瀝青混合料拌和站動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用★

劉至飛 陳海威 陳 輝

(1.浙江省交通運(yùn)輸科學(xué)研究院，浙江 杭州 310006；2.臺(tái)州市交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督站,浙江 臺(tái)州 318000；3.上海瑞路道路工程技術(shù)有限公司,上海 200070)

·計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用·

瀝青混合料拌和站動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用★

劉至飛1陳海威2陳 輝3

(1.浙江省交通運(yùn)輸科學(xué)研究院，浙江 杭州 310006；2.臺(tái)州市交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督站,浙江 臺(tái)州 318000；
3.上海瑞路道路工程技術(shù)有限公司,上海 200070)

分析了瀝青混合料拌和站動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的原理，論述了動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)，從系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)采集三方面，介紹了瀝青混合料拌和站動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)，達(dá)到了控制瀝青混合料質(zhì)量的效果。

瀝青混合料，拌和站，動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集

目前瀝青混合料拌和都是由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師和質(zhì)檢人員按規(guī)定的頻度取樣、試驗(yàn)，事后得出數(shù)據(jù)對(duì)混合料評(píng)價(jià)是否符合指標(biāo)要求，合格的進(jìn)行檢查驗(yàn)收，不合格的責(zé)令返工，難以實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)控。瀝青混合料的拌和質(zhì)量直接影響瀝青路面的服役性能，若拌和設(shè)備發(fā)生某些故障將致使大量不合格產(chǎn)品用于路面，造成瀝青路面在短期內(nèi)就出現(xiàn)各種病害，大大降低了瀝青路面的服役年限[1-3]。本文通過瀝青混合料拌和站數(shù)據(jù)采集與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，得到每盤瀝青混合料的相關(guān)質(zhì)量信息，做到對(duì)瀝青混合料生產(chǎn)質(zhì)量的過程控制與動(dòng)態(tài)管理，防止不合格的瀝青混合料用于工程。

1 瀝青混合料拌和站動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)原理

瀝青路面施工重點(diǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)以《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》為依據(jù)，運(yùn)用質(zhì)量動(dòng)態(tài)管理的方法，采用軟硬件結(jié)合的手段，對(duì)混合料拌和數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青混合料的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)瀝青混合料生產(chǎn)質(zhì)量做到生產(chǎn)前可進(jìn)行質(zhì)量預(yù)控、生產(chǎn)過程中可及時(shí)準(zhǔn)確地采集反饋信息、生產(chǎn)后可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析的全過程管理，以達(dá)到控制混合料質(zhì)量的目的。

2 瀝青混合料拌和站動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件的實(shí)現(xiàn)

2.1 動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

1)實(shí)時(shí)監(jiān)管瀝青拌和站數(shù)據(jù)：系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集拌和站數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絎eb服務(wù)器，管理人員可以在線查看是否按規(guī)定要求拌和，實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證施工質(zhì)量。2)自動(dòng)判定混合料油石比、溫度、時(shí)間是否滿足技術(shù)要求：根據(jù)用戶設(shè)置好的判定公式自動(dòng)計(jì)算出每盤料配比。用戶可調(diào)整判定公式，程序動(dòng)態(tài)計(jì)算。3)查詢和下載功能：歷史配合比、質(zhì)量動(dòng)態(tài)分析、進(jìn)行總量校核。4)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警短信提示：系統(tǒng)可以自動(dòng)發(fā)送短信到相關(guān)人員的手機(jī)上，提示拌和站出現(xiàn)不合格數(shù)據(jù)等信息。5)開機(jī)提示功能：當(dāng)拌和站生產(chǎn)出第一盤料時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)將該拌和站開始生產(chǎn)的信息，短信通知相關(guān)人員。

2.2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

1)拌和站數(shù)據(jù)測(cè)控儀：采集器實(shí)時(shí)配料數(shù)據(jù)，采用RS232或USB接口連接電腦，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)發(fā)送到服務(wù)器。 2)中心服務(wù)器：用于接收數(shù)據(jù)測(cè)控儀發(fā)來的實(shí)時(shí)配合比數(shù)據(jù)及運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)軟件。3)監(jiān)控終端：監(jiān)控人員可以通過監(jiān)控終端，根據(jù)權(quán)限對(duì)受監(jiān)控的拌和站數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 4)短信平臺(tái)：監(jiān)控軟件通過設(shè)置，當(dāng)受控?cái)?shù)據(jù)異常時(shí)及時(shí)通過短信平臺(tái)通知相關(guān)人員。

