CN109127113B - 基于物联网的湿混凝土回收系统、回收方法及管控方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于物联网的湿混凝土回收系统，包括有设备主体、用于采集各设备信息的数据采集系统、云服务器及用户终端，设备主体包括洗车系统、湿混凝土回收机、砂石分离振动筛、旋流分离系统、搅拌池、泥浆水浓度调节罐及控制系统。本发明通过对废弃湿混凝土重新清洗分解为砂料、石料、泥浆水，并全部回收利用于再生产，更加节能环保。同时，通过在设备本体设置数据采集系统，并且整个系统基于物联网设置，可实现设备运行状态监控、设备运行数据统计分析、设备故障预警及报警以及用户实时查询及远程控制，以及云端数据存储、设备维护保养提醒等服务，可更好的对设备运行进行管控，实现了设备的集成化、智能化、网络化管理。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土搅拌技术领域，特别是一种基于物联网的湿混凝土回收系统、回收方法及管控方法。
背景技术
混凝土搅拌站在生产混凝土的同时，会产生大量的废渣、废水。这些废渣、废水的主要来源为：搅拌主机、搅拌运输车、泵车等混凝土生产和运输过程中产生的清洗排放物，以及因施工方多余订购造成的剩料，因质量问题不能用于工程的废料等。这些“废水”、“废渣”都具有强碱性，并含有大量砂石、水泥、外加剂，如果不加处置任意排放，会殃及农田水利、堵塞市政设施，严重破坏环境。
湿混凝土回收设备作为环保设备，可以将这些“废水”、“废渣”重新清洗分解为砂料、石料、泥浆水，并全部重新用于生产混凝土，有效保护环境。但是传统的湿混凝土回收设备，只具有基本的处理功能，无法为用户提供实时查询、数据分析、设备监测等相关服务。设备动态不能及时准确掌握，设备状况不能及时诊断分析维护及控制。
发明内容
本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种可实现设备运行状态监控、设备运行数据统计分析、设备故障预警及报警以及用户实时查询及远程控制，可更好的对设备运行进行管控的基于物联网的湿混凝土回收系统、回收方法及管控方法。
本发明采用如下技术方案：
一种基于物联网的湿混凝土回收系统，包括有：
设备主体，包括洗车系统、湿混凝土回收机、砂石分离振动筛、旋流分离系统、搅拌池、泥浆水浓度调节罐及控制系统；湿混凝土回收机用于分离砂石料与泥浆水，其进料口连接洗车系统的清洗物排放口；砂石分离振动筛用于将砂石料中的砂料与石料分离，其进料口承接设置于湿混凝土回收机的砂石料出料口下方；旋流分离系统用于对泥浆水中砂料进行二次分离，湿混凝土回收机的泥浆水出口连接至旋流分离系统的进料口，旋流分离系统的砂料出料口连接至湿混凝土回收机；搅拌池用于存放泥浆水待用，旋流分离系统的泥浆水出口连接至搅拌池；泥浆水浓度调节罐的泥浆水进口连接搅拌池的泥浆水出口，泥浆水浓度调节罐的泥浆水出口连接至搅拌主楼；控制系统可通信连接数据采集系统，并连接控制各设备运行；
用于采集各设备信息的数据采集系统，包括有用于采集各车辆信息的车辆信息传感器、用于采集搅拌池液位的液位传感器、用于采集设备各电机电流值的电机电流传感器、设置于搅拌池及泥浆水浓度调节罐内的泥浆水浓度传感器及泥浆水PH值传感器、分别设置于砂堆和石堆处的砂堆重量传感器和石堆重量传感器；
云服务器；用于接收存储设备运行数据，并进行数据统计分析；并将分析后的数据传回控制系统和用户终端；
及用户终端，用于查看设备运行数据，并对设备进行远程控制。
进一步地，所述车辆信息传感器包括装在搅拌站各车辆上的车辆信息发射传感器及用于接收车辆信息发射传感器发送的车辆信息并发送至控制系统的车辆信息采集传感器。
进一步地，所述数据采集系统还包括用于采集砂石分离振动筛振动值的振动传感器，振动传感器可通信连接控制系统。
进一步地，所述数据采集系统还包括有监控传感器，监控传感器可通信连接控制系统。
进一步地，所述泥浆水浓度调节罐通过溢流管路连接至搅拌池。
进一步地，所述基于物联网的湿混凝土回收系统还包括有清水池，清水池出水口连接至泥浆水浓度调节罐。
进一步地，所述基于物联网的湿混凝土回收系统还包括有备用沉淀池。
一种基于物联网的湿混凝土回收方法，包括以下流程：
