CN105183028A - 混凝土智能拌合温度控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土智能拌合温度控制系统和方法，包括：温度测控子系统，用于实时测量原材料温度并通过网络传送至总控室服务器；机口温度传感器，用于实时测量机口温度并通过网络传送至所述总控室服务器；所述总控室服务器基于接收到的所述原材料温度和所述机口温度和环境温度，实现对所述温度测控子系统的智能控制，由此能够使原材料温度控制与机口温度、入仓温度、浇筑温度、环境温度密切关联，实现混凝土拌合温度的自动测控。

Description

混凝土智能拌合温度控制系统和方法

技术领域

本发明属于混泥土拌合技术领域，尤其涉及一种适用于水利水电工程、核电工程、港口工程等的大体积混凝土智能拌合温度控制系统。

背景技术

混凝土原材料温度的控制是保证混凝土机口温度达标，进而确保入仓温度、浇筑温度、最高温度满足温控技术要求的有效手段之一，常规的机口温度控制措施主要有骨料风冷、加冰等措施，而这些措施的实施与机口温度、入仓温度、浇筑温度、内部温度的测量基本分离，骨料风冷与加冰主要依靠人的主观判断，若加冰量过大或骨料风冷超冷将造成资源的极大浪费；相反，则将造成机口温度超标。并且，在现有技术中，原材料温度、机口温度的测量主要依靠手工记录的方式，各个环节相互脱离且测量次数有限，不便于资料的系统管理与分析。

发明内容

技术问题

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何提供一种能够以信息化和数字化技术为基础并结合人工智能和自动化等技术，实现混凝土温控的混凝土智能拌合温度控制系统。

解决方案

为了解决上述技术问题，根据本发明一实施例，在第一方面提供了一种混凝土智能拌合温度控制系统，包括：

温度测控子系统，用于实时测量原材料温度并通过网络传送至总控室服务器；

机口温度传感器，用于实时测量机口温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

环境温度传感器，用于实时测量环境温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

所述总控室服务器，用于基于接收到的所述原材料温度、所述机口温度和所述环境温度，实现对所述温度测控子系统的智能控制。

在一种可能的实现方式中，所述温度测控子系统包括骨料风冷测控子系统，所述骨料风冷测控子系统包括：

骨料温度传感器，用于实时测量骨料温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

第一温度传感器，用于实时测量第一原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第一原材料包括拌合水、冰、砂、粉煤灰、水泥；

所述总控室服务器，根据所述骨料温度、所述第一原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算所需要的风时、风速和风温，并将所述所需要的风时、风速和风温发送至风冷控制设备以使所述风冷控制设备对风冷、风速、风温进行控制。

在一种可能的实现方式中，所述温度测控子系统包括拌合水水温测控子系统，所述拌合水水温测控子系统包括：

水温传感器，用于实时测量拌合水温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

流量计，用于实时测量拌合水流量并通过网络传送至所述总控室服务器；

第二温度传感器，用于实时测量第二原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第二原材料包括骨料、冰、砂、粉煤灰、水泥；

所述总控室服务器，根据所述拌合水温度、所述拌合水流量、所述第二原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算拌合所需的水温，并将所述所需水温发送至冷却机组以使所述冷却机组自动调节水温。

在一种可能的实现方式中，所述温度测控子系统包括加冰量控制子系统，所述加冰量控制子系统包括：

加冰温度传感器，用于实时测量加冰温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

第三温度传感器，用于实时测量第三原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第三原材料包括骨料、砂、粉煤灰、水泥；

所述总控室服务器，根据所述加冰温度、所述拌合水温度、所述第三原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算拌合所需的加冰量，并将所述加冰量发送至加冰控制系统和拌合水系统，以使所述加冰控制系统根据所述加冰量调整加冰比例以及所述拌合水系统根据混凝土用水量自动控制加水量。

在一种可能的实现方式中，所述温度测控子系统包括拌合楼砂温测控子系统，所述拌合楼砂温测控子系统包括：

砂温温度传感器，用于实时测量砂温并通过网络传送至所述总控室服务器；

第四温度传感器，用于实时测量第四原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第四原材料包括水泥、骨料、冰、粉煤灰、水；

