信息技術在瀝青生產及運輸管控中的應用

郭婷婷 唐建亞 許沛龍

摘要：在瀝青路面施工過程中，影響瀝青質量的因素主要在于瀝青原材料的質量、改性生產工藝穩定性、瀝青運輸過程中來源的唯一性等方面。利用信息化手段，即可保證瀝青材料在生產過程中的關鍵指標得以控制，又可保證整個運輸過程穩定正常，確保瀝青材料質量得以溯源。文章介紹了信息技術在瀝青生產和運輸過程中的管控方法，為瀝青生產與運輸管控提供參考。

關鍵詞：瀝青;生產運輸;關鍵指標;質量溯源

文獻標識碼：U416.217-A-04-012-2

0 引言

在瀝青路面施工過程中，瀝青作為重要的原材料，其生產、運輸往往由瀝青生產單位統一負責。施工單位及項目管理者作為材料的接收者雖會按規定的抽檢頻率現場抽檢并留樣，但是如何從源頭把控瀝青質量，確保項目所用瀝青的唯一性，成為亟須解決的核心問題。

為解決上述問題，優化瀝青加工生產、運輸過程，本文引入信息化技術理念，在瀝青改性生產過程中，對其生產過程關鍵參數進行實時動態監控，并結合檢測結果綜合指標評價指導優化生產工藝，實現瀝青改性精確化生產和問題處理的實時響應，保證其生產穩定性[1]。同時，進一步開發移動端APP獲取運輸基本信息，對瀝青運輸全過程信息進行監管，完成瀝青材料從出場至接收閉環化處理，使得施工現場瀝青使用質量得以溯源。

1 改性瀝青生產信息化管控

1.1 生產過程質量管控

根據改性瀝青生產工藝流程，在生產過程中重點關注加工溫度、各環節生產周期、聚合物與基質瀝青的比例等關鍵參數[2-3]。由此，需在生產數據采集環節中，根據瀝青生產的具體情況判斷是否增設傳感器以獲取關鍵參數數據。其中各參數獲取方式如下：

（1）溫度管控。改性瀝青生產過程中一般都需要經過融脹、分散研磨、發育等階段，每一階段的溫度對于改性瀝青的加工質量均有明顯的影響，對于多階段的溫度監控采用電耦式溫度傳感器實現測量。

（2）質量管控。采用減量計量的方式，獲取相關改性劑質量，通過流量計換算獲取基質瀝青質量。

（3）生產周期。通過瀝青罐的液位傳感器溫度變化，監控各個瀝青罐的工作運行狀態，獲得各階段的生產周期。

在完成上述設備改造后，本系統將在改性瀝青加工生產控制電腦中安裝綠色駐留軟件，通過改性瀝青加工設備的重量、溫度傳感器以及瀝青泵的開啟時間得到瀝青生產的基本信息，并傳輸到中心服務器（如圖1所示）。

同時，對于監控系統獲得的數據設置相應的處置流程，在監控主界面上設有預警區域，未獲得處理的流程長時間駐留，以保證瀝青材料的質量。

1.2 生產質量評價及優化

在獲得采集基本信息后，建立數據分析模型，進行生產穩定性、計量穩定性、關鍵參數日變化趨勢等評價。其中生產穩定性綜合評價瀝青生產加工過程中的溫度、質量數據的波動性，對各罐改性瀝青的配方及加工溫度數據進行計算，評價計量系統的離散程度。計算穩定性應重點評價配方的穩定性，而關鍵參數集中于聚合物的添加量[4]。

以某高速公路改性瀝青供應生產數量為例，設置關鍵參數控制范圍（見表1）。根據其關鍵參數控制范圍，綜合評價其生產穩定性（如圖2所示）。

根據穩定性分析結果，本文設計輔助決策流程，建立了一般預警質量問題的質量評價及初步決策模型庫，指導后續生產工藝調整與優化，為生產管理人員提供輔助決策的協助。質量評價及優化流程如圖3所示。

