CN113942121B - 用于搅拌站骨料含水率的控制方法、处理器及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及工程机械领域，公开了一种用于搅拌站骨料含水率的控制方法、处理器、装置及搅拌站。方法包括：确定当前骨料的含水率测量值；确定当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值及湿度变化值；根据当前骨料的含水率、环境的温度变化值以及湿度变化值确定下一盘骨料的含水率预测值，其中，含水率预测值是根据当前骨料的含水率测量值和含水率变化值确定的；根据含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量，以使下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量的比值达到标准配比值。通过上述方案，将环境的温度变化以及湿度变化对当前骨料含水率的影响考虑了进去，以保证下一盘混凝土生产的质量。

Description

用于搅拌站骨料含水率的控制方法、处理器及装置

技术领域

本申请涉及工程机械领域，具体地，涉及一种用于搅拌站骨料含水率的控制方法、处理器、装置及搅拌站。

背景技术

混凝土是由水泥、砂石骨料、水、掺合料和外加剂按照一定配比搅拌而成的复合材料，是建筑工程领域应用最为广泛的材料之一。为保证混凝土的生产质量，在生产过程中其所用水和骨料的实际配比需根据配方设定精确称量。

目前大多数生产方式是将水分传感器安装在骨料传送带上方，对水分传感器会对下方经过的各类骨料的含水率进行测量，将本次骨料的含水率测量值直接作为下次生产中配比自动调整的基数，以此实现混凝土配置中对骨料或是对水的调整。由于混凝土生产时间间隔可能会因为过长，而导致骨料的含水率因为环境的温湿度原因发生了变化，但是在现有技术中，并没有考虑在生产时间间隔过长时，环境的温湿度对骨料含水率的影响，依旧使用上一次检测的骨料的含水率作为配比基数，在环境温室度对骨料含水率影响较大时，如果依旧采用上一次检测的骨料含水率作为配比基数，则调整完的骨料与用水量的配比会影响混凝土生产质量，导致混凝土的生产质量较低。

发明内容

本申请的目的是提供一种可以提高混凝土生产质量的用于搅拌站骨料含水率的控制方法、处理器、装置及搅拌站。

为了实现上述目的，本申请提供一种用于搅拌站骨料含水率的控制方法，方法包括：

确定当前骨料的含水率测量值；

确定当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值及环境湿度变化值；

根据当前骨料的含水率、环境的温度变化值以及湿度变化值确定下一盘骨料的含水率预测值，其中，含水率预测值是根据当前骨料的含水率测量值和含水率变化值确定的；

根据含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量，以使下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量的比值达到标准配比值。

在本申请实施例中，搅拌站包括称量斗、传送带、图像采集设备和水分传感器，所述传送带用于将称量斗内的骨料输送至搅拌站的搅拌区域，图像采集设备和水分传感器均设于所述传送带上方，确定当前骨料的含水率测量值包括：通过图像采集设备获取当前骨料的图片；根据图片确定当前骨料的类别；通过水分传感器中与类别对应的水分模型确定当前骨料的含水率测量值。

在本申请实施例中，搅拌站还包括温湿度传感器，温湿度传感器用于检测当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值及环境湿度变化值。

在本申请实施例中，含水率预测值为当前骨料的含水率测量值K和含水率变化值f(X)的和，含水率变化值f(X)根据公式(1)计算得到：

其中，f(X)为含水率变化值，△T为温度变化值，/>

为湿度变化值，△t为时间变化值，a₁、a₂、b₁、b₂、c₁、c₂均为参数，D为常数项。

在本申请实施例中，，根据公式(2)确定下一盘骨料的投入量：H＝F×(1+K+f(X))×V(2)，其中，H为下一盘骨料的投入量，F为每立方米混凝土的骨料标准投入量，K为当前骨料的含水率测量值，f(X)为含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

在本申请实施例中，根据公式(3)确定下一盘骨料的用水量：G＝E-F×(K+f(X))*V(3)，其中，G为下一盘骨料的用水量，E为每立方米混凝土标准用水量，F为每立方米混凝土骨料标准投入量，K为当前骨料的含水率的测量值，f(X)为含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

