一种隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置的制作方法

文档序号:39650617发布日期:2024-10-15 12:44阅读:85来源:国知局

本发明涉及农业节水,尤其涉及一种隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置。


背景技术:

1、在干旱地区的农业社区,水资源的稀缺性使得高效利用每一滴水变得至关重要,大型水利工程是确保农田得到必要灌溉的关键,如新建的地下输水隧道。隧道的建设采用了大量混凝土,以保障其结构的稳定性和耐久性,但在干旱环境中,混凝土养护面临诸多挑战,如极端的温度变化、低湿度以及水资源的珍贵性。因此,需要采用先进的节水养护技术,才能确保隧道混凝土的长期稳定性,防止裂缝等损坏,同时最大限度地减少水资源的消耗,以响应全球气候变化和水资源短缺的严峻现实,对可持续发展和环境保护有着迫切需求。

2、公开号为cn113121264a的专利文献公开了一种用于隧道的自行走混凝土养护车,包括底座,所述底座的底部安装有行走装置,所述底座的上方设置有安装板,所述安装板的顶部设置有养护机构。该用于隧道的自行走混凝土养护车,在需要对隧道进行喷洒养护时,开启电动推杆使得电动推杆收缩,电动推杆收缩带动z形工件下降,z形工件下降使得其两侧的第一镰刀构件和第二镰刀构件向着外侧运动,直至第一镰刀构件和第二镰刀构件顶部的喷水管将隧道的顶部横向覆盖为止,然后对气囊进行充气,气囊将安装板向上顶起,从而对第一镰刀构件和第二镰刀构件顶部的喷水管与隧道顶部之间的距离进行调整,然后开启行走装置使其沿着隧道进行运动,同时开启水泵,该自行走养护车需要在养护前进行现场设置和调整,这可能影响养护的效率和及时性,且对于隧道内环境变化的自动响应能力可能有限,如湿度和温度波动,且调整喷水管与隧道顶部的距离精确控制能力弱,导致养护水分布不均,影响混凝土的均匀硬化,且养护工作过程中依赖人工操作。


技术实现思路

1、为此,本发明提供一种隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,用以克服现有技术中因自动化程度低导致养护水分布不均引起的用水量超量的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供一种隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,包括:

3、传感器模块,用以监测养护过程中监测区域内的混凝土的实时表面温度、雾化喷头处的实时喷雾覆盖范围、实时雾滴直径、实时雾滴密度以及喷雾管道中的实时水压;

4、自动喷雾控制箱,用以根据实时表面温度调节温控水箱内的养护水的温度,并控制增压水泵将养护水抽取至过滤箱以预设的过滤时长进行过滤,并控制增压水泵预设的输出压力将过滤后的养护水输送至所述雾化喷头进行喷雾;

5、所述自动喷雾控制箱还用以根据喷雾管道中的实时水压调整所述增压水泵的输出压力,根据实时喷雾覆盖范围、实时雾滴大小以及实时雾滴密度进行判定,并根据判定结果发出更换雾化喷头的提示,或,调整过滤时长,或,修正所述自动喷雾控制箱中预设的标准水压范围。

6、进一步地,所述自动喷雾控制箱计算实时表面温度和预设的标准温差的和,根据计算结果增大或减小调整养护水的温度,直至温度等于实时表面温度和预设的标准温差的和。

7、进一步地,所述自动喷雾控制箱根据大于预设的标准水压范围的最大值的喷雾管道中的实时水压减小调整所述增压水泵的输出压力;

8、所述自动喷雾控制箱根据小于预设的标准水压范围的最小值的喷雾管道中的实时水压增大调整所述增压水泵的输出压力。

9、进一步地,所述自动喷雾控制箱根据实时喷雾覆盖范围和预设的监测区域的面积计算喷雾占比,在喷雾占比大于预设的标准占比范围的最大值时,根据喷雾占比和标准占比范围的最大值减小修正所述增压水泵的调整后的输出压力。

10、进一步地,所述自动喷雾控制箱在喷雾占比小于预设的标准占比范围的最小值时,根据喷雾占比和标准占比范围的最小值增大修正所述增压水泵的调整后的输出压力。

11、进一步地,所述自动喷雾控制箱在喷雾占比处于预设的标准占比范围内时,根据全部雾滴的实时雾滴直径计算平均直径,并根据平均直径和各雾滴的实时雾滴直径计算标准差,在标准差大于预设的标准差阈值时,发出更换雾化喷头的提示。

12、进一步地,所述自动喷雾控制箱在标准差小于或等于预设的标准差阈值,且,平均直径小于预设的标准直径范围的最小值时,根据平均直径和标准直径范围的最小值减小调整过滤时长。

13、进一步地,所述自动喷雾控制箱在标准差小于或等于预设的标准差阈值,且,平均直径大于预设的标准直径范围的最大值时,根据平均直径和标准直径范围的最大值增大调整过滤时长。

14、进一步地,所述自动喷雾控制箱在标准差小于或等于预设的标准差阈值,且,平均直径处于预设的标准直径范围内时,对比实时雾滴密度和预设的标准密度,在实时雾滴密度大于标准密度时,根据实时雾滴密度和标准密度减小修正标准压力范围的最大值。

