預拌混凝土粉料儲存?zhèn)}及操作方法

楊玉根，黃 波，劉 杰

（眉山市城投建筑材料有限公司，四川眉山 620041）

0 引言

計算機技術(shù)和網(wǎng)絡信息技術(shù)在不斷發(fā)展[1-3]，公路橋梁混凝士拌合站和信息技術(shù)有效結(jié)合形成了自動化的現(xiàn)代安全、生產(chǎn)管理模式[4]，提高企業(yè)安全防護效果和生產(chǎn)效率[5]。隨著施工裝備技術(shù)的越來越先進，現(xiàn)在由程序控制所使用的集中拌和站越來越受歡迎[6-7]。

由于拌合站各種運輸車輛進出較多，加上環(huán)境因素，時常發(fā)生車輛撞人（車）事故，預防運輸骨料車撞人事故的發(fā)生[8]，除了加強對司機以及進入場內(nèi)的人員進行安全教育外[9-10]，還應該加強場內(nèi)安全提示，所以亟需一種全新的預拌混凝土粉料儲存?zhèn)}及操作方法來有效解決混凝土拌合站的安全防護問題。

1 預拌混凝土粉料筒倉固定架

本結(jié)構(gòu)在預拌混凝土粉料筒倉外側(cè)安裝固定預拌混凝土粉料筒倉固定架，該固定架底部設有整體式錨固底板，預拌混凝土粉料筒倉固定架頂部設置可調(diào)式倉頂拉接桿，在預拌混凝土粉料筒倉固定架的側(cè)邊安裝展放式檢修平臺，該平臺在施工檢修時展開供檢修人員使用，待檢修完成后將檢修平臺收攏，該結(jié)構(gòu)可減少檢修平臺的占用面積，使預拌混凝土粉料筒倉固定架的操作性較好，同時在粉料倉下部連接通道，保證各操作的正常運行，同時在料筒倉上安裝套箍整體式上部連接通道，便于料筒倉的日常檢查于維修，為保證整個料筒倉體系的抗傾覆能力，在筒倉群固定架外側(cè)設置連體裝置，將所有料筒倉連接成一個整體，保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，如圖1所示。

圖1 預拌混凝土粉料筒倉

2 預拌混凝土粉料上料固定裝置

為了防治預拌混凝土使用倉上料時發(fā)生上料管掉落或者甩出等傷人問題，在上料時采用預拌混凝土粉料上料固定裝置，并在上料管上設置快速旋放專用卡具，待運輸車來是可快速將上料管固定隨后上料，同時在上料軟管上設置固定于固定架的軟管多級柔性固定系統(tǒng)，同時設計一種固定于固定架軟管端部多級防脫環(huán)架保證送料車上上料軟管與使用倉受料管之間給料時的安全性。為了更進一步的提高安全措施，經(jīng)過多人研究討論擬在軟管外端快速卡死夾具，保證軟管給料時的安全性。同時為了保證夜間等其他特殊情況給料的尊缺陷，在受料管端部設置輸料管防錯裝置，因為一旦由于操作失誤給錯料，整個使用倉內(nèi)剩料都將廢棄。

3 預拌混凝土粉料儲倉組合擴儲系統(tǒng)

3.1 預拌混凝土粉料儲倉組合擴儲系統(tǒng)原理

為滿足擴容生產(chǎn)的需要，在原有使用倉外側(cè)設置筒倉群擴容，該倉筒擴容群位置稍低于原有使用倉，若施工受限或者有其他不可克服的原因時可在筒倉外側(cè)設置易裝拆筒倉擴容，新設置的擴容筒倉群采用螺旋輸送機互聯(lián)儲料相互調(diào)劑集中供料，同時新設置的擴容筒倉群也可通過螺旋輸送機獨立向使用筒倉補料。再者新設置的擴容筒倉可通過螺旋輸送機獨立直接向主機補料進行擴容生產(chǎn)。

