混凝土浇注通水冷却控制系统实现与应用

刘海棠，方彦军，王业震，段亚辉，谢 雄

(1.武汉大学电气与自动化学院，湖北武汉 430072；2.武汉大学，水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉 430072)

0 引言

混凝土浇注冷却防裂技术是混凝土施工领域的研究重点[1]。目前大部分混凝土浇注通水冷却工作由人工完成，人工喷淋冷却以经验操作，存在少洒或过量洒的问题，不能达到喷淋控制的最优化，因而无法保证混凝土浇注的防裂水平。随着施工智能化理念的提出[2-3]，智能化理念在混凝土浇注冷却防裂领域逐渐得到了体现，但该领域目前少有能投入实际应用的自动化控制系统。

基于上述问题，提供了一套自动化通水冷却控制系统[4-5]，该系统使用STM32单片机作为控制核心接收温度传感器数据、控制电磁阀开闭，使用搭载基于C#WinForm开发的控制软件的工业计算机作为系统主机，结合LoRa物联网通信技术和数据库技术，具有安装调试方便、自动化程度高、人机交互友好、可扩展性好等优点，可以有效提高混凝土施工领域的科学化和自动化水平。

1 系统结构

如图1所示，该控制系统以系统主机作为监控中心，系统主机通过LoRa物联网与各户外控制箱通信，接收户外控制箱发送的数据或由人工主动查询设备运行参数，亦可人工干预各户外控制箱运行。同时，各户外控制箱之间独立运行，一个户外控制箱测量一个监测点的温度并控制该混凝土段的电磁阀从而控制通水冷却的启停。

图1 控制系统结构

2 温度测量电路

施工领域一般采用热电阻探头作为温度传感器测量混凝土内部温度。……