一种桥梁下部结构自动智能喷淋养生系统及其使用方法与流程

本发明涉及喷淋养护设备的，尤其是涉及一种桥梁下部结构自动智能喷淋养生系统及其使用方法。

背景技术：

1、混凝土构建的养生是建成高品质工程的重要环节，在公路工程中，混凝土的强度取决于水化状况，而温度和湿度是影响水泥水化速度和程度的重要因素，所以在混凝土浇筑成型后，必须在一定时间内保持适当的温度和足够的湿度，使水泥充分的水化。

2、目前，混凝土养护一般采用洒水自然养护、喷涂薄膜养护及塑料薄膜包裹养护等方法。

3、针对上述技术方案，传统墩柱盖梁养生在养护过程中存在安全风险高、设备组装复杂、养护过程不受控等特点，养护的效果较差，养护的成本较高。

技术实现思路

1、为了降低桥梁下部结构的养护成本，本发明提供一种桥梁下部结构自动智能喷淋养生系统及其使用方法。

2、本发明提供的一种桥梁下部结构自动智能喷淋养生系统及其使用方法，采用如下的技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种桥梁下部结构自动智能喷淋养生系统。

4、一种桥梁下部结构自动智能喷淋养生系统，包括墩柱、控制机构、用于远程操作控制机构的终端机构、供水机构以及供电机构，所述墩柱、所述控制机构、所述终端机构、所述供水机构以及所述供电机构均设置在地面上；

5、所述控制机构包括控制柜、显示屏、路线自锁按钮、plc主机、电磁阀、喷淋组件以及自动控制组件，所述控制柜设置在地面上，所述显示屏、所述路线自锁按钮、所述plc主机以及所述自动控制组件均设置在所述控制柜上，所述喷淋组件包括喷淋管道、喷淋架以及喷淋头，所述喷淋架设置在所述墩柱上，所述喷淋头设置在所述喷淋架上，所述供水机构通过所述喷淋管道对所述喷淋头供水，所述电磁阀设置在所述喷淋头上，所述显示屏、所述路线自锁按钮、所述自动控制组件以及所述电磁阀均与所述plc主机电信号连接。

6、通过采用上述技术方案，供电机构对供水机构以及plc主机提供电力，使供水机构和plc主机持续工作，供水机构对水进行供给和加压，并将水输出到喷淋管道中，喷淋管道将水输出到喷淋头中，通过电磁阀的开合控制喷淋头的喷淋，工作时，若采用手动控制方式，可通过现场控制或终端机构远程控制按下需要喷淋路线的路线自锁按钮，水泵自动连锁启动，对应路线的电磁阀自动开启，使对应的喷淋头开启对墩柱进行喷淋，停止工作时，再次按下路线自锁按钮，解除对应路线电磁阀的开启状态以及水泵的连锁启动状态；若采用自动控制方式，可通过现场控制或终端机构远程控制打开自动控制组件，通过自动控制组件设定好每一路所需喷淋的时长、间隔和次数等参数，使所选路线按照设定的参数自动工作，使养护过程受到有效控制，提高了养护的精准度和自动化程度；若多条路线均需喷淋，依次按下所需路线的路线自锁按钮，plc主机将对第一条路线喷淋一段时间后，自动切换到下一条路线进行喷淋，依次循环对每条路线轮流进行喷淋，如此设置，简化了设备结构，提高了养护的自动化程度，降低了养护的安全风险，节省了劳动力，进而降低了养护成本；plc主机将数据传递给终端机构，终端机构对plc主机进行数据反馈，并对plc主机进行远程调试，以适用于无人值守的工作环境，调试后的数据可存储在plc主机内定时生效，以适用于信号不足的工作环境，降低了喷淋不及时、不均匀的概率，进一步节省了劳动力，提高了工作效率。

7、可选的，所述控制机构还包括用于检测空气温湿度的第一温湿度传感器，所述第一温湿度传感器设置在所述控制柜上，所述第一温湿度传感器与所述plc主机电信号连接。

8、通过采用上述技术方案，第一温湿度传感器检测空气中的温度和湿度数据并传递给plc主机，plc主机将数据传递给显示屏，显示屏显示空气中的温度和湿度数据，便于值守的工人及时观察和调整各路线的喷淋工作；当工作地点无人值守时，plc主机将数据传递给终端机构，工人根据显示的温度和湿度数据，通过终端机构对plc主机进行远程控制，便于工人及时远程观察和调整各路线的喷淋工作，根据空气中的温湿度数据调整各路线电磁阀的开合或参数的设定，提高了养护的精准度和及时性，进一步节省了劳动力，提高了工作效率，降低了喷淋不及时、不均匀以及重复喷淋的概率，节约了资源，进而降低了养护成本。

