CN110919863A - 混凝土搅拌匀质性的判定方法、装置及控制系统 - Google Patents

混凝土搅拌匀质性的判定方法、装置及控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及工程设备技术领域,公开了一种混凝土搅拌匀质性的判定方法,包括:建立匀质电流样本库;采集混凝土搅拌时的图像样本,通过所述图像样本判断混凝土中石料分布是否均匀;在判断混凝土中石料分布均匀的情况下,连续采集预设时段内搅拌电机的电流值并计算该预设时段内搅拌电机的电流平均值;按照选取规则从所述匀质电流样本库中选取对应的匀质电流,将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求。本发明通过图像识别和匀质电流综合判断混凝土搅拌是否达到匀质性要求,弥补单独采用图像识别或单独采用匀质电流来判断匀质性的误差,保证出料混凝土质量一致性,提高生产效率。

Description

混凝土搅拌匀质性的判定方法、装置及控制系统
技术领域
本发明涉及工程设备技术领域,具体而言,涉及一种混凝土搅拌匀质性的判定方法、装置,以及一种混凝土搅拌控制系统。
背景技术
混凝土,又称为“砼”,是由胶凝材料、骨料、水,以及必要时加入的外加剂按一定比例配制,经均匀搅拌,密实成型,养护硬化而成的一种人工石材。在混凝土搅拌过程中,搅拌的匀质性对新拌混凝土的和易性及硬化混凝土的力学性能、耐久性等性能有着重大的影响。混凝土搅拌匀质性是指混凝土中各原材料组分分布的均匀程度。搅拌混凝土时,搅拌主机无法自动判断搅拌的混凝土是否达到匀质性要求,传统方式是依靠操作工肉眼观察混凝土的干稀程度或混凝土内砂浆流动状态,凭经验来判断混凝土的匀质性;或者,根据所需混凝土的强度和配比,依靠以往的经验人为预设一个搅拌达到匀质性的“搅拌时间”,通过控制“搅拌时间”来满足混凝土的匀质性要求。具体为,当各物料投入搅拌主机后,开始搅拌计时,当搅拌时长达到搅拌时间后,主机卸砼门打开卸料,人为观察混凝土状态来判断是否达到匀质性要求,如没有达到,关闭卸砼门,继续搅拌,并调整下次的“搅拌时间”。为了保证混凝土的匀质性,通常搅拌时间设置较长,当生产混凝土的强度和配比变化时,需依靠经验重新调整预设的“搅拌时间”。
目前,出现了较为先进的判断混凝土均匀性的技术方法,申请号为CN201210091870.5的中国发明专利,公开了一种混凝土搅拌站搅拌控制的方法、装置及系统,该专利提出一种通过识别骨料的像素区域之间的距离来判断混凝土均匀性的方法,该方法能够较好识别粗骨料(石料)的分布均匀性,但是通过粗骨料(石料)之间的间距判断混凝土达到匀质性,仍存在较大的误差。因为混凝土的组成中有粗骨料(石料)、砂、水泥、煤灰、矿粉、水等,混凝土达到匀质性要求,不仅需要粗骨料(石料)分布达到均匀,还需要砂浆(砂、水泥、煤灰、矿粉和水等的混合物)密度分布均匀。因此仅采用粗骨料的像素区域之间的距离来判断混凝土均匀性的误差大,具有局限性,不适用于复杂组分材料的混凝土。
发明内容
本发明的目的是提供一种混凝土搅拌匀质性的判定方法、装置及控制系统,以解决上述的混凝土匀质性判断的问题。
本发明第一方面提供一种混凝土搅拌匀质性的判定方法,所述方法包括:
建立匀质电流样本库;
采集混凝土搅拌时的图像样本,通过所述图像样本判断混凝土中石料分布是否均匀;
在判断混凝土中石料分布均匀的情况下,连续采集预设时段内搅拌电机的电流值并计算该预设时段内搅拌电机的电流平均值;
按照选取规则从所述匀质电流样本库中选取对应的匀质电流,将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求。
进一步地,所述将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求,包括:若所述电流平均值小于或等于所述匀质电流,且所述预设时段内搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则判定混凝土搅拌达到匀质性要求。
