【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種控制或調(diào)節(jié)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于lora無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，適用于耐久性試驗的監(jiān)測。
技術(shù)介紹
1、鋼筋銹蝕是導(dǎo)致鋼筋混凝土（reinforce?concrete，rc）結(jié)構(gòu)性能退化的最主要因素，特別是在濱海、鹽漬土、除冰鹽等水下或地下環(huán)境，會導(dǎo)致鋼筋混凝土構(gòu)件服役壽命縮短并提前失效。
2、目前國內(nèi)外對混凝土構(gòu)件耐久性方面已有了大量研究，其中模擬腐蝕的方法包括真實環(huán)境法和模擬環(huán)境法。前者一般將構(gòu)件置于真實環(huán)境中，從而得到真實、可靠的數(shù)據(jù)，但往往相當(dāng)耗時耗力；而后者一般采用通電、溶液升溫、控制ph值等方法加速侵蝕，極大的縮短了侵蝕時間，但無法完全反映真實的服役環(huán)境條件，其結(jié)果與實際情況存在一定差距。
3、在實際工程中，鋼筋混凝土構(gòu)件工作時總是處于荷載與環(huán)境兩方面的共同作用。其中，關(guān)于荷載方面，現(xiàn)有耦合試驗研究中常用的加載裝置主要有彈簧式加載、千斤頂式加載等，這幾種傳統(tǒng)的加載裝置與結(jié)構(gòu)之間均為剛性接觸。而腐蝕過程中構(gòu)件表面的損傷會導(dǎo)致施加的外部荷載隨著腐蝕施加的持續(xù)而減小，但是這幾種傳統(tǒng)加載裝置都沒有荷載監(jiān)測和周期性補償，因此不能完全保證試驗過程中荷載的精確施加和穩(wěn)定保持。此外，傳統(tǒng)方法僅能獲得質(zhì)量損失、相對動彈性模量和強度等傳統(tǒng)參數(shù)，這些參數(shù)均是周期性測試參數(shù)，無法實現(xiàn)在線連續(xù)測量，不能連續(xù)獲得構(gòu)件劣化的全過程信息，可能丟失重要的性能演化臨界點。
4、關(guān)于環(huán)境方面，在使用侵蝕溶液進行耐久性模擬試驗過程中，由于環(huán)境影響因素和采集數(shù)據(jù)個數(shù)的繁多，試驗裝置之間的線
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提出一種基于lora無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，通過采用lora通訊技術(shù)與lora網(wǎng)關(guān)集成技術(shù)，實現(xiàn)以中央控制系統(tǒng)為中心覆蓋多地試驗的智能監(jiān)控，集監(jiān)測、控制為一體的耐久性試驗系統(tǒng)，同時由于lora自帶電池，可以避免受試驗過程中的突然斷電，保證離子濃度場穩(wěn)定，做到在線實時監(jiān)測與調(diào)整，使得模擬環(huán)境與自然環(huán)境更接近，保證耐久性模擬試驗的結(jié)果更加精準與穩(wěn)定，從而建立兩者之間的相關(guān)性。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：
3、本專利技術(shù)提供了一種基于lora無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，包括中央控制系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、調(diào)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中，中央控制系統(tǒng)與采集系統(tǒng)、調(diào)控系統(tǒng)通過lora模塊無線連接，中央控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過lora網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)的上傳；
4、所述采集系統(tǒng)包含與每個構(gòu)件相對應(yīng)的采集模塊，每個采集模塊通過lora模塊接收相應(yīng)構(gòu)件上的傳感器所采集的信息，各構(gòu)件的采集模塊再將信息匯總到采集系統(tǒng)，采集系統(tǒng)將所有信息通過lora模塊無線通訊發(fā)送到中央控制系統(tǒng)；所述傳感器包括位移傳感器、水位傳感器、應(yīng)力傳感器、ph傳感器、溫度傳感器、荷載傳感器，且每個傳感器均配置有l(wèi)ora模塊實現(xiàn)與采集模塊無線通訊連接；
5、所述中央控制系統(tǒng)用以集成所有構(gòu)件試驗過程中環(huán)境、荷載、位移、應(yīng)力信息，當(dāng)中央控制系統(tǒng)集成的自然環(huán)境與試驗環(huán)境的溫度、ph值、水位差值超過系統(tǒng)提前設(shè)定的閾值時，中央控制系統(tǒng)發(fā)送控制信號給調(diào)控系統(tǒng)，所述調(diào)控系統(tǒng)控制相應(yīng)控制裝置的開啟或關(guān)閉；
6、所述調(diào)控系統(tǒng)包含與每個構(gòu)件相對應(yīng)的調(diào)控模塊，各構(gòu)件的調(diào)控裝置均配備單獨的lora模塊，所述調(diào)控系統(tǒng)通過lora模塊向各個構(gòu)件上的調(diào)控模塊發(fā)送控制指令，實現(xiàn)對構(gòu)件控制裝置的無線控制；所述控制裝置包括恒溫裝置、抽水裝置、ph調(diào)控裝置，所述控制裝置與調(diào)控模塊之間通過lora模塊無線通訊連接；所述控制指令包括恒溫加熱指令、ph調(diào)控裝置開啟與關(guān)閉指令、水泵開啟與關(guān)閉指令；
7、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括lora網(wǎng)關(guān)、手機端、pc端，lora網(wǎng)關(guān)能夠?qū)⒅醒肟刂葡到y(tǒng)中各地耐久性試驗的信息進行集成，最終通過lora網(wǎng)關(guān)將集成的信息發(fā)送數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，各地試驗的各類信息與圖表通過pc端或手機端進行遠程查看與共享。
8、進一步地，所述位移傳感器安裝于構(gòu)件與底座的交界處，用以監(jiān)測實驗過程中構(gòu)件底部的位移。
9、進一步地，所述水位傳感器安裝于為構(gòu)件底部的上方，用以監(jiān)測構(gòu)件浸泡的水位高度是否浸沒構(gòu)件底部。
10、進一步地，所述應(yīng)力傳感器安裝于構(gòu)件底部的鋼筋與混凝土處，用以監(jiān)測試驗過程中鋼筋和混凝土應(yīng)力變化。
11、進一步地，所述ph傳感器安裝于溶液箱高度的1/2處，用以監(jiān)測實驗過程中溶液ph值的變化。
12、進一步地，所述溫度傳感器安裝于溶液箱高度的1/2處，用以監(jiān)測實驗過程中溶液溫度的變化。
13、進一步地，所述荷載傳感器安裝于構(gòu)件頂部荷載施加位置，用以監(jiān)測施加在試驗構(gòu)件上的持續(xù)荷載變化。
14、進一步地，所述恒溫裝置安裝于溶液箱高度的1/2處，用以對溶液進行升溫和降溫。
15、進一步地，所述抽水裝置分別安裝于溶液箱上部和底部，用以抽水和排水，進而控制試驗的水位和干濕循環(huán)。
16、進一步地，所述ph調(diào)控裝置安裝于溶液箱的頂部，用以控制溶劑的加入。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果為：
