大体积混凝土冷却通水智能控制方法的应用.pdf
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1、第4 O卷第 7期 2 0 1 4年7月 水 力 发 电 大体积混凝土冷却通水 智能控制方法的应用 陈志远 ,谭恺 炎,王振振 ( 葛 洲坝集 团试验检测有 限公 司 ,湖北宜 昌 4 4 3 0 0 2 ) 摘 要:传统冷却通水控制方法需要人工的测量、计算和调节,过程繁琐且存在温度控制不及时、准确性差等问题。 通过研究 ,提 出了一种大体积混凝土冷却通水智能控制新方法 。该方法通过预设温度变 化过 程线 和实测混凝土温度 进行冷却水流的通断决策,通过无线方式发送指令控制冷却水管上电动阀门的开关 ,实现对冷却通水的自动控制, 提高 了大体积混凝土温度控制 的及时性 、准确性和安全性 ,已在锦屏
2、一级水电站 中成功应用 。 关键词 :大体积混凝 土 ;冷却通水 ;智能控制 A Ne w I n t e l l i g e n t Co n t r o l Me o d O i l Co o l i n g W a t e r o f M a s s Co n c r e t e CHE N Z h i y u a n , T AN Ka i y a n , WANG Z h e n z h e n ( Ge z h o u b a G r o u p T e s t i n g C o , , L t d , Yi c h a n g 4 4 3 0 0 2 , Hu b e i ,
3、C h i n a ) Ab s t r a c t :T h e t r a d i t i o n a 1 c o o l i n g w a t e r c o n t r o 1 f o r ma s s c o n c r e t e i S c o n d u c t e d b y ma n u a l l y me a s u r e me n t ,c a l c u l a t i o n a n d a d j u s t m e n t, S O t h e c o n t r o l p r o c e s s i s c u m b e r s o m e a n
4、d t h e t e mp e r a t u r e c o n t r o l i s u s u a l n o t o p p o r t u n e a n d a c c u r a t e A i n t e l l i g e n t c o n t r o l me t h o d o n c o o l i n g wa t e r o f ma s s c o n c r e t e i s p r o p o s e d , i n wh i c h , t h e d e c i s i o n - ma k i n g o f c ool i n g w a t
5、e r s u p p l y i s d e t e r mi n e d b y c o mp a r i n g p r e s e t t e mp e r a t u r e p r o c e s s l i n e a n d me a s u r e d c o n c r e t e t e mp e r a t u r e , a n d t h e n t h e e l e c t r i c v a l v e s w i l l b e s w i t c h e d o n o r o ff b y wi r e l e s s s i g n a l s T h
6、 i s n e w me t h o d c a n i mp r o v e t h e t i me l i n e s s , a c c u r a c y a n d s a f e t y o f t e mp e r a t u r e c o n t r o l o f ma s s c o n c r e t e T h i s n e w me o d h a s b e e n s u c c e s s f u l l y u s e d i n J i n p i n g I Hy d rop o w e r S t a t i o n Ke y W o r d s
7、 : ma s s c o n c r e t e ; wa t e r f o r c o o l i n g ; i n t e l l i g e n t c o n t r o l 中图分类号 : T V 5 4 4 文献标识码 : B 文章编号: 0 5 5 9 - 9 3 4 2 ( 2 0 1 4 ) 0 7 0 0 5 7 0 3 1 研究背景 混 凝 土 内部水 化 热温升 会 导致混 凝 土 中的裂 缝 , 进 而破 坏结 构 的整体性 。使 混凝 土 的耐 久性 能下 降 , 甚 至 危及 建 筑 物 的安 全 。为此 ,人们 采 用 冷 却通 水 的办 法来 解 决 混