进一步地,该方法还包括:在判定混凝土搅拌达到匀质性要求的情况下,将所述电流平均值作为新的匀质电流样本存入所述匀质电流样本库。
进一步地,所述方法还包括:若所述电流平均值大于所述匀质电流,则持续采集搅拌电机的电流值,直到在预设时段内采集的搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则计算所述预设时段内采集的搅拌电机的电流平均值,并将该电流平均值以及与其相对应的混凝土配合比、强度等级和方量作为新的样本存入所述匀质电流样本库。
进一步地,所述建立匀质电流样本库,包括:采集搅拌电机的匀质电流,获取混凝土配合比、方量和强度等级与所述匀质电流的对应关系,建立匀质电流样本库。
进一步地,所述采集搅拌电机的匀质电流包括以下步骤:
S11)采集预设时段内搅拌电机的电流数据;
S12)剔除所述电流数据中的异常值;
S13)判断预设时段内所述电流数据的变化是否在预设电流稳定值范围之内,若预设时段内所述电流数据的变化在预设电流稳定值范围之内,则计算该预设时段内采集的电流数据的平均值,将该平均值作为所述匀质电流。
进一步地,步骤S13)中,若预设时段内所述电流数据的变化不在预设电流稳定值范围之内,则转至步骤S11)。
进一步地,所述采集混凝土搅拌时的图像样本,通过所述图像样本判断混凝土中石料分布是否均匀,包括:
采集混凝土搅拌时的图像样本,通过所述图像样本确定混凝土中石料的图像特征点;
对所述图像样本进行等区块划分,计算各区块内的与石料相对应的图像特征点的数量并将各区块内图像特征点的数量进行对比,以判断各区块内石料分布的相对误差是否在预设的误差范围内;
若所述相对误差在预设的误差范围内,则判断混凝土中石料分布均匀。
本发明第二方面提供一种混凝土搅拌匀质性判定装置,所述装置包括:
电流采集模块,用于:采集搅拌电机的匀质电流,所述搅拌电机的匀质电流用于建立匀质电流样本库;连续采集预设时段内搅拌电机的电流值并计算该预设时段内搅拌电机的电流平均值;
判断模块,用于:按照选取规则从所述匀质电流样本库中选取对应的匀质电流,将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求。
进一步地,所述将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求,包括:若所述电流平均值小于或等于所述匀质电流,且所述预设时段内搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则判定混凝土搅拌达到匀质性要求。
进一步地,所述将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求,还包括:
若所述电流平均值大于所述匀质电流,则持续采集搅拌电机的电流值,直到在预设时段内采集的搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则计算所述预设时段内采集的搅拌电机的电流平均值,并将该电流平均值以及与其相对应的混凝土配合比、强度等级和方量作为新的样本存入所述匀质电流样本库。
本发明第三方面提供一种混凝土搅拌控制系统,所述系统包括:
图像采集模块,用于采集混凝土搅拌时的图像样本;
上位控制装置,用于根据所述图像样本判断混凝土中石料分布是否均匀;
上述的混凝土搅拌匀质性判定装置,用于在混凝土中石料分布均匀的情况下,判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求;
所述上位控制装置还用于在判定混凝土搅拌达到匀质性要求的情况下发送下料的指令;
下位控制装置,用于接收所述上位控制装置发送的下料的指令,根据所述指令,控制出砼门打开进行卸料。
进一步地,所述上位控制装置用于根据所述图像样本判断混凝土中石料分布是否均匀,包括:通过所述图像样本确定混凝土中石料的图像特征点;对所述图像样本进行等区块划分,计算各区块内的与石料相对应的图像特征点的数量并将各区块内图像特征点的数量进行对比,以判断各区块内石料分布的相对误差是否在预设的误差范围内;若所述相对误差在预设的误差范围内,则判断混凝土中石料分布均匀。
