CN113244849B - 基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法及系统，冷料仓皮带给料器给料控制方法包括：获取试验数据；试验数据包括多组冷‑热料仓供需数据集，每组冷‑热料仓供需数据集包括多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比及对应的试验冷料仓皮带给料器转速；根据试验数据对前向反馈神经网络进行训练，得到质量比‑转速模型；基于质量比‑转速模型，根据当前各规格热料仓的集料质量比，得到对应的冷料仓皮带给料器转速；控制对应的冷料仓的皮带给料器按对应的转速稳定运行，向当前各规格热料仓运输集料。保证了拌合楼冷料供应能力与热料需求的平衡，减少溢料造成的集料资源浪费，并降低因等料造成的拌合楼产能损耗。

Description

基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法及系统

技术领域

本发明涉及沥青拌合楼控制领域，特别是涉及一种基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法及系统。

背景技术

沥青混合料施工过程中，由于沥青拌合楼的性能、冷料仓给料器运行参数、热料仓筛分系统效率等因素的综合影响，当沥青拌合楼任意一个热料仓满仓时(恰好不发生溢料，其余热料仓也未发生等料)，沥青拌合楼不会发生溢料、等料，但各个热料仓中集料的重量比例也很难恰好接近或等于设计的生产配合比，生产的沥青混合料不符合期望的设计级配，若从管理上要求拌合楼按照设计生产配合比来配置不同热料仓中集料重量比例，则又必将导致沥青拌合楼中部分热料仓在发生频繁溢料、等料。溢料、等料本质上是拌合楼冷料供应与沥青拌和楼生产期望沥青混合料的热料需求不平衡。

为解决拌合楼冷热料供需平衡的问题，相关学者在拌合楼冷料仓给料器转速流量关系标定方面开展了大量研究工作，从冷料供应方面实现了为沥青拌合楼提供合成级配符合目标级配的不同规格冷料的目的，但沥青拌合楼生产符合期望目标级配的沥青混合料存在对不同热料仓热料重量比例的明确需求，已有研究工作将冷料供应和热料需求割裂开来，无法真正意义上解决沥青拌合楼冷热料供需平衡问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法及系统，可确保拌合楼冷料供应能力与热料需求的平衡，减少溢料造成的集料资源浪费，并降低因等料造成的拌合楼产能损耗。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法，所述基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法包括：

获取试验数据；所述试验数据包括多组冷-热料仓供需数据集，每组冷-热料仓供需数据集包括多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比及对应的试验冷料仓皮带给料器转速；

根据所述试验数据，对前向反馈神经网络进行训练，得到质量比-转速模型；

获取当前各规格热料仓的集料质量比；

基于所述质量比-转速模型，根据所述当前各规格热料仓的集料质量比，得到与所述当前各规格热料仓的集料质量比对应的冷料仓皮带给料器转速；

控制与所述当前各规格热料仓对应的冷料仓的皮带给料器按照所述冷料仓皮带给料器转速稳定运行，以向所述当前各规格热料仓运输集料，使得所述当前各规格热料仓与对应的冷料仓集料供需平衡。

可选地，所述多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比的确定方法具体包括：

针对各规格的冷料仓，获取多对所述冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量；

根据所述多对冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量，得到流量-转速关系模型；

基于所述流量-转速关系模型，根据当前各规格冷料仓的集料流量，得到当前各规格冷料仓的皮带给料器转速；

根据所述当前各规格冷料仓的皮带给料器转速，控制对应规格的冷料仓皮带给料器稳定运行，向对应的热料仓运输集料；

获取在各规格热料仓均未溢料也未等料时的试验热料仓集料质量比。

可选地，所述根据多对所述冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量，得到流量-转速关系模型，具体包括：

在冷料仓皮带给料器的送料皮带上标记取样长度；

获取所述送料皮带的运行速度；

根据所述取样长度及所述运行速度，确定所述送料皮带上的集料重量；

根据所述取样长度、运行速度及集料重量，得到对应的集料流量；

根据所述取样长度、运行速度、集料重量以及对应的集料流量，得到转速-流量关系模型。

可选地，根据以下公式，确定流量-转速关系模型：

P＝mV(1-ω)(1-γ)/3.6S；

其中，P为集料流量，m为集料重量，V为冷料仓皮带给料器的运行速度，ω为集料含水率，γ为热料仓除尘滤，S为取样长度。

可选地，所述获取当前各规格热料仓的集料质量比，具体包括：

获取多个规格冷料仓的集料单档筛分级配以及多个规格热料仓的集料单档筛分级配；

根据所述多个规格冷料仓的集料单档筛分级配，确定对应的目标配合比；

根据所述多个规格热料仓的集料单档筛分级配以及对应的目标配合比，得到当前各规格热料仓的集料质量比；所述热料仓的规格与所述冷料仓的规格对应。

为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

一种基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制系统，所述基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制系统包括：

