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混凝土搅拌站智能化控制研究

黄世力
  
一起设计建筑
2022年2期
广西鱼峰混凝土有限公司广西柳州市 545008

摘要:随着科学技术的发展,信息化、智能化、物联网及大数据的应用普及,混凝土搅拌站的智能化水平也有了长足进步。传统混凝土搅拌站多由一套工控系统对生产设备进行操作控制,后逐步加入ERP管理系统、车辆调度系统等模块进行延伸管理。但仍存在一定的制约性,往往需要过多的人工干预与辅助,系统间不互通,存在信息孤岛,系统性不强。而随着信息技术、传感技术、视觉识别技术、物联网技术、大数据处理分析水平的不断提升,搅拌站中央控制理念逐步形成,集智能调度、设备管理、材料管理、作业管理、数据分析于一体的智能控制系统登上历史舞台。

关键词:混凝土;搅拌站;智能化控制;措施

1混凝土搅拌站质量控制的意义

混凝土搅拌站产品质量的提升与控制,能够使其在激烈的市场中占有重要的地位。在建筑行业飞速发展的时代背景下,人们对建筑工程提出了高质量的要求,为此,施工企业将目光聚集在混凝土质量上,力求通过提高混凝土与相关材料的质量,以提升工程质量,从而提升企业经济价值。因此,要立足市场,从发展的眼光提升混凝土搅拌站在市场中的占有率,促进企业长效发展。同时,也为民生提供服务,确保建筑质量,保障人民的生命财产安全,延长建筑使用年限,为人们带来更好的居住体验。

与此同时,提升搅拌站生产及质量管理能力,对混凝土成本进行科学的控制,进一步促使搅拌站引进先进技术及科学管理方法,不断提升搅拌站与当前社会的契合程度,以满足当前社会对混凝土质量的要求。

2混凝土搅拌站智能化控制系统

2.1生产控制系统

生产控制系统主要由电力控制系统、生产搅拌系统、污水处理系统组成,电力控制系统包括配电设备及应急发电设备,用于保障所有设备的电力供应。生产搅拌系统用于混凝土的生产,主要控制环节有原材料的输送、计量、搅拌与产品的输出。污水处理系统用于提高资源利用率,回收砂石资源,复用水资源,清理车辆内外,减少环境污染。包含洗车净车设备、砂石分离设备、压滤设备、沉淀搅拌设备等。与传统生产控制系统相比,扩展了传统生产控制系统的范围,增加了各系统设备的远程控制功能及状态反馈。

2.2生产过程质量控制

在保证原材料数量足够、质量达标的前提下,应合理选择原材料的保存地点以及条件,并对材料的性能进行检查。原材料是生产质量的根本保障,若材料性能出现变质情况,则很难配制出符合要求的混凝土。因此,材料保管工作异常重要。在混凝土配制前,应对原材料进行类别标识,并检查材料的性能是否发生变化,然后才能开始配制、搅拌等后续工作。

混凝土具有原材料多样化、强度序列化特点,通常要按照JGJ矿山55-2011《普通混凝土配合比设计规程》的相关要求进行设计,确定水泥强度等级,细骨料尺寸以及外加剂的类型等,在一定的条件下设定水灰比,并进行测试,28d后确定其强度值。根据企业的需求,选择混凝土强度适宜的水灰比进行搅拌,以得到需要的强度指标。为确保测量设备的可靠性,应当定期进行校验与保养。

另外,搅拌环节与混凝土生产质量也存在密切关系,不同类型的混合机所需时间存在差异。在实际操作过程中,要结合实际情况,按照要求进行混合,确保混合物坍落度的稳定性。同时,要及时检测并补偿砂石中的水份含量,控制混合物坍落度。

