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數(shù)字化系統(tǒng)在混凝土水化熱監(jiān)測系統(tǒng)中的應用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2010-05-05  來源:中國混凝土網(wǎng)  作者:中國自動化網(wǎng)
核心提示:數(shù)字化系統(tǒng)在混凝土水化熱監(jiān)測系統(tǒng)中的應用
  中國經(jīng)濟快速騰飛,全國各地紛紛上馬眾多大型土建工程。如三峽水利工程、高速鐵路以及高速公路。而在此類大型建筑工程中,混凝土的澆注質量是關系到工程生死存亡的重要因素。為了保證混凝土澆注質量,須做到:
   
  1. 養(yǎng)護時混凝土柱體任意兩點之間的溫度差不能超過規(guī)定值;
  
  2. 混凝土澆注后14天的水化熱溫度曲線須符合所用規(guī)格混凝土的水化熱溫度曲線;
   
  3. 在澆注橋梁時,混凝土受太陽照射后橋身的各個部位的熱脹冷縮不同,導致橋面和腹板出現(xiàn)日照溫差,產生溫度應力,此應力不能超過――安全極限值,否則將影響橋梁的承載力。
   
  實際工程中,調度人員需要及時了解施工現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)和保證澆筑質量的工藝參數(shù),才能做出客觀的決策,高效地組織生產施工。而目前許多施工現(xiàn)場調度室中的硬件設備及軟件水平還遠遠達不到現(xiàn)代化通信、生產和安全管理的要求,故而需要一套能夠適應大型施工現(xiàn)場要求的監(jiān)測系統(tǒng),為指揮人員全面了解生產和設備運行情況提供有效的途徑,實現(xiàn)生產優(yōu)化調度,保障現(xiàn)場施工的順利進行,提高工作效率、保證施工質量。
   
  在混凝土水化熱監(jiān)測中,由于其自身特點的限制,溫度監(jiān)測系統(tǒng)不適于使用傳統(tǒng)模擬溫度傳感器。原因如下所示:
   
  1. 傳統(tǒng)模擬溫度傳感器為何不適合混凝土水化熱監(jiān)測系統(tǒng):
   
  傳統(tǒng)的溫度測試系統(tǒng)的結構通常為:
   
  溫度傳感器--信號調理--A/D轉換--采集器--計算機
   
  每一個傳感器的溫度值都要經(jīng)過上述環(huán)節(jié)進入系統(tǒng)。所以會有如下不足:
   
  a) 需要成百上千條信號線(混凝土水化熱監(jiān)測系統(tǒng)具有范圍大、測點密集的特點)
   
  b) 模擬電壓信號在傳輸過程中易損耗,影響系統(tǒng)精度,且傳輸距離較近。
   
  c) 系統(tǒng)環(huán)節(jié)多,難于維護。且系統(tǒng)精度易受環(huán)境影響不易保證。
   
  d) 價格昂貴。200~300點需要10~20萬
   
  2. 新技術的應用使系統(tǒng)更方便
   
  隨著科技的發(fā)展,數(shù)字化、網(wǎng)絡化傳感器成為了技術的趨勢、市場的主流。美國DALLAS公司的DS18B20數(shù)字化、網(wǎng)絡化溫度傳感器采用獨特的思路,成功的解決了數(shù)字化、網(wǎng)絡化與成本之間的矛盾。使建立使用方便、經(jīng)濟可靠的監(jiān)測系統(tǒng)成為可能。
   
  LTM-8000數(shù)字化溫濕度環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),采用美國DALLAS公司先進的芯片科技,結合中國的現(xiàn)場情況,應用智能化現(xiàn)場總線的技術,整個系統(tǒng)中僅有數(shù)字信號傳輸,而且傳感器、采集模塊均可聯(lián)網(wǎng),使系統(tǒng)更可靠性、布線更方便。
  
  以數(shù)字化、網(wǎng)絡化傳感器為基礎的系統(tǒng)的主要特點:
   
  a) 線纜少,傳感器可通過總線串在一起,幾十個傳感器只用一根3芯線。大大減少了現(xiàn)場線纜,方便現(xiàn)場布線。
   
  b) 由于傳感器輸出的就是數(shù)字信號,傳輸過程中沒有精度的損失,系統(tǒng)精度可以保證。
   
  c) 系統(tǒng)環(huán)節(jié)少,由傳感器出來直接進入采集器,系統(tǒng)可能發(fā)生故障的環(huán)節(jié)少、便于維護。
   
  d) 采用先進的芯片科技、獨特概念,以及規(guī)模化生產,大大降低了系統(tǒng)成本,提高了可靠性。
  
  ◎ 數(shù)字化混凝土水化熱監(jiān)測系統(tǒng)簡介
  
  本系統(tǒng)配置分為如下部分:
  
  1) 上位機: 
  
  功能: 數(shù)據(jù)處理及用戶界面
  
  硬件要求: 奔騰133/32M DRAM /4.3G以上的兼容機或工控機。
  
  軟件 : 可選用組態(tài)軟件或定制程序
  
  2) 離RS232/485通訊轉換器LTM-8520E,帶有過壓、過流、突波、隔離、雷擊保護 
  
  3) 場采集模塊LTM-8003E
  
  功能:實現(xiàn)兩級通訊網(wǎng)絡間的聯(lián)絡。一級對上位機RS-485網(wǎng),LTM-8003模塊作為子站;另一級“一線總線”, LTM-8003模塊作為采集中心,測量線纜上的數(shù)字化傳感器作為子站。
  
  硬件功能:帶有過壓、過流、突波、隔離、雷擊保護
  
  4) 溫度傳感器DS18B20
  
  ◎ 數(shù)字化、網(wǎng)絡化溫度傳感器DS18B20介紹
   
  美國Dallas半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點,使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡,為測量系統(tǒng)的構建引入全新概念。新一代的DS18B20體積更小、更經(jīng)濟、更靈活。
   
  DS18B20,測量溫度范圍為-55°C~+125°C,在-10~+85°C范圍內精度為±0.5°C,分辨率0.0625?,F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸,每一顆自帶地址,大大減少了系統(tǒng)的電纜數(shù),提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性。 對應于傳統(tǒng)概念,這一粒三極管一樣的傳感器相當于傳統(tǒng)的:溫度傳感器+數(shù)字化+cpu+總線協(xié)議及接口。
 
 
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