试验数据采集单元，用于获取试验数据；所述试验数据包括多组冷-热料仓供需数据集，每组冷-热料仓供需数据集包括多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比及对应的试验冷料仓皮带给料器转速；

训练单元，与所述试验数据采集单元连接，用于根据所述试验数据，对前向反馈神经网络进行训练，得到转速-质量比模型；

质量比获取单元，用于获取当前各规格热料仓的集料质量比；

转速确定单元，分别与所述训练单元及所述质量比获取单元连接，用于基于所述转速-质量比模型，根据所述当前各规格热料仓的集料质量比，得到与所述当前各规格热料仓的集料质量比对应的冷料仓皮带给料器转速；

控制单元，与所述转速确定单元连接，用于控制与所述当前各规格热料仓对应的冷料仓的皮带给料器按照所述冷料仓皮带给料器转速稳定运行，以向所述当前各规格热料仓运输集料，使得所述当前各规格热料仓与对应的冷料仓集料供需平衡。

可选地，所述试验数据采集单元包括：

各规格冷料仓数据采集模块，用于针对各规格的冷料仓，获取多对所述冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量；

构建模块，与所述各规格冷料仓数据采集模块连接，用于根据所述多对冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量，得到流量-转速关系模型；

转速确定模块，与所述构建模块连接，用于基于所述流量-转速关系模型，根据当前各规格冷料仓的集料流量，得到当前各规格冷料仓的皮带给料器转速；

控制模块，与所述转速确定模块连接，用于根据所述当前各规格冷料仓的皮带给料器转速，控制对应规格的冷料仓皮带给料器稳定运行，向对应的热料仓运输集料；

试验质量比确定模块，与所述控制模块连接，用于获取在各规格热料仓均未溢料也未等料时的试验热料仓集料质量比。

可选地，所述构建模块包括：

标记子模块，用于在冷料仓皮带给料器的送料皮带上标记取样长度；

速度获取子模块，与所述标记子模块连接，用于获取所述送料皮带的运行速度；

重量确定子模块，分别与所述标记子模块及所述速度获取子模块连接，用于根据所述取样长度及所述运行速度，确定送料皮带上的集料重量；

流量确定子模块，分别与所述标记子模块、所述速度获取子模块及所述重量确定子模块连接，用于根据所述取样长度、运行速度及集料重量，得到对应的集料流量；

模型确定子模块，分别与所述标记子模块、所述速度获取子模块、所述重量确定子模块及所述流量确定子模块连接，用于根据所述取样长度、运行速度、集料重量及对应的集料流量，得到转速-流量关系模型。

可选地，根据以下公式，确定流量-转速关系模型：

P＝mV(1-ω)(1-γ)/3.6S；

其中，P为集料流量，m为集料重量，V为冷料仓皮带给料器的运行速度，ω为集料含水率，γ为热料仓除尘滤，S为取样长度。

可选地，所述质量比获取单元包括：

单档筛分级配获取模块，用于获取多个规格冷料仓的集料单档筛分级配以及多个规格热料仓的集料单档筛分级配；

目标配合比确定模块，与所述单档筛分级配获取模块连接，用于根据所述多个规格冷料仓的集料单档筛分级配，确定对应的目标配合比；

质量比确定模块，分别与所述单档筛分级配获取模块及所述目标配合比确定模块连接，用于根据所述多个规格热料仓的集料单档筛分级配以及对应的目标配合比，得到当前各规格热料仓的集料质量比；所述热料仓的规格与所述冷料仓的规格对应。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：通过获取多组冷-热料仓供需数据集，每组冷-热料仓供需数据集包括多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比及对应的试验冷料仓皮带给料器转速，根据试验数据对前向反馈神经网络进行训练，得到质量比-转速模型；再基于质量比-转速模型，根据当前各规格热料仓的集料质量比，得到与当前各规格热料仓的集料质量比对应的冷料仓皮带给料器转速；控制与当前各规格热料仓对应的冷料仓的皮带给料器按照冷料仓皮带给料器转速稳定运行，以向当前各规格热料仓运输集料。通过热料仓需求侧的集料质量比，对冷料仓供应侧的皮带给料器转速进行控制，保证了拌合楼冷料供应能力与热料需求的平衡，减少溢料造成的集料资源浪费，并降低因等料造成的拌合楼产能损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法的流程图；