①通过洗车系统对废弃湿混凝土进行重新清洗并将清洗排放物送入湿混凝土回收机；
②湿混凝土回收机将清洗排放物中的砂石料和泥浆水进行分离，分离出来的泥浆水送至旋流分离系统，分离出的砂石料送至砂石分离振动筛；
③旋流分离系统对湿混凝土回收机分离出来的泥浆水进行二次分离，泥浆水中的细砂重新回到湿混凝土回收机，除去细砂后的泥浆水送入搅拌池待用；
④砂石分离振动筛将砂石料中的砂料与石料分离；
⑤搅拌池中的泥浆水送入泥浆水浓度调节罐，泥浆水浓度调节罐根据系统需求对泥浆水浓度进行调节，并根据系统需求送至搅拌主楼利用。
一种基于物联网的湿混凝土回收管控方法，包括以下方法：
①设备运行状态监控，通过泥浆水浓度传感器、泥浆水PH值传感器及电机电流传感器，对搅拌池及泥浆水浓度调节罐内的泥浆水浓度、泥浆水PH值及设备各电机运行电流值进行监控，通过监控传感器将监控图像信息发送至控制系统供用户实时监控；并根据采集的数据通过控制系统实现泥浆水浓度自动调节以及对设备运行进行自动控制；
②设备运行数据统计分析，通过车辆信息传感器、砂堆重量传感器、石堆重量传感器采集各项数据发送至控制系统，控制系统可对车辆洗车次数、车辆洗料次数、车辆回收骨料量进行统计分析，通过电机电流传感器采集的数据发送至控制系统，可对设备各电机电流值进行统计分析；
③设备故障预警及报警，以数据采集系统采集的各项数据为参数定义报警条件，可实现实时预警及自动防护；
④用户实时查询及远程控制，云服务器将设备运行的各项数据发送至用户终端，可通过用户终端对设备运行状态及数据进行实时查询及远程控制。
进一步地，可实现湿混凝土回收机的预警及自动防护，当湿混凝土回收机的电流值达到预警值时，控制系统发出预警信息，并自动调低湿混凝土回收机的进料量，以防止湿混凝土回收机过载。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过对废弃湿混凝土重新清洗分解为砂料、石料、泥浆水，并全部回收利用于再生产，更加节能环保。同时，通过在设备本体设置数据采集系统，并且整个系统基于物联网设置，可实现设备运行状态监控、设备运行数据统计分析、设备故障预警及报警以及用户实时查询及远程控制，以及云端数据存储、设备维护保养提醒等服务，可更好的对设备运行进行管控，实现了设备的集成化、智能化、网络化管理。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的设备本体结构示意图；
图2是本发明具体实施方式的数据采集系统分布结构示意图；
图3是本发明具体实施方式的网络拓扑图。
图中：1.设备主体，2.云服务器，3.用户终端，4.洗车系统，5.湿混凝土回收机，6.砂石分离振动筛，7.旋流分离系统，8.搅拌池，9.泥浆水浓度调节罐，10.清水池，11.备用沉淀池，12.溢流管路，13.车辆信息传感器，14.液位传感器，15.泥浆水浓度传感器，16.泥浆水PH值传感器，17.振动传感器，18.监控传感器，19.砂堆重量传感器，20.石堆重量传感器。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1至图3，本发明的一种基于物联网的湿混凝土回收系统，包括有设备主体1、用于采集各设备信息的数据采集系统、云服务器2及用户终端3。
设备主体1，包括洗车系统4、湿混凝土回收机5、砂石分离振动筛6、旋流分离系统7、搅拌池8、泥浆水浓度调节罐9、清水池10、备用沉淀池11及控制系统；湿混凝土回收机5用于分离砂石料与泥浆水，其进料口连接洗车系统4的清洗物排放口；砂石分离振动筛6用于将砂石料中的砂料与石料分离，其进料口承接设置于湿混凝土回收机5的砂石料出料口下方；旋流分离系统7用于对泥浆水中砂料进行二次分离，湿混凝土回收机5的泥浆水出口连接至旋流分离系统7的进料口，旋流分离系统7的砂料出料口连接至湿混凝土回收机5；搅拌池8用于存放泥浆水待用，旋流分离系统7的泥浆水出口连接至搅拌池8；泥浆水浓度调节罐9的泥浆水进口连接搅拌池8的泥浆水出口，泥浆水浓度调节罐9的泥浆水出口连接至搅拌主楼；泥浆水浓度调节罐9通过溢流管路12连接至搅拌池8；清水池10出水口连接至泥浆水浓度调节罐9；备用沉淀池11在处理量过大时用于存储泥浆水，控制系统可通信连接数据采集系统，并连接控制各设备运行。控制系统采用PLC控制器，型号为西门子S7-200。
