CN113370387A - 一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统及其控制方法，涉及混凝土搅拌车技术领域，本发明包括通讯单元、解析单元、控制CPU、驱动单元、储存单元、状态检测单元、注水单元和进料单元，通讯单元用于接收搅拌车控制指令并将控制指令发送至解析单元，解析单元将从通讯单元接收的控制指令进行解码、分析并发送至控制CPU，控制CPU将解码后的控制指令发送至驱动单元；本发明通过注水单元和进料单元，便于智能配比沙土物料和水的配比，同时便于控制沙土物料和水的配比，提高了搅拌料的成品质量，该系统基于控制CPU，综合管理系统的各个环节，提高混凝土搅拌车的智能控制，减少人力操作，从而减少了工人的劳动强度，提高其工作效率。

Description

一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及混凝土搅拌车技术领域，特别涉及一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统及其控制方法。

背景技术

混凝土搅拌运输车是用来运送建筑用混凝土的专用卡车；由于它的外形，也常被称为田螺车。这类卡车上都装置圆筒型的搅拌筒以运载混合后的混凝土。在运输过程中会始终保持搅拌筒转动，以保证所运载的混凝土不会凝固。运送完混凝土后， 通常都会用水冲洗搅拌筒内部， 防止硬化的混凝土占用空间量，混凝土搅拌车由汽车底盘、搅拌筒、传动系统、供水装置、全功率取力器、搅拌筒前后支架、减速机、液压传动系统、进出料系统、操纵机构等部分组成，动力由二类底盘全功率取力器输出通过传动轴把动力传给液压泵，液压泵产生液压能通过油管传到液压马达，液压马达把液压能转化为动能并通过减速机减速增扭传递到搅拌罐，通过调节（双作用变量）液压泵的伺服手柄角度从而实现搅拌罐正反转及转速的大小，以实现砼装料、搅拌、搅动、出料等作业。

国内市场销售的搅拌车大多采用液控，手动操作方式，配合泵送设备作业时，需要一边观察泵送速度，一边根据经验扳动调速把手，调整搅拌车卸料速度，卸料速度难以掌控，操作繁琐，劳动强度大，同时现有的搅拌车物料和水的配比一般为人工操作，无法保证搅拌过程中各组分的配比合理，影响搅拌料的成品质量。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统及其控制方法，以解决上述背景中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，包括通讯单元、解析单元、控制CPU、驱动单元、储存单元、状态检测单元、注水单元和进料单元，所述通讯单元用于接收搅拌车控制指令并将控制指令发送至解析单元，所述解析单元将从通讯单元接收的控制指令进行解码、分析并发送至控制CPU，所述控制CPU将解码后的控制指令发送至驱动单元，所述驱动单元将接收的控指令转化为驱动信号，所述驱动单元将驱动信号发送至进料单元和注水单元，所述进料单元接收驱动信号将定量物料放入至搅拌罐内部，所述注水单元接收驱动信号将定量水放入至搅拌罐内部，所述状态检测单元获取搅拌车的工作状态数据并发送至控制CPU，所述储存单元同步备份储存每次解码分析后的控制指令，所述通讯单元可直接将控制指令发送至储存单元并激活储存单元内部备份的对应解码控制指令，所述储存单元可将激活的控制指令直接发送至控制CPU。

优选地，所述通讯单元包括无线通讯单元和有限通信单元，所述无线通信单元广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、工业数据采集系统、数字音频、数字图像传输等领域中，所述通讯单元是计算机网络中负责主机与终端之间通信的设备，所述通讯单元控制与远端数据设备连接的全部通信信道，实现包括差错控制、中断接入控制、确认控制、传输顺序和串并转换等功能。

优选地，所述解析单元通过自身所储备的算法对控制指令进行调解或解码，所述解析单元将解码的控制单元发送至控制CPU，所述控制CPU通过输入解码后的控制指令更快的将指令发散出去，减少控制CPU的负荷。

优选地，所述控制CPU即中央处理器，作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，所述控制CPU是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件，所述控制CPU是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据，所述控制CPU是计算机中负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。

优选地，所述驱动单元包括驱动装置和电机两部分，所述驱动单元将接收的控制指令转换为驱动信号，所述驱动单元将驱动信号发送至下方单元，所述驱动单元还包括控制所述搅拌车的搅拌筒正转、反转、转速以及所述搅拌车的卸料斗位置中的一种或多种。