图2为确定多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比的流程图；

图3为确定当前各规格热料仓的集料质量比的流程图；

图4为前向反馈神经网络的结构示意图；

图5为SMA-10目标级配曲线示意图；

图6为不同冷料仓皮带给料器转速-流量关系示意图；

图7为热料仓合成级配与目标级配不同筛孔通过率偏差分布示意图；

图8为沥青拌和楼冷热料供需平衡状态示意图；

图9为本发明基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制系统的模块结构示意图。

符号说明：

试验数据采集单元-1，训练单元-2，质量比获取单元-3，转速确定单元-4，控制单元-5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法及系统，通过获取多组冷-热料仓供需数据集，每组冷-热料仓供需数据集包括多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比及对应的试验冷料仓皮带给料器转速，根据试验数据对前向反馈神经网络进行训练，得到质量比-转速模型；再基于质量比-转速模型，根据当前各规格热料仓的集料质量比，得到与当前各规格热料仓的集料质量比对应的冷料仓皮带给料器转速；控制与当前各规格热料仓对应的冷料仓的皮带给料器按照冷料仓皮带给料器转速稳定运行，以向当前各规格热料仓运输集料。通过热料仓需求侧的集料质量比，对冷料仓供应侧的皮带给料器转速进行控制，保证了拌合楼冷料供应能力与热料需求的平衡，减少溢料造成的集料资源浪费，并降低因等料造成的拌合楼产能损耗。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法包括：

S1：获取试验数据；所述试验数据包括多组冷-热料仓供需数据集，每组冷-热料仓供需数据集包括多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比及对应的试验冷料仓皮带给料器转速。

S2：根据所述试验数据，对前向反馈神经网络进行训练，得到质量比-转速模型。

S3：获取当前各规格热料仓的集料质量比。具体地，所述当前各规格热料仓的集料质量比为生产配合比。

S4：基于所述质量比-转速模型，根据所述当前各规格热料仓的集料质量比，得到与所述当前各规格热料仓的集料质量比对应的冷料仓皮带给料器转速。

S5：控制与所述当前各规格热料仓对应的冷料仓的皮带给料器按照所述冷料仓皮带给料器转速稳定运行，以向所述当前各规格热料仓运输集料，使得所述当前各规格热料仓与对应的冷料仓集料供需平衡。

具体地，如图2所示，所述多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比的确定方法具体包括：

S11：针对各规格的冷料仓，获取多对所述冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量。

S12：根据所述多对冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量，得到流量-转速关系模型。

S13：基于所述流量-转速关系模型，根据当前各规格冷料仓的集料流量，得到当前各规格冷料仓的皮带给料器转速。具体地，根据设定的拌合楼产能和目标配合比，得到当前各规格冷料仓的集料流量。

S14：根据所述当前各规格冷料仓的皮带给料器转速，控制对应规格的冷料仓皮带给料器稳定运行，向对应的热料仓运输集料。

S15：获取在各规格热料仓均未溢料也未等料时的试验热料仓集料质量比。具体地，当冷料仓皮带给料器稳定运行后，可从拌合楼的计量显示系统中获得每个热料仓中集料的质量，计算得到不同热料仓中集料的质量比。

可选地，S12：根据所述多对冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量，得到流量-转速关系模型，具体包括：

在冷料仓皮带给料器的送料皮带上标记取样长度。

获取所述送料皮带的运行速度。具体包括：当送料皮带正常运行时，测定皮带上事先做好的标记，通过确定距离L的时间t，计算运行速度V＝L/t。

根据所述取样长度及所述运行速度，确定所述送料皮带上的集料重量。具体包括：将各冷料仓依次以不同速度供料，当所确定取样长度上的料平稳后停止供料，取下取样长度内的集料并称重记录。