9、可选的，所述自动控制组件包括均设置于所述控制柜上的自动控制模块、参数设定按钮以及自动启停按钮，所述自动控制模块、所述参数设定按钮以及所述自动启停按钮均与所述plc主机电信号连接。

10、通过采用上述技术方案，若采用自动控制方式，工作时，打开自动控制模块，通过参数设定按钮设定每一路的参数，即喷淋时长、喷淋间隔和喷淋次数，喷淋时长是指该路电磁阀打开的时长，喷淋间隔是指该路工作完成到该路下次启动之间的时间，喷淋次数是指该路工作到设定次数后不再启动下一轮工作，设定好以上参数后，按下所需路线的路线自锁按钮，再按下自动启停按钮，所选的路线将在plc主机的控制下自动轮流工作，如此设置，当工作环境缺乏对墩柱湿度的检测手段或设备处于断网状态时，plc主机可根据设定好的参数对各路线进行喷淋任务，使养护过程受到有效控制，提高了养护的精准度和自动化程度，提高了养护效果，节省了劳动力，进而降低了养护的成本；若多条路线均需喷淋，依次设定好每条路线的参数，按下自动启停按钮，plc主机将对第一条路线喷淋指定的时长后，自动切换到第二条路线进行指定时长的喷淋，在经过指定的喷淋间隔，返回第一条线路进行喷淋后，再继续第二条路线的喷淋任务，依次循环对两条路线轮流进行喷淋，当第一条路线的喷淋次数完成后，再切换到第三条路线，依次循环对第二、第三条路线轮流进行喷淋，使各路线不因多重限制而重复启动，提高了养护的精准度和及时性，降低了该路重复喷淋的概率，进而节约了资源，降低了养护成本。

11、可选的，所述自动控制组件还包括用于检测所述墩柱温湿度的第二温湿度传感器，所述第二温湿度传感器设置于所述墩柱上，所述第二温湿度传感器与所述plc主机电信号连接。

12、通过采用上述技术方案，第二温湿度传感器实时检测墩柱表层对应检测点的温度和湿度数据并传递给plc主机，plc主机将数据传递显示屏，显示屏显示墩柱表层的温度和湿度数据，便于值守的工人及时观察和调整各路线的喷淋工作，根据空气中的温湿度数据以及墩柱表层的温湿度数据调整各路线电磁阀的开合或参数的设定；当工作地点无人值守时，plc主机将数据传递给终端机构，工人根据显示的温度和湿度数据，通过终端机构对plc主机进行远程控制，便于及时观察和调整各路线的喷淋工作，根据空气中的温湿度数据以及墩柱表层的温湿度数据调整各路线电磁阀的开合或参数的设定，提高了养护的精准度和及时性，进一步节省了劳动力，提高了工作效率，降低了喷淋不及时、不均匀以及重复喷淋的概率，节约了资源，进而降低了养护成本。

13、可选的，所述第二温湿度传感器与所述墩柱成四十五度朝上设置。

14、通过采用上述技术方案，由于桥梁墩柱表层的水分吸收较快，而传感器表面的水分吸收较慢，第二温湿度传感器与墩柱成四十五度朝上设置，水容易沿着第二温湿度传感器的表面流下来，降低了水分长时间残留到传感器表面的概率，进而降低了对检测数据准确度的影响，提高了喷淋工作的准确度与可靠性。