优选地，所述状态检测单元还包括发动机转速检测单元、搅拌筒转速检测单元和发动机温度检测单元，所述状态检测单元用于实时获取所述搅拌车的发动机转速、搅拌筒转速、温度信息中的一种或多种工作状态数据，所述状态检测单元对运行中的机械设备整体或其零部件的工作状态进行检查监测，以判断其运转是否正常，有无异常与劣化的征兆，或对异常情况进行跟踪，预测其劣化的趋势，确定其劣化及磨损的程度。

优选地，所述储存单元具有存储数据和读写数据的功能，所述储存单元包括节点矩阵模块、距离模块、节能性能模块、非法攻击模块、初始化模块、动态数量计算模块、重排模块、数量重置模块。

优选地，所述注水单元用于向搅拌筒中注入定量的水，所述注水单元中设置有水量计量装置，所述水量计量装置用于计量注水单元中的注入的水量。

优选地，所述进料单元用于搅拌筒接收定量的沙土物料，所述进料单元中设置有称重单元，所述称重单元用于称取搅拌筒中搅拌前的沙土物料和水各自的重量以及搅拌后的沙土物料和水混合质量。

一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统的控制方法，包括如下步骤：

Step1：通过通讯单元接收操作人员的发送的控制指令并将控制指令发送至解析单元；

Step2：解析单元将接收的控制指令进行解码，并将解码后的控制指令发送至控制CPU，减少了控制CPU的负荷；

Step3：控制CPU将解码后的控制指令发散至各个单元；

Step4：驱动单元接收控制CPU发散的控制指令，并将其转换为驱动信号；

Step5：注水单元和进料单元接收驱动单元发出的驱动信号，将定量的水和沙土物料灌入至搅拌筒中；

Step6：在搅拌过程中，状态检测单元实时检测获取搅拌车的发动机转速、搅拌筒转速、温度信息中的一种或多种工作状态数据，并将其发送至控制CPU；

Step7：储存单元在控制CPU收到指令的同时，将其备份、储存，后期相同的控制指令可通过储存单元直接进入控制CPU；

Step8:基于上述步骤，首先由销售接单并下单，然后通过商混控制室进行配合比，以商混站为中心通知范围内就近回程商混车辆进厂，喇叭通知指定车辆装车进入指定装料口，红外线感应到车辆开始装车，下料口进行AI识别，按指定数量装车完毕后出厂。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，该系统基于控制CPU，综合管理系统的各个环节，提高混凝土搅拌车的智能控制，减少人力操作，从而减少了工人的劳动强度，提高其工作效率。

本发明提供一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，通过注水单元和进料单元，便于智能配比沙土物料和水的配比，同时便于控制沙土物料和水的配比，提高了搅拌料的成品质量。

附图说明

图1为本发明一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统的系统架构图；

图2为本发明一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统的控制方法的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

请参照图1所示：一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，包括通讯单元、解析单元、控制CPU、驱动单元、储存单元、状态检测单元、注水单元和进料单元，所述通讯单元用于接收搅拌车控制指令并将控制指令发送至解析单元，所述解析单元将从通讯单元接收的控制指令进行解码、分析并发送至控制CPU，所述控制CPU将解码后的控制指令发送至驱动单元，所述驱动单元将接收的控指令转化为驱动信号，所述驱动单元将驱动信号发送至进料单元和注水单元，所述进料单元接收驱动信号将定量物料放入至搅拌罐内部，所述注水单元接收驱动信号将定量水放入至搅拌罐内部，所述状态检测单元获取搅拌车的工作状态数据并发送至控制CPU，所述储存单元同步备份储存每次解码分析后的控制指令，所述通讯单元可直接将控制指令发送至储存单元并激活储存单元内部备份的对应解码控制指令，所述储存单元可将激活的控制指令直接发送至控制CPU。

其中，所述通讯单元包括无线通讯单元和有限通信单元，所述无线通信单元广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、工业数据采集系统、数字音频、数字图像传输等领域中，所述通讯单元是计算机网络中负责主机与终端之间通信的设备，所述通讯单元控制与远端数据设备连接的全部通信信道，实现包括差错控制、中断接入控制、确认控制、传输顺序和串并转换等功能。