在本申请实施例中，根据含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量还包括：在时间间隔大于预设时间的情况下，根据含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量，以使得下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量的比值达到标准配比值。

在本申请实施例中，方法还包括：在时间间隔小于或等于预设时间的情况下，下一盘骨料的含水率预测值为当前骨料的含水率测量值。

本申请第二方面提供了一种处理器，被配置成执行上述任意实施例中的用于搅拌站骨料含水率的控制方法。

本申请第三方面提供了一种用于搅拌站骨料含水率的控制装置，包括上述的处理器。

本申请第四方面提供了一种搅拌站，包括：

称量斗，被配置为对骨料进行称量；

传送带，被配置为对骨料进行传送；

水分传感器，被配置成检测当前骨料的含水率；

温湿度传感器，被配置成检测当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值及湿度变化值；

以及上述的用于搅拌站骨料含水率的控制装置。

在本申请实施例中，搅拌站还包括：

图像传感器，被配置成获取当前骨料的图片；

计时器，被配置成获取当前骨料与下一盘骨料的生产时间间隔。

上述技术方案中，通过水分传感器确定当前骨料的含水率测量值，通过温湿度传感器获取当前骨料到下一盘骨料生产间隔期间环境的温度变化值与湿度变化值，根据当前骨料的含水率测量值与环境温湿度变化值确定下一盘骨料的含水率预测值，以此来确定下一盘骨料的投入量与用水量。在本申请的技术方案中，考虑了环境的温度变化以及湿度变化对当前骨料含水率的影响，可以得到更准确的下一盘骨料的含水率预测值，从而得到对骨料的投入量与用水量的配比进行调整，以保证混凝土的生产质量。

附图说明

附图是用来提供对本申请的进一步理解，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申请，但并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1示意性示出了根据本申请一实施例的搅拌站的结构示意图；

图2示意性示出了根据本申请一实施例的用于搅拌站骨料含水率的控制方法的流程示意图；

图3示意性示出了水分模型标定的线性回归建模示例图；

图4示意性示出了根据本发明实施例的计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请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申请，并不用于限制本申请。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

如图1所示，提供一种搅拌站100，包括：

称量斗101，被配置为对骨料进行称量；

传送带102，被配置为对骨料进行传送；

水分传感器103，被配置成检测当前骨料的含水率；

温湿度传感器104，被配置成检测当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值及湿度变化值；

以及用于搅拌站骨料含水率的控制装置，用于搅拌站骨料含水率的控制装置包括执行用于搅拌站骨料含水率的控制方法的处理器105。

在一个搅拌站100中，包括有对骨料进行称量的称量斗101，处理器105确定了骨料的投入量后，可以控制称量斗101将符合要求投入量的骨料放置于传送带102，搅拌站100包括称量斗101、传送带102以及传感器区域。传感器区域可以包括用来检测当前骨料的含水率的水分传感器103，用来检测生产当前骨料与生产下一盘骨料之间的环境温度变化值与环境湿度变化值。水分传感器103位于传送带102的上方，当传送带102将骨料输送至传感器区域后，水分传感器103可以对传送带101上的骨料进行含水率的检测。

如图1所示，搅拌站100还包括：

图像传感器106，被配置成获取当前骨料的图片；

计时器107，被配置成获取当前骨料与下一盘骨料的生产时间间隔。

图像传感器106安装于传送带102上方，传送带102将骨料输送至传感器区域后，图像传感器106可以检测传送带102上输送的骨料的图片，处理器105可以根据获得的图片判断出骨料的类别，以此控制水分传感器103调用对应的水分模型对骨料进行含水率的测量。搅拌站还可以包括计时器107，计时器107可以获取当前骨料与下一盘骨料的生产时间间隔。处理器105可以通过计时器107获得当前骨料与下一盘骨料的生产时间间隔，并在判断获得的时间间隔小于处理器105的预设时间的情况下，确定下一盘骨料的投入量为当前骨料的投入量，确定下一盘骨料的用水量为当前骨料的用水量。其中，骨料的投入量和用水量的单位均为立方米，是根据每立方米的用量和每一盘的实际体积确定的。

