瀝青混合料拌和站動態監控系統的開發與應用★

劉至飛 陳海威 陳 輝

(1.浙江省交通運輸科學研究院，浙江 杭州 310006；2.臺州市交通工程質量安全監督站,浙江 臺州 318000；3.上海瑞路道路工程技術有限公司,上海 200070)

·計算機技術及應用·

瀝青混合料拌和站動態監控系統的開發與應用★

劉至飛1陳海威2陳 輝3

(1.浙江省交通運輸科學研究院，浙江 杭州 310006；2.臺州市交通工程質量安全監督站,浙江 臺州 318000；
3.上海瑞路道路工程技術有限公司,上海 200070)

分析了瀝青混合料拌和站動態監控系統的原理，論述了動態監控系統的軟硬件結構，從系統功能、數據傳輸、數據采集三方面，介紹了瀝青混合料拌和站動態監控系統的應用技術，達到了控制瀝青混合料質量的效果。

瀝青混合料，拌和站，動態監控系統，數據采集

目前瀝青混合料拌和都是由現場監理工程師和質檢人員按規定的頻度取樣、試驗，事后得出數據對混合料評價是否符合指標要求，合格的進行檢查驗收，不合格的責令返工，難以實現在線實時監控。瀝青混合料的拌和質量直接影響瀝青路面的服役性能，若拌和設備發生某些故障將致使大量不合格產品用于路面，造成瀝青路面在短期內就出現各種病害，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據采集與計算機數據分析相結合，得到每盤瀝青混合料的相關質量信息，做到對瀝青混合料生產質量的過程控制與動態管理，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態監控系統原理

瀝青路面施工重點數據監控系統以《公路瀝青路面施工技術規范》為依據，運用質量動態管理的方法，采用軟硬件結合的手段，對混合料拌和數據進行實時采集，并通過無線網絡傳輸，實現對瀝青混合料的實時動態監控。實現瀝青混合料生產質量做到生產前可進行質量預控、生產過程中可及時準確地采集反饋信息、生產后可對數據進行匯總分析的全過程管理，以達到控制混合料質量的目的。

2 瀝青混合料拌和站動態監控系統軟硬件的實現

2.1 動態監控系統功能設計

1)實時監管瀝青拌和站數據：系統實時采集拌和站數據通過無線網絡傳輸到Web服務器，管理人員可以在線查看是否按規定要求拌和，實時監控，保證施工質量。2)自動判定混合料油石比、溫度、時間是否滿足技術要求：根據用戶設置好的判定公式自動計算出每盤料配比。用戶可調整判定公式，程序動態計算。3)查詢和下載功能：歷史配合比、質量動態分析、進行總量校核。4)實時監控預警短信提示：系統可以自動發送短信到相關人員的手機上，提示拌和站出現不合格數據等信息。5)開機提示功能：當拌和站生產出第一盤料時，監控系統將該拌和站開始生產的信息，短信通知相關人員。

2.2 系統硬件結構

1)拌和站數據測控儀：采集器實時配料數據，采用RS232或USB接口連接電腦，通過GPRS網絡實時發送到服務器。 2)中心服務器：用于接收數據測控儀發來的實時配合比數據及運行監控系統軟件。3)監控終端：監控人員可以通過監控終端，根據權限對受監控的拌和站數據進行實時監控。 4)短信平臺：監控軟件通過設置，當受控數據異常時及時通過短信平臺通知相關人員。

2.3 系統軟件結構

系統采用B/S模式，整個系統劃分為客戶端、服務端、數據訪問層，通過遠程Web瀏覽器獲取用戶的系統交互界面。在瀝青拌和站PC上，安裝使用VC6.0設計的專用數據采集軟件，實時將生產數據采集發送到現有服務器。服務器軟件采用B/S模式并基于網絡的Web應用程序架構。使用Microsoft Windows 2008 Server+sp4操作系統作為平臺，oracle軟件作為后臺數據庫，頁面采用html，CSS，jquery等技術，開發程序語言和版本號：J2EE，TOMCAT。用戶可在辦公電腦上打開Internet Explorer，在相應地址輸入用戶名和密碼后點擊登錄，直接進入到拌和數據管理系統中查看、分析、下載。

3 瀝青混合料拌和站動態監控系統應用技術

3.1 不同型號瀝青拌和站的數據采集

由于不同的瀝青拌和站控制系統的數據結構、接口都不一致，因此要采取間接的方法獲取拌和站設備的生產數據。利用瀝青混凝土拌和站動態監控系統及相關軟件讀取拌和站本身計量系統的記錄，對生產的全過程進行實時的監控。

3.2 數據傳輸

充分利用基于物聯網架構的傳感技術和基于2.5G和3G的傳輸技術，利用現有GSM網絡，用GPRS-DTU實現數據的無線發送至具有獨立IP的遠程監控中心數據庫，便于后續查看和統計，實現數據的全透明傳輸。

3.3 系統功能

1)實時動態監控。實現對拌和時間、混合料油石比、混合料溫度、級配通過率，集料、瀝青和礦粉用量及溫度的監測。并提供每盤級配曲線圖，圖中顯示設計級配上下限、規范上下限和實時級配曲線，對關鍵孔通過率(0.075 mm，2.36 mm，4.75 mm)進行圖表的輸出展示。2)統計查詢分析。統計分析包括總量校核、產能分析、拌和歷史時間查詢、材料用量歷史查詢、材料誤差分析、材料成本核算、生產量核算、攤鋪估算等。3)安全報警。系統將不合格的生產數據用紅色標識，并且實現在一定時間范圍內，將一些不合格的信息匯總評定。通過系統短信平臺發送短信通知業主、主管領導、監理工程師、生產單位負責人等各級有關管理人員。

4 結語

1)本文基于軟件工程技術和網絡通信技術，通過動態監控系統功能設計、編制軟件、開發數據庫、架構網絡平臺成功研發出瀝青混合料拌和站動態監控系統。

2)拌和站動態監控系統實時控制級配、溫度、油石比等關鍵參數，實現了由事后檢測向實時控制監測的突破。

[1] 譚生光，金 斌，涂久根，等.瀝青混凝土拌和站遠程監控系統的設計與應用[J].現代交通技術，2013,10(2):22-24.

[2] 劉興國,馬紅梅,黃玉江，等.熱拌瀝青混合料級配實時監控系統及其應用[J].中外公路,2012,32(5):236-238.

[3] 李興隆.DTJ瀝青混合料動態質量遠程監控系統在高速公路項目管理中的應用[J].工程建設,2012，44(5):54-58.

[4] 于黎明.瀝青混凝土攪拌設備監控系統研究[D].西安:長安大學,2009.

[5] 李方文.基于PLC和GPRS瀝青拌和站監控系統的研究[D].沈陽:東北大學,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，高級工程師；陳 輝(1961- )，男，高級工程師

1009-6825(2015)36-0257-02

U414 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A

★：浙江省交通運輸廳科研計劃項目(項目編號：2014H40);浙江省交通廳工程質量監督局科技項目(項目編號：2014H66)