根据所述取样长度、运行速度及集料重量，得到对应的集料流量。

根据所述取样长度、运行速度、集料重量以及对应的集料流量，得到转速-流量关系模型。

优选地，根据以下公式，确定流量-转速关系模型：

P＝mV(1-ω)(1-γ)/3.6S；

其中，P为集料流量，m为集料重量，V为冷料仓皮带给料器的运行速度，ω为集料含水率，γ为热料仓除尘滤，S为取样长度。

由于集料进入干燥滚筒但并未加热，因此，需要考虑集料含水率以及热料仓机械除尘滤的影响。施工过程中加强集料含水率及拌和楼除尘效率的检测，根据检测结果及时对流量-转速关系模型进行修正。

另外，原材料规格直接影响皮带转速与流量的关系，对于不同批次的集料，应重视原材料单档集料规格的检测，若不同批次集料级配出现变异时，需重新进行动态标定。

进一步地，如图3所示，S3：获取当前各规格热料仓的集料质量比，具体包括：

S31：获取多个规格冷料仓的集料单档筛分级配以及多个规格热料仓的集料单档筛分级配。

S32：根据所述多个规格冷料仓的集料单档筛分级配，确定对应的目标配合比。在本实施例中，通过试算方式得到集料的掺配比例，即目标配合比。

S33：根据所述多个规格热料仓的集料单档筛分级配以及对应的目标配合比，得到当前各规格热料仓的集料质量比；所述热料仓的规格与所述冷料仓的规格对应。

此外，热料仓等料或溢料与填料的关系较小，因此，填料(矿粉、水泥)的掺配比例与目标配合比一致。

具体地，根据筛孔尺寸和不同规格集料通过筛孔的百分率，得到多个规格冷料仓的集料单档筛分级配。如表1所示：

表1集料单档筛分级配

根据不同规格热料仓中集料级配进行多次级配筛分，得到多个规格热料仓的集料单档筛分级配。如表2所示：

表2热料仓集料单档筛分级配

为了提高控制精度，本发明在获取数据之前，对沥青混合料所需的沥青、集料、填料(矿粉、水泥)等进行性能指标检测。

此外，如图4所示，前向反馈神经网络包括输入层、隐含层和输出层。试验热料仓集料质量比作为输入，试验冷料仓皮带给料器转速为输出。冷料仓皮带给料器的转速和热料仓集料质量比均由拌合楼现场试验得到，通过改变不同冷料仓皮带给料器的转速，当任意一个热料仓恰好满仓而未溢料且其他热料仓未满仓时，读取计量系统各个热料仓中集料的重量，并计算得到各个热料仓集料质量比。在本实施例中，共采集200条数据。前向反馈神经网络在200组数据中选择90％数据作为网络训练集数据，10％作为验证数据，经反复尝试得到最优神经网络拓扑结构为3-2-3。神经网络的训练精度设置为0.01，学习率为0.005，最大训练步数为2700。前向反馈神经网络的误差精度R²为0.787。

沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。第一阶段——目标配比设计阶段：目的是确定已有集料的配合比，并通过试验确定最佳沥青用量；第二阶段——生产配比设计阶段：目地是确定各热料仓集料进入拌和室的比例，并检验确定最佳沥青用量；第三阶段——生产配比验证阶段：目的是为随后的正式生产提供经验和数据。

1、目标配合比设计基本上是在试验室内完成的，是混合料组成设计的基础性工作，包括原材料试验、混合料组成设计试验和验证试验，在此基础上提出的配合比例称为目标配合比。具体设计步骤：混合料类型与级配范围的确定；原材料的选择与确定；集料级配选用；进行马歇尔试验；路用性能检验；最佳沥青用量确定。

2、生产配合比调整要结合拌和楼进行，目前我国沥青混合料生产配合比设计方法中涉及的间歇式拌和楼，要对集料进行加热、筛分，而后在各热料仓称重、回配，回配的比例，就是生产配合比。由于各热料仓集料的配合比例，与目标配合比各集料的配合比例会有所不同，就需要通过试验确定各热料仓集料的配合比例，现场称二次级配。具体设计步骤：冷料仓流量的调整；确定各热料仓集料配合比例；确定沥青用量。