所述总控室服务器，根据所述砂温、所述第四原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算拌合所需的砂温并将所述所需砂温发送至砂温度控制系统以使所述砂温度控制系统，实现对砂温度的自动调节。

在一种可能的实现方式中，所述温度测控子系统包括水泥温度测控子系统，所述水泥温度测控子系统包括：

水泥温度传感器，用于实时测量水泥温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

第五温度传感器，用于实时测量第五原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第五原材料包括骨料、冰、砂、粉煤灰、水；

所述总控室服务器，根据所述水泥温度、所述第五原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算拌合所需的水泥温度并将所述所需的水泥温度发送至水泥温度控制系统以使所述水泥温度控制系统实现对水泥温度的自动调节。

在一种可能的实现方式中，所述温度测控子系统包括粉煤灰测控子系统，所述粉煤灰测控子系统包括：

粉煤灰温度传感器，用于实时测量粉煤灰温度并通过网络传送至总控室服务器；

第六温度传感器，用于实时测量第六原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第六原材料包括水泥、骨料、冰、砂、水；

所述总控室服务器，根据所述粉煤灰温度、所述第六原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算拌合所需的粉煤灰温度并将所述所需的粉煤灰温度发送至粉煤灰温度控制系统以使所述粉煤灰温度控制系统实现对粉煤灰温度的自动调节。

在一种可能的实现方式中，所述温度测控子系统包括所述骨料风冷测控子系统、所述拌合水水温测控子系统、所述加冰量测控子系统、所述砂温测控子系统、所述水泥温度测控子系统和所述粉煤灰测控子系统系统中的任意一个或多个。

为了解决上述技术问题，根据本发明另一实施例，在第二方面提供了一种混凝土智能拌合温度控制方法，包括：

实时测量原材料温度并通过网络传送至总控室服务器；

实时测量机口温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

实时测量环境温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

基于接收到的所述原材料温度、所述机口温度和所述环境温度，实现对混凝土温度的控制。

有益效果

本发明提出了一种混凝土智能拌合温度控制系统，通过温度测控子系统用于实时测量原材料温度并通过网络传送至总控室服务器；机口温度传感器用于实时测量机口温度并通过网络传送至所述总控室服务器；环境温度传感器，用于实时测量环境温度并通过网络传送至所述总控室服务器；所述总控室服务器基于接收到的所述原材料温度和所述机口温度、所述环境温度实现对所述温度测控子系统的智能控制，由此，本发明能够使原材料温度控制与机口温度、环境温度、入仓温度、浇筑温度密切关联，实现混凝土拌合温度的自动测控。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1示出本发明一实施例的混凝土智能拌合温度控制系统的结构示意图；

图2示出根据本发明一实施例的骨料风冷测控子系统的结构示意图；

图3示出根据本发明一实施例的拌合水水温测控子系统的结构示意图，

图4示出根据本发明一实施例的加冰量测控子系统的结构示意图；

图5示出根据本发明一实施例的拌合楼砂温测控子系统的结构示意图；

图6示出根据本发明一实施例的水泥温度测控子系统的结构示意图；

图7示出根据本发明一实施例的粉煤灰测控子系统的结构示意图；

图8示出根据本发明另一实施例的混凝土智能拌合温度控制系统的结构示意图；

图9示出根据本发明一实施例的混凝土智能拌合温度控制方法的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

图1示出本发明一实施例提供的混凝土智能拌合温度控制系统的结构示意图，如图1所示该混凝土智能拌合温度控制系统1，包括：温度测控子系统11、机口温度传感器12、环境温度传感器14和总控室服务器13，其中：

温度测控子系统11用于实时测量原材料温度并通过网络传送至总控室服务器13。机口温度传感器12用于实时测量机口温度并通过网络传送至总控室服务器13。环境温度传感器14用于实时测量环境温度并通过网络传送至总控室服务器13。总控室服务器13基于接收到的原材料温度、机口温度和环境温度，实现对温度测控子系统11的智能控制，该智能控制可以包括总控服务器13发送指令给温度测控子系统11，使温度测控子系统11对温度进行控制和调节。

