智能投料過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)及應(yīng)用

摘 要：為滿足瀝青混凝土拌合站施工中質(zhì)量管理與成本控制需求，本文基于 GPRS 遠(yuǎn)程信息傳輸技術(shù)，開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析和多用戶訪問(wèn)的智能投料過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了智能化抗車轍劑投料過(guò)程信息數(shù)據(jù)處理，確保投料過(guò)程信息管理數(shù)據(jù)的真實(shí)有效和高精度響應(yīng)，達(dá)到了投料過(guò)程的動(dòng)態(tài)管理。

關(guān)鍵詞：智能投料機(jī)；GPRS遠(yuǎn)程；實(shí)時(shí)監(jiān)控

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.095

1 引言

瀝青路面外摻劑用量直接影響瀝青路面各項(xiàng)性能指標(biāo)，工程應(yīng)用中需要精確控制瀝青路面外摻劑的添加。然而，現(xiàn)有瀝青混凝土拌和站尚無(wú)外摻劑添加功能，通常采用全自動(dòng)投料設(shè)備往瀝青混凝土材料中添加外摻劑。但自動(dòng)投料設(shè)備與拌和站系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，無(wú)法實(shí)現(xiàn)過(guò)程聯(lián)動(dòng)及智能監(jiān)控預(yù)警。當(dāng)投料機(jī)出現(xiàn)設(shè)備故障、備料缺失等現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，瀝青混凝土拌和站操作人員因缺少設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及外摻劑添加信息，無(wú)法及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施，極易產(chǎn)生瀝青混凝土中少加甚至不加外摻劑的情況，導(dǎo)致瀝青混凝土材料配比出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而影響瀝青路面施工質(zhì)量[1]。

為解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)瀝青混凝土拌和質(zhì)量的動(dòng)態(tài)控制和預(yù)警，幫助管理人員及時(shí)準(zhǔn)確分析工況，建立一套可直觀準(zhǔn)確顯示外摻劑添加狀態(tài)、過(guò)程質(zhì)量數(shù)據(jù)信息的瀝青路面外摻劑投料智能監(jiān)控體系對(duì)提高瀝青混凝土生產(chǎn)質(zhì)量意義深遠(yuǎn)[2-3]。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及組成

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

運(yùn)用 GPRS 無(wú)線分組服務(wù)技術(shù)，以利解決無(wú)網(wǎng)絡(luò)工況下智能投料控制系統(tǒng)無(wú)法傳輸數(shù)據(jù)的難題。采用 B /S + C /S 系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程登陸服務(wù)器系統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)控投料過(guò)程，查看各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的功能。系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)圖如圖1所示。

2.2 系統(tǒng)組成

擬搭建的智能監(jiān)控系統(tǒng)由四部分組成，分別為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和過(guò)程預(yù)警系統(tǒng)等，可實(shí)現(xiàn)對(duì)投料機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、投料數(shù)據(jù)、報(bào)警信息等數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，按級(jí)別發(fā)送相應(yīng)短信等功能，監(jiān)控系統(tǒng)圖如圖2所示。

3 系統(tǒng)應(yīng)用操作

已授權(quán)用戶登錄智能投料動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能投料過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析成果的查詢。

3.1 動(dòng)態(tài)監(jiān)控

點(diǎn)擊進(jìn)入“主界面”，如圖3所示。界面文本框“投料次數(shù)”、“投料設(shè)定值”“投料重量”、“瀝青混合料重量”、“抗車轍劑占比” 、“拌和時(shí)間”及“出料溫度”等對(duì)指定拌合站生產(chǎn)過(guò)程中每一盤混凝土的拌合時(shí)間、抗車轍劑比例和原材料組份及抗車轍劑用量等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)際參數(shù)值在每盤混凝土拌和作業(yè)完成的同時(shí)顯示在用戶監(jiān)控界面，實(shí)時(shí)性極強(qiáng) [4-5]。

3.2 統(tǒng)計(jì)分析

點(diǎn)擊進(jìn)入“數(shù)據(jù)查詢”界面，如圖4所示。

“歷史數(shù)據(jù)報(bào)表”或“歷史數(shù)據(jù)曲線”對(duì)指定拌合站、指定時(shí)間段內(nèi)每盤混凝土的拌和時(shí)間、材料消耗量、瀝青混合料重量、出料溫度及抗車轍劑用量等參數(shù)進(jìn)行查詢，分析判斷拌和周期變化情況，評(píng)判混凝土配合比的執(zhí)行情況，提供質(zhì)量追溯依據(jù)，實(shí)現(xiàn)事后監(jiān)控及原材料成本核算。

