一种基于混凝土类型和环境条件的混凝土养护系统及方法

本发明涉及骨料养护领域，尤其涉及一种基于混凝土类型和环境条件的混凝土养护系统及方法。

背景技术：

1、目前，我国施工现场的混凝土养护一般由建筑工人不定时地洒水或通过人工接电和送水操作喷淋管路来完成；由于建筑工人缺乏深入的喷淋养护知识和养护原理的系统性学习，容易出现混凝土养护过程不规范，浇水量和时机不合适以及温湿度控制不到位等情况，并且建筑工人受长期工作惯性影响，养护方法存在一些不合理的做法，若不及时加以解决，有可能会影响混凝土工程的施工质量，进而阻碍行业质量的提升。

2、基于此，本发明提出一种基于混凝土类型和环境条件的混凝土养护系统及方法，能够根据具体混凝土类型和多种环境因素，如温度、湿度、风速、混凝土厚度以及当天的天气状况等，精确调节浇水量和频率，自适应性地定时定量浇水，达到混凝土养护的目的。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于混凝土类型和环境条件的混凝土养护系统及方法，用以解决现有技术中人工混凝土养护过程不规范，浇水量和时机不合适以及温湿度控制不到位等问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，

3、第一方面，本发明提供了一种基于混凝土类型和环境条件的混凝土养护系统，包括养护主机、喷淋系统；

4、所述养护主机包括电源模块、控制模块、交互模块、检测模块；所述交互模块与控制模块电连接，用以提供交互操作界面并获取混凝土类型；所述检测模块与控制模块通信连接，用以获取混凝土所在环境条件；所述控制模块与喷淋系统电连接，用以接收混凝土类型和混凝土所在环境条件并分析处理后，向喷淋系统发送养护指令；所述控制模块、交互模块均与电源模块电连接；

5、其中，所述检测模块包括温度传感器组、湿度传感器组、风速传感器、气压传感器、ph传感器、光线传感器和gps定位传感器中的一种或多种。

6、可选的，所述喷淋系统包括给水装置，所述给水装置与控制模块电连接，用以接收养护指令，并调节水压和流量；

7、所述给水装置包括进水管道、压力泵、电磁阀、电磁流量计；所述进水管道的进水口与外界供水端连接，进水管道的出水口与压力泵的进口连接；所述压力泵的出口与电磁阀的进口连接；所述电磁阀的出口与电磁流量计的进口连接；所述电磁阀、电磁流量计均与控制模块电连接；

8、所述ph传感器设置于压力泵的进口处，与控制模块通信连接，用以实时监测外界供水的ph值，并发送至控制模块；所述压力泵上设有接线孔，所述压力泵通过接线孔与控制模块电连接。

9、可选的，所述喷淋系统还包括喷淋装置，所述喷淋装置与给水装置连接，用以向混凝土喷洒液体；

10、所述喷淋装置包括主管道、至少两条支管道、锁紧模块以及若干喷头单元；

11、所述主管道的进水口与所述电磁流量计的出口连接；所述支管道的进水口与主管道的出水口连接，所述支管道的出水口封闭且设置有锁紧模块，用以保持支管道稳固，防止因支管道内水压力过大导致支管道旋转；所述支管道的进水口处设置有手动阀门，用以通过阀门的开启与关闭，控制支管道是否与主管道连通；所述支管道上设置有若干出水孔；

12、所述喷头单元包括快速接头、弯管和喷头，所述快速接头的进水口与出水孔连接，快速接头的出水口与弯管的进水口连接；所述弯管的出水口与喷头的进水口连接。

13、可选的，所述养护主机还包括储存器、时钟芯片、通信模块；所述储存器与控制模块电连接，用以储存和导出养护主机工作数据和传感器采集的环境数据；所述通信模块一端与检测模块通信连接，另一端与控制模块电连接；所述时钟芯片与控制模块电连接。