如图2示意性示出了根据本申请实施例的用于搅拌站骨料含水率的控制方法的流程示意图。如图2所示的技术方案，处理器通过水分传感器确定当前骨料的含水率测量值，通过温湿度传感器确定当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值即湿度变化值，由此可以得到环境的温湿度变化值对当前骨料的含水率的影响。在考虑到环境温湿度变化会对当前骨料的含水量产生影响的情况下，得到下一盘骨料的含水率预测值，并根据下一盘骨料的含水率预测值确定生产下一盘混凝土时所需要的骨料的投入量以及用水量，使得骨料的投入量与用水量可以达到标准配比，保证了混凝土的生产质量。

如图2所示，在本申请一实施例中，提供了一种用于搅拌站骨料含水率的控制方法，包括以下步骤：

步骤201，确定当前骨料的含水率测量值。

在一个实施例中，搅拌站还包括称量斗、传送带、图像采集设备和水分传感器，传送带用于将称量斗内的骨料输送至搅拌站的搅拌区域，图像采集设备和水分传感器均设于所述传送带上方，确定当前骨料的含水率测量值包括：通过图像采集设备获取当前骨料的图片；根据图片确定当前骨料的类别；通过水分传感器中与类别对应的水分模型确定当前骨料的含水率测量值。搅拌站包括称量斗、传送带以及传感器区域，称量斗将骨料放置在传送带上，传送带将骨料传送至传感器区域，传感器区域包含有水分传感器，水分传感器安装在传送带上方，可以对传送带上的骨料进行检测以得到骨料的含水率测量值。处理器可以通过传送带上方的水分传感器来获取当前传送带上的骨料的含水率测量值。

搅拌站还可以包括图像采集设备，图像采集设备安装在传送带上方，可以对传送带上运送的骨料进行图像采集。图像采集设备可以安装在水分传感器前方，在通过水分传感器对传送带上的骨料进行含水率检测前，可以先通过图像采集设备采集确定出传送带上的骨料类别。

处理器可以通过图像采集设备获取到当前传送带运送的骨料的图片，获取到当前骨料的图片后，可以通过对图片进行分析以确定出传送带上的骨料的类别。由于对于不同类别的被测骨料，水分传感器用来检测的微波信号与骨料含水率之间的对应关系并不相同。因此对于不同类别的骨料可以设置与之对应的水分模型。水分模型是通过对现场实验烘干测量值与传感器检测值进行线性回归建模标定得到的，如图3所示，图的左侧纵坐标是骨料的含水率测量值，横坐标是传感器检测值。不同种类的骨料对应的水分模型可以存储在水分传感器内，以根据骨料类别的不同来切换成对应的水分模型进行含水率的检测。

在通过图像传感器采集到的骨料图片确定出当前骨料的种类后，处理器可以控制水分传感器调用存储的与该骨料类别相对应的水分模型，通过该水分模型对当前骨料的含水率进行测量，以得到当前骨料的含水率测量值。例如，骨料的种类可以有多种，例如，砂石、煤灰、水泥等等。对于每一种骨料都有与之对应的水分模型，水分传感器中存储有各类骨料对应的水分模型。处理器可以通过图像传感器确定当前传送带上运送的骨料的类别，假设当前传送带运送的骨料为砂石，则处理器可以控制水分传感器调用与砂石骨料对应的水分模型，根据该模型对传送带上的砂石骨料进行含水率的检测，以得到砂石的含水率检测值。

处理器还可以根据设置好的不同种类的骨料的投放顺序和投放时刻控制水分传感器调用对应的水分模型来对骨料的含水率进行检测以获得骨料的含水率测量值。

步骤202，确定当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值及湿度变化值。

在一个实施例中，搅拌站还包括温湿度传感器，温湿度传感器用于检测当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值及环境湿度变化值。

搅拌站所包括的传感器区域内安装有温湿度传感器，温湿度传感器可以对检测环境的温度变化值以及湿度变化值，即在设定的某一时间段内环境的温度的变化值以及环境的湿度变化值。处理器可以控制温湿度传感器检测当前骨料到下一盘骨料之间的环境的温度变化值和湿度变化值。

步骤203，根据当前骨料的含水率、环境的温度变化值以及湿度变化值确定下一盘骨料的含水率预测值，其中，含水率预测值是根据当前骨料的含水率测量值和含水率变化值确定的。