其中，所述解析单元通过自身所储备的算法对控制指令进行调解或解码，所述解析单元将解码的控制单元发送至控制CPU，所述控制CPU通过输入解码后的控制指令更快的将指令发散出去，减少控制CPU的负荷。

其中，所述控制CPU即中央处理器，作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，所述控制CPU是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件，所述控制CPU是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据，所述控制CPU是计算机中负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。

其中，所述驱动单元包括驱动装置和电机两部分，所述驱动单元将接收的控制指令转换为驱动信号，所述驱动单元将驱动信号发送至下方单元，所述驱动单元还包括控制所述搅拌车的搅拌筒正转、反转、转速以及所述搅拌车的卸料斗位置中的一种或多种。

其中，所述状态检测单元还包括发动机转速检测单元、搅拌筒转速检测单元和发动机温度检测单元，所述状态检测单元用于实时获取所述搅拌车的发动机转速、搅拌筒转速、温度信息中的一种或多种工作状态数据，所述状态检测单元对运行中的机械设备整体或其零部件的工作状态进行检查监测，以判断其运转是否正常，有无异常与劣化的征兆，或对异常情况进行跟踪，预测其劣化的趋势，确定其劣化及磨损的程度。

其中，所述储存单元具有存储数据和读写数据的功能，所述储存单元包括节点矩阵模块、距离模块、节能性能模块、非法攻击模块、初始化模块、动态数量计算模块、重排模块、数量重置模块。

其中，所述注水单元用于向搅拌筒中注入定量的水，所述注水单元中设置有水量计量装置，所述水量计量装置用于计量注水单元中的注入的水量。

其中，所述进料单元用于搅拌筒接收定量的沙土物料，所述进料单元中设置有称重单元，所述称重单元用于称取搅拌筒中搅拌前的沙土物料和水各自的重量以及搅拌后的沙土物料和水混合质量。

实施例二：

请参照图2所示：一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统的控制方法，包括如下步骤：

Step1：通过通讯单元接收操作人员的发送的控制指令并将控制指令发送至解析单元；

Step2：解析单元将接收的控制指令进行解码，并将解码后的控制指令发送至控制CPU，减少了控制CPU的负荷；

Step3：控制CPU将解码后的控制指令发散至各个单元；

Step4：驱动单元接收控制CPU发散的控制指令，并将其转换为驱动信号；

Step5：注水单元和进料单元接收驱动单元发出的驱动信号，将定量的水和沙土物料灌入至搅拌筒中；

Step6：在搅拌过程中，状态检测单元实时检测获取搅拌车的发动机转速、搅拌筒转速、温度信息中的一种或多种工作状态数据，并将其发送至控制CPU；

Step7：储存单元在控制CPU收到指令的同时，将其备份、储存，后期相同的控制指令可通过储存单元直接进入控制CPU；

Step8:基于上述步骤，首先由销售接单并下单，然后通过商混控制室进行配合比，以商混站为中心通知范围内就近回程商混车辆进厂，喇叭通知指定车辆装车进入指定装料口，红外线感应到车辆开始装车，下料口进行AI识别，按指定数量装车完毕后出厂。

本发明中，一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，该系统基于控制CPU，综合管理系统的各个环节，提高混凝土搅拌车的智能控制，减少人力操作，从而减少了工人的劳动强度，提高其工作效率，通过注水单元和进料单元，便于智能配比沙土物料和水的配比，同时便于控制沙土物料和水的配比，提高了搅拌料的成品质量。

本方案中，该控制系统的运营流程包括由大门口车辆识别进厂，车辆进厂后，清洗搅拌车搅拌罐，进入车辆停车场后，车辆到指定装料口装车，在车辆进入装车等待环节，由总控室观察车辆装货状态，商混配比状态等，在此过程中，现在开的软件可代替人工进行操作，安装AI智能感应，可感应到商混稀稠状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，其特征在于：包括通讯单元、解析单元、控制CPU、驱动单元、储存单元、状态检测单元、注水单元和进料单元，所述通讯单元用于接收搅拌车控制指令并将控制指令发送至解析单元，所述解析单元将从通讯单元接收的控制指令进行解码、分析并发送至控制CPU，所述控制CPU将解码后的控制指令发送至驱动单元，所述驱动单元将接收的控指令转化为驱动信号，所述驱动单元将驱动信号发送至进料单元和注水单元，所述进料单元接收驱动信号将定量物料放入至搅拌罐内部，所述注水单元接收驱动信号将定量水放入至搅拌罐内部，所述状态检测单元获取搅拌车的工作状态数据并发送至控制CPU，所述储存单元同步备份储存每次解码分析后的控制指令，所述通讯单元可直接将控制指令发送至储存单元并激活储存单元内部备份的对应解码控制指令，所述储存单元可将激活的控制指令直接发送至控制CPU。

