信息技術(shù)在瀝青生產(chǎn)及運(yùn)輸管控中的應(yīng)用

郭婷婷 唐建亞 許沛龍

摘要：在瀝青路面施工過(guò)程中，影響瀝青質(zhì)量的因素主要在于瀝青原材料的質(zhì)量、改性生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性、瀝青運(yùn)輸過(guò)程中來(lái)源的唯一性等方面。利用信息化手段，即可保證瀝青材料在生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵指標(biāo)得以控制，又可保證整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程穩(wěn)定正常，確保瀝青材料質(zhì)量得以溯源。文章介紹了信息技術(shù)在瀝青生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中的管控方法，為瀝青生產(chǎn)與運(yùn)輸管控提供參考。

關(guān)鍵詞：瀝青;生產(chǎn)運(yùn)輸;關(guān)鍵指標(biāo);質(zhì)量溯源

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：U416.217-A-04-012-2

0 引言

在瀝青路面施工過(guò)程中，瀝青作為重要的原材料，其生產(chǎn)、運(yùn)輸往往由瀝青生產(chǎn)單位統(tǒng)一負(fù)責(zé)。施工單位及項(xiàng)目管理者作為材料的接收者雖會(huì)按規(guī)定的抽檢頻率現(xiàn)場(chǎng)抽檢并留樣，但是如何從源頭把控瀝青質(zhì)量，確保項(xiàng)目所用瀝青的唯一性，成為亟須解決的核心問(wèn)題。

為解決上述問(wèn)題，優(yōu)化瀝青加工生產(chǎn)、運(yùn)輸過(guò)程，本文引入信息化技術(shù)理念，在瀝青改性生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并結(jié)合檢測(cè)結(jié)果綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)指導(dǎo)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)瀝青改性精確化生產(chǎn)和問(wèn)題處理的實(shí)時(shí)響應(yīng)，保證其生產(chǎn)穩(wěn)定性[1]。同時(shí)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)移動(dòng)端APP獲取運(yùn)輸基本信息，對(duì)瀝青運(yùn)輸全過(guò)程信息進(jìn)行監(jiān)管，完成瀝青材料從出場(chǎng)至接收閉環(huán)化處理，使得施工現(xiàn)場(chǎng)瀝青使用質(zhì)量得以溯源。

1 改性瀝青生產(chǎn)信息化管控

1.1 生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量管控

根據(jù)改性瀝青生產(chǎn)工藝流程，在生產(chǎn)過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注加工溫度、各環(huán)節(jié)生產(chǎn)周期、聚合物與基質(zhì)瀝青的比例等關(guān)鍵參數(shù)[2-3]。由此，需在生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)中，根據(jù)瀝青生產(chǎn)的具體情況判斷是否增設(shè)傳感器以獲取關(guān)鍵參數(shù)數(shù)據(jù)。其中各參數(shù)獲取方式如下：

（1）溫度管控。改性瀝青生產(chǎn)過(guò)程中一般都需要經(jīng)過(guò)融脹、分散研磨、發(fā)育等階段，每一階段的溫度對(duì)于改性瀝青的加工質(zhì)量均有明顯的影響，對(duì)于多階段的溫度監(jiān)控采用電耦式溫度傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)量。

（2）質(zhì)量管控。采用減量計(jì)量的方式，獲取相關(guān)改性劑質(zhì)量，通過(guò)流量計(jì)換算獲取基質(zhì)瀝青質(zhì)量。

（3）生產(chǎn)周期。通過(guò)瀝青罐的液位傳感器溫度變化，監(jiān)控各個(gè)瀝青罐的工作運(yùn)行狀態(tài)，獲得各階段的生產(chǎn)周期。

在完成上述設(shè)備改造后，本系統(tǒng)將在改性瀝青加工生產(chǎn)控制電腦中安裝綠色駐留軟件，通過(guò)改性瀝青加工設(shè)備的重量、溫度傳感器以及瀝青泵的開(kāi)啟時(shí)間得到瀝青生產(chǎn)的基本信息，并傳輸?shù)街行姆?wù)器（如圖1所示）。

