统及方法来解决上述的技术问题。

技术实现思路

1、针对于现有桥梁混凝土高墩、桥塔的养护方法存在上述技术问题，本发明的目的在于提供一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统，其实现了墩塔混凝土喷淋养护过程中可根据多源因素来对喷水的间歇及喷水量进行调节，在此基础上，还形成了一种桥梁墩塔混凝土多源养护的控制方法，有效地克服了现有技术所存在的问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统，其包括数据采集系统，数据处理系统以及喷淋控制系统，所述数据采集系统与数据处理系统连接，将采集的环境温度、环境湿度、环境风速及混凝土强度的数据传输给数据处理系统进行数据的分析，根据所采集的环境温湿度、环境风速及混凝土强度的数据来形成养护措施决策；所述数据处理系统与喷淋控制系统连接，将养护措施决策下发至喷淋控制系统，喷淋控制系统根据养护措施决策对喷淋系统进行相应的调节。

3、进一步地，所述数据采集系统包括环境温度感知模块，环境湿度感知模块，环形风速感知模块、混凝土内温感知模块以及数据传输模块，所述环境温度感知模块，环境湿度感知模块，环形风速感知模块、混凝土内温感知模块分别通过数据传输模块与数据处理系统连接，通过环境温度感知模块，环境湿度感知模块，环形风速感知模块、混凝土内温感知模块分别对环境的温湿度，环境风速以及混凝土强度进行感知，并将所获得的数据传输至数据处理系统进行数据的处理和分析。

4、进一步地，所述数据系统包括标准养护数据库模块，数据处理模块，数据分析模块以及养护措施决策模块，所述数据处理模块对数据进行处理后传输给数据分析模块，数据分析模块将所处理的数据与标准养护数据库模块中的数据进行对比后通过养护措施决策模块果形成相应的养护措施。

5、进一步地，所述数据处理模块包括异常值处理单元以及特征提取单元，所述异常值处理单元用于对采集的数据进行异常值的剔除，将剔除后的数据通过特征提取单元进行特征向量的提取。

6、进一步地，所述数据分析模块包括对比单元以及分析单元，所述对比单元用于将数所提取的特征向量与标准养护数据库模块中各级特征向量在特征空间中进行分类对比，并通过分析单元确定采集数据特征向量的所属类别。

7、进一步地，所述喷淋控制系统包括喷头单元，喷淋管路单元以及喷淋驱动控制单元，所述喷淋驱动控制单元用于接收所下达的控制指令并对其进行解析，获得喷淋参数，然后根据参数将水箱内的水通过喷淋管道单元运输至喷头单元对墩塔混凝土进行喷淋养护。

8、为了达到上述目的，本发明提供了一种桥梁墩塔混凝土多源养护的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

9、(1)通过安装于液压爬模或造墩机架体各部位上以及混凝土中的传感器获取监测数据信息，该所监测的数据信息传递至数据处理服务器；

10、(2)数据处理服务器通过基于支持向量机原理优化算法的数据分析模块，结合标准数据库数据，对接收的监测数据进行处理和分析；

11、(3)根据分析决策结果，自动控制喷头、水泵进行喷淋养护操作；

12、(4)根据养护效果情况，修正养护参数。

13、进一步地，数据处理模块接收到采集的数据后对异常数据进行剔除，并对剔除后的数据进行各级特征量的提取。

14、进一步地，基于监测数据所提取出的特征向量，与标准数据库各级特征向量在特征空间中进行分类比对，来确定采集数据特征向量的所属类别。

15、进一步地，当监测数据特征向量与标准数据库某级向量不可分或分离距离符合此级别分类时，则认为数据属于此级别，进而做出相应的决策措施。

16、本发明提供了一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统及方法，其将养护体系集成与墩塔施工爬模装备中，实现了墩塔混凝土喷淋养护过程中可根据环境温湿度、环境风速及混凝土强度发展情况等多源因素来对喷水的间歇及喷水量进行调节。