本发明第四方面提供一种混凝土搅拌站,包括上述的混凝土搅拌匀质性判定装置,或包括上述的混凝土搅拌控制系统。
本发明提供的技术方案,预先存储生产混凝土的匀质电流样本,建立匀质电流大数据样本库;通过图像识别技术判断不同区块内石料分布的相对误差在预设的误差范围内的情况下,将采集的搅拌电机的电流值与样本库中的匀质电流进行对比分析,从而判断混凝土搅拌是否达到匀质性要求。本发明提供的混凝土搅拌匀质性的判定方法,通过图像识别和匀质电流综合判断混凝土搅拌是否达到匀质性要求,避免单独采用图像识别或单独采用匀质电流来判断匀质性的局限性,弥补单独采用图像识别或单独采用匀质电流来判断匀质性的误差,提高生产效率,保证出料混凝土质量一致性,同时提高作业效率,避免“过搅拌”,节约能源。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式,但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中:
图1是本发明一种实施方式提供的混凝土搅拌匀质性的判定方法的流程图;
图2是本发明一种实施方式提供的混凝土搅拌匀质性的判定方法中采集匀质电流的流程图;
图3是本发明一种实施方式提供的混凝土搅拌匀质性判定装置的框图;
图4是本发明一种可选实施方式提供的混凝土搅拌控制系统的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
定义
混凝土搅拌匀质性是指混凝土中各原材料组分分布的均匀程度。
搅拌主机在搅拌混凝土时,各种原材料(石料、砂料和水泥、煤灰、矿粉、水、外加剂等)刚投入时,各种物料还未完全混合,分布不均匀。因此,搅拌叶片和搅拌轴受到的阻力较大,搅拌叶片和搅拌轴的负载较大,则搅拌电机的电流较大。随着各物料逐渐混合,物料分布越来越均匀,石料在砂浆中均匀分布,砂浆充分包裹石料,在砂浆的润滑作用下,搅拌叶片和搅拌轴受到的阻力越来越小,搅拌电流也越来越小,直到各物料完全混合均匀(达到匀质性要求)时,搅拌电流将在一个电流值区间内稳定,在该电流值区间内上下小幅度波动。该电流值区间内的搅拌电流的平均值定义为“匀质电流”,并且匀质电流的大小与混凝土配合比、方量和强度等级等特性相关。
仅通过“匀质电流”来判断混凝土的匀质性存在一定局限性,因为混凝土搅拌工艺的多样性,例如采用“砂浆裹石”搅拌工艺,先搅拌砂、水泥、水、煤灰矿粉以及外加剂等,再投入石料进行搅拌。如果此时采用“匀质电流”判断混凝土匀质性会存在误差,因为搅拌主机的电流在搅拌砂浆时,会较快达到平稳,投入石料后,搅拌电流又会再次达到平稳,影响匀质电流的判断。
图1是本发明一种实施方式提供的混凝土搅拌匀质性的判定方法的流程图。如图1所示,本发明实施方式提供的一种混凝土搅拌匀质性的判定方法,包括以下步骤:
S1、建立匀质电流样本库。
采集搅拌电机的匀质电流,获取混凝土配合比、方量和强度等级与所述匀质电流的对应关系,建立匀质电流样本库。
如图2所示,本发明实施方式中,采集搅拌电机的匀质电流包括以下步骤:
S11、采集预设时段内搅拌电机的电流数据。
S12、通过滤波模块剔除所述电流数据中的异常值。
S13、判断预设时段内所述电流数据的变化是否在预设电流稳定值范围之内;若预设时段内所述电流数据的变化在预设电流稳定值范围之内,则计算该预设时段内采集的电流数据的平均值,将该平均值作为匀质电流。若预设时段内所述电流数据的变化不在预设电流稳定值范围之内,则转至步骤S11)。
具体为,通过微分模块对电流数据曲线求导,判断电流数据变化趋势。如在预设时段内电流值趋于一个稳定的电流区间,则混凝土搅拌达到匀质要求,计算该预设时段内采集的电流数据的平均值,将该平均值作为匀质电流存入样本库;如在预设时段内电流值还未趋于稳定,则持续采集下一预设时段的电流数据,继续判断,直至搅拌电流趋于稳定。