同時(shí)，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的處置流程，在監(jiān)控主界面上設(shè)有預(yù)警區(qū)域，未獲得處理的流程長(zhǎng)時(shí)間駐留，以保證瀝青材料的質(zhì)量。

1.2 生產(chǎn)質(zhì)量評(píng)價(jià)及優(yōu)化

在獲得采集基本信息后，建立數(shù)據(jù)分析模型，進(jìn)行生產(chǎn)穩(wěn)定性、計(jì)量穩(wěn)定性、關(guān)鍵參數(shù)日變化趨勢(shì)等評(píng)價(jià)。其中生產(chǎn)穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)瀝青生產(chǎn)加工過(guò)程中的溫度、質(zhì)量數(shù)據(jù)的波動(dòng)性，對(duì)各罐改性瀝青的配方及加工溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，評(píng)價(jià)計(jì)量系統(tǒng)的離散程度。計(jì)算穩(wěn)定性應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)配方的穩(wěn)定性，而關(guān)鍵參數(shù)集中于聚合物的添加量[4]。

以某高速公路改性瀝青供應(yīng)生產(chǎn)數(shù)量為例，設(shè)置關(guān)鍵參數(shù)控制范圍（見(jiàn)表1）。根據(jù)其關(guān)鍵參數(shù)控制范圍，綜合評(píng)價(jià)其生產(chǎn)穩(wěn)定性（如圖2所示）。

根據(jù)穩(wěn)定性分析結(jié)果，本文設(shè)計(jì)輔助決策流程，建立了一般預(yù)警質(zhì)量問(wèn)題的質(zhì)量評(píng)價(jià)及初步?jīng)Q策模型庫(kù)，指導(dǎo)后續(xù)生產(chǎn)工藝調(diào)整與優(yōu)化，為生產(chǎn)管理人員提供輔助決策的協(xié)助。質(zhì)量評(píng)價(jià)及優(yōu)化流程如圖3所示。

2 瀝青運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程監(jiān)管

對(duì)瀝青運(yùn)輸全程進(jìn)行跟蹤監(jiān)督，以保證瀝青材料始終處于受監(jiān)控狀態(tài)，同時(shí)后期可追溯項(xiàng)目具體路段所使用瀝青的質(zhì)量、運(yùn)輸信息，使得瀝青路面施工質(zhì)量的溯源性得到保證[5]。

在瀝青轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中對(duì)于信息采集的選擇，主要關(guān)注于品牌、型號(hào)、進(jìn)出場(chǎng)罐號(hào)、車(chē)牌號(hào)、數(shù)量、進(jìn)出場(chǎng)人員簽證等信息。所有信息的采集保證唯一性，以保證瀝青材料始終處于受監(jiān)控狀態(tài)（如圖4所示）。

2.1 運(yùn)輸前信息完善

為確保瀝青運(yùn)輸信息的完整性及真實(shí)性，瀝青廠發(fā)貨員通過(guò)手機(jī)APP選擇錄入瀝青轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中所需的信息。主要內(nèi)容包括：

（1）運(yùn)輸批號(hào)：系統(tǒng)生產(chǎn)唯一流水編號(hào)作為運(yùn)輸批號(hào)。

（2）材料品牌和型號(hào)：為避免錄入錯(cuò)誤，從生產(chǎn)階段生成的生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇。

（3）運(yùn)輸車(chē)牌：采用RFID電子車(chē)牌技術(shù)進(jìn)行智能識(shí)別，識(shí)別空載、滿(mǎn)載車(chē)輛的不同稱(chēng)量數(shù)據(jù)。

（4）出廠檢測(cè)報(bào)告：通過(guò)手機(jī)拍照功能上傳出場(chǎng)檢測(cè)報(bào)告，同時(shí)手動(dòng)錄入三大指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果以便后續(xù)到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)與工地試驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果相對(duì)比。

