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浅谈沥青混凝土拌和站远程监控系统技术

沥青混凝土搅拌设备是生产沥青混合料的主要的设备,在路面施工中占有相当重要的地位,沥青混合料的质量,直接影响着沥青路面的质量;对沥青混凝土搅拌设备生产过程实现远程监控与动态管理是非常必要的。因此,研究设计基于GPRS网路的沥青混凝土搅拌设备的监控系统意义十分深远。

沥青混凝土搅拌设备按生产方式不同分为连续式和间歇式二种;但是目前为止,沥青混凝土搅拌设备都没有实时在线数据处理分析及监测系统使沥青混合料拌合工作与质量检测工作脱节,这就使得沥青混凝土搅拌设备质量的实时监控十分困难,甚至严重影响了沥青路面的路用性能。

沥青混合料远程监控系统通过数据采集与计算机数据分析相结合,得到每盘沥青混合料中各种骨料、粉料和沥青的重量,通过计算机对数据的实时处理,监控单元可以及时知道每盘混合料中各种料的含量,对各种料含量允许的变动范围设定后可以生成统计性的报表,就能很容易的及时判断沥青混合料是否符合预定的配合比、油石比等要求。这样可以做到对沥青混合料生产质量的过程控制与动态管理,防止不合格的沥青混合料用于路上,对于节约成本并且保证路面质量有着重大的意义。

为了做好沥青混合料生产过程的实时控制,及时发现各项生产参数是否符合配比设计,沥青混凝土搅拌设备必须配备连线的称重数据采集系统以及自己打印数据的装置,用于沥青混合料的检验与统计。在开始拌合前,设定了每拌合一盘沥青混合料的生产量,各个热料仓、粉料和沥青等的标准配合比用量,设定施工温度,拌合过程中计算机通过传感器采集每拌合一盘混合料的各项数据,由计算机自动处理或逐盘打印这些数据,进行沥青混合料质量的监测。目前,沥青混凝土搅拌设备的动态管理主要是针对沥青混合料搅拌过程的动态管理,主要是通过对搅拌过程中采集到的各种重量数据进行统计分析得到代表搅拌过程的数据统计概率特性,然后将这些统计结果通过图表的形式表现出来,操作人员和监理人员也是通过这些概率统计特性的变化来判断沥青混合料是否符合要求,这就需要采取现场监控和远程监控联动的监控方式,效果更好。

利用沥青混凝土搅拌设备原有的一套完整的计量系统,由称重传感器、数据采集及处理模块、PLC及普通PC机等组成,将原系统所得的重量信号提取出来,主要包括每盘料的各热料仓放料质量、粉料、沥青质量及混合料总质量等通过串行通信输入设计的现场监控终端的单片机控制核心,控制中心根据监控中心的设定将实时的或一定时间内的每盘混合料的各种物来料重量数据封存;终端控制核心控制GPRS模块将数据通过连接GPRS网络和Internet网络传输到具有独立IP的远程监控中心的数据库;远程控制中心通过数据处理可以得到每种料所占的重量百分比及每盘料的油石比等,通过图表统计可以明确判断实时或一段时间内沥青混合料的质量,对沥青混凝土搅拌设备拌合过程做到监控;在远程监控计算机中作为现在监控的对照;远程监控中心可以同时监控诺干台沥青混凝土搅拌设备,就对设备的运行状况与沥青混合料质量实现了集中管理。

现场监控和远程监控的主要设备及其功能作如下介绍:

1.传感器:位于沥青混凝土搅拌设备的工作现在,为多只传感器组成的一系列传感器,分布于骨料、粉料及沥青的称量装置上,测量各种信号(一般为应变式荷重传感器)。

2.数据采集中心:设备原有的数据采集系统,与传感器和PLC相连,传感器采集到数据后,对这些数据进行滤波、AD转换等信号处理,将传感器采集的模拟信号转换成PLC可以处理的数字信号,传送到PLC中。

3.PLC:设备运行控制的下位机,对沥青混凝土搅拌设备的计量系统进行自动控制,连接到现场的上位机。

4.沥青拌和站PC机:设备自身控制系统的上位机,完成配方管理、参数设定、工作设定、数据处理及生产数据统计等沥青混凝土搅拌设备要求的功能,同时在本体系中作用是与现场终端连接,运行现场监控的程序,将原来传送到打印机打印的原始重量数据传入现场终端,供本系统使用。

5.独立设计的数据采集及处理系统:沥青混凝土搅拌设备原有一套完整的控制系统,控制称重系统在称重装置中放入所需重量的物料,此时传感器内部电阻应变片发生形变,采集到了重量信号,然后输入到独立设计的数据采集处理系统,在现场终端CPU控制下对这些数据进行波滤、AD转换等信号处理,传入现场终端存储设备,为以后的远程监控提供数据参考。

6.现场终端:本监控系统的核心,位于沥青混凝土搅拌设备运行现场,一方面与现场PC机连接取得原系统的称量数据,一方面与独立设计的数据采集及处理系统连接,得到独立采集的重量信号。另外,现场终端包含与CPU控制器通过串口通信连接的GPRS模块,GPRS模块在CPU控制下连入GPRS网路,进而连接到Internet网络,从而可以与远程控制中心相连。

7.远程监控中心:本系统的另一个核心,运行远程监控程序,起到系统服务器的作用。它与现场终端通信,一方面将现场终端传入的两部分数据按要求以时间为顺序存储、分析等,得到完成系统监控所要求的结论。另一方面拥有与使用者交流的界面,使用者可以通过监控中心对现场终端进行设置,同时得到自己所需的数据等,能够完成监控系统所要求的功能。

远程监控界面的操作步骤如下:

1.监控中心启动后,首先会出现身份验证的界面,此时需要沥青混凝土搅拌设备监控系统的管理者或使用者输入正确的密码,监控中心才能开始正常运行。(图一)

2.在登陆窗口输入正确的用户名和密码后,就进入了监控中心的主界面。在主界面可以完成对现场终端的参数进行设置和修改,对现场终端发送命令,数据的存储和处理的功能。(图二)

3.窗体的下拉菜单根据功能分类设置了系统的所有功能。(图三)

4.点击数据接收中心的连接到数据中心,就进入到了数据接收与发送的界面,在此界面中可以显示监控中心所接收到的数据及相关信息,也可以通过该界面向现场终端发送AT指令等信息。(图四)

5.点击参数设置下拉菜单的连接参数,就会弹出一个对话框。主要对GPRS连接、串口通信等进行参数设置。(图五)

6.“原始重量数据”界面显示的是实时接收的沥青混合料各种物料的重量数据,也可以通过时间段查询之前所存储的重量数据。(图六)

7.“数据处理曲线”部分显示的是实时处理的各种物料在该盘沥青混合料中的重量百分比含量和个值控制图,在“原始重量数据”界面点击“数据处理曲线”按钮也可以转到将原始数据处理后的“数据处理曲线”界面。(图七)

    沥青混合料质量远程监控系统成功应用于沥青拌合楼成套设备对拌制混合料整个过程进行质量监控,从根本上确保高速公路路面质量有着十分深远的意义,特别是对于影响混合料质量的主要因素要控制严格,定期校准计量系统,根据级配要求经常调整系统的参数设置,更重要的要经常深入施工现场,把远程监控和现场监控有机的结合起来,这样才能确保沥青混合料质量的稳定和提高。

                         图一                                                           图二

                     

                                                   图三

                                                  图四

                                                       图五

                                                     图六

                                              图七

发布时间:2014-2-25 16:14:40 查看:4674次

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