2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，其特征在于：所述通讯单元包括无线通讯单元和有限通信单元，所述无线通信单元广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、工业数据采集系统、数字音频、数字图像传输等领域中，所述通讯单元是计算机网络中负责主机与终端之间通信的设备，所述通讯单元控制与远端数据设备连接的全部通信信道，实现包括差错控制、中断接入控制、确认控制、传输顺序和串并转换等功能。

3.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，其特征在于：所述解析单元通过自身所储备的算法对控制指令进行调解或解码，所述解析单元将解码的控制单元发送至控制CPU，所述控制CPU通过输入解码后的控制指令更快的将指令发散出去。

4.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，其特征在于：所述控制CPU即中央处理器，作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，所述控制CPU是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件，所述控制CPU是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据，所述控制CPU是计算机中负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。

5.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，其特征在于：所述驱动单元包括驱动装置和电机两部分，所述驱动单元将接收的控制指令转换为驱动信号，所述驱动单元将驱动信号发送至下方单元，所述驱动单元还包括控制所述搅拌车的搅拌筒正转、反转、转速以及所述搅拌车的卸料斗位置中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，其特征在于：所述状态检测单元还包括发动机转速检测单元、搅拌筒转速检测单元和发动机温度检测单元，所述状态检测单元用于实时获取所述搅拌车的发动机转速、搅拌筒转速、温度信息中的一种或多种工作状态数据，所述状态检测单元对运行中的机械设备整体或其零部件的工作状态进行检查监测，以判断其运转是否正常，有无异常与劣化的征兆，或对异常情况进行跟踪，预测其劣化的趋势，确定其劣化及磨损的程度。

7.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，其特征在于：所述储存单元具有存储数据和读写数据的功能，所述储存单元包括节点矩阵模块、距离模块、节能性能模块、非法攻击模块、初始化模块、动态数量计算模块、重排模块、数量重置模块。

8.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，其特征在于：所述注水单元用于向搅拌筒中注入定量的水，所述注水单元中设置有水量计量装置，所述水量计量装置用于计量注水单元中的注入的水量。

9.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统，其特征在于：所述进料单元用于搅拌筒接收定量的沙土物料，所述进料单元中设置有称重单元，所述称重单元用于称取搅拌筒中搅拌前的沙土物料和水各自的重量以及搅拌后的沙土物料和水混合质量。

10.一种用于混凝土生产的智能搅拌控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

Step1：通过通讯单元接收操作人员的发送的控制指令并将控制指令发送至解析单元；

Step2：解析单元将接收的控制指令进行解码，并将解码后的控制指令发送至控制CPU，减少了控制CPU的负荷；

Step3：控制CPU将解码后的控制指令发散至各个单元；

Step4：驱动单元接收控制CPU发散的控制指令，并将其转换为驱动信号；

Step5：注水单元和进料单元接收驱动单元发出的驱动信号，将定量的水和沙土物料灌入至搅拌筒中；

Step6：在搅拌过程中，状态检测单元实时检测获取搅拌车的发动机转速、搅拌筒转速、温度信息中的一种或多种工作状态数据，并将其发送至控制CPU；

Step7：储存单元在控制CPU收到指令的同时，将其备份、储存，后期相同的控制指令可通过储存单元直接进入控制CPU；

Step8:基于上述步骤，首先由销售接单并下单，然后通过商混控制室进行配合比，以商混站为中心通知范围内就近回程商混车辆进厂，喇叭通知指定车辆装车进入指定装料口，红外线感应到车辆开始装车，下料口进行AI识别，按指定数量装车完毕后出厂。

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