处理器通过水分传感器可以获得当前骨料的含水率，含水率为水与干燥状态的骨料的比值。通过温湿度传感器，处理器可以获得当前骨料到下一盘骨料期间环境的温度变化值和湿度变化值。处理器可以根据当前骨料的含水率、环境的温度变化值和环境的湿度变化值确定下一盘骨料的含水率预测值。下一盘骨料的含水率预测值是由当前骨料的含水率测量值和含水率变化值确定的，而含水率变化值是可以通过环境的温度变化值和湿度变化值确定的。

在一个实施例中，含水率预测值为当前骨料的含水率测量值K和含水率变化值f(X)的和，含水率变化值f(X)根据公式(1)计算得到：

其中，f(X)为含水率变化值，△T为温度变化值，/>

为湿度变化值，△t为时间变化值，a₁、a₂、b₁、b₂、c₁、c₂均为参数，D为常数项。

含水率变化值可以根据环境温度的变化值、湿度变化值以及时间变化值确定。处理器可以通过计时器确定时间变化值，并通过温湿度传感器确定在该时间段内环境的温度变化值以及湿度变化值，通过水分传感器确定骨料在该时间段内含水率的变化值。处理器可以至少采集7组时间变化值、温度变化值、湿度变化值和含水率变化值。将采集的数据代入公式(1)以确定出公式中参数和常数项的具体数值。从而得到计算骨料含水率变化值的公式。

含水率预测值为当前骨料的含水率测量值与含水率变化值的和。处理器可以通过水分传感器确定当前骨料的含水率的测量值，在确定了当前骨料含水率的测量值后，处理器可以将当前骨料含水率的测量值与该骨料的含水率变化值进行求和，以确定下一盘骨料的含水率预测值。

步骤204，根据含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量，以使下一盘骨料的投入量和所述下一盘骨料的用水量的比值达到标准配比值。

标准配比值为每立方米混凝土的用水量与每立方米混凝土的骨料的投入量的比值，其中每立方米混凝土的骨料的投入量指的是干燥状态下的骨料的投入量。不同强度的混凝土的标准配比值不同，可以根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55)来确定搅拌站内不同强度的混凝土的标准配比。可以理解的是，本申请提到的骨料的含水率测量值即为生产混凝土的骨料含水率测量值，骨料的投入量即为生产混凝土的骨料投入量，骨料的用水量即为生产混凝土的用水量。

处理器可以设置的骨料投入量与用水量标准配比值，即生产一立方米混凝土所需要的干燥状态的骨料的投入量与用水量的配合比值。处理器在确定了下一盘骨料的含水率预测值后，可以根据对下一盘骨料的含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量。使得下一盘骨料的投入量和用水量达到处理器设置的骨料投入量与用水量的标准配比值。

在一个实施例中，方法还包括：在时间间隔小于或等于预设时间的情况下，下一盘骨料的含水率预测值为当前骨料的含水率测量值。

处理器可以根据对下一盘骨料的含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量。当当前这一盘混凝土与下一盘混凝土的生产时间间隔小于1分钟时，此时生产下一盘混凝土所需的骨料的含水率与生产当前这一盘骨料的含水率相比，变化不大，所以此时处理器可以不需要对下一盘的含水率进行预测，可以将下一盘骨料的含水率预测值确定为当前骨料的含水率测量值即可。也就是说在混凝土型号不变的情况下，不需要对下一盘混凝土的每立方米混凝土的骨料投入量以及每立方米混凝土用水量重新确认，可以与上一盘混凝土的每立方米混凝土的骨料投入量以及每立方米混凝土用水量相同，即保持与上一盘混凝土的配比相同；在混凝土型号发生变化的情况下，只需要根据下一盘混凝土型号对应的标准配比值和当前骨料的含水率测量值计算下一盘混凝土的每立方米混凝土的骨料投入量以及每立方米混凝土用水量。

处理器可以通过计时器获取当前骨料，即为了生产当前这一盘混凝土的骨料，与下一盘骨料，即为了生产下一盘混凝土的骨料之间的生产时间间隔。处理器对获取的生产时间间隔进行检测，判断时间间隔是否小于或等于预设时间。例如，处理器可以将预设时间设置为1分钟。在处理器确定生产时间间隔小于或等于处理器的预设时间的情况下，处理器可以将当前骨料的含水率测量值确定为下一盘骨料的含水率预测值。