本实施方式中的样本库,可以是预先存储的生产混凝土的数据样本库,包括混凝土配合比、强度等级以及方量与匀质电流和搅拌时间值的对应关系。在新生产混凝土前,可根据该批次生产的混凝土配合比、方量和强度等级,在样本库中进行筛选,得到与该批次混凝土相似度最高的匀质电流样本。
S2、采集混凝土搅拌时的图像样本,通过所述图像样本确定混凝土中石料的图像特征点。
本发明实施方式中,可在混凝土搅拌站的主机内安装图像采集设备,例如:高清晰的摄像头,该摄像头与上位控制装置连接,从而,上位控制装置可通过图像采集设备采集到混凝土搅拌站的主机内混凝土的图像样本。上位控制装置可实时采集到主机内混凝土的相关图像,获得多帧图像,从中选择任意一帧图像确定为主机内混凝土的图像样本;或者只采集一帧图像将其确定为主机内混凝土的图像样本。
混凝土搅拌均匀后,在不同尺度层面上可以看作是“分散相+连续相”的组合,即骨料和砂浆组成的二相材料。因此,对图像进行二值化处理,通过灰度或色度的变化在数字图像中的准确体现,将骨料和砂浆直接以黑白区分,可确定与混凝土中骨料对应的像素区域,以及与沙浆对应的像素区域。即对图像样本进行灰度化处理后,将每个像素点的灰度值与设定的阈值区域进行比较,根据比较结果,确定与混凝土中粗骨料(即石料)对应的像素区域,以识别图像中石料的图像特征点。
由于粗骨料(石料)在搅拌时能够较快达到均匀,而砂、水泥、水、煤灰矿粉以及外加剂搅拌时,需等待泥、水、外加剂等化学作用充分反应后(水化反应),才能最终达到匀质要求。仅采用图像识别可判断粗骨料(石料)的分布均匀性,但无法判断砂浆的密度分布,存在局限性,因此,需结合“匀质电流”来综合判断。
S3、对所述图像样本进行等区块划分,计算各区块内的与石料相对应的图像特征点的数量并将各区块内图像特征点的数量进行对比,以判断各区块内石料分布的相对误差是否在预设的误差范围内。
将步骤S2中采集的图像样本进行等区块划分,例如将图像样本划分为A、B、C三个相同大小的区块,分别计算A、B、C三个区块内石料的图像特征点的数量,将A、B、C的图像特征点数量进行两两对比,即将A中图像特征点的数量与B中图像特征点的数量进行对比,将B中图像特征点的数量与C中图像特征点的数量进行对比,将C中图像特征点的数量与A中图像特征点的数量进行对比,计算得到相对误差的百分比(计算方式例如:(A-B/A+B)*100%;(B-C/B+C)*100%;(C-A/C+A)*100%)。本实施方式中,不同区块内石料分布的预设误差范围优选为-5%至5%,即不同区块内石料分布的相对误差需小于5%,以此作为混凝土到达匀质性的初步判断。若不同区块内石料分布的相对误差不在预设的误差范围内(大于5%),则转至步骤S2,继续采集混凝土搅拌时的图像样本。
S4、若所述相对误差在预设的误差范围内,则连续采集预设时段内搅拌电机的电流值并计算该预设时段内搅拌电机的电流平均值。
启动混凝土搅拌后,通过图像采集对比粗骨料(石料)的分布均匀性,当不同区块内石料分布的相对误差小于5%时,开始采集搅拌电机的电流值,例如预设时段设置为3秒,采集3秒内搅拌电机的电流数据,并计算3秒内搅拌电机的电流平均值。
S5、按照选取规则从所述匀质电流样本库中选取对应的匀质电流,将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求。
由于在所述匀质电流样本库中建立了混凝土配合比、强度等级、一罐次混凝土的方量与匀质电流的对应关系。因此,可根据需要生产的混凝土的配合比(各原材料的含量)、混凝土强度等级以及一罐次混凝土的方量等参数从所述匀质电流样本库中筛选相似度最高的样本,选取该样本对应的匀质电流。其中,筛选的规则优选为:首先筛选生产的混凝土的强度等级相同样本项,然后在筛选出的项中,筛选相同的生产方量的样本项,然后对混凝土的配合比重量逐个进行筛选(石料重量、砂料重量、水泥重量、煤灰、矿粉、外加剂、水),选出最接近的样本。
通过上述方法从步骤S1的匀质电流样本库中筛选得到与该混凝土相似度最高的样本中的匀质电流,将步骤S4中采集的搅拌电机的电流平均值与该匀质电流进行对比,分析其差异,以判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求。