3、目标配合比是在试验室完成的，生产配合比虽然启动了拌和楼，但没有正式拌料，生产标准配合比设计阶段需要正式拌料，并铺筑试验路。同时对配合比作进一步的调整，并最终将配合比确定下来，作为生产控制和质量检验的依据，此配合比称为生产标准配合比。生产标准配合比是主要解决两方面的问题：确定拌和温度和进行混合料材料、性能分析。

本实施例以SMA-10沥青混合料的生产配合比设计为例，对本发明基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法的有效性进行验证：

(1)对沥青混合料所需的沥青、集料、填料等进行性能指标检测。

(2)检测集料、填料的单档筛分级配。

(3)根据SMA-10的混合料级配控制标准范围，以及集料的单档筛分级配，通过试算方式得到集料与填料的掺配比例6～9mm：4～6mm：0～2mm：矿粉：水泥＝68％:11％:11％:8％:2％，即SMA-10的目标配合比，并得到目标配合比对应的目标级配见表3。

表3目标级配

试算的标准是确保混合料的目标级配数据曲线处于SMA-10级配控制标准范围的上限曲线和下限曲线之间，如图5所示。

(4)对各冷料仓在不同转速频率下的产量建立线性方程，通过线性方程回归，计算正常施工时不同拌和楼设定产量和目标配合比下对应的皮带电机的转速，以确保冷料皮带以目标配合比进行供料。

通过现场标定得到6～9mm、4～6mm、0～2mm三个冷料仓皮带给料器的转速(频率)流量关系曲线，如图6所示。对应的皮带给料器转速(频率)与集料流量的关系见式(1)～式(3)：

R₀₂＝0.369q₀₂-0.397，R²＝1 (1)

R₄₆＝0.355q₄₆+0.288，R²＝1 (2)

R₆₉＝0.252q₆₉+2.073，R²＝1 (3)

式中，R₀₂、R₄₆、R₆₉分别为0～2mm、4～6mm、6～9mm规格冷料仓皮带给料器转速(频率)，Hz；q₀₂、q₄₆、q₆₉分别为0～2mm、4～6mm、6～9mm规格的集料流量，t/h。

(5)根据沥青拌合楼的产能上限，确定沥青拌合楼的实际产能为240t/h，结合SMA-10沥青混合料目标配合比可知：0～2mm冷料仓的供料流量为240t/h×11％＝26.4t/h，代入式(1)可知0～2mm冷料仓皮带给料器转速(频率)约为9.34Hz；4～6mm冷料仓的供料流量为240t/h×11％＝26.4t/h，代入式(2)可知4～6mm冷料仓皮带给料器转速(频率)约为9.66Hz；6～9mm冷料仓的供料流量为240t/h×68％＝163.2t/h，代入式(3)可知6～9mm冷料仓皮带给料器转速(频率)约为43.19Hz。

(6)拌和楼不同冷料仓皮带给料器连续稳定运行拌和楼至任意一个热料仓的系统表显储量满仓而未溢料时，可从显示系统中获得每个热料仓中集料的质量，计算得到不同热料仓中集料的质量比例。通过多次测试得到6～9mm、4～6mm、0～2mm热料仓中集料质量比例均值分别为69％、12％、9％。

(7)根据多个规格热料仓的集料单档筛分级配和目标级配，试算得到SMA-10的设计生产配合比为6～9mm：4～6mm：0～2mm＝73％:5％:12％。

(8)对比分析通过热料仓的集料单档筛分级配和目标级配试算得到的设计生产配合比，与经过冷料仓供应能力标定转速并稳定运行得到的各个热料仓均不发生等料、溢料情况下的热料仓中集料质量比例，存在明显的差异，见表4。

表4热料仓集料质量级配及与目标级配的偏差

目标级配曲线是标准参照，以往的设计没有考虑冷料仓的供应能力，各个冷料仓上料主要根据经验，以不同热料仓按不同的集料比例混合得到的级配与目标级配非常接近为标准，通过经验法不断尝试得到的。表中的②与目标级配相差更多，但是是更想得到的状态，因为②是考虑了冷料仓供应能力通过自然状态得到的生产级配。

(9)通过质量比-转速模型，计算得到当生产配合比为6～9mm：4～6mm：0～2mm＝73％:5％:12％时，6～9mm、4～6mm、0～2mm三个冷料仓皮带给料器的转速(频率)分别为52.42Hz、11.76Hz、11.53Hz。通过式(1)～式(3)，可计算得到此时拌合楼的实际产能为293t/h，相比预先设定的240t/h，可知沥青拌合楼实现冷热料供需平衡后沥青拌合楼的生产效率和产能将提高约22.1％。