（5）進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間：利用進(jìn)、出場(chǎng)過(guò)地磅的兩次稱(chēng)量時(shí)間，自動(dòng)生成為系統(tǒng)記錄瀝青的進(jìn)、出場(chǎng)時(shí)間。

（6）運(yùn)輸人員信息：通過(guò)APP綁定個(gè)人手機(jī)號(hào)，對(duì)采集信息進(jìn)行復(fù)核確認(rèn)，同時(shí)形成個(gè)人簽名。

2.2 運(yùn)輸過(guò)程位置管控

瀝青運(yùn)輸過(guò)程中地理信息的跟蹤，可確保瀝青材料在全程監(jiān)控之中，保證瀝青出場(chǎng)來(lái)源的唯一性，同時(shí)為后期瀝青質(zhì)量追溯提供依據(jù)。

通過(guò)外購(gòu)基礎(chǔ)地理信息，獲得區(qū)域的地圖，以此來(lái)開(kāi)發(fā)瀝青運(yùn)輸監(jiān)控過(guò)程系統(tǒng)，預(yù)先設(shè)置運(yùn)輸出發(fā)、到達(dá)目的地范圍，利用車(chē)輛配置的北斗定位技術(shù)自動(dòng)獲取車(chē)輛運(yùn)輸開(kāi)始、結(jié)束時(shí)間及過(guò)程定位信息。同時(shí)在瀝青車(chē)輛運(yùn)輸過(guò)程中，設(shè)置規(guī)定線(xiàn)路電子圍欄，當(dāng)運(yùn)輸車(chē)輛超出電子圍欄或長(zhǎng)時(shí)間停留時(shí)進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，保證運(yùn)輸過(guò)程穩(wěn)定正常。

2.3 瀝青到場(chǎng)接收管理

瀝青到達(dá)施工單位后，施工單位接收人員可通過(guò)移動(dòng)端APP查看該車(chē)瀝青質(zhì)量指標(biāo)、出場(chǎng)檢測(cè)報(bào)告、重量、運(yùn)輸過(guò)程等關(guān)鍵指標(biāo)，再按規(guī)定的抽檢頻率現(xiàn)場(chǎng)抽檢并留樣，檢測(cè)指標(biāo)及重量核對(duì)無(wú)誤后，上傳相關(guān)的檢測(cè)指標(biāo)信息，確認(rèn)收貨，完成該批瀝青運(yùn)輸?shù)暮炇誟6]。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，該技術(shù)已在江蘇、江西多條高速公路工程建設(shè)中得以運(yùn)用，取得了顯著的效果。信息技術(shù)在瀝青生產(chǎn)及運(yùn)輸管控中的應(yīng)用：（1）實(shí)現(xiàn)了瀝青生產(chǎn)加工關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)控制，有利于保證瀝青原材料的供應(yīng)質(zhì)量，有助于進(jìn)一步提升瀝青路面施工質(zhì)量;（2）實(shí)現(xiàn)了瀝青運(yùn)輸全程的跟蹤監(jiān)督，以保證項(xiàng)目所用瀝青來(lái)源的唯一性，為瀝青質(zhì)量的溯源提供有力依據(jù)。

現(xiàn)階段僅聚焦于瀝青原材料的生產(chǎn)及運(yùn)輸過(guò)程質(zhì)量控制，而如何利用大數(shù)據(jù)分析瀝青質(zhì)量在生產(chǎn)、運(yùn)輸過(guò)程中的變化趨勢(shì)，如何將瀝青材料的生產(chǎn)、運(yùn)輸、應(yīng)用相關(guān)聯(lián)，確保瀝青原材料質(zhì)量與瀝青路面施工質(zhì)量相結(jié)合，成為下階段研究的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2021-08-10

作者簡(jiǎn)介：

郭婷婷（1986—），工程師，主要從事建筑環(huán)境與設(shè)備工程研究工作。