S51、若所述电流平均值小于所述匀质电流,且所述预设时段内搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则判定混凝土搅拌达到匀质性要求。并且,将所述电流平均值作为新的匀质电流样本存入所述匀质电流样本库。
例如,3秒内搅拌电机的电流平均值小于匀质电流,而且3秒内搅拌电机的电流值均在预设稳定值范围以内(即电流曲线平滑或在非常小的范围内上下波动,可认为此时段的电流稳定),则判定混凝土搅拌达到匀质性要求。同时,将这3秒内搅拌电机的电流平均值作为新的匀质电流样本存入所述匀质电流样本库,以修正样本库中相对应的匀质电流数据。
S52、若所述电流平均值等于所述匀质电流,且所述预设时段内搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内(即电流曲线平滑或在非常小的范围内上下波动,可认为此时段的电流稳定),则判定混凝土搅拌达到匀质性要求。
S53、若所述电流平均值大于所述匀质电流,则持续采集搅拌电机的电流值,直到在预设时段内采集的搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则计算所述预设时段内采集的搅拌电机的电流平均值,并将该电流平均值以及与其相对应的混凝土配合比、强度等级和方量作为新的样本存入所述匀质电流样本库。
例如,3秒内搅拌电机的电流平均值大于匀质电流,则继续采集下一个3秒时间内搅拌电机的电流值,直到在第N(N为正整数)个3秒时段内搅拌电机的电流值在预设稳定值范围以内(即电流曲线平滑或在非常小的范围内上下波动,可认为此时段的电流稳定),则确定混凝土搅拌达到匀质性要求。同时,计算这3秒内搅拌电机的电流平均值,将该电流平均值以及与其相对应的混凝土配合比、强度等级和方量作为新的样本存入所述匀质电流样本库。
步骤S1所述的匀质电流样本库中的匀质电流可以看作是以往生产的混凝土搅拌到达匀质性要求时搅拌电机的电流值。通过步骤S51得到的新的匀质电流以修订匀质电流样本库中对应的匀质电流,使其更精确;通过步骤S53得到的新的匀质电流样本,即将新生产的混凝土配合比、强度等级、方量,以及与其相对应的匀质电流和搅拌时间组成的样本作为新增样本,存储到匀质电流样本库中。通过以上方式对匀质电流样本库进行修订反馈,以丰富样本库,提高样本库的样本数量,生产时间越长,样本累积量越大,使混凝土匀质电流和搅拌时间的判断更精确。
本发明实施方式提供的混凝土搅拌匀质性的判定方法,通过图像识别和匀质电流综合判断混凝土搅拌是否达到匀质性要求,避免单独采用图像识别或单独采用匀质电流来判断匀质性的局限性,弥补单独采用图像识别或单独采用匀质电流来判断匀质性的误差,提高生产效率,保证出料混凝土质量一致性,同时提高作业效率,避免“过搅拌”,节约能源。
图3是本发明一种实施方式提供的混凝土搅拌匀质性判定装置的框图。如图3所示,在本发明一种实施方式中,混凝土搅拌匀质性判定装置包括:电流采集模块和判断模块。
所述电流采集模块,用于:采集搅拌电机的匀质电流,所述搅拌电机的匀质电流用于建立匀质电流样本库;连续采集预设时段内搅拌电机的电流值并计算该预设时段内搅拌电机的电流平均值。
所述判断模块,用于:按照选取规则从所述匀质电流样本库中选取对应的匀质电流,将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求。
所述将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求,包括:
若所述电流平均值小于或等于所述匀质电流,且所述预设时段内搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则判定混凝土搅拌达到匀质性要求。