如图7所示，冷热料供需平衡时热料仓合成级配与目标级配不同筛孔通过率偏差范围0.16％～4.01％(绝对值)，通过率偏差均值为1.09％(绝对值)，相对于冷热料供需不平衡时不同规格热料仓集料的合成级配与目标级配不同筛孔通过率偏差的均值降低了约43.5％。

在给定的目标配合比和冷料仓皮带给料器转速(频率)条件下，设计生产级配与目标级配的整体差异较小，不同筛孔通过率偏差范围0.01％～4.03％(绝对值)，通过率偏差均值为1.04％(绝对值)，但设计生产级配对应的集料比例与拌合楼冷料仓稳定供应后的热料仓用料比例存在差异，沥青混合料生产过程中势必会发生明显的等料、溢料问题。若要确保拌合楼不发生热料仓等料、溢料问题，依据冷料仓稳定供应后热料仓用料比例合成的冷料仓供应生产级配与设计的目标级配偏差较明显，不同筛孔通过率偏差范围为0.34％～4.06％(绝对值)，通过率偏差均值为1.93％(绝对值)。冷料仓供应生产级配与目标级配通过率的偏差均值约为设计生产级配与目标级配通过率偏差均值的186％。

如图8所示，若要达到沥青拌合楼冷热料供需关系平衡，可从热料需求侧出发，并试算或反算得到不同规格热料仓的集料质量比(通常为设计生产配合比)，冷热料供需平衡的核心在于从冷料仓供应侧寻求能够确保拌合楼运行稳定后不同规格热料仓集料质量比例等于设计生产配合比的方法。冷料仓皮带给料器转速(频率)是影响一定时间内不同规格的集料的供应比例及不同规格热料仓筛分存储集料重量的重要因素，是研究的重要环节。

如图9所示，本发明基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制系统包括：试验数据采集单元1、训练单元2、质量比获取单元3、转速确定单元4以及控制单元5。

具体地，所述试验数据采集单元1用于获取试验数据；所述试验数据包括多组冷-热料仓供需数据集，每组冷-热料仓供需数据集包括多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比及对应的试验冷料仓皮带给料器转速。

所述训练单元2与所述试验数据采集单元1连接，所述训练单元2用于根据所述试验数据，对前向反馈神经网络进行训练，得到转速-质量比模型。

所述质量比获取单元3用于获取当前各规格热料仓的集料质量比。

所述转速确定单元4分别与所述训练单元2及所述质量比获取单元3连接，所述转速确定单元4用于基于所述转速-质量比模型，根据所述当前各规格热料仓的集料质量比，得到与所述当前各规格热料仓的集料质量比对应的冷料仓皮带给料器转速。

所述控制单元5与所述转速确定单元4连接，所述控制单元5用于控制与所述当前各规格热料仓对应的冷料仓的皮带给料器按照所述冷料仓皮带给料器转速稳定运行，以向所述当前各规格热料仓运输集料，使得所述当前各规格热料仓与对应的冷料仓集料供需平衡。

进一步地，所述试验数据采集单元1包括：各规格冷料仓数据采集模块、构建模块、转速确定模块、控制模块以及试验质量比确定模块。

其中，所述各规格冷料仓数据采集模块用于针对各规格的冷料仓，获取多对所述冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量。

所述构建模块与所述各规格冷料仓数据采集模块连接，所述构建模块用于根据所述多对冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量，得到流量-转速关系模型。

具体地，所述构建模块包括：标记子模块、速度获取子模块、重量确定子模块、流量确定子模块以及模型确定子模块。

所述标记子模块用于在冷料仓皮带给料器的送料皮带上标记取样长度。

所述速度获取子模块与所述标记子模块连接，所述速度获取子模块用于获取所述送料皮带的运行速度。

所述重量确定子模块分别与所述标记子模块及所述速度获取子模块连接，所述重量确定子模块用于根据所述取样长度及所述运行速度，确定送料皮带上的集料重量。

所述流量确定子模块分别与所述标记子模块、所述速度获取子模块及所述重量确定子模块连接，所述流量确定子模块用于根据所述取样长度、运行速度及集料重量，得到对应的集料流量。

