沥青混合料拌和站动态监控系统的开发与应用★

刘至飞 陈海威 陈 辉

(1.浙江省交通运输科学研究院，浙江 杭州 310006；2.台州市交通工程质量安全监督站,浙江 台州 318000；3.上海瑞路道路工程技术有限公司,上海 200070)

·计算机技术及应用·

沥青混合料拌和站动态监控系统的开发与应用★

刘至飞1陈海威2陈 辉3

(1.浙江省交通运输科学研究院，浙江 杭州 310006；2.台州市交通工程质量安全监督站,浙江 台州 318000；
3.上海瑞路道路工程技术有限公司,上海 200070)

分析了沥青混合料拌和站动态监控系统的原理，论述了动态监控系统的软硬件结构，从系统功能、数据传输、数据采集三方面，介绍了沥青混合料拌和站动态监控系统的应用技术，达到了控制沥青混合料质量的效果。

沥青混合料，拌和站，动态监控系统，数据采集

目前沥青混合料拌和都是由现场监理工程师和质检人员按规定的频度取样、试验，事后得出数据对混合料评价是否符合指标要求，合格的进行检查验收，不合格的责令返工，难以实现在线实时监控。沥青混合料的拌和质量直接影响沥青路面的服役性能，若拌和设备发生某些故障将致使大量不合格产品用于路面，造成沥青路面在短期内就出现各种病害，大大降低了沥青路面的服役年限[1-3]。本文通过沥青混合料拌和站数据采集与计算机数据分析相结合，得到每盘沥青混合料的相关质量信息，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工程。

1 沥青混合料拌和站动态监控系统原理

沥青路面施工重点数据监控系统以《公路沥青路面施工技术规范》为依据，运用质量动态管理的方法，采用软硬件结合的手段，对混合料拌和数据进行实时采集，并通过无线网络传输，实现对沥青混合料的实时动态监控。实现沥青混合料生产质量做到生产前可进行质量预控、生产过程中可及时准确地采集反馈信息、生产后可对数据进行汇总分析的全过程管理，以达到控制混合料质量的目的。

2 沥青混合料拌和站动态监控系统软硬件的实现

2.1 动态监控系统功能设计

1)实时监管沥青拌和站数据：系统实时采集拌和站数据通过无线网络传输到Web服务器，管理人员可以在线查看是否按规定要求拌和，实时监控，保证施工质量。2)自动判定混合料油石比、温度、时间是否满足技术要求：根据用户设置好的判定公式自动计算出每盘料配比。用户可调整判定公式，程序动态计算。3)查询和下载功能：历史配合比、质量动态分析、进行总量校核。4)实时监控预警短信提示：系统可以自动发送短信到相关人员的手机上，提示拌和站出现不合格数据等信息。5)开机提示功能：当拌和站生产出第一盘料时，监控系统将该拌和站开始生产的信息，短信通知相关人员。

2.2 系统硬件结构

1)拌和站数据测控仪：采集器实时配料数据，采用RS232或USB接口连接电脑，通过GPRS网络实时发送到服务器。 2)中心服务器：用于接收数据测控仪发来的实时配合比数据及运行监控系统软件。3)监控终端：监控人员可以通过监控终端，根据权限对受监控的拌和站数据进行实时监控。 4)短信平台：监控软件通过设置，当受控数据异常时及时通过短信平台通知相关人员。

2.3 系统软件结构

系统采用B/S模式，整个系统划分为客户端、服务端、数据访问层，通过远程Web浏览器获取用户的系统交互界面。在沥青拌和站PC上，安装使用VC6.0设计的专用数据采集软件，实时将生产数据采集发送到现有服务器。服务器软件采用B/S模式并基于网络的Web应用程序架构。使用Microsoft Windows 2008 Server+sp4操作系统作为平台，oracle软件作为后台数据库，页面采用html，CSS，jquery等技术，开发程序语言和版本号：J2EE，TOMCAT。用户可在办公电脑上打开Internet Explorer，在相应地址输入用户名和密码后点击登录，直接进入到拌和数据管理系统中查看、分析、下载。

3 沥青混合料拌和站动态监控系统应用技术

3.1 不同型号沥青拌和站的数据采集

由于不同的沥青拌和站控制系统的数据结构、接口都不一致，因此要采取间接的方法获取拌和站设备的生产数据。利用沥青混凝土拌和站动态监控系统及相关软件读取拌和站本身计量系统的记录，对生产的全过程进行实时的监控。

3.2 数据传输

充分利用基于物联网架构的传感技术和基于2.5G和3G的传输技术，利用现有GSM网络，用GPRS-DTU实现数据的无线发送至具有独立IP的远程监控中心数据库，便于后续查看和统计，实现数据的全透明传输。

3.3 系统功能

1)实时动态监控。实现对拌和时间、混合料油石比、混合料温度、级配通过率，集料、沥青和矿粉用量及温度的监测。并提供每盘级配曲线图，图中显示设计级配上下限、规范上下限和实时级配曲线，对关键孔通过率(0.075 mm，2.36 mm，4.75 mm)进行图表的输出展示。2)统计查询分析。统计分析包括总量校核、产能分析、拌和历史时间查询、材料用量历史查询、材料误差分析、材料成本核算、生产量核算、摊铺估算等。3)安全报警。系统将不合格的生产数据用红色标识，并且实现在一定时间范围内，将一些不合格的信息汇总评定。通过系统短信平台发送短信通知业主、主管领导、监理工程师、生产单位负责人等各级有关管理人员。

4 结语

1)本文基于软件工程技术和网络通信技术，通过动态监控系统功能设计、编制软件、开发数据库、架构网络平台成功研发出沥青混合料拌和站动态监控系统。

2)拌和站动态监控系统实时控制级配、温度、油石比等关键参数，实现了由事后检测向实时控制监测的突破。

[1] 谭生光，金 斌，涂久根，等.沥青混凝土拌和站远程监控系统的设计与应用[J].现代交通技术，2013,10(2):22-24.

[2] 刘兴国,马红梅,黄玉江，等.热拌沥青混合料级配实时监控系统及其应用[J].中外公路,2012,32(5):236-238.

[3] 李兴隆.DTJ沥青混合料动态质量远程监控系统在高速公路项目管理中的应用[J].工程建设,2012，44(5):54-58.

[4] 于黎明.沥青混凝土搅拌设备监控系统研究[D].西安:长安大学,2009.

[5] 李方文.基于PLC和GPRS沥青拌和站监控系统的研究[D].沈阳:东北大学,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

刘至飞(1985- )，男，工程师；陈海威(1976- )，男，高级工程师；陈 辉(1961- )，男，高级工程师

1009-6825(2015)36-0257-02

U414 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A

★：浙江省交通运输厅科研计划项目(项目编号：2014H40);浙江省交通厅工程质量监督局科技项目(项目编号：2014H66)