这样，本发明实施例能够使原材料温度控制与机口温度、环境温度、入仓温度、浇筑温度密切关联，实现混凝土拌合温度的自动测控。

温度测控子系统11可以包括骨料风冷测控子系统111、拌合水水温测控子系统112、加冰量测控子系统113、砂温测控子系统114、水泥温度测控子系统115、粉煤灰测控子系统116、机口温度测量子系统117中的任意一个或多个。

图2示出根据本发明一实施例的骨料风冷测控子系统111的结构示意图，如图2所示，骨料风冷测控子系统111包括：骨料温度传感器1111、第一温度传感器1112和风冷控制设备1113，其中，设置在拌合楼的骨料温度传感器1111实时测量骨料温度并通过网络(有线或无线)的方式自动传送至总控室服务器13。在拌合楼布置第一温度传感器1112实时测量其他原材料温度(拌合水、冰、砂、粉煤灰、水泥等)，并通过网络(有线或无线)的方式自动传送至总控室服务器13；机口温度传感器12实时测量机口温度并通过网络的方式自动传送至总控室服务器13；环境温度传感器14用于实时测量环境温度并通过网络传送至总控室服务器13；总控室服务器13根据骨料温度、其他原材料温度、机口温度和环境温度计算所需要的风时、风速和风温；总控室服务器13发送指令至风冷控制设备1113，以使风冷控制设备1113对风冷、风速、风温进行控制。

图3示出根据本发明一实施例的拌合水水温测控子系统112的结构示意图，如图3所示水温测控子系统112包括水温传感器1121、流量计1122、第二温度传感器1123和冷却机组1124。

其中，在拌合楼拌合水通水系统中布置水温传感器1121、流量计1122实时测量拌合水温度和流量，并通过网络(有线或无线)的方式自动传送至总控室服务器13；在拌合楼布置第二温度传感器1123实时测量其他原材料温度(骨料、冰、砂、粉煤灰、水泥)，并通过网络(有线或无线)的方式自动传送至总控室服务器13；机口温度传感器12实时测量机口温度并通过网络的方式自动传送至总控室服务器13；环境温度传感器14实时测量环境温度并通过网络传送至总控室服务器13；总控室服务器13根据拌合水温度、其他原材料温度、机口温度和环境温度计算拌合所需的水温，冷却机组1124实现对水温的自动调节。

图4示出根据本发明一实施例的加冰量测控子系统113的结构示意图，如图4所示，加冰量测控子系统113包括：加冰温度传感器1131、第三温度传感器1132、加冰控制系统1133和拌合水系统1134。

其中，加冰温度传感器1131，用于实时测量加冰温度并通过网络传送至总控室服务器13；第三温度传感器1132，用于实时测量其他原材料温度并通过网络传送至总控室服务器13，其他材料包括骨料、砂、粉煤灰、水泥；机口温度传感器12实时测量机口温度并通过网络的方式自动传送至总控室服务器13；环境温度传感器14实时测量环境温度并通过网络传送至总控室服务器13；总控室服务器13根据加冰温度、拌合水温度、其他原材料温度、机口温度和环境温度计算拌合所需的加冰量，并将加冰量发送至加冰控制系统1133以使加冰控制系统1133根据加冰量调整加冰比例，同时拌合水系统1134根据混凝土用水量自动控制加水量。

图5示出根据本发明实施例的拌合楼砂温测控子系统114的结构示意图，如图5所示，拌合楼砂温测控子系统114包括：砂温温度传感器1141、第四温度传感器1142和砂温度控制系统1143。

其中，砂温温度传感器1141，用于实时测量砂温并通过网络传送至总控室服务器13；第四温度传感器1142，用于实时测量其他原材料温度并通过网络传送至总控室服务器13，其他原材料包括水泥、骨料、冰、粉煤灰、水；机口温度传感器12实时测量机口温度并通过网络的方式自动传送至总控室服务器13；环境温度传感器14实时测量环境温度并通过网络传送至总控室服务器13；总控室服务器13，根据砂温、其他原材料温度、机口温度和环境温度计算拌合所需的砂温并将所需砂温发送至砂温度控制系统1143以使砂温度控制系统1143，实现对砂温度的自动调节。