15、进一步地,所述自动喷雾控制箱在实时雾滴密度小于或等于标准密度时,根据实时雾滴密度和标准密度减小修正标准压力范围的最小值。

16、与现有技术相比,本发明的有益效果在于,通过实时监测和自动调节,装置能够确保养护水的温度、压力和雾化效果始终保持在最佳状态,从而为混凝土提供均匀和有效的养护。自动化的操作减少了人工干预,降低了劳动强度和维护成本,同时提高了养护的精确性和可靠性。此外,智能提示和调节功能使得设备能够适应不同的养护需求和环境条件,延长混凝土结构的使用寿命,确保工程质量,有效解决了因自动化程度低导致养护水分布不均引起的用水量超量的问题。

17、进一步地,通过精确控制养护水温,可以更好地促进混凝土的水化反应,从而加速硬化过程并提高最终的混凝土强度和耐久性。

18、进一步地,通过精确控制喷雾覆盖范围,避免了过度湿润或湿润不足的问题,从而优化了混凝土的养护效果。自动化的水压调整减少了人工监控的需求,提高了系统的响应速度和调节精度,同时也降低了能源消耗和运行成本,提升了整个养护过程的效率和可靠性。

19、进一步地,通过及时检测和更换磨损的雾化喷头,保证雾滴直径的适宜分布,从而确保混凝土养护的均匀性和有效性。这不仅提高了混凝土的养护质量,延长了结构的使用寿命,还通过预防性维护减少了意外停机时间,降低了维护成本。

20、进一步地,通过智能调节过滤时长的方法,自动喷雾控制箱能够精细控制雾滴的大小和分布,优化喷雾效果。这不仅可以提高混凝土的养护质量,确保混凝土表面得到均匀湿润,避免干燥不均或过度湿润的问题,还能根据实际需要调整过滤效率,提高水资源的利用效率,减少能源消耗,实现更加经济和环保的养护作业。

21、进一步地,通过调整增压水泵的标准压力范围,可以优化雾化效果,保证混凝土表面得到均匀一致的养护,避免因雾滴密度不当导致的养护质量问题。



技术特征:

1.一种隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,其特征在于,所述自动喷雾控制箱计算实时表面温度和预设的标准温差的和,根据计算结果增大或减小调整养护水的温度,直至温度等于实时表面温度和预设的标准温差的和。

3.根据权利要求2所述的隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,其特征在于,所述自动喷雾控制箱根据大于预设的标准水压范围的最大值的喷雾管道中的实时水压减小调整所述增压水泵的输出压力;

4.根据权利要求3所述的隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,其特征在于,所述自动喷雾控制箱根据实时喷雾覆盖范围和预设的监测区域的面积计算喷雾占比,在喷雾占比大于预设的标准占比范围的最大值时,根据喷雾占比和标准占比范围的最大值减小修正所述增压水泵的调整后的输出压力。

5.根据权利要求4所述的隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,其特征在于,所述自动喷雾控制箱在喷雾占比小于预设的标准占比范围的最小值时,根据喷雾占比和标准占比范围的最小值增大修正所述增压水泵的调整后的输出压力。

6.根据权利要求5所述的隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,其特征在于,所述自动喷雾控制箱在喷雾占比处于预设的标准占比范围内时,根据全部雾滴的实时雾滴直径计算平均直径,并根据平均直径和各雾滴的实时雾滴直径计算标准差,在标准差大于预设的标准差阈值时,发出更换雾化喷头的提示。

7.根据权利要求6所述的隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,其特征在于,所述自动喷雾控制箱在标准差小于或等于预设的标准差阈值,且,平均直径小于预设的标准直径范围的最小值时,根据平均直径和标准直径范围的最小值减小调整过滤时长。

8.根据权利要求7所述的隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,其特征在于,所述自动喷雾控制箱在标准差小于或等于预设的标准差阈值,且,平均直径大于预设的标准直径范围的最大值时,根据平均直径和标准直径范围的最大值增大调整过滤时长。

9.根据权利要求8所述的隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,其特征在于,所述自动喷雾控制箱在标准差小于或等于预设的标准差阈值,且,平均直径处于预设的标准直径范围内时,对比实时雾滴密度和预设的标准密度,在实时雾滴密度大于标准密度时,根据实时雾滴密度和标准密度减小修正标准压力范围的最大值。

10.根据权利要求9所述的隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,其特征在于,所述自动喷雾控制箱在实时雾滴密度小于或等于标准密度时,根据实时雾滴密度和标准密度减小修正标准压力范围的最小值。


技术总结
本发明涉及农业节水技术领域,尤其涉及一种隧道仰拱填充混凝土感应喷雾养护装置,包括传感器模块、自动喷雾控制箱、温控水箱、增压水泵、过滤箱以及雾化喷头。本发明通过实时监测和自动调节,装置能够确保养护水的温度、压力和雾化效果始终保持在最佳状态,从而为混凝土提供均匀和有效的养护,自动化的操作减少了人工干预,降低了劳动强度和维护成本,同时提高了养护的精确性和可靠性,此外,智能提示和调节功能使得设备能够适应不同的养护需求和环境条件,延长混凝土结构的使用寿命,确保工程质量,有效解决了因自动化程度低导致养护水分布不均引起的用水量超量的问题。

技术研发人员:钟海江,马超社,卢高峰,蒋耀锋,张正浩,陈长宇,赵强,戴小亮,彭见,郭晨,许双
受保护的技术使用者:中铁北京工程局集团第六工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/14
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