所述模型确定子模块分别与所述标记子模块、所述速度获取子模块、所述重量确定子模块及所述流量确定子模块连接，所述模型确定子模块用于根据所述取样长度、运行速度、集料重量及对应的集料流量，得到转速-流量关系模型。

优选地，根据以下公式，确定流量-转速关系模型：

P＝mV(1-ω)(1-γ)/3.6S；

其中，P为集料流量，m为集料重量，V为冷料仓皮带给料器的运行速度，ω为集料含水率，γ为热料仓除尘滤，S为取样长度。

更进一步地，所述质量比获取单元3包括：单档筛分级配获取模块、目标配合比确定模块以及质量比确定模块。

其中，所述单档筛分级配获取模块用于获取多个规格冷料仓的集料单档筛分级配以及多个规格热料仓的集料单档筛分级配。

所述目标配合比确定模块与所述单档筛分级配获取模块连接，所述目标配合比确定模块用于根据所述多个规格冷料仓的集料单档筛分级配，确定对应的目标配合比。

所述质量比确定模块分别与所述单档筛分级配获取模块及所述目标配合比确定模块连接，所述质量比确定模块用于根据所述多个规格热料仓的集料单档筛分级配以及对应的目标配合比，得到当前各规格热料仓的集料质量比；所述热料仓的规格与所述冷料仓的规格对应。

所述转速确定模块与所述构建模块连接，所述转速确定模块用于基于所述流量-转速关系模型，根据当前各规格冷料仓的集料流量，得到当前各规格冷料仓的皮带给料器转速。

所述控制模块与所述转速确定模块连接，所述控制模块用于根据所述当前各规格冷料仓的皮带给料器转速，控制对应规格的冷料仓皮带给料器稳定运行，向对应的热料仓运输集料。

所述试验质量比确定模块与所述控制模块连接，所述质量比确定模块用于获取在各规格热料仓均未溢料也未等料时的试验热料仓集料质量比。

相对于现有技术，本发明基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制系统与上述基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法的有益效果相同，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法，其特征在于，所述基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法包括：

获取试验数据；所述试验数据包括多组冷-热料仓供需数据集，每组冷-热料仓供需数据集包括多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比及对应的试验冷料仓皮带给料器转速；

所述多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比的确定方法具体包括：

针对各规格的冷料仓，获取多对所述冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量；

根据多对冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量，得到流量-转速关系模型；

基于所述流量-转速关系模型，根据当前各规格冷料仓的集料流量，得到当前各规格冷料仓的皮带给料器转速；

根据所述当前各规格冷料仓的皮带给料器转速，控制对应规格的冷料仓皮带给料器稳定运行，向对应的热料仓运输集料；

获取在各规格热料仓均未溢料也未等料时的试验热料仓集料质量比；

根据所述试验数据，对前向反馈神经网络进行训练，得到质量比-转速模型；

获取当前各规格热料仓的集料质量比；

基于所述质量比-转速模型，根据所述当前各规格热料仓的集料质量比，得到与所述当前各规格热料仓的集料质量比对应的冷料仓皮带给料器转速；

控制与所述当前各规格热料仓对应的冷料仓的皮带给料器按照所述冷料仓皮带给料器转速稳定运行，以向所述当前各规格热料仓运输集料，使得所述当前各规格热料仓与对应的冷料仓集料供需平衡。

2.根据权利要求1所述的基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法，其特征在于，所述根据多对所述冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量，得到流量-转速关系模型，具体包括：

在冷料仓皮带给料器的送料皮带上标记取样长度；

获取所述送料皮带的运行速度；

根据所述取样长度及所述运行速度，确定所述送料皮带上的集料重量；

根据所述取样长度、运行速度及集料重量，得到对应的集料流量；

根据所述取样长度、运行速度、集料重量以及对应的集料流量，得到转速-流量关系模型。

3.根据权利要求2所述的基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法，其特征在于，根据以下公式，确定流量-转速关系模型：

P＝mV(1-ω)(1-γ)/3.6S；

其中，P为集料流量，m为集料重量，V为冷料仓皮带给料器的运行速度，ω为集料含水率，γ为热料仓除尘滤，S为取样长度。

4.根据权利要求1所述的基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制方法，其特征在于，所述获取当前各规格热料仓的集料质量比，具体包括：