图6示出水泥温度测控子系统115的结构示意图，如图6所示水泥温度测控子系统115包括：水泥温度传感器1151、第五温度传感器1152和水泥温度控制系统1153。

其中，水泥温度传感器1151，用于实时测量水泥温度并通过网络传送至总控室服务器13；第五温度传感器1152，用于实时测量其他原材料温度并通过网络传送至总控室服务器13，其他原材料包括骨料、冰、砂、粉煤灰、水；机口温度传感器12实时测量机口温度并通过网络的方式自动传送至总控室服务器13；环境温度传感器14实时测量环境温度并通过网络传送至总控室服务器13；总控室服务器13根据水泥温度、其他原材料温度、机口温度和环境温度计算拌合所需的水泥温度并将所需的水泥温度发送至水泥温度控制系统1153以使水泥温度控制系统1153实现对水泥温度的自动调节。

图7示出粉煤灰测控子系统116的结构示意图，如图7所示粉煤灰测控子系统116包括：粉煤灰温度传感器1161、第六温度传感器1162和粉煤灰温度控制系统1163。

粉煤灰温度传感器1161，用于实时测量粉煤灰温度并通过网络传送至总控室服务器13；第六温度传感器1162，用于实时测量其他原材料温度并通过网络传送至总控室服务器13，其他材料包括水泥、骨料、冰、砂、水；机口温度传感器12实时测量机口温度并通过网络的方式自动传送至总控室服务器13；环境温度传感器14实时测量环境温度并通过网络传送至总控室服务器13；总控室服务器13，根据粉煤灰温度、其他原材料温度、机口温度和环境温度计算拌合所需的粉煤灰温度并将所需的粉煤灰温度发送至粉煤灰温度控制系统1163以使粉煤灰温度控制系统1163实现对粉煤灰温度的自动调节。

这样，本发明实施例能够使原材料温度控制与机口温度、环境温度、入仓温度、浇筑温度密切关联，实现混凝土拌合温度的自动测控。

图8示出根据本发明另一实施例提供的混凝土智能拌合温度控制系统1，包括：温度测控子系统11、机口温度传感器12、环境温度传感器14和总控室服务器13，其中，温度测控子系统11包括骨料风冷测控子系统111、拌合水水温测控子系统112、加冰量测控子系统113、砂温测控子系统114、水泥温度测控子系统115、粉煤灰测控子系统116、机口温度测量子系统117。总控室服务器13可以基于监测到的温度信息分别实现对骨料风冷测控子系统111、拌合水水温测控子系统112、加冰量测控子系统113、砂温测控子系统114、水泥温度测控子系统115、粉煤灰测控子系统116的智能控制以使机口温度满足要求，温度测控子系统11包括骨料风冷测控子系统111、拌合水水温测控子系统112、加冰量测控子系统113、砂温测控子系统114、水泥温度测控子系统115、粉煤灰测控子系统116、机口温度测量子系统117的结构及工作原理与以上相应说明类似，在此不再赘述。

这样，本发明实施例能够使原材料温度控制与机口温度、环境温度、入仓温度、浇筑温度密切关联，实现混凝土拌合温度的自动测控。

图9示出根据本发明一实施例的混凝土智能拌合温度控制方法的流程图，如图9所示，所述方法包括：步骤S1、实时测量原材料温度并通过网络传送至总控室服务器；步骤S2、实时测量机口温度并通过网络传送至所述总控室服务器；步骤S3、实时测量环境温度并通过网络传送至所述总控室服务器；以及步骤S4、基于接收到的所述原材料温度、所述机口温度和所述环境温度，实现对混凝土温度的控制。

这样，本发明实施例能够使原材料温度控制与机口温度、环境温度、入仓温度、浇筑温度密切关联，实现混凝土拌合温度的自动测控。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种混凝土智能拌合温度控制系统，其特征在于，包括：

温度测控子系统，用于实时测量原材料温度并通过网络传送至总控室服务器；

机口温度传感器，用于实时测量机口温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

环境温度传感器，用于实时测量环境温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

所述总控室服务器，用于基于接收到的所述原材料温度、所述机口温度和所述环境温度，实现对所述温度测控子系统的智能控制。

2.根据权利要求1所述的混凝土智能拌合温度控制系统，其特征在于，所述温度测控子系统包括骨料风冷测控子系统，所述骨料风冷测控子系统包括：

骨料温度传感器，用于实时测量骨料温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

第一温度传感器，用于实时测量第一原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第一原材料包括拌合水、冰、砂、粉煤灰、水泥；