在进行第一盘混凝土生产时，由于此时没有上一次骨料以及用水量数据的存在，所以在生产第一盘混凝土时，处理器可以根据对生产第一盘混凝土的骨料的含水率设置为默认值，再根据设置的默认含水率值和需生产的混凝土的型号确定默认每立方米混凝土的骨料投入量与默认每立方米混凝土用水量进行生产，根据确定的默认每立方米混凝土的骨料投入量和所需生产的混凝土的体积的乘积确定生产第一盘混凝土的第一盘骨料的投入量，根据默认每立方米混凝土用水量和所需生产的混凝土的体积的乘积确定生产第一盘混凝土的用水量。其中，默认每立方米混凝土的骨料投入量与默认每立方米混凝土用水量可以是技术人员根据经验值设置，一般是在标准配比值的基础上辅助人工经验设定的。

在一个实施例中，根据含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量还包括：在时间间隔大于预设时间的情况下，根据含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量，以使得下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量的比值达到标准配比值。

标准配比值为每立方米混凝土的用水量与每立方米混凝土的骨料的投入量的比值，其中每立方米混凝土的骨料的投入量指的是干燥状态下的骨料的投入量。不同型号的混凝土的标准配比值不同，可以根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55)来确定搅拌站内不同型号的混凝土的标准配比。

处理器可以根据对下一盘骨料的含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量。由于在生产时间间隔大于1分钟的情况下，生产混凝土的骨料中的含水率会发生较大的变化。

处理器可以通过计时器获取当前骨料，即为了生产当前这一盘混凝土，与下一盘骨料，即为了生产下一盘混凝土之间的生产时间间隔。处理器可以对获取的生产时间间隔进行检测，判断时间间隔是否大于预设时间。例如，处理器可以将预设时间设置为1分钟。在处理器确定生产时间间隔大于处理器的预设时间的情况下，此时处理器可以判断骨料的含水率发生较大变化，为了保证骨料投入量和用水量的配比，处理器可以根据下一盘骨料含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量，使得下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量依旧可以保持为标准配比值。

在一个实施例中，，根据公式(2)确定下一盘骨料的投入量：

H＝F×(1+K+f(X))×V (2)

其中，H为下一盘骨料的投入量，F为每立方米混凝土的骨料标准投入量，K为当前骨料的含水率测量值，f(X)为含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

处理器可以通过获取下一盘混凝土与当前混凝土的生产的时间间隔判断是否需要对下一盘混凝土的骨料的投入量和/或用水量进行调整。在处理器确定时间间隔大于处理器的预设时间时，处理器需要重新确定下一盘骨料的投入量和/或用水量。处理器可以根据每立方米混凝土的骨料标准投入量以及对下一盘骨料的含水率预测值来重新确定下一盘混凝土的骨料投入量。

处理器可以先获取每立方米混凝土的骨料标准投入量、当前骨料的含水率测量值、当前骨料到下一盘骨料之间的含水率变化值以及所需生产的混凝土的体积。再根据公式H＝F×(1+K+f(X))×V对下一盘骨料的投入量进行确认。其中，H为下一盘骨料的投入量，F为每立方米混凝土的骨料标准投入量，K为当前骨料的含水率测量值，f(X)为含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

在一个实施例中，根据公式(3)确定下一盘骨料的用水量：

G＝E-F×(K+f(X))*V (3)

其中，G为下一盘骨料的用水量，E为每立方米混凝土标准用水量，F为每立方米混凝土骨料标准投入量，K为当前骨料的含水率的测量值，f(X)为含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

处理器可以获取当前骨料与下一盘骨料之间的生产时间间隔，在确定时间间隔大于预设时间的情况下，由于此时骨料内的含水率发生了较大变化，所以处理器需要对下一盘骨料的投入量和/或用水量进行重新确认。处理器可以根据每立方米混凝土的骨料标准投入量、每立方米混凝土标准用水量、对下一盘骨料的含水率预测值以及所需生产的混凝土的体积，来重新确定下一盘混凝土的用水量。