数据采集系统，包括有用于采集各车辆信息的车辆信息传感器13、用于采集搅拌池8及清水池10液位的液位传感器14、用于采集设备各电机电流值的电机电流传感器、设置于搅拌池8及泥浆水浓度调节罐9内的泥浆水浓度传感器15及泥浆水PH值传感器16、用于采集砂石分离振动筛6振动值的振动传感器17、监控传感器18及分别设置于砂堆和石堆处的砂堆重量传感器19和石堆重量传感器20。搅拌池8内还设置有水温传感器，车辆信息传感器13包括装在搅拌站的搅拌运输车、泵车、装载机上的车辆信息发射传感器及用于接收车辆信息发射传感器发送的车辆信息并发送至控制系统的车辆信息采集传感器。
云服务器2，用于接收存储设备运行数据，并进行数据统计分析；并将分析后的数据传回控制系统和用户终端3。云服务器2可支持多台设备的接入。
用户终端3，可采用触摸屏、手机app或电脑网页，用于查看存储于云服务器2的设备运行数据，并对设备进行远程控制。
参照图1至图3，本发明的一种基于物联网的湿混凝土回收方法，包括以下流程：
①通过洗车系统4对混凝土生产和运输过程中设备清洗产生的清洗排放物或工地剩余混凝土进行重新清洗并将清洗排放物送入湿混凝土回收机5；
②湿混凝土回收机5将清洗排放物中的砂石料和泥浆水进行分离，分离出来的泥浆水送至旋流分离系统7，分离出的砂石料送至砂石分离振动筛6；
③旋流分离系统7对湿混凝土回收机5分离出来的泥浆水进行二次分离，泥浆水中的细砂重新回到湿混凝土回收机5，除去细砂后的泥浆水送入搅拌池8待用；
④砂石分离振动筛6将砂石料中的砂料与石料分离；
⑤搅拌池8中的泥浆水送入泥浆水浓度调节罐9，泥浆水浓度调节罐9根据系统需求对泥浆水浓度进行调节，并根据系统需求送至搅拌主楼利用。
参照图1至图3，本发明的一种基于物联网的湿混凝土回收管控方法，包括以下方法：
①设备运行状态监控，通过泥浆水浓度传感器15、泥浆水PH值传感器16及电机电流传感器，对搅拌池8及泥浆水浓度调节罐9内的泥浆水浓度、泥浆水PH值及设备各电机运行电流值进行监控，通过监控传感器18将监控图像信息发送至控制系统供用户实时监控；并根据采集的数据通过控制系统实现泥浆水浓度自动调节以及对设备运行进行自动控制；
②设备运行数据统计分析，通过车辆信息传感器13、砂堆重量传感器19、石堆重量传感器20采集各项数据发送至控制系统，控制系统可对车辆洗车次数、车辆洗料次数、车辆回收骨料量进行统计分析，可统计出每辆车每次清洗剩余混凝土所回收的砂子重量和石子重量，同时，通过这个数据，可汇总出每辆车每日/每月/每年所回收的砂子重量和石子重量，和搅拌站每日/每月/每年所回收的砂子重量和石子重量；通过电机电流传感器采集的数据发送至控制系统，可对设备各电机电流值进行统计分析；通过搅拌主楼控制系统中泥浆水的配比和用量，可对泥浆水用量进行统计分析；还包括对设备耗电量进行统计和分析；
③设备故障预警及报警，以数据采集系统采集的各项数据为参数定义报警条件，可实现实时预警及自动防护。可实现湿混凝土回收机5的预警及自动防护，当湿混凝土回收机5的电流值达到预警值时，控制系统发出预警信息，并自动调低湿混凝土回收机5的进料量，以防止湿混凝土回收机5过载；同时可通过设置对设备维护信息、设备保养信息进行报警，如添加润滑油、清洗滤芯、更换叶片等；设备报警信息以手机短信或其他形式通知指定的设备管理人员；
④用户实时查询及远程控制，云服务器2将设备运行的各项数据发送至用户终端3，可通过用户终端3对设备运行状态及数据进行实时查询及远程控制。
本发明的系统为多用户管理系统，提供多级用户权限，不同管理者使用不同资源，以保证系统安全性。手机app、电脑网页等用户终端中设有配件商城、用户论坛等功能模块，用户可通过这些终端上网购买设备配件或沟通交流。本发明的系统基于物联网可对设备运行数据进行大数据分析，提供状态实时监测、云端数据存储、用户实时查询、数据统计分析、设备故障在线诊断、维护保养提醒、远程控制等相关数据服务，以实现设备的集成化、智能化、网络化管理。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (7)
1.一种基于物联网的湿混凝土回收系统，其特征在于：包括有：
