[发明专利]一种沥青混合料拌和过程监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种沥青混合料拌和过程监测系统及方法，采用了一种非介入的方式利用模板匹配识别技术实时提取沥青混合料主成分数据，提出了利用配合比参数、级配参数、拌合温度和拌合时间等多模态信息融合策略评价沥青混和料拌合质量的方法，根据沥青混和料类型的先验知识实现了在无人工干预的情况下自动识别实时生产的沥青混合料类型，建立了骨料数据的模型分布，结合拌合时间判断拌和设备运行与筛分状态，实现了沥青混合料历史数据跨时间查询和成本评判，实现了对混合料质量不合格或拌和设备故障的预警。

技术领域

本发明涉及工业检测设备，具体涉及一种沥青混合料拌和过程监测系统及方法。

背景技术

沥青混合料拌和设备作为高等级公路建设的重要施工设备之一，其生产的沥青混合料质量的优劣直接决定着道路施工的质量，从而影响路面车辙、裂缝等道路病害问题，因此对沥青混合料拌合质量及拌和设备的运行状态的分析监控是亟待解决的问题。每段道路的施工包括若干个沥青混合料拌和设备，其一般安装在远离市区的较偏远地区，而不同路面生产的不同型号规格的沥青混合料的配合比和级配参数是由工程试验人员提前交付给拌和设备操作人员，手动输入事先设计好的配合比参数进行生产，在无法确定沥青混合料是否符合要求的情况下已铺设到施工道路上，无法保证其拌合质量，进而影响施工质量。管理人员或业主单位无法及时亲临现场对每个拌和设备的沥青混合料进行采样检测，及时地了解沥青混合料生产过程中各种骨料、粉料、沥青的用量和拌合温度是否满足设计的要求，无法判断拌和设备运行状态是否正常，进而无法实时地评价拌合质量是否满足国家规范标准。

虽然《公路沥青路面施工技术规范》明确要求沥青拌和设备必须配备打印机，并实时打印相关数据，但实际现场很少配备打印机且管理人员或业主单位无法实时获取生产数据，基于本地数据库采集的监控方法是利用并行软件采集数据流，该方法实时性和真实性相对较差，且不同型号拌和设备通用性差，部分设备无本地数据库，无法实现实时地对每一盘沥青混合料质量是否合格的判断，无法分析监控拌和设备的运行筛分状态和自动识别实时生产的不同面层的沥青混合料类型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沥青混合料拌和过程监测系统及方法，用以解决现有技术中的监测方法存在的无法实时检测分析沥青混合料的拌合质量等问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种沥青混合料拌和过程监测系统，包括数据采集模块，还包括拌合质量判断模块；

所述的数据采集模块用于获取沥青拌和设备上的每盘拌合料的拌合数据，所述的拌合数据包括骨料重量数据、粉料重量数据、沥青重量数据、级配百分比数据以及沥青拌合温度数据；

所述的拌合质量判断模块用于根据多盘拌合料的拌合数据，判断沥青拌和设备的拌合质量是否合格；

所述的拌合质量判断模块包括拌合函数生成子模块以及质量判断子模块；

所述的拌合函数生成子模块用于根据每盘拌合料的拌合数据以及拌合数据标准值生成每盘拌合料的拌合函数；

所述的拌合函数生成子模块包括骨料函数生成单元，粉料函数生成单元，沥青函数生成单元，级配函数生成单元以及温度函数生成单元；

所述的骨料函数生成单元用于采用式I获得第i盘拌合料的骨料函数G(g_i)，i＝1,2，…,I，I为拌合料总盘数，I为正整数：

其中g_i为第i盘拌合料的骨料重量数据，单位为kg，g_b为骨料重量数据标准值，单位为kg，b_g^min为骨料重量数据误差下限，b_g^max为骨料重量数据误差上限；

所述的粉料函数生成单元用于采用式II获得第i盘拌合料的粉料函数F(f_i)：