若所述电流平均值大于所述匀质电流,则持续采集搅拌电机的电流值,直到在预设时段内采集的搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则计算所述预设时段内采集的搅拌电机的电流平均值,并将该电流平均值以及与其相对应的混凝土配合比、强度等级和方量作为新的样本存入所述匀质电流样本库。
图4是本发明一种可选实施方式提供的混凝土搅拌控制系统的框图。如图4所示,在本发明一种实施方式中,混凝土搅拌控制系统包括图像采集模块、上位控制装置、下位控制装置以及上述的混凝土搅拌匀质性判定装置。
所述图像采集模块,用于采集混凝土搅拌时的图像样本;
所述上位控制装置,用于根据所述图像样本判断混凝土中石料分布是否均匀;
所述上述的混凝土搅拌匀质性判定装置,用于在混凝土中石料分布均匀的情况下,判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求;
所述上位控制装置还用于在判定混凝土搅拌达到匀质性要求的情况下发送下料的指令;
所述下位控制装置,用于接收所述上位控制装置发送的下料的指令,根据所述指令,控制出砼门打开进行卸料。
本实施方式中,所述上位控制装置判断混凝土中石料分布是否均匀,包括:通过所述图像样本确定混凝土中石料的图像特征点;对所述图像样本进行等区块划分,计算各区块内的与石料相对应的图像特征点的数量并将各区块内图像特征点的数量进行对比,以判断各区块内石料分布的相对误差是否在预设的误差范围内;若所述相对误差在预设的误差范围内,则判断混凝土中石料分布均匀。
本发明实施方式还提供一种混凝土搅拌站,包括上述的混凝土搅拌匀质性判定装置,或包括上述的混凝土搅拌控制系统。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式,但是,本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施方式的技术构思范围内,可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (14)

1.一种混凝土搅拌匀质性的判定方法,其特征在于,所述方法包括:
建立匀质电流样本库;
采集混凝土搅拌时的图像样本,通过所述图像样本判断混凝土中石料分布是否均匀;
在判断混凝土中石料分布均匀的情况下,连续采集预设时段内搅拌电机的电流值并计算该预设时段内搅拌电机的电流平均值;
按照选取规则从所述匀质电流样本库中选取对应的匀质电流,将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求。
2.根据权利要求1所述的混凝土搅拌匀质性的判定方法,其特征在于,所述将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求,包括:
若所述电流平均值小于或等于所述匀质电流,且所述预设时段内搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则判定混凝土搅拌达到匀质性要求。
3.根据权利要求2所述的混凝土搅拌匀质性的判定方法,其特征在于,该方法还包括:在判定混凝土搅拌达到匀质性要求的情况下,将所述电流平均值作为新的匀质电流样本存入所述匀质电流样本库。
4.根据权利要求2所述的混凝土搅拌匀质性的判定方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述电流平均值大于所述匀质电流,则持续采集搅拌电机的电流值,直到在预设时段内采集的搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则计算所述预设时段内采集的搅拌电机的电流平均值,并将该电流平均值以及与其相对应的混凝土配合比、强度等级和方量作为新的样本存入所述匀质电流样本库。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的混凝土搅拌匀质性的判定方法,其特征在于,所述建立匀质电流样本库,包括:
采集搅拌电机的匀质电流,获取混凝土配合比、方量和强度等级与所述匀质电流的对应关系,建立匀质电流样本库。