设备主体，包括洗车系统、湿混凝土回收机、砂石分离振动筛、旋流分离系统、搅拌池、泥浆水浓度调节罐及控制系统；湿混凝土回收机用于分离砂石料与泥浆水，其进料口连接洗车系统的清洗物排放口；砂石分离振动筛用于将砂石料中的砂料与石料分离，其进料口承接设置于湿混凝土回收机的砂石料出料口下方；旋流分离系统用于对泥浆水中砂料进行二次分离，湿混凝土回收机的泥浆水出口连接至旋流分离系统的进料口，旋流分离系统的砂料出料口连接至湿混凝土回收机；搅拌池用于存放泥浆水待用，旋流分离系统的泥浆水出口连接至搅拌池；泥浆水浓度调节罐的泥浆水进口连接搅拌池的泥浆水出口，泥浆水浓度调节罐的泥浆水出口连接至搅拌主楼；控制系统可通信连接数据采集系统，并连接控制各设备运行；
用于采集各设备信息的数据采集系统，包括有用于采集各车辆信息的车辆信息传感器、用于采集搅拌池液位的液位传感器、用于采集设备各电机电流值的电机电流传感器、设置于搅拌池及泥浆水浓度调节罐内的泥浆水浓度传感器及泥浆水PH值传感器、分别设置于砂堆和石堆处的砂堆重量传感器和石堆重量传感器；
云服务器；用于接收存储设备运行数据，并进行数据统计分析；并将分析后的数据传回控制系统和用户终端；
及用户终端，用于查看设备运行数据，并对设备进行远程控制；
所述车辆信息传感器包括装在搅拌站各车辆上的车辆信息发射传感器及用于接收车辆信息发射传感器发送的车辆信息并发送至控制系统的车辆信息采集传感器；所述数据采集系统还包括用于采集砂石分离振动筛振动值的振动传感器，振动传感器可通信连接控制系统；所述数据采集系统还包括有监控传感器，监控传感器可通信连接控制系统。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的湿混凝土回收系统，其特征在于：所述泥浆水浓度调节罐通过溢流管路连接至搅拌池。
3.如权利要求1所述的一种基于物联网的湿混凝土回收系统，其特征在于：还包括有清水池，清水池出水口连接至泥浆水浓度调节罐。
4.如权利要求1所述的一种基于物联网的湿混凝土回收系统，其特征在于：还包括有备用沉淀池。
5.一种基于权利要求1至4任一所述的基于物联网的湿混凝土回收系统的湿混凝土回收方法，其特征在于：包括以下流程：
①通过洗车系统对废弃湿混凝土进行重新清洗并将清洗排放物送入湿混凝土回收机；
②湿混凝土回收机将清洗排放物中的砂石料和泥浆水进行分离，分离出来的泥浆水送至旋流分离系统，分离出的砂石料送至砂石分离振动筛；
③旋流分离系统对湿混凝土回收机分离出来的泥浆水进行二次分离，泥浆水中的细砂重新回到湿混凝土回收机，除去细砂后的泥浆水送入搅拌池待用；
④砂石分离振动筛将砂石料中的砂料与石料分离；
⑤搅拌池中的泥浆水送入泥浆水浓度调节罐，泥浆水浓度调节罐根据系统需求对泥浆水浓度进行调节，并根据系统需求送至搅拌主楼利用。
6.一种基于权利要求1至4任一所述的基于物联网的湿混凝土回收系统的湿混凝土回收管控方法，其特征在于：包括以下方法：
①设备运行状态监控，通过泥浆水浓度传感器、泥浆水PH值传感器及电机电流传感器，对搅拌池及泥浆水浓度调节罐内的泥浆水浓度、泥浆水PH值及设备各电机运行电流值进行监控，通过监控传感器将监控图像信息发送至控制系统供用户实时监控；并根据采集的数据通过控制系统实现泥浆水浓度自动调节以及对设备运行进行自动控制；
②设备运行数据统计分析，通过车辆信息传感器、砂堆重量传感器、石堆重量传感器采集各项数据发送至控制系统，控制系统可对车辆洗车次数、车辆洗料次数、车辆回收骨料量进行统计分析，通过电机电流传感器采集的数据发送至控制系统，可对设备各电机电流值进行统计分析；
③设备故障预警及报警，以数据采集系统采集的各项数据为参数定义报警条件，可实现实时预警及自动防护；
④用户实时查询及远程控制，云服务器将设备运行的各项数据发送至用户终端，可通过用户终端对设备运行状态及数据进行实时查询及远程控制。
7.如权利要求6所述的湿混凝土回收管控方法，其特征在于：可实现湿混凝土回收机的预警及自动防护，当湿混凝土回收机的电流值达到预警值时，控制系统发出预警信息，并自动调低湿混凝土回收机的进料量，以防止湿混凝土回收机过载。
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