处理器可以先获取每立方米混凝土的骨料标准投入量、每立方米混凝土的标准用水量、当前骨料的含水率测量值以及当前骨料到下一盘骨料之间的含水率变化值。再根据公式G＝E-F×(K+f(X))*V对下一盘骨料的用水量进行确认。其中，G为下一盘骨料的用水量，E为每立方米混凝土标准用水量，F为每立方米混凝土骨料标准投入量，K为当前骨料的含水率的测量值，f(X)为含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

可以理解的是，在时间间隔小于预设时间的情况下，可以根据上述公式(2)和公式(3)分别计算下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量，只需令f(X)＝0即可。

在一个实施例中，提供了一种处理器，被配置成执行上述任意一项的用于搅拌站骨料含水率的控制方法。

搅拌站包括称量斗和传送带，传送带用于将称量斗内的骨料输送至搅拌站的传感器区域，传感器区域包括图像传感器、水分传感器和温湿度传感器。

图像传感器可以识别当前传送待输送的骨料的图片，处理器在获取到当前骨料的图片后，可以根据图片确定当前骨料的类别。由于对于不同类别的被测骨料，水分传感器用来检测的微波信号与骨料含水率之间的对应关系并不相同。因此对于不同类别的骨料设置有对应的水分模型。水分模型是通过对现场实验烘干测量值与传感器检测值进行线性回归建模标定得到的。不同种类的骨料对应的水分模型可以存储在水分传感器内。处理器在通过图像传感器获得的当前骨料的图片确定了当前骨料的种类后，可以控制水分传感器调用存储的与该骨料类别相对应的水分模型，根据调用的与当前骨料对应的水分模型对当前骨料的含水率进行测量，以得到当前骨料的含水率测量值，含水率为水与干燥状态的骨料的比值。

处理器还可以根据设定好的各类别的骨料的投送顺序，来控制水分传感器调用对应的水分模型对不同类别的骨料进行检测。

温湿度传感器可以对检测环境的温度变化值以及湿度变化值。处理器可以控制温湿度传感器检测当前骨料与下一盘骨料之间环境的温度变化值与湿度变化值。处理器根据获得环境温度变化值与湿度变化值可以根据公式(1)

确定骨料的含水率变化值。处理器可以通过计时器确定时间变化值，并通过温湿度传感器确定在该时间段内环境的温度变化值以及湿度变化值，通过水分传感器确定骨料在该时间段内含水率的变化值。处理器可以至少采集7组时间变化值、温度变化值、湿度变化值和含水率变化值。将采集的数据代入公式(1)以确定出公式中参数和常数项的具体数值。从而得到计算骨料含水率变化值的公式。在确定了骨料含水率变化值的公式后，处理器可以通过获取当前骨料与下一盘骨料之间环境的温度变化值与湿度变化值来确定骨料含水率的变化。

含水率预测值为当前骨料的含水率测量值K和含水率变化值f(X)的和，处理器可以通过水分传感器检测到当前骨料的含水率测量值，将当前骨料的含水率与当前骨料到下一盘骨料之间的含水率的变化值进行求和，可以得到下一盘骨料的含水率预测值。处理器在获得了下一盘骨料的含水率预测值后，可以根据该数据确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量。由于在生产同一种型号混凝土的过程中，骨料的投入量与用水量的配比是保持不变的。在一个实施例中，时间间隔可以设置为一分钟。在生产过程中，如果生产当前这一盘的混凝土与生产下一盘混凝土的时间间隔小于或等于1分钟时，可以认为此时骨料的含水率变化并不大，在进行下一盘混凝土的生产时，无需调整骨料的投入量和/或用水量。而在生产间隔大于1分钟时，可以认为骨料的含水率变化会变大，那么在进行下一盘混凝土的生产时，则需要重新确认骨料的投入量和/或用水量。

