[发明专利]混凝土等效龄期实时无损监测系统

说明书

本发明公开了混凝土等效龄期实时无损监测系统，属于建筑工程领域；包括现场设备安装子系统、数据采集传输子系统、室内试验标定子系统、实时数据分析及预测子系统、实时预控和报警子系统，可以实现对结构混凝土等效龄期的智能实时监测和混凝土强度弹性模量的提前预测，尤其能够解决传统监测手段需要预埋或破坏混凝土的缺点，同时还能解决单一监测手段误差大、精度低的缺点，可以解决传统监测手段无法提前预测混凝土强度、弹性模量、养护时间和拆模时间的问题，可以解决传统监测手段监测效率低、监测信息应用不及时等问题。

技术领域

本发明属于建筑工程领域，具体是混凝土等效龄期实时无损监测系统。

背景技术

随着城市建设的不断发展，对工程建设进度的要求越来越高。在保证工程质量的前提下尽可能加快施工进度对工程建设无疑是十分重要的。对于混凝土结构而言，这就涉及到混凝土结构强度和混凝土龄期的监测和预测问题。

目前，对现场混凝土结构强度一般采用拆模后回弹法测量的方法，而拆模之前的混凝土强度和龄期一般是结合经验确定。显然，拆模后测出的混凝土强度对拆模时机的确定不能起到直接的指导作用，只有在混凝土终凝后就可以实时预测混凝土强度才能对拆模时机起到指导作用，才能对可能存在的混凝土强度不足问题做出提前预警。为了实现对混凝土强度弹性模量的实时测量，传统方法往往需要在混凝土中进行预埋测量元件或者破坏混凝土结构。此外传统方法监测手段单一、无法保证监测精度，最主要的是传统方法只能实现混凝土强度的事后测量，不能实现凝土强度、弹性模量、养护时间和拆模时间的提前预测，无法提前对现场施工做出有效规划和提高施工进度。传统监测手段还存在监测效率低、监测信息应用不及时等问题。

考虑到有效龄期和混凝土强度和弹性模量之间存在一一对应的函数关系，本发明采用无损的超声波监测法、高频电磁波雷达监测法实现对混凝土结构的实时等效龄期监测，结合施工现场养护环境温度监测实现对混凝土结构的未来时间段的等效龄期预测，进而实现混凝土强度和弹性模量的实时监测和预测，为现场混凝土拆模工作、混凝土质量预测工作提供先瞻性的指导作用，从而在保证工程混凝土质量的前提下加快混凝土施工进度。

为此，提出混凝土等效龄期实时无损监测系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出混凝土等效龄期实时无损监测系统。

混凝土等效龄期实时无损监测系统，包括现场设备安装子系统、数据采集传输子系统、室内试验标定子系统、实时数据分析及预测子系统、实时预控和报警子系统五个子系统；

其中，所述现场设备安装子系统用于对施工现场需要用到的设备进行安装，具体的，施工现场需要用到的设备包括结构混凝土超声波监测装置、结构混凝土高频电磁波雷达监测装置和环境温度监测装置；

所述结构混凝土超声波监测装置用于对混凝土超声波波速进行实时监测；所述结构混凝土高频电磁波雷达监测装置用于对混凝土相对介电常数进行实时监测；所述环境温度监测装置用于对结构混凝土所处环境温度进行实时监测；

所述数据采集传输子系统包括高速多通道数据采集装置、5G高速移动传输装置以及外接采集装置；

所述高速多通道数据采集装置与现场设备安装子系统内的结构混凝土超声波监测装置、结构混凝土高频电磁波雷达监测装置和环境温度监测装置相连，用于直接获取混凝土超声波波速、相对介电常数以及结构混凝土所处环境温度；所述高速多通道数据采集装置与5G高速移动传输装置电连接，将获取的混凝土超声波波速、相对介电常数以及结构混凝土所处环境温度通过5G高速移动传输装置发送至实时数据分析及预测子系统；

其中，所述外接采集装置与外部互联网相连接，用于通过互联网连接国家气象局进而获取未来T周期内的温度数据，其中T周期的时长由混凝土等效龄期实时无损监测系统控制设置，一般取一周时间；并将获取得到的T周期内的温度数据通过5G高速移动传输装置发送至实时数据分析及预测子系统；