(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211095901.4 (22)申请日 2022.09.08 (71)申请人 中建八局发展建 设有限公司 地址 266000 山东省青岛市黄岛区月牙河 路87号 (72)发明人 钟仁亮　徐世桥　张群　唐懋臣　 吴文洋　陈江　梁斌　许岳峰　 王保栋　 (74)专利代理 机构 武汉聚信汇智知识产权代理 有限公司 42 258 专利代理师 刘丹 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 30/13(2020.01) E04G 21/24(2006.01)E01D 21/00(2006.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种桥梁大体积混凝 土温度控制系统 (57)摘要 本发明提供了一种桥梁大体积混凝土温度 控制系统， 属于桥梁施工技术领域， 该桥梁大体 积混凝土温度控制系统包括材料处理模块、 温度 调控模块、 表面养护模块， 其中温度调控模块又 包括温度预测模块、 温度监测模块以及冷水调控 模块， 其中， 温度预测模块可以预测混凝土的绝 对温升和最高温度， 并且能够预测与监测大体积 混凝土在各个时段、 各个位置的温度及温度应 力， 提高温度控制系统的有效性； 温度监测模块 能够对混凝土进行实施的预测， 解决温度控制系 统存在的滞后性的问题； 过采用混凝土配合比试 验， 控制混凝土的水化热， 降低混凝土的绝对温 升， 从而保证混凝土具备良好的抗硫酸盐、 抗氯 离子等耐久性能， 使得混凝 土能够适用于海水。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115329678 A 2022.11.11 CN 115329678 A 1.一种桥梁大体积混凝土温度控制系统， 其特征在于， 包括材料处理模块、 温度调控模 块以及表面维护模块； 其中， 所述材 料处理模块用于调整出混凝 土配合比， 并降低混凝 土入模温度； 所述温度调控模块用于对大体积混凝土的进行温度预测， 并结合实时温度监测数据， 确定采取适当的温控措施， 确保大体积混凝 土的不出现有 害裂缝； 所述表面维护模块用于混凝 土表面进行及时的保温、 养护处 理。 2.根据权利要求1所述的一种桥梁大体积混凝土温度控制系统， 其特征在于， 所述温度 调控模块具体包括以下模块： 温度预测模块， 用于对监测数据采用神经网络进行 预测； 温度监测模块， 用于对混凝 土中温度数据进行实时采集； 冷却水调控 模块， 用于在所述温度预测模块中对混凝 土内外温差进行计算； 其中， 所述冷却水调控 模块还包括冷水能效自动测试装置 。 3.根据权利要求2所述的一种桥梁大体积混凝土温度控制系统， 其特征在于， 所述温度 预测模块具体执 行以下步骤： 第一步， 构建一个卷积神经网络， 其中包含一个输入层， 三个卷积层， 三个Relu非线性 激活层， 三个池化层， 一个全连接层以及一个输出层， 其中输入层为所述温度监测模块所收 集到的上一个时段的温度数据， 输出层为下一个时段的温度预测数据； 第二步， 对所述输出层所输出的下一个时段的温度预测数据按比例选取， 构成遗传算 法所需的种群； 第三步， 对所述输入层所输入的上一个时段的温度监测数据通过正弦函数与余弦函数 统一处理到0～1区间内， 即对数据进行归一化处理， 归一化处理后对所得数据进行参数化 编码， 生成初始种群； 第四步， 把同一 时段所述温度 预测模块所预测的温度数据和所述温度监测模块所预测 的温度数据之间的方差作为个体适应度值， 个体通过适应度函数计算个体适应度值， 遗传 算法通过选择、 交叉和变异操作找到最优适应度值对应 个体； 第五步， 用遗传算法得到最优个体对网络赋值， 网络经训练后输出混凝土水化热预测 函数。 4.