2 瀝青運輸轉運過程監管

對瀝青運輸全程進行跟蹤監督，以保證瀝青材料始終處于受監控狀態，同時后期可追溯項目具體路段所使用瀝青的質量、運輸信息，使得瀝青路面施工質量的溯源性得到保證[5]。

在瀝青轉運過程中對于信息采集的選擇，主要關注于品牌、型號、進出場罐號、車牌號、數量、進出場人員簽證等信息。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控狀態（如圖4所示）。

2.1 運輸前信息完善

為確保瀝青運輸信息的完整性及真實性，瀝青廠發貨員通過手機APP選擇錄入瀝青轉運過程中所需的信息。主要內容包括：

（1）運輸批號：系統生產唯一流水編號作為運輸批號。

（2）材料品牌和型號：為避免錄入錯誤，從生產階段生成的生產信息數據庫中選擇。

（3）運輸車牌：采用RFID電子車牌技術進行智能識別，識別空載、滿載車輛的不同稱量數據。

（4）出廠檢測報告：通過手機拍照功能上傳出場檢測報告，同時手動錄入三大指標檢測結果以便后續到達施工現場時與工地試驗室檢測結果相對比。

（5）進出場時間：利用進、出場過地磅的兩次稱量時間，自動生成為系統記錄瀝青的進、出場時間。

（6）運輸人員信息：通過APP綁定個人手機號，對采集信息進行復核確認，同時形成個人簽名。

2.2 運輸過程位置管控

瀝青運輸過程中地理信息的跟蹤，可確保瀝青材料在全程監控之中，保證瀝青出場來源的唯一性，同時為后期瀝青質量追溯提供依據。

通過外購基礎地理信息，獲得區域的地圖，以此來開發瀝青運輸監控過程系統，預先設置運輸出發、到達目的地范圍，利用車輛配置的北斗定位技術自動獲取車輛運輸開始、結束時間及過程定位信息。同時在瀝青車輛運輸過程中，設置規定線路電子圍欄，當運輸車輛超出電子圍欄或長時間停留時進行及時預警，保證運輸過程穩定正常。

2.3 瀝青到場接收管理

瀝青到達施工單位后，施工單位接收人員可通過移動端APP查看該車瀝青質量指標、出場檢測報告、重量、運輸過程等關鍵指標，再按規定的抽檢頻率現場抽檢并留樣，檢測指標及重量核對無誤后，上傳相關的檢測指標信息，確認收貨，完成該批瀝青運輸的簽收[6]。

3 結語

目前，該技術已在江蘇、江西多條高速公路工程建設中得以運用，取得了顯著的效果。信息技術在瀝青生產及運輸管控中的應用：（1）實現了瀝青生產加工關鍵參數的實時控制，有利于保證瀝青原材料的供應質量，有助于進一步提升瀝青路面施工質量;（2）實現了瀝青運輸全程的跟蹤監督，以保證項目所用瀝青來源的唯一性，為瀝青質量的溯源提供有力依據。

現階段僅聚焦于瀝青原材料的生產及運輸過程質量控制，而如何利用大數據分析瀝青質量在生產、運輸過程中的變化趨勢，如何將瀝青材料的生產、運輸、應用相關聯，確保瀝青原材料質量與瀝青路面施工質量相結合，成為下階段研究的重點。

參考文獻

[1]陸明強，蒲旭斌，黃靖堅.SBS改性瀝青生產過程中的質量控制因素[J].當代化工研究，2018（2）：73-74.

[2]孫承吉.瀝青路面施工過程中瀝青質量控制方法探討[J].山東交通科技，2020（4）：141-143.

[3]張志燁.高速公路瀝青路面施工中的關鍵技術[J].交通世界，2019（27）：46-47，49.

[4]方 鑫，趙 娜.公路工程瀝青路面施工工藝及質量管控[J].綠色環保建材，2019（2）：127.

[5]王傳民，朱傳榮.混裝后罐車運輸70號瀝青對延度指標的影響[J].石油瀝青，2016，30（3）：68-71.

[6]顧 欣.瀝青物料運輸方式的探析和優化[J].石油瀝青，2015，29（2）：69-72.

收稿日期：2021-08-10

作者簡介：

郭婷婷（1986—），工程師，主要從事建筑環境與設備工程研究工作。