18、本專利技術(shù)提出的基于lora無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，通過傳感器與控制裝置配備lora無線通訊，避免試驗裝置線路復(fù)雜、腐蝕破壞；同時控制系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)定的閾值進行自動調(diào)控，保證侵蝕溶液相關(guān)因素的恒定；lora網(wǎng)關(guān)將試驗信息上傳至云服務(wù)器，保證試驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定、持久、遠程傳輸；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可按照提前設(shè)定的要求對試驗數(shù)據(jù)進行直接處理，形成相應(yīng)的圖表進行直接瀏覽；同時由于lora自帶電池，可以避免受試驗過程中的應(yīng)力損失突然斷電和，保證離子濃度場穩(wěn)定，做到在線實時監(jiān)測與調(diào)控，使得模擬環(huán)境與自然環(huán)境更接近，保證耐久性模擬試驗的結(jié)果更加精準與穩(wěn)定，從而建立兩者之間的相關(guān)性。綜上，本專利技術(shù)的系統(tǒng)可讓耐久性試驗實現(xiàn)遠距離監(jiān)控、多地同步試驗、試驗信息及時共享與對比。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.基于LORA無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，包括中央控制系統(tǒng)（1）、采集系統(tǒng)（2）、調(diào)控系統(tǒng)（3）、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（4），其中，中央控制系統(tǒng)（1）與采集系統(tǒng)（2）、調(diào)控系統(tǒng)（3）通過LORA模塊無線連接，中央控制系統(tǒng)（1）與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（4）通過LORA網(wǎng)關(guān)（41）進行數(shù)據(jù)的上傳；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LORA無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述位移傳感器（21）安裝于構(gòu)件與底座的交界處，用以監(jiān)測實驗過程中構(gòu)件底部的位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LORA無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述水位傳感器（22）安裝于為構(gòu)件底部的上方，用以監(jiān)測構(gòu)件浸泡的水位高度是否浸沒構(gòu)件底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LORA無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)力傳感器（23）安裝于構(gòu)件底部的鋼筋與混凝土處，用以監(jiān)測試驗過程中鋼筋和混凝土應(yīng)力變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LORA無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述PH傳感器（24）安裝于溶液箱（
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LORA無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器（25）安裝于溶液箱（34）高度的1/2處，用以監(jiān)測實驗過程中溶液溫度的變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LORA無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述荷載傳感器（26）安裝于構(gòu)件頂部荷載施加位置，用以監(jiān)測施加在試驗構(gòu)件上的持續(xù)荷載變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LORA無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述恒溫裝置（31）安裝于溶液箱（34）高度的1/2處，用以對溶液進行升溫和降溫。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LORA無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述抽水裝置（32）分別安裝于溶液箱（34）上部和底部，用以抽水和排水，進而控制試驗的水位和干濕循環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LORA無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述PH調(diào)控裝置（33）安裝于溶液箱（34）的頂部，用以控制溶劑的加入。
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于lora無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，包括中央控制系統(tǒng)（1）、采集系統(tǒng)（2）、調(diào)控系統(tǒng)（3）、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（4），其中，中央控制系統(tǒng)（1）與采集系統(tǒng)（2）、調(diào)控系統(tǒng)（3）通過lora模塊無線連接，中央控制系統(tǒng)（1）與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（4）通過lora網(wǎng)關(guān)（41）進行數(shù)據(jù)的上傳；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于lora無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述位移傳感器（21）安裝于構(gòu)件與底座的交界處，用以監(jiān)測實驗過程中構(gòu)件底部的位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于lora無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述水位傳感器（22）安裝于為構(gòu)件底部的上方，用以監(jiān)測構(gòu)件浸泡的水位高度是否浸沒構(gòu)件底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于lora無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)力傳感器（23）安裝于構(gòu)件底部的鋼筋與混凝土處，用以監(jiān)測試驗過程中鋼筋和混凝土應(yīng)力變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于lora無線通訊的結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)控與集成系統(tǒng)，其特征在于，所述ph傳感器（24）安裝于溶液箱...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王坦，楊帆，尹俊博，王凱琦，賈義葳，
申請(專利權(quán))人：長春工程學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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