3.2 具體操作要點

為了保證粉倉的供應，必須擴大粉倉的儲存容量，以擴大生產(chǎn)能力。這樣可以首先保證粉體儲備，現(xiàn)場水泥可以在儲備庫中長期儲存，水泥拆運方便，周轉(zhuǎn)率高。由于攪拌機周圍空間有限，攪拌機周圍空間已滿，同時攪拌機安裝在螺旋輸送機上的空間有限，粉倉的外擴位置只能放在原粉倉外面。原粉倉通過螺旋輸送機將粉料分別輸送到料倉中的混合主機上。根據(jù)各方面的討論，為了保證粉料的連續(xù)供應，降低備用粉倉的高度，然后在下部增加一個螺旋機，使用粉倉直接與螺旋機連接。該方法包括以下粉料輸送步驟：兩臺螺桿機同時工作，備料倉粉料由兩臺螺桿機輸送至主機。擴大后的備料倉分別與相鄰的使用倉連接，備料倉中的粉料直接或間接地輸送到使用倉下的螺旋輸送機，然后輸送到主機。本發(fā)明中的兩個粉料筒倉可以獨立使用，備用筒倉高度較低，安裝方便。操作時，使用料倉先啟動螺桿機，再啟動備用料倉的螺桿機，當配料順序結(jié)束時啟動，整個過程即可自動生產(chǎn)。

4 預拌混凝土粉料倉智慧控制系統(tǒng)

4.1 智慧控制系統(tǒng)特點

（1）操控室人臉識別通電模塊實現(xiàn)了操控人員人臉識別以后控制臺才能通電開啟，實現(xiàn)了操控人員的實名到崗，實現(xiàn)了安全管控環(huán)節(jié)前置化，形成流程管理與安全管控相融合。

（2）骨料存儲倉安全預警模塊實現(xiàn)骨料存儲倉上人情況無線預警，將骨料存儲倉內(nèi)是否有人的信息通過設備無線傳輸?shù)界P車駕駛室內(nèi)預警告。實現(xiàn)了短程安全信息傳遞功能。

（3）場內(nèi)鏟車交叉作業(yè)防碰撞安全預警模塊通過雷達預警、AI場內(nèi)人員識別、紅外感知等三方面應用技術(shù)的結(jié)合。實現(xiàn)了鏟車人員防碰撞預警、場地人員動態(tài)信息預警的安全應用場景。

（4）攪拌機罩蓋開啟斷電安全預警模塊通過人臉識別、電磁鎖等應用技術(shù)的結(jié)合。實現(xiàn)了操作員人臉識別后，電源自動關(guān)閉，電磁鎖打開，方可開啟攪拌機罩蓋，操作臺自動斷電，然后進行清理作業(yè)或者維修，保護了清理拌缸人員的安全。

4.2 智慧控制系統(tǒng)原理

該體系原理是骨料存儲倉安全預警模塊實現(xiàn)骨料存儲倉上人情況無線預警，將骨料存儲倉內(nèi)是否有人的信息通過設備無線傳輸?shù)界P車駕駛室內(nèi)預警告，實現(xiàn)了短程安全信息傳遞功能；場內(nèi)鏟車交叉作業(yè)防碰撞安全預警模塊通過雷達預警、AI場內(nèi)人員識別、紅外感知等三方面應用技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)了鏟車人員防碰撞預警、場地人員動態(tài)信息預警的安全應用場景；攪拌機罩蓋開啟斷電安全預警模塊通過人臉識別、電磁鎖等應用技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)了操作員人臉識別后，電源自動關(guān)閉，電磁鎖打開，方可開啟攪拌機罩蓋，操作臺自動斷電，然后進行清理作業(yè)或者維修，保護了清理拌缸人員的安全，如圖2所示。

圖2 智慧控制系統(tǒng)

4.3 智慧控制系統(tǒng)工藝流程

智慧控制系統(tǒng)工藝流程如圖3所示。

圖3 智慧控制系統(tǒng)工藝流程

4.3.1 操控室人臉識別通電

在拌合站操作室內(nèi)安裝一套人臉識別系統(tǒng)，與拌合站主機相連。拌合站操作工錄入人臉識別系統(tǒng)，拌合站通電啟動需經(jīng)人臉識別成功后才能啟動。

