瀝青混合料動態(tài)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)在牡哈大修工程中的應(yīng)用

程紀(jì)敏，馬海龍

(1.黑龍江省哈伊高速公路管理處;2.綏滿高速公路牡丹江至哈爾濱段大修工程建設(shè)指揮部)

1 前言

瀝青混合料的生產(chǎn)是瀝青路面施工的第一個環(huán)節(jié)，瀝青混合料的質(zhì)量是瀝青路面施工質(zhì)量得以保證的基礎(chǔ)性條件。目前對瀝青混合料質(zhì)量的控制主要是進(jìn)行室內(nèi)試驗。室內(nèi)試驗主要是馬歇爾擊實試驗(或旋轉(zhuǎn)壓實試驗)、抽提試驗，這些試驗?zāi)軌虮容^準(zhǔn)確地檢測出拌合站生產(chǎn)出的瀝青混合料的質(zhì)量。但是，由于試驗需要較長的時間，比如馬歇爾試驗，需要在制件后放置12 h以上才能進(jìn)行體積指標(biāo)的測試;抽提試驗也需要半天時間，具有明顯的滯后性，不能及時有效地監(jiān)測瀝青混合料的質(zhì)量。

2 動態(tài)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)介紹

為了實現(xiàn)對瀝青混合料生產(chǎn)過程的實時監(jiān)測，美國和歐洲一些國家開始了瀝青混合料智能監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)。近年來，我國的科研機(jī)構(gòu)也開始了關(guān)于瀝青混合料拌和過程智能監(jiān)測系統(tǒng)的研究。為了實現(xiàn)對瀝青混合料生產(chǎn)過程的動態(tài)質(zhì)量監(jiān)測，提高瀝青路面施工質(zhì)量控制，綏滿高速公路牡丹江至哈爾濱段大修工程建設(shè)指揮部引進(jìn)了一套瀝青混合料動態(tài)質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，用于對瀝青混合料生產(chǎn)過程的監(jiān)測。

圖1 動態(tài)質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)硬件裝置

該系統(tǒng)具有的功能如下：

(1)采集拌合站生產(chǎn)過程中的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)包括每一次拌和時投放的各熱料倉熱骨料、礦粉、瀝青的質(zhì)量;拌和溫度、出料溫度。

(2)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

①礦料配比、瀝青用量

該系統(tǒng)根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，可以完成每一次拌和的礦料比例和油石比(瀝青用量)的計算。

②礦料級配分析

根據(jù)礦料比例，可以計算出每一次拌和出的混合料的礦料合成通過率，并與標(biāo)準(zhǔn)級配進(jìn)行比較，計算各篩孔通過率與標(biāo)準(zhǔn)級配通過率的差值。

圖2 動態(tài)質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)界面

③統(tǒng)計分析

可以將每一個時間段(小時或整天、連續(xù)幾天)生產(chǎn)的同類瀝青混合料進(jìn)行總量統(tǒng)計，并計算礦料比例、油石比。同時可以生成級配曲線，這些級配曲線形成一個曲線范圍，可以與允許的級配波動范圍進(jìn)行比較，判斷級配總體的穩(wěn)定性。

④超限情況的自動提示功能

可以對瀝青混合料生產(chǎn)過程進(jìn)行實時監(jiān)控并對不合格情況以手機(jī)短信的方式發(fā)送給相關(guān)人員，一方面可以提示拌合站操作、管理人員，另一方面，便于管理者監(jiān)督操作者，防止惡意操作。實現(xiàn)了由效率低的事后檢測向?qū)崟r控制監(jiān)測的突破。超限通知內(nèi)容包括礦料級配、瀝青用量、溫度。

⑤監(jiān)測數(shù)據(jù)共享

對于技術(shù)、管理人員，當(dāng)生產(chǎn)過程出現(xiàn)問題時，能夠直觀看到生產(chǎn)過程的監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)分析采用正確的處理方式是非常重要的。該系統(tǒng)無需技術(shù)、管理人員親臨拌合站就可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺查看到生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)擁有無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸裝置，從拌合站采集到的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳至開發(fā)商的服務(wù)器，有授權(quán)的技術(shù)、管理人員可以通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)查看數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測。

3 應(yīng)用效果

瀝青混合料動態(tài)質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)在牡哈高速上的應(yīng)用是出于對提高瀝青路面質(zhì)量，提高管理效率，節(jié)約建設(shè)資金，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性及可靠性，提高路面質(zhì)量評價客觀性而進(jìn)行的一次嘗試。通過此次應(yīng)用，收到了以下成效。

(1)實現(xiàn)了拌和過程的遠(yuǎn)程監(jiān)測，有助于進(jìn)行全面、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析。

賦予權(quán)限的人員可以通過登錄互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站進(jìn)入該系統(tǒng)，查看每一盤混合料的摻配數(shù)據(jù)，也可以查看每一個時間段內(nèi)所有的數(shù)據(jù);通過自動生成圖表功能，可以對每一個時間段內(nèi)的混合料總體情況進(jìn)行系統(tǒng)分析。

(2)提高了拌合站操作人員的質(zhì)量意識和責(zé)任心。

安裝該系統(tǒng)后，對超限數(shù)據(jù)會及時提示相關(guān)人員。這就要求拌合站操作人員要規(guī)范操作，對于級配波動、溫度異常等情況進(jìn)行及時修正。

(3)有效遏制了對瀝青混合料配合比設(shè)計的惡意調(diào)整。

在瀝青混合料生產(chǎn)過程中，某些承包商為了降低成本，采取減少瀝青用量，調(diào)整集料用量等不正當(dāng)手段，嚴(yán)重影響了混合料的品質(zhì)，造成了質(zhì)量隱患。該系統(tǒng)的采用可以有效遏制這些惡意操作，提高了質(zhì)量控制力度。

(4)指導(dǎo)拌合站的維護(hù)工作。

通過數(shù)據(jù)分析和拌和過程中的超限提示，可以發(fā)現(xiàn)拌合站計量的準(zhǔn)確性、波動程度、溫度控制穩(wěn)定性方面的問題。對拌合站的維護(hù)起到指導(dǎo)作用。

4 結(jié)語

瀝青混合料動態(tài)質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的采用，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的實時統(tǒng)計、分析;實現(xiàn)了由事后檢測向過程監(jiān)測的轉(zhuǎn)變;有效減少了瀝青混合料生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的惡意操作行為。有助于提高瀝青混合料的質(zhì)量控制水平。