技术特征：

1.一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统，其特征在于，其包括数据采集系统，数据处理系统以及喷淋控制系统，所述数据采集系统与数据处理系统连接，将采集的环境温度、环境湿度、环境风速及混凝土强度的数据传输给数据处理系统进行数据的分析，根据所采集的环境温湿度、环境风速及混凝土强度的数据来形成养护措施决策；所述数据处理系统与喷淋控制系统连接，将养护措施决策下发至喷淋控制系统，喷淋控制系统根据养护措施决策对喷淋系统进行相应的调节。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统，其特征在于，所述数据采集系统包括环境温度感知模块，环境湿度感知模块，环形风速感知模块、混凝土内温感知模块以及数据传输模块，所述环境温度感知模块，环境湿度感知模块，环形风速感知模块、混凝土内温感知模块分别通过数据传输模块与数据处理系统连接，通过环境温度感知模块，环境湿度感知模块，环形风速感知模块、混凝土内温感知模块分别对环境的温湿度，环境风速以及混凝土强度进行感知，并将所获得的数据传输至数据处理系统进行数据的处理和分析。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统，其特征在于，所述数据系统包括标准养护数据库模块，数据处理模块，数据分析模块以及养护措施决策模块，所述数据处理模块对数据进行处理后传输给数据分析模块，数据分析模块将所处理的数据与标准养护数据库模块中的数据进行对比后通过养护措施决策模块果形成相应的养护措施。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统，其特征在于，所述数据处理模块包括异常值处理单元以及特征提取单元，所述异常值处理单元用于对采集的数据进行异常值的剔除，将剔除后的数据通过特征提取单元进行特征向量的提取。

5.根据权利要求3所述的一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统，其特征在于，所述数据分析模块包括对比单元以及分析单元，所述对比单元用于将数所提取的特征向量与标准养护数据库模块中各级特征向量在特征空间中进行分类对比，并通过分析单元确定采集数据特征向量的所属类别。

6.根据权利要求3所述的一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统，其特征在于，所述喷淋控制系统包括喷头单元，喷淋管路单元以及喷淋驱动控制单元，所述喷淋驱动控制单元用于接收所下达的控制指令并对其进行解析，获得喷淋参数，然后根据参数将水箱内的水通过喷淋管道单元运输至喷头单元对墩塔混凝土进行喷淋养护。

7.一种桥梁墩塔混凝土多源养护的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种桥梁墩塔混凝土多源养护的控制方法，其特征在于，所述数据处理模块接收到采集的数据后对异常数据进行剔除，并对剔除后的数据进行各级特征量的提取。

9.根据权利要求8所述的一种桥梁墩塔混凝土多源养护的控制方法，其特征在于，基于监测数据所提取出的特征向量，与标准数据库各级特征向量在特征空间中进行分类比对，来确定采集数据特征向量的所属类别。

10.根据权利要求9所述的一种桥梁墩塔混凝土多源养护的控制方法，其特征在于，当监测数据特征向量与标准数据库某级向量不可分或分离距离符合此级别分类时，则认为数据属于此级别，进而做出相应的决策措施。

技术总结
本发明公开了一种桥梁墩塔混凝土多源养护控制系统及方法，其包括数据采集系统，数据处理系统以及喷淋控制系统，所述数据采集系统与数据处理系统连接，将采集的环境温度、环境湿度、环境风速及混凝土强度的数据传输给数据处理系统进行数据的分析，根据所采集的环境温湿度、环境风速及混凝土强度的数据来形成养护措施决策；所述数据处理系统与喷淋控制系统连接，将养护措施决策下发至喷淋控制系统，喷淋控制系统根据养护措施决策对喷淋系统进行相应的调节。本方案将养护体系集成与墩塔施工爬模装备中，实现了墩塔混凝土喷淋养护过程中可根据环境温湿度、环境风速及混凝土强度发展情况等多源因素来对喷水的间歇及喷水量进行调节。

技术研发人员：范时枭,周述美,龙廷,陈晓波,徐世桥,曾珍
受保护的技术使用者：中国建筑第八工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17