15、可选的，所述控制机构还包括设置于所述控制柜上的湿度控制模块，所述湿度控制模块与所述plc主机电信号连接。

16、通过采用上述技术方案，若采用手动控制方式，工作时，打开湿度控制模块，通过参数设定按钮设定每一路的湿度参数，按下所需路线的路线自锁按钮，第二温湿度传感器将墩柱表层对应检测点的实时湿度数据传递给plc主机，若该路的湿度低于设定湿度时，plc主机将启动该路的喷淋工作，若该路的湿度高于设定湿度时，plc主机将跳过该路线的喷淋工作，进行下一路线的喷淋工作；若采用自动控制方式，工作时，打开自动控制模块和湿度控制模块，通过参数设定按钮设定每一路的参数，即喷淋时长、喷淋间隔、喷淋次数和湿度参数，设定好以上参数后，按下所需路线的路线自锁按钮，再按下自动启停按钮，第二温湿度传感器将墩柱上对应检测点的实时湿度数据传递给plc主机，若该路的湿度低于设定湿度时，plc主机将自动启动该路的喷淋工作，若该路的湿度高于设定湿度时，plc主机将跳过该路线的喷淋工作，进行下一路线的喷淋工作，喷淋时长、喷淋间隔、喷淋次数与湿度参数同时设定时，以各路线设定数据先到者优先暂停该路线的喷淋工作，使该路不因多重限制而重复启动，如此设置，提高了养护的精准度和自动化程度，降低了该路重复喷淋的概率，节约了资源，进而降低了养护的成本；若多路同时需要喷淋，plc主机将对上一条路线喷淋指定的时间后，自动切换到下一条路线进行喷淋，依次循环对每条路线轮流进行喷淋。

17、可选的，所述终端机构包括信号接收器以及控制终端，所述信号接收器设置在所述控制柜上，所述信号接收器与所述plc主机电信号连接，所述控制终端设置在地面上，所述控制终端与所述信号接收器电信号连接。

18、通过采用上述技术方案，plc主机将各项数据以信号形式传递给信号接收器，信号接收器将信号传递给控制终端，进而通过电脑、手机、遥控器等形式远程实时监控喷淋工作，并对plc主机进行数据反馈，以适用于无人值守的工作环境，调试后的数据可存储在plc主机内定时生效，以适用于信号不足的工作环境，降低了喷淋不及时、不均匀的概率，进一步节省了劳动力，提高了工作效率。

19、可选的，所述供水机构包括水泵、水箱以及液位传感器，所述水泵以及所述水箱均设置在地面上，所述液位传感器设置在所述水箱上，所述水泵输入端通过管道与所述水箱连通，所述水泵输出端通过所述喷淋管道与所述喷淋头连通，所述液位传感器与所述plc主机电信号连接。

20、通过采用上述技术方案，供电机构提供电力，使水泵持续工作，水箱中的水通过管道进入水泵的输入端，水泵对水进行加压，加压后的水通过水泵的输出端进入喷淋管道中，喷淋管道将水输出到喷淋头中，通过电磁阀控制喷淋头的喷淋，当水箱中的水位较低时，液位传感器将信号传递给plc主机，plc主机将数据传递给信号接收器，信号接收器将信号传递给控制终端，进而通过电脑、手机、遥控器等形式实时监控喷淋工作，提醒工人及时补水，提高了工作效率。

21、可选的，所述供电机构包括均设置于地面上的总电源、太阳能电池板以及临时供电箱，所述plc主机以及所述水泵均与所述总电源电连接，所述太阳能电池板以及所述临时供电箱均与所述plc主机电连接。

22、通过采用上述技术方案，总电源电力充足时，总电源对plc主机和水泵提供电力，使plc主机和水泵持续工作，同时太阳能电池板提供电力，降低了总电源的能耗，降低了养护成本；总电源电力不足时，临时供电箱提供临时用电，使plc主机和水泵继续工作一段时间，同时太阳能电池板提供电力，降低临时供电箱的能耗，进而降低了养护成本。

23、第二方面，本发明提供一种智能喷淋养生系统的使用方法，包括以下步骤：

24、s1动力供给：若总电源电力充足，则执行s11；若总电源电力不足，则执行s12；

25、s11 供电方式一：总电源对plc主机和水泵提供电力，使plc主机和水泵持续工作，若天气为晴天，太阳能电池板提供额外电力，降低总电源的能耗；

26、s12 供电方式二：临时供电箱对plc主机和水泵提供临时电力，使plc主机和水泵在断电的情况下继续工作一段时间，若天气为晴天，太阳能电池板提供额外电力，降低临时供电箱的能耗；

27、s2养护水供给：水箱中的水通过管道进入水泵的输入端，水泵对水进行加压，加压后的水通过水泵的输出端进入喷淋管道中，喷淋管道将水输出到喷淋头中，通过电磁阀控制喷淋头的喷淋；