8、 凝土 内部 温升 问题 。然 而 ,冷 却通 水 不 是 随意 为 之 ,需 要 遵循 一 定 的规 则 。 比如 ,温 峰 、降温 速 率 、通 水 时 长等 指 标 都要 满 足要 求才 可 实 施 冷 却 通 水 前 通 常需 要 人 工 测 量 混 凝 土 温 度 、 冷 却 水管 中的 水流 量 ,然后 根 据 测得 的温度 和 流量 数 据 ,凭 经 验 人工 计 算 次 日的通 水 流量 ,最 后手 工 调 节 冷却 水 管 上 的 阀门 开度 按 计算 流 量 通水 。这 种 人工 的测 量 、计 算 和 调节 的方 法过 于 繁琐 ,且 温 度 控 制不 及 时 ,准确 性
9、 差 ,另 外 ,还 需 要 操 作人 员 长 时 间在 坝 后 工作 , 由于现 场 环 境 复杂 ,存 在 一 定 安 全 隐患 。 鉴 于 上 述 原 因 ,通 过 长 时 间 的 研 究 ,提 出 了 “ 一 种 大 体 积混 凝 土 冷却 通 水 智 能控 制 新 方 法 ” ,该 方 法 在雅 砻 江 锦 屏一 级 水 电站工 程 上 进 行 了试 验 验 证 和 推 广 应 用 ,效 果 令 人 满 意 。 2 混凝士冷去 I i 甬 水 猷 封 空 带 蜴 昕 方; 去 简介 2 1 特点 冷却 通 水 智 能控 制 新 方 法 与现 有 方 法 相 比截然 不 同 ,具 有
10、以下特 点 : ( 1 ) 自动 采集 混凝 土温 度 ,更加 准确 、稳 定 。 收稿 日期 :2 0 1 3 1 2 2 6 作者 简介 :陈志远 ( 1 9 6 9 一 ) ,男 ,河南 郾城 人 ,教授级 高工 主要从事水电工程试 验检测工作 Wa t e r P o w e r V o 1 4 0N o 7 团 ( 2 ) 自动 控制 冷 却 水 流 的通 断 ,更 加 及 时 、有 效 。 ( 3)无 线 传 输控 制 指 令 ,更 加 适 应 复 杂 、恶 劣 的施 工 环 境 。 ( 4)混 凝 土 温 度 可 在 预 设 时 间 到 达 设 定 值 , 为 坝 块 问 温 度
11、 梯 度 协 调 控 制 提 供 了 基 础 。 ( 5)可 随时 通 过 互联 网远 程 监控 ,系统 运 行 透 明化 。保 障 了数据 的真实性 。 ( 6)系 统 的 自动 化 程度 高 ,降 低 了工 人 的劳 动 强 度 缩短 了工 人在 危 险环境 下 的工作 时 间。 2 2原 理 冷 却 通 水 智 能 控 制 新 方 法 的 原 理 为 : 根 据 设 计 和施 工要 求 ,预先设 置一 条 混凝 土温 度 变化 过程 线 , 定 时 自动 采 集混 凝 土 温 度 ,将 采集 到 的温 度 与 预设 温 度对 比 若 高 于预 设 温度 则 打 开 冷却 水 管 的 阀
12、门 通水 否 则 就关 闭 阀 门 ,使 混 凝 土 温度 在 预设 温 度 线 的导 引 下 逐 步 降至 规 定 温度 。整 个 过程 ,无 需 测 量 流量 直 接 用温 度 指 标 产生 决 策 ,以达 到 简 化 系 统 、及 时 控 制 的 目的 。 列 举 一 条 预 设 的 混 凝 土 温 度 变 化 过 程 线 见 图 1 。 曲线 上 的主 要 节 点 包 括 起 始 控 温 点 、预设 温 峰 点 、 一 期 降 温结 束 点 、中期 降 温结 束 点 、二期 降温 结 束 点 等 。规 划 这 条 温度 过 程 线 时 ,只 需 先设 置 这 些 节 点 , 然 后 ,
13、相 邻 节 点 之 间 用 直 线 相 连 即 可 。 如 果 在 控 制 期 间需 要 调 整 曲线 ,仍 然通 过 重 新 设 置关 键 节 点 来 实 现 ,设 置 方 便 、灵 活 。过程 线 中的第 一 个 点 为起 始 控 温点 ,是 通 水控 制 的时 间 和温 度 起 点 ;温 峰点 的温 度设 置通 常 要低 于允 许 最 高 温度 值 ,以 防 止 超 温现 象 出现 ,比如 允许 最高 温 度为 2 8 c c时 ,可 以 设 置 为 2 6 5 ,外 界 温 度 高 时 设 置 值 可 低 一 些 , 外 界温 度 低 时 ,设 置 值 可 高一 些 ,温 峰点 的 时
14、 间通 常设 置 在起 始 点 后 的 5 7天 或 者参 照 已有 的工 程 资 料 和 经 验 : 其 他 节 点 的 设 置 参 考 设 计 要 求 和 施 工 进 度 安 排 ,如 最大 降 温 速 率 、最 小 降 温 时长 和灌 浆 工期 等 。 此 外 ,温 度 过 程 线 的 设 置 还 需 要 兼 顾 上 下 相 邻 l f l l 于 1 _ 降 结 束 点 , 、L l i 一 聋 l l 誊 畔 、 翅 温 结 束 点 一 I l l I l I I 图 1 预设 的混凝土温度变化过程线 圃W a t e r P o w e r V o 1 4 D N o 7 坝块 之
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