2.3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用B/S模式，整個(gè)系統(tǒng)劃分為客戶端、服務(wù)端、數(shù)據(jù)訪問層，通過遠(yuǎn)程Web瀏覽器獲取用戶的系統(tǒng)交互界面。在瀝青拌和站PC上，安裝使用VC6.0設(shè)計(jì)的專用數(shù)據(jù)采集軟件，實(shí)時(shí)將生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集發(fā)送到現(xiàn)有服務(wù)器。服務(wù)器軟件采用B/S模式并基于網(wǎng)絡(luò)的Web應(yīng)用程序架構(gòu)。使用Microsoft Windows 2008 Server+sp4操作系統(tǒng)作為平臺(tái)，oracle軟件作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，頁(yè)面采用html，CSS，jquery等技術(shù)，開發(fā)程序語(yǔ)言和版本號(hào)：J2EE，TOMCAT。用戶可在辦公電腦上打開Internet Explorer，在相應(yīng)地址輸入用戶名和密碼后點(diǎn)擊登錄，直接進(jìn)入到拌和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中查看、分析、下載。

3 瀝青混合料拌和站動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

3.1 不同型號(hào)瀝青拌和站的數(shù)據(jù)采集

由于不同的瀝青拌和站控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、接口都不一致，因此要采取間接的方法獲取拌和站設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。利用瀝青混凝土拌和站動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及相關(guān)軟件讀取拌和站本身計(jì)量系統(tǒng)的記錄，對(duì)生產(chǎn)的全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

3.2 數(shù)據(jù)傳輸

充分利用基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的傳感技術(shù)和基于2.5G和3G的傳輸技術(shù)，利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)，用GPRS-DTU實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線發(fā)送至具有獨(dú)立IP的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)，便于后續(xù)查看和統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全透明傳輸。

3.3 系統(tǒng)功能

1)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)對(duì)拌和時(shí)間、混合料油石比、混合料溫度、級(jí)配通過率，集料、瀝青和礦粉用量及溫度的監(jiān)測(cè)。并提供每盤級(jí)配曲線圖，圖中顯示設(shè)計(jì)級(jí)配上下限、規(guī)范上下限和實(shí)時(shí)級(jí)配曲線，對(duì)關(guān)鍵孔通過率(0.075 mm，2.36 mm，4.75 mm)進(jìn)行圖表的輸出展示。2)統(tǒng)計(jì)查詢分析。統(tǒng)計(jì)分析包括總量校核、產(chǎn)能分析、拌和歷史時(shí)間查詢、材料用量歷史查詢、材料誤差分析、材料成本核算、生產(chǎn)量核算、攤鋪估算等。3)安全報(bào)警。系統(tǒng)將不合格的生產(chǎn)數(shù)據(jù)用紅色標(biāo)識(shí)，并且實(shí)現(xiàn)在一定時(shí)間范圍內(nèi)，將一些不合格的信息匯總評(píng)定。通過系統(tǒng)短信平臺(tái)發(fā)送短信通知業(yè)主、主管領(lǐng)導(dǎo)、監(jiān)理工程師、生產(chǎn)單位負(fù)責(zé)人等各級(jí)有關(guān)管理人員。

4 結(jié)語(yǔ)

1)本文基于軟件工程技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)、編制軟件、開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)、架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)成功研發(fā)出瀝青混合料拌和站動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。

2)拌和站動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制級(jí)配、溫度、油石比等關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了由事后檢測(cè)向?qū)崟r(shí)控制監(jiān)測(cè)的突破。

[1] 譚生光，金 斌，涂久根，等.瀝青混凝土拌和站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].現(xiàn)代交通技術(shù)，2013,10(2):22-24.

[2] 劉興國(guó),馬紅梅,黃玉江，等.熱拌瀝青混合料級(jí)配實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].中外公路,2012,32(5):236-238.

[3] 李興隆.DTJ瀝青混合料動(dòng)態(tài)質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路項(xiàng)目管理中的應(yīng)用[J].工程建設(shè),2012，44(5):54-58.

[4] 于黎明.瀝青混凝土攪拌設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué),2009.

[5] 李方文.基于PLC和GPRS瀝青拌和站監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D].沈陽(yáng):東北大學(xué),2011.

Development and application of dynamic monitoring system for asphalt mixing plant★

Liu Zhifei1Chen Haiwei2Chen Hui3

(1.ZhejiangScientificResearchInstituteofTransport,Hangzhou310006,China;2.TaizhouTransportEngineeringQualityandSafetySupervisionStation,Taizhou318000,China;3.ShanghaiRuiRoadEngineeringTechnologyCo.,Ltd,Shanghai200070,China)

The paper analyzes the principle for the dynamic supervision system at the asphalt mixing station,indicates its software and hardware structures,and introduces its application techniques from the system functions,data transmission,and data collection,so as to control the asphalt mixture quality.

asphalt mixture,mixing station,dynamic supervision system,data collection

2015-10-16

劉至飛(1985- )，男，工程師；陳海威(1976- )，男，高級(jí)工程師；陳 輝(1961- )，男，高級(jí)工程師

1009-6825(2015)36-0257-02

U414 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A

★：浙江省交通運(yùn)輸廳科研計(jì)劃項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2014H40);浙江省交通廳工程質(zhì)量監(jiān)督局科技項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2014H66)