处理器可以将1分钟设置为预设时间，通过计数器确定当前骨料与下一盘骨料之间的生产间隔时间，在处理器确定当前骨料与下一盘骨料之间的生产间隔时间小于或等于预设时间时，此时生产下一盘混凝土所需的骨料的含水率与生产当前这一盘骨料的含水率相比，变化不大，不需要对下一盘骨料的含水率进行预测，处理器可以将下一盘骨料的含水率的预测值确认为当前这一盘的含水率测量值。在处理器确定当前骨料与下一盘骨料之间的生产间隔时间大于预设时间时，此时生产下一盘混凝土所需的骨料的含水率与生产当前这一盘骨料的含水率相比，变化较大，需要对下一盘骨料的投入量以及用水量重新确认。处理器可以根据下一盘骨料含水率预测值重新确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量，使得下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量依旧可以保持为标准配比值，标准配比值为每立方米混凝土的用水量与每立方米混凝土的骨料的投入量的比值，其中每立方米混凝土的骨料的投入量指的是干燥状态下的骨料的投入量。不同型号的混凝土的标准配比值不同，可以根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55)来确定搅拌站内不同强度的混凝土的标准配比。

在处理器确定需要对下一盘骨料的投入量和/或用水量进行重新确认时，处理器可以根据每立方米混凝土的骨料标准投入量以及对下一盘骨料的含水率预测值来重新确定下一盘混凝土的骨料投入量。处理器可以先获取每立方米混凝土的骨料标准投入量、当前骨料的含水率测量值以及当前骨料到下一盘骨料之间的含水率变化值。再根据公式H＝F×(1+K+f(X))×V对下一盘骨料的投入量进行确认。其中，H为下一盘骨料的投入量，F为每立方米混凝土的骨料标准投入量，K为当前骨料的含水率测量值，f(X)为含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

处理器还可以根据每立方米混凝土的骨料标准投入量、每立方米混凝土标准用水量以及对下一盘骨料的含水率预测值来重新确定下一盘混凝土的用水量。处理器可以先获取每立方米混凝土的骨料标准投入量、每立方米混凝土的标准用水量、当前骨料的含水率测量值以及当前骨料到下一盘骨料之间的含水率变化值。再根据公式G＝E-F×(K+f(X))*V对下一盘骨料的用水量进行确认。其中，G为下一盘骨料的用水量，E为每立方米混凝土标准用水量，F为每立方米混凝土骨料标准投入量，K为当前骨料的含水率的测量值，f(X)为含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

在本申请的技术方案中，通过对本次混凝土的骨料中的含水率的检测，以及本次混凝土生产与下一次混凝土生产间隔期间环境的温湿度变化，来预测生产下一盘混凝土时，所需要的混凝土的骨料的投入量以及用水量。因为本次混凝土生产与下一次混凝土生产间隔期间环境的温湿度变化会对混凝土的骨料的含水率产生影响。而在现有技术中，并没有考虑在生产时间间隔期间环境对混凝土的骨料的含水率的影响。所以本申请的技术方案中，通过对下一盘混凝土的骨料的含水率的预测，从而修正下一盘混凝土的骨料的投入量以及用水量，以此保证下一盘混凝土的生产质量。

在一个实施例中，提供一种用于搅拌站骨料含水率的控制装置，包括如上所述的处理器。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现对热水器的控制。

本申请实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述用于搅拌站骨料含水率的控制方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器A01、网络接口A02、存储器(图中未示出)和数据库(图中未示出)。其中，该计算机设备的处理器A01用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括内存储器A03和非易失性存储介质A04。该非易失性存储介质A04存储有操作系统B01、计算机程序B02和数据库(图中未示出)。该内存储器A03为非易失性存储介质A04中的操作系统B01和计算机程序B02的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储工程机械的参数数据。该计算机设备的网络接口A02用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序B02被处理器A01执行时以实现一种用于搅拌站骨料含水率的控制方法。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本申请实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：确定当前骨料的含水率测量值；确定当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值及湿度变化值；根据当前骨料的含水率、环境的温度变化值以及湿度变化值确定下一盘骨料的含水率预测值，其中，含水率预测值是根据当前骨料的含水率测量值和含水率变化值确定的；根据含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量，以使下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量的比值达到标准配比值。

在一个实施例中，通过图像采集设备获取当前骨料的图片；根据图片确定当前骨料的类别；通过水分传感器中与类别对应的水分模型确定当前骨料的含水率测量值。

在一个实施例中，温湿度传感器用于检测当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值及环境湿度变化值。