14、可选的，所述系统还包括移动终端，所述移动终端与通信模块通信连接，用以方便用户远程控制养护主机；

15、所述检测模块还包括超声波检测仪，所述超声波检测仪与通信模块通信连接，用以将超声波检测仪测量的混凝土厚度数据发送至控制模块。

16、可选的，所述养护主机还包括主机本体；所述主机本体为中空柱状体，所述电源模块、控制模块、储存器、时钟芯片、通信模块均设置于主机本体内部；所述交互模块设置于主机本体顶面；

17、所述交互模块为触摸屏，或所述交互模块包括显示屏和操作按键，所述操作按键为机械按键或者触摸键；所述操作按键包括电源开关键、确认键、方向键、复位键、返回键。

18、可选的，所述风速传感器、气压传感器、光线传感器和gps定位传感器均设置于主机本体内部，用以采集混凝土所在环境数据，并发送至控制模块；

19、所述温度传感器组包括表面温度传感器和内部温度传感器；所述湿度传感器组包括表面湿度传感器和内部湿度传感器；所述表面温度传感器和表面湿度传感器均设置于混凝土表面，用以采集混凝土表面温湿度数据，并发送至控制模块；所述内部温度传感器和内部湿度传感器预埋在混凝土内部，用以采集混凝土内部温湿度数据，并发送至控制模块。

20、可选的，所述养护主机还包括工作指示灯、转轴、保护盖；所述工作指示灯设置于交互模块的一侧，用以显示养护主机当前的工作状态；

21、所述主机本体一侧上边缘通过转轴连接保护盖，所述保护盖可绕转轴盖合在所述主机本体顶面，用以保护交互模块和工作指示灯。

22、可选的，所述养护主机还包括若干万向轮，所述万向轮设置于所述主机本体底部，用于带动所述主机本体移动；

23、其中，所述若干万向轮中至少存在两个锁紧式万向轮，用以在养护主机停置时，防止主机本体自由滑动。

24、第二方面，本发明提供了一种基于混凝土类型和环境条件的混凝土养护方法，应用于如上所述的一种基于混凝土类型和环境条件的混凝土养护系统，所述方法包括：

25、s1：启动养护主机，并使用复位键初始化养护主机；

26、s2：获取当前待养护混凝土所在位置，并根据表面温度传感器、表面湿度传感器和气压传感器监测的环境数据以及混凝土所在位置的天气预报内容，判断混凝土是否处于湿润天气中，若处于湿润天气，则执行步骤s3；若不处于湿润天气，则执行步骤s4；

27、s3：根据光线传感器监测光强数据，判断混凝土是否处于室外环境，若处于室外环境，则终止混凝土养护；若不处于室外环境，则执行步骤s4；

28、s4：通过交互操作界面确认混凝土类型和养护天数，并设定混凝土表面温湿度阈值，控制喷淋系统定时进入喷淋程序；

29、s5：根据ph传感器实时监测的外界供水ph值数据，判断外界供水是否满足混凝土用水标准，若不满足，则中断喷淋程序；若满足，则继续执行喷淋程序；

30、s6：根据表面温度传感器和表面湿度传感器实时监测当前混凝土表面温湿度值数据，判断当前混凝土表面温湿度值是否达到设定阈值，若达到设定阈值，则中断喷淋程序；若未达到设定阈值且喷淋程序已经执行完毕，则触发补充浇水程序，对混凝土进行补充浇水。

31、本发明提供的实施例带来的有益效果包括：

32、本发明通过混凝土类型、地理位置不同、天气情况、混凝土所在环境条件、混凝土厚度以及混凝土水化热释放规律等多重因素，共同判定需要养护的混凝土对应的浇水量、单次喷淋时间和喷淋频率，实现实时监测和动态控制，以确保混凝土养护效果最佳，同时能够降低人工成本，节约混凝土养护用水量。本发明通过混凝土水化热释放规律和传感器反馈数据，通过触发补充浇水程序，对混凝土进行补充浇水，确保混凝土达到合理的浇水量，使得混凝土获得充分的水化反应，避免混凝土出现不均匀硬化。本发明通过检测模块实时监测混凝土所在环境条件，并通过储存器进行数据储存和数据导出，利用历史数据和实时监测数据预测混凝土强度发展趋势的算法，以便及时调整养护措施。