28、s3控制喷淋：若使用手动控制方式，则执行s31；若使用自动控制方式，则执行s32；

29、s31控制方式一：

30、s311选择路线：工作时，通过现场控制或控制终端远程控制按下所需喷淋路线的路线自锁按钮，水泵以及对应路线的电磁阀自动连锁启动，对应的喷淋头对墩柱持续喷淋，每条路线不受喷淋时长、喷淋间隔和喷淋次数的控制，若多条路线均需喷淋，plc主机将对第一条路线喷淋一段时间后，自动切换到下一条路线进行喷淋，依次循环对每条路线轮流进行喷淋，停止工作时，再次按下路线自锁按钮，解除对应路线的电磁阀以及水泵的连锁启动；

31、s312湿度控制：通过现场控制或控制终端远程控制打开湿度控制模块，通过参数设定按钮设定每一路的湿度参数，按下所需路线的路线自锁按钮，第二温湿度传感器将墩柱表层对应检测点的实时湿度数据传递给plc主机，若该路的湿度低于设定湿度时，plc主机将启动该路的喷淋工作，若该路的湿度高于设定湿度时，plc主机将跳过该路线的喷淋工作，进行下一路线的喷淋工作。

32、s32控制方式二：

33、s321设定参数：工作时，通过现场控制或控制终端远程控制打开自动控制模块，启动自动控制方式，通过参数设定按钮设定每一路的参数，即喷淋时长、喷淋间隔和喷淋次数，喷淋时长是指该路电磁阀打开的时长，喷淋间隔是指该路工作完成到该路下次启动之间的时间，喷淋次数是指该路工作到设定次数后不再启动下一轮工作，设定好参数后，按下所需路线的路线自锁按钮，再按下自动启停按钮，所选的路线将自动轮流工作；

34、s322湿度控制：通过现场控制或控制终端远程控制打开湿度控制模块，通过参数设定按钮设定每一路的湿度参数，第二温湿度传感器将墩柱上对应检测点的实时湿度数据传递给plc主机，若该路的实时湿度低于设定湿度时，plc主机将自动启动该路的喷淋工作，若多路同时需要喷淋，plc主机将自动排队依次完成喷淋任务，若该路的实时湿度高于设定湿度时，plc主机将自动跳过该路的喷淋工作，喷淋时长、喷淋间隔、喷淋次数与湿度参数同时设定时，以各自设定数据先到者优先控制，使该路不因多重限制而重复启动；

35、s4信息反馈：plc主机将空气和墩柱表层的温湿度数据以及各路线的参数数据传递给信号接收器，信号接收器将信号传递给控制终端，控制终端对plc主机进行远程调试，进而通过电脑、手机、遥控器等形式实时监控喷淋工作，调试后的数据可存储在plc主机内定时生效。

36、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

37、1.通过控制机构的设置，通过切换手动控制方式或自动控制方式对桥梁下部墩柱进行喷淋，通过参数设定按钮设定每一路的参数，即喷淋时长、喷淋间隔和喷淋次数，养护过程受到有效控制，提高了养护的精准度和自动化程度，设备结构较为简单，降低了养护的安全风险，提高了养护效果，节省了劳动力，进而降低了养护的成本。

38、2.通过第一温湿度传感器、第二温湿度传感器、湿度控制模块的设置，对检测点的湿度进行有效监测，便于工人根据空气中的温湿度数据以及墩柱表层的温湿度数据调整各路线电磁阀的开合或参数的设定，提高了养护的精准度和及时性，进一步节省了劳动力，提高了工作效率，降低了喷淋不及时、不均匀或重复喷淋的概率，节约了资源，进而降低了养护成本。

39、3.通过终端机构的设置，plc主机将数据传递给信号接收器，信号接收器将信号传递给控制终端，进而通过电脑、手机、遥控器等形式实时监控喷淋工作，并对系统进行远程控制，降低了喷淋不及时、不均匀的概率，进一步节省了劳动力，提高了工作效率。

40、4.通过供电机构的设置，总电源电力充足时，总电源提供电力，使plc主机和水泵持续工作，同时太阳能电池板提供电力，降低了总电源的能耗，降低了养护成本；总电源电力不足时，临时供电箱提供临时用电，使plc主机和水泵继续工作一段时间，同时太阳能电池板提供电力，降低临时供电箱的能耗，进而降低了养护成本。