在一个实施例中，含水率预测值为当前骨料的含水率测量值K和含水率变化值f(X)的和，含水率变化值根据公式(1)计算得到：

其中，f(X)为含水率变化值，△T为温度变化值，/>

为湿度变化值，△t为时间变化值，a₁、a₂、b₁、b₂、c₁、c₂均为参数，D为常数项。

在一个实施例中，根据含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和/或下一盘骨料的用水量还包括：在时间间隔大于预设时间的情况下，根据含水率预测值确定下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量，以使得下一盘骨料的投入量和下一盘骨料的用水量的比值达到标准配比值。

在一个实施例中，，根据公式(2)确定下一盘骨料的投入量：H＝F×(1+K+f(X))×V(2)，其中，H为下一盘骨料的投入量，F为每立方米混凝土的骨料标准投入量，K为当前骨料的含水率测量值，f(X)为含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

在一个实施例中，根据公式(3)确定下一盘骨料的用水量：G＝E-F×(K+f(X))*V(3)，其中，G为下一盘骨料的用水量，E为每立方米混凝土标准用水量，F为每立方米混凝土骨料标准投入量，K为当前骨料的含水率的测量值，f(X)为含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

在一个实施例中，方法还包括：在时间间隔小于或等于预设时间的情况下，下一盘骨料的含水率预测值为当前骨料的含水率测量值。

以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

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，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (11)

1.一种用于搅拌站骨料含水率的控制方法，所述控制方法包括：

确定当前骨料的含水率测量值；

确定所述当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值及环境湿度变化值；

根据所述当前骨料的含水率、所述环境的温度变化值以及所述湿度变化值确定所述下一盘骨料的含水率预测值，其中，所述含水率预测值是根据所述当前骨料的含水率测量值和含水率变化值确定的；

根据所述含水率预测值确定所述下一盘骨料的投入量和/或所述下一盘骨料的用水量，以使所述下一盘骨料的投入量和所述下一盘骨料的用水量的比值达到标准配比值；

其中，所述含水率预测值为所述当前骨料的含水率测量值K和所述含水率变化值f(X)的和，所述含水率变化值f(X)根据公式(1)计算得到：

其中，f(X)为所述含水率变化值，△T为所述温度变化值，

为所述湿度变化值，△t为时间变化值，a₁、a₂、b₁、b₂、c₁、c₂均为参数，D为常数项。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搅拌站包括称量斗、传送带、图像采集设备和水分传感器，所述传送带用于将所述称量斗内的骨料输送至所述搅拌站的搅拌区域，所述图像采集设备和所述水分传感器均设于所述传送带上方，所述确定当前骨料的含水率测量值包括：

通过所述图像采集设备获取所述当前骨料的图片；

根据所述图片确定所述当前骨料的类别；

通过所述水分传感器中与所述类别对应的水分模型确定所述当前骨料的含水率测量值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搅拌站还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测所述当前骨料与所述下一盘骨料的环境温度变化值及环境湿度变化值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据公式(2)确定所述下一盘骨料的投入量：

H＝F×(1+K+f(X))×V (2)

其中，H为所述下一盘骨料的投入量，F为每立方米混凝土的骨料标准投入量，K为所述当前骨料的含水率测量值，f(X)为所述含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据公式(3)确定所述下一盘骨料的用水量：

G＝(E-F×(K+f(X)))×V (3)

其中，G为所述下一盘骨料的用水量，E为每立方米混凝土标准用水量，F为所述每立方米混凝土所述骨料标准投入量，K为所述当前骨料的含水率的测量值，f(X)为所述含水率变化值，V为所需生产的混凝土的体积。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述含水率预测值确定所述下一盘骨料的投入量和/或所述下一盘骨料的用水量还包括：

获取所述当前骨料与所述下一盘骨料的生产时间间隔；

在所述时间间隔大于预设时间的情况下，根据所述含水率预测值确定所述下一盘骨料的投入量和所述下一盘骨料的用水量，以使所述下一盘骨料的投入量和所述下一盘骨料的用水量的比值达到所述标准配比值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述时间间隔小于或等于预设时间的情况下，所述下一盘骨料的含水率预测值为所述当前骨料的含水率测量值。