所述总控室服务器，根据所述骨料温度、所述第一原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算所需要的风时、风速和风温，并将所述所需要的风时、风速和风温发送至风冷控制设备以使所述风冷控制设备对风冷、风速、风温进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的混凝土智能拌合温度控制系统，其特征在于，所述温度测控子系统包括拌合水水温测控子系统，所述拌合水水温测控子系统包括：

水温传感器，用于实时测量拌合水温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

流量计，用于实时测量拌合水流量并通过网络传送至所述总控室服务器；

第二温度传感器，用于实时测量第二原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第二原材料包括骨料、冰、砂、粉煤灰、水泥；

所述总控室服务器，根据所述拌合水温度、所述拌合水流量、所述第二原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算拌合所需的水温，并将所述所需水温发送至冷却机组以使所述冷却机组自动调节水温。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的混凝土智能拌合温度控制系统，其特征在于，所述温度测控子系统包括加冰量控制子系统，所述加冰量控制子系统包括：

水温传感器，用于实时测量拌合水温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

加冰温度传感器，用于实时测量加冰温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

第三温度传感器，用于实时测量第三原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第三原材料包括骨料、砂、粉煤灰、水泥；

所述总控室服务器，根据所述加冰温度、所述拌合水温度、所述第三原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算拌合所需的加冰量，并将所述加冰量发送至加冰控制系统和拌合水系统，以使所述加冰控制系统根据所述加冰量调整加冰比例以及所述拌合水系统根据混凝土用水量自动控制加水量。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的混凝土智能拌合温度控制系统，其特征在于，所述温度测控子系统包括拌合楼砂温测控子系统，所述拌合楼砂温测控子系统包括：

砂温温度传感器，用于实时测量砂温并通过网络传送至所述总控室服务器；

第四温度传感器，用于实时测量第四原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第四原材料包括水泥、骨料、冰、粉煤灰、水；

所述总控室服务器，根据所述砂温、所述第四原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算拌合所需的砂温并将所述所需砂温发送至砂温度控制系统以使所述砂温度控制系统，实现对砂温度的自动调节。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的混凝土智能拌合温度控制系统，其特征在于，所述温度测控子系统包括水泥温度测控子系统，所述水泥温度测控子系统包括：

水泥温度传感器，用于实时测量水泥温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

第五温度传感器，用于实时测量第五原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第五原材料包括骨料、冰、砂、粉煤灰、水；

所述总控室服务器，根据所述水泥温度、所述第五原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算拌合所需的水泥温度并将所述所需的水泥温度发送至水泥温度控制系统以使所述水泥温度控制系统实现对水泥温度的自动调节。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的混凝土智能拌合温度控制系统，其特征在于，所述温度测控子系统包括粉煤灰测控子系统，所述粉煤灰测控子系统包括：

粉煤灰温度传感器，用于实时测量粉煤灰温度并通过网络传送至总控室服务器；

第六温度传感器，用于实时测量第六原材料温度并通过网络传送至所述总控室服务器，所述第六原材料包括水泥、骨料、冰、砂、水；

所述总控室服务器，根据所述粉煤灰温度、所述第六原材料温度、所述机口温度和所述环境温度计算拌合所需的粉煤灰温度并将所述所需的粉煤灰温度发送至粉煤灰温度控制系统以使所述粉煤灰温度控制系统实现对粉煤灰温度的自动调节。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的混凝土智能拌合温度控制系统，其特征在于，所述温度测控子系统包括所述骨料风冷测控子系统、所述拌合水水温测控子系统、所述加冰量测控子系统、所述砂温测控子系统、所述水泥温度测控子系统和所述粉煤灰测控子系统系统中的任意一个或多个。

9.一种混凝土智能拌合温度控制方法，其特征在于，包括：

实时测量原材料温度并通过网络传送至总控室服务器；

实时测量机口温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

实时测量环境温度并通过网络传送至所述总控室服务器；

基于接收到的所述原材料温度、所述机口温度和所述环境温度，实现对混凝土温度的控制。