获取多个规格冷料仓的集料单档筛分级配以及多个规格热料仓的集料单档筛分级配；

根据所述多个规格冷料仓的集料单档筛分级配，确定对应的目标配合比；

根据所述多个规格热料仓的集料单档筛分级配以及对应的目标配合比，得到当前各规格热料仓的集料质量比；所述热料仓的规格与所述冷料仓的规格对应。

5.一种基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制系统，其特征在于，所述基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制系统包括：

试验数据采集单元，用于获取试验数据；所述试验数据包括多组冷-热料仓供需数据集，每组冷-热料仓供需数据集包括多个规格冷料仓的试验热料仓集料质量比及对应的试验冷料仓皮带给料器转速；

所述试验数据采集单元包括：

各规格冷料仓数据采集模块，用于针对各规格的冷料仓，获取多对所述冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量；

构建模块，与所述各规格冷料仓数据采集模块连接，用于根据多对冷料仓的皮带给料器转速和对应的集料流量，得到流量-转速关系模型；

转速确定模块，与所述构建模块连接，用于基于所述流量-转速关系模型，根据当前各规格冷料仓的集料流量，得到当前各规格冷料仓的皮带给料器转速；

控制模块，与所述转速确定模块连接，用于根据所述当前各规格冷料仓的皮带给料器转速，控制对应规格的冷料仓皮带给料器稳定运行，向对应的热料仓运输集料；

试验质量比确定模块，与所述控制模块连接，用于获取在各规格热料仓均未溢料也未等料时的试验热料仓集料质量比；

训练单元，与所述试验数据采集单元连接，用于根据所述试验数据，对前向反馈神经网络进行训练，得到转速-质量比模型；

质量比获取单元，用于获取当前各规格热料仓的集料质量比；

转速确定单元，分别与所述训练单元及所述质量比获取单元连接，用于基于所述转速-质量比模型，根据所述当前各规格热料仓的集料质量比，得到与所述当前各规格热料仓的集料质量比对应的冷料仓皮带给料器转速；

控制单元，与所述转速确定单元连接，用于控制与所述当前各规格热料仓对应的冷料仓的皮带给料器按照所述冷料仓皮带给料器转速稳定运行，以向所述当前各规格热料仓运输集料，使得所述当前各规格热料仓与对应的冷料仓集料供需平衡。

6.根据权利要求5所述的基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制系统，其特征在于，所述构建模块包括：

标记子模块，用于在冷料仓皮带给料器的送料皮带上标记取样长度；

速度获取子模块，与所述标记子模块连接，用于获取所述送料皮带的运行速度；

重量确定子模块，分别与所述标记子模块及所述速度获取子模块连接，用于根据所述取样长度及所述运行速度，确定送料皮带上的集料重量；

流量确定子模块，分别与所述标记子模块、所述速度获取子模块及所述重量确定子模块连接，用于根据所述取样长度、运行速度及集料重量，得到对应的集料流量；

模型确定子模块，分别与所述标记子模块、所述速度获取子模块、所述重量确定子模块及所述流量确定子模块连接，用于根据所述取样长度、运行速度、集料重量及对应的集料流量，得到转速-流量关系模型。

7.根据权利要求6所述的基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制系统，其特征在于，根据以下公式，确定流量-转速关系模型：

P＝mV(1-ω)(1-γ)/3.6S；

其中，P为集料流量，m为集料重量，V为冷料仓皮带给料器的运行速度，ω为集料含水率，γ为热料仓除尘滤，S为取样长度。

8.根据权利要求5所述的基于供需平衡的冷料仓皮带给料器给料控制系统，其特征在于，所述质量比获取单元包括：

单档筛分级配获取模块，用于获取多个规格冷料仓的集料单档筛分级配以及多个规格热料仓的集料单档筛分级配；

目标配合比确定模块，与所述单档筛分级配获取模块连接，用于根据所述多个规格冷料仓的集料单档筛分级配，确定对应的目标配合比；

质量比确定模块，分别与所述单档筛分级配获取模块及所述目标配合比确定模块连接，用于根据所述多个规格热料仓的集料单档筛分级配以及对应的目标配合比，得到当前各规格热料仓的集料质量比；所述热料仓的规格与所述冷料仓的规格对应。

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