2.3智能调度系统

智能调度系统通过信息化平台、大数据分析与现代物联网络技术将任务信息、人员信息、车辆信息、路况信息等有机地结合在一起。通过实时路况信息、车载GPS结合信息系统,智能分析路线规划管理及车速管控,智能识别最优路径,并对路径偏离情况进行监测,同时控制车速,一旦出现异常,发出报警信号,进行干预;通过车载摄像头及视觉识别系统自动监测车辆行驶状态(如道路偏离、前车过近等),司机疲劳状态、大罐加水情况及工地异常情况;通过大罐正反转传感器反馈大罐运行情况,确保混凝土质量;通过油位传感器监测车辆用油情况;根据工地施工紧迫程度、进度及效率,车辆资源情况,结合路况、压车数据,智能调度车辆,自动调整发车间隔,最大限度提高车辆的利用率;通过洗车系统、净车系统确保车辆清洁,保证产品质量,同时满足环保要求。

2.4物料管理系统

物资管理系统充分利用物联网技术、计量技术和编程技术,加强安全生产、质量安全,完善环保手段。同时,有利于科学规划物资采购,合理安排企业物资供应流程。以无人值守地磅作为管理的起点和终点,增加了进料系统、简易仓库称重系统、低压系统和安全加料系统的联动,实现了对进料和卸料全过程的自动控制,从而实现粉罐库存的实时在线监控和来料入库安全的辅助验证。无人值守地磅系统实现了地磅称重过程中车辆的自动数据识别、自动采集、自动指挥、自动处理和自动控制,最大限度地减少了人工操作带来的弊端和工作强度,提高地磅管理的数字化和自动化。它使原本粗糙复杂的称重管理工作高效便捷,杜绝了各种称重作弊行为。可分为:(1)光电感应检测子系统;(2)矿山图像采集子系统;(3)矿山Led指挥子系统;(4)矿山车次自动识别子系统;(5)矿山交通灯控制子系统;(6)矿山称重管理系统。

称量的骨料车被引导至指定的布料仓进行卸载,或通过进料引导系统进入固定的卸载口。判断后,系统会自动通过移动带、伸缩带或传送带将其发送到指定的料位。对于粉末车辆,地磅系统、加料系统和称重系统完全相连。称重后,系统结合料仓称重系统的数据判断给粉料仓,并分配动态密码,确保运输司机打开相应料仓的料口,并与除尘低压加料系统连接,确保正确、安全的加料,减少能源消耗。在装料过程中,称重系统实时在线,筒仓压力也实时监控。当出现异常时,系统会自动报警并做出响应,以确保设备的安全。充电后,锁自动关闭,除尘系统和低压充电系统自动停止工作,车辆出厂前称重。

2.5控制中心

控制中心和中央控制室作为全站的中枢,对各系统的数据进行采集、分析和管理,并进行智能化响应。通过中心室的各种监控手段和监控数据协助,员工可以远程发出生产信号,实现自动化生产,必要时进行远程干预,极大地保障了人员的职业健康安全和标准化生产。通过大数据屏幕,我们可以实时了解全厂的设备状态、材料库存、车辆运行、项目供应和所有异常报警。对第一时间出现的异常情况及时做出反应,确保资源充分利用、运行安全、质量稳定。通过控制中心,您可以实时了解全厂各种系统和环境的运行情况,实时掌握全厂数据,并根据变化快速响应。对人力资源的需求将大大减少。数据的及时性和准确性是传统搅拌站无法比拟的,这将大大提高效率,减少资源浪费。

结论

随着技术的进一步发展,无人驾驶技术、智能检测技术日趋成熟,各行各业的信息化水平也逐步提高,行业间系统与数据将进一步关联与协作,未来混凝土生产有望全面实现无人化生产,机械臂进行原材料采集与检测,无人装载机通过视觉识别系统进行上料,搅拌车已实现无人驾驶,楼车联动智能生产。客户购买混凝土下单如网络购物一般,可实时看到混凝土的生产过程、进度,运输情况,车辆到场,扫码收货,卸料施工,后台电子结算支付。智能控制系统的应用对促进行业智能化发展起到了推动作用。

参考文献:

[1]矿山冯新红,何新初,曹红山.物联网背景下的混凝土搅拌站数据交互[J].建设机械技术与管理,2021,34(01):77-80.

[2]矿山申继军,陈方,李鑫,王璇,金广明.混凝土搅拌站骨料全自动布料系统[J].建设机械技术与管理,2020,33(02):119-121.

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