6.根据权利要求5所述的混凝土搅拌匀质性的判定方法,其特征在于,所述采集搅拌电机的匀质电流包括以下步骤:
S11)采集预设时段内搅拌电机的电流数据;
S12)剔除所述电流数据中的异常值;
S13)判断预设时段内所述电流数据的变化是否在预设电流稳定值范围之内,若预设时段内所述电流数据的变化在预设电流稳定值范围之内,则计算该预设时段内采集的电流数据的平均值,将该平均值作为所述匀质电流。
7.根据权利要求6所述的混凝土搅拌匀质性的判定方法,其特征在于,步骤S13)中,若预设时段内所述电流数据的变化不在预设电流稳定值范围之内,则转至步骤S11)。
8.根据权利要求1所述的混凝土搅拌匀质性的判定方法,其特征在于,所述采集混凝土搅拌时的图像样本,通过所述图像样本判断混凝土中石料分布是否均匀,包括:
采集混凝土搅拌时的图像样本,通过所述图像样本确定混凝土中石料的图像特征点;
对所述图像样本进行等区块划分,计算各区块内的与石料相对应的图像特征点的数量并将各区块内图像特征点的数量进行对比,以判断各区块内石料分布的相对误差是否在预设的误差范围内;
若所述相对误差在预设的误差范围内,则判断混凝土中石料分布均匀。
9.一种混凝土搅拌匀质性判定装置,其特征在于,所述装置包括:
电流采集模块,用于:采集搅拌电机的匀质电流,所述搅拌电机的匀质电流用于建立匀质电流样本库;连续采集预设时段内搅拌电机的电流值并计算该预设时段内搅拌电机的电流平均值;
判断模块,用于:按照选取规则从所述匀质电流样本库中选取对应的匀质电流,将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求。
10.根据权利要求9所述的混凝土搅拌匀质性判定装置,其特征在于,
所述将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求,包括:
若所述电流平均值小于或等于所述匀质电流,且所述预设时段内搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则判定混凝土搅拌达到匀质性要求。
11.根据权利要求10所述的混凝土搅拌匀质性判定装置,其特征在于,
所述将所述电流平均值与所述匀质电流进行对比,根据对比结果判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求,还包括:
若所述电流平均值大于所述匀质电流,则持续采集搅拌电机的电流值,直到在预设时段内采集的搅拌电机的电流值均在预设电流稳定值范围以内,则计算所述预设时段内采集的搅拌电机的电流平均值,并将该电流平均值以及与其相对应的混凝土配合比、强度等级和方量作为新的样本存入所述匀质电流样本库。
12.一种混凝土搅拌控制系统,其特征在于,所述系统包括:
图像采集模块,用于采集混凝土搅拌时的图像样本;
上位控制装置,用于根据所述图像样本判断混凝土中石料分布是否均匀;
权利要求9-11中任一项所述的混凝土搅拌匀质性判定装置,用于在混凝土中石料分布均匀的情况下,判定混凝土搅拌是否达到匀质性要求;
所述上位控制装置还用于在判定混凝土搅拌达到匀质性要求的情况下发送下料的指令;
下位控制装置,用于接收所述上位控制装置发送的下料的指令,根据所述指令,控制出砼门打开进行卸料。
13.根据权利要求12所述的混凝土搅拌控制系统,其特征在于,所述上位控制装置用于根据所述图像样本判断混凝土中石料分布是否均匀,包括:
通过所述图像样本确定混凝土中石料的图像特征点;对所述图像样本进行等区块划分,计算各区块内的与石料相对应的图像特征点的数量并将各区块内图像特征点的数量进行对比,以判断各区块内石料分布的相对误差是否在预设的误差范围内;若所述相对误差在预设的误差范围内,则判断混凝土中石料分布均匀。
14.一种混凝土搅拌站,其特征在于,包括权利要求9-11中任一项所述的混凝土搅拌匀质性判定装置,或包括权利要求12-13所述的混凝土搅拌控制系统。
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