根据权利要求2所述的一种桥梁大体积混凝土温度控制系统， 其特征在于， 所述温度 检测模块具体包括以下模块： 传感器模块， 设置在混凝 土的内部、 表面、 冷却水 管壁以及相邻水 管间的混凝 土中； 采集模块， 与所述传感器模块相连， 用于采集所述传感器模块的数据； 统计模块， 与所述采集模块相连， 用于统计所述采集模块所 上产的温度数据。 5.一种桥梁大体积混凝 土温度控制系统， 所述传感器模块分布具有一下几条原则： 第一， 在混凝土的边缘、 角部、 中部等部位可布置测位， 混凝土浇筑体厚度均匀时， 测位 间距为10m～15m， 变截面部位可增 加测位数量； 第二， 宜选择具有代表性的两个交叉竖向剖面进行测温， 竖向剖面交叉位置宜通过基 础中部区域； 第三， 在测试区内， 监测点的位置与数量可根据混凝土浇筑体内温度场的分布情况及 温控的要求确定 。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115329678 A 26.根据权利要求2所述的一种桥梁大体积混凝土温度控制系统， 其特征在于， 所述冷却 水调控模块具体包括 一下模部件： 水泵模块， 用于抽水； 水箱模块， 用于存放所述水泵模块抽取的水； 管道模块， 为S形， 分为上层冷却水管与下层水管冷却水管， 上层冷却水管与下层冷却 水管绕行方向相互垂 直， 且每层冷却水管相互独立， 并设进 水管和出水管， 进 水管与分水装 置连接， 出 水管与回水装置连接， 根据混凝 土施工情况， 逐层向进水 管通水； 电动阀门模块， 与所述水泵模块连接， 可接收并执行由温度控制模块中温度预测模块 发出的指令， 用于调控冷却水输送。 7.根据权利要求2所述的一种桥梁大体积混凝土温度控制系统， 其特征在于， 所述冷却 水调控模块在所述预测模块中对混凝土内外温差等计算值， 达到规范要求值或设计值时， 冷却水系统会将该点设置为 最大临界值或者 最小临界值， 具体操作步骤如下： 当神经网络输出层输出的对混凝土下一 时段的相应预测数值达到最大临界值 时， 冷却 水系统会开始通水， 提升混凝 土内部降温速率， 降低混凝 土内外温差； 当神经网络输出层输出的对混凝土下一 时段的相应预测数值低于最小临界值 时， 停止 通水； 其中， 所述预测模块留有一个时段提前量， 在监测模块所监测的数值达到规范数值或 设计值之前， 冷却水模块 就会自动通水或停止， 避免由于监测不及时导 致措施滞后或过度。 8.根据权利要求1所述的一种桥梁大体积混凝土温度控制系统， 其特征在于， 所述材料 处理模块执 行如下步骤： 第一步， 在混凝 土搅拌制作前采用冰 渣预冷等措施降低粗细集料入机温度； 第二步， 估算混凝 土的出机温度； 第三部， 判断温度； 其中， 温度判断标准 为； 当处于夏季时， 混凝 土最高浇筑温度不得超过3 0℃； 当处于冬季时， 混凝 土最低浇筑温度不得低于 5℃。 9.根据权利要求6所述的一种桥梁大体积混凝土温度控制系统， 其特征在于， 所述冷水 能效自动测试装置包括： 功率采集器， 用于检测冷却水调控 模的电流、 电压、 功率、 耗电量； 温度采集器， 用于检测所述冷却水调控 模块的水箱内胆表面温度和出 水口温度； 电子秤， 用于检测冷却水调控 模输出的水的质量； 流量采集器， 用于检测冷却水调控 模的注水 管路中水的流 量； 压力采集器， 用于检测冷却水调控 模的注水 管路中水的压力； 恒温水系统， 用于提供恒温冷水； 注水系统， 用于连接恒温水系统和冷却水调控 模的注水 管路并向冷却水调控 模补水； PLC， 用于数据采集和传输， 且具有计时功能； 所述PLC和所述功率采集器、 温度采集器、 电子秤、 计时器、 流量采集器、 压力采集器、 恒 温水系统以及注水系统电连接 。 10.根据权利要求1所述的一种桥梁大体积混凝土温度控制系统， 其特征在于， 所述材权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115329678 A 3