點(diǎn)擊進(jìn)入“數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”界面，選擇“數(shù)據(jù)分析”界面上的“歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表”或“歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖”對(duì)施工標(biāo)段、投料設(shè)定值、總投料次數(shù)、總投料重量、總瀝青混合料重量等進(jìn)行查詢，按起始時(shí)間以報(bào)表形式或柱狀圖形式顯示每個(gè)拌合站或?qū)?yīng)工程部位的混凝土產(chǎn)量，并原材料消耗實(shí)際值、計(jì)劃產(chǎn)能值進(jìn)行三算比較，形成分析結(jié)論；與材料設(shè)計(jì)配合比數(shù)值作比較分析材料用量誤差，評(píng)價(jià)混凝土配合比的執(zhí)行情況。最終，生成 excel或其他格式統(tǒng)計(jì)報(bào)表，根據(jù)用戶選擇進(jìn)行儲(chǔ)存分析。

3.3 實(shí)時(shí)短信提醒

為便于不具備上網(wǎng)條件的管理責(zé)任人對(duì)混凝土拌合站拌合時(shí)間、混凝土配合比執(zhí)行誤差等重點(diǎn)監(jiān)控項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，本系統(tǒng)研發(fā)了實(shí)時(shí)短信提醒功能。

本系統(tǒng)功能對(duì)拌合站混凝土拌和生產(chǎn)過(guò)程中每種材料的實(shí)際用量和實(shí)際攪拌時(shí)間等指標(biāo)與理論設(shè)定值做差，比較誤差與短信報(bào)警閾值大小，判斷是否向項(xiàng)目負(fù)責(zé)人發(fā)送報(bào)警短信。當(dāng)誤差小于報(bào)警閾值，即指標(biāo)誤差值大于允許誤差，向項(xiàng)目負(fù)責(zé)人發(fā)送手機(jī)報(bào)警短信；當(dāng)誤差在報(bào)警閾值范圍區(qū)間內(nèi)，不發(fā)送手機(jī)報(bào)警短信，卻作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中以備查。系統(tǒng)對(duì)誤差等級(jí)進(jìn)行劃分，根據(jù)誤差偏離程度設(shè)置多級(jí)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)不同強(qiáng)度和級(jí)別的過(guò)程監(jiān)控。

4 功能及效果

監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握混凝土拌合站生產(chǎn)過(guò)程中的“投料次數(shù)”、“投料設(shè)定值”“投料重量”、“瀝青混合料重量”、“抗車轍劑占比” 、“拌和時(shí)間”及“出料溫度”等信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、事前主動(dòng)控制，應(yīng)用效果極佳。

（1）通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控投料過(guò)程，確保混凝土和李敖重量、抗車轍劑占比嚴(yán)格按照既定參數(shù)執(zhí)行，保障混凝土生產(chǎn)攪拌時(shí)間。及時(shí)校準(zhǔn)計(jì)量、測(cè)量誤差，避免因機(jī)械故障、作業(yè)人員違章作業(yè)，管理人員違章指揮等造成損失，有效實(shí)現(xiàn)事前主動(dòng)預(yù)控，過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障了工藝標(biāo)準(zhǔn)的貫徹執(zhí)行。

（2）基于 GPRS的遠(yuǎn)程信息傳輸、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和分析提高了數(shù)據(jù)安全性、真實(shí)性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性，達(dá)到了動(dòng)態(tài)管理的目的。利用智能化信息處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析、成本核算和成本控制。

（3）結(jié)合工程建設(shè)中急需解決的實(shí)際技術(shù)問(wèn)題以全新的管理模式實(shí)現(xiàn)混凝土生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)控制管理， 適應(yīng)程度高且經(jīng)濟(jì)效益高。

5 結(jié)語(yǔ)

混凝土拌合站投料過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，是在綜合分析混凝土生產(chǎn)過(guò)程全方面因素，為解決混凝土施工中質(zhì)量管理、成本控制等研制的信息化管理系統(tǒng)。系統(tǒng)邏輯關(guān)系明確，重點(diǎn)功能突出，采用創(chuàng)新的管理模式、手段實(shí)現(xiàn)了混凝土生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)控制，工程質(zhì)量得到保證，成本控制效果好，提高了建設(shè)項(xiàng)目的管理效率和水平，體現(xiàn)了信息技術(shù)和工程技術(shù)的高度統(tǒng)一，應(yīng)用前景廣泛。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬輝，劉仁智，董慶，龔建忠.混凝土拌合站生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].路基工程，2012（02）：144-146.

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作者簡(jiǎn)介：賈磊（1986-），男，山西太原人，工學(xué)碩士。