4.3.2 骨料存儲倉安全預警

拌合站骨料倉安裝上人感應器，鏟車上安裝骨料倉信息展示器。骨料倉需人工清理的時候，工人上倉操作前按一下上人感應器，鏟車上骨料倉信息展示器顯示幾號料倉有人清理，提醒司機注意，防止骨料倉有人清理的時候因司機看不到而造成安全事故，如圖4所示。

圖4 骨料倉信息展示器

4.3.3 場內(nèi)鏟車交叉作業(yè)防碰撞

在鏟車上安裝3個雷達裝置，每個雷達覆蓋60°，在上料倉附近安裝一個AI攝像頭和智能音響。AI攝像頭識別場地內(nèi)人員移動信息，并通過智能音響播放聲音提醒人員和鏟車注意安全；鏟車雷達裝置感應到附近有人進入，發(fā)出警報提醒司機注意安全。

4.3.4 攪拌機罩蓋開啟斷電

在攪拌機主機上安裝一套人臉識別系統(tǒng)，主機罩蓋處安裝一個電磁鎖。

開啟拌合機罩蓋需要通過人臉識別系統(tǒng)確認，確認完成后電磁鎖解鎖才能打開拌合機罩蓋，在罩蓋打開期間，拌合站主機會處于斷電狀態(tài)，保護人員清理拌缸時主機突然啟動，直至清理完成，通過人臉識別系統(tǒng)確認罩蓋關(guān)閉后恢復通電，如圖5所示。

圖5 攪拌機罩蓋開啟斷電系統(tǒng)

5 粉料罐的常見故障及防治措施

5.1 倉頂冒灰

現(xiàn)象：在給使用倉送料時，倉頂有灰塵冒出。

原因：由于在給料時，會導致使用倉內(nèi)壓力升高，再加上由于除塵濾芯堵塞，一旦內(nèi)部氣壓升高到罐頂安全壓力閥的調(diào)整壓力時，帶灰氣體從安全閥中跑出，造成罐頂冒灰。

措施：首先啟動罐頂除塵器振動器空轉(zhuǎn)1~2min，隨后開啟泵灰，通過除塵器空轉(zhuǎn)可以把除塵器濾芯上的積灰振落。在泵完灰后，再開罐頂除塵器1~2min，振落積灰。同時，為了保證后期除塵的正常進行，需要期清理除塵器濾芯和安全閥。

5.2 壓力安全閥

現(xiàn)象：壓力安全閥失靈。

原因：對于壓力安全閥的工作原理為，當倉內(nèi)壓力增加到預設值時，壓力安全閥能自動開啟卸壓。但是由于拌料過程中發(fā)生水泥灰結(jié)塊現(xiàn)象，會卡死壓力安全閥的相關(guān)部件，導致壓力安全閥失靈。

措施：對壓力安全閥定期進行檢查和維護。

5.3 粉倉冒頂

現(xiàn)象：使用倉倉頂飛落。

原因：使用倉上料時，由于濾芯堵塞，導致壓力安全閥失靈。加上由于給料導致倉內(nèi)壓力升高，引起倉頂掀落事故。

措施：經(jīng)常性維護和保養(yǎng)相關(guān)重要構(gòu)件。

6 結(jié)語

對預拌混凝土粉料儲存?zhèn)}結(jié)構(gòu)及操作方式進行創(chuàng)新，對預拌混凝土粉料筒設置預拌混凝土粉料筒倉固定架，對預拌混凝土粉料安全上料采用預拌混凝土粉料上料固定裝置，同時針對特殊時期倉筒需擴容時采用預拌混凝土粉料儲倉組合擴儲技術(shù)，針對預拌混凝土上料智能控制采用預拌混凝土粉料倉智慧控制技術(shù)。骨料存儲倉安全預警模塊實現(xiàn)骨料存儲倉上人情況無線預警，將骨料存儲倉內(nèi)是否有人的信息通過設備無線傳輸?shù)界P車駕駛室內(nèi)預警告，實現(xiàn)了短程安全信息傳遞功能。具有施工效率高、智能化程度高、工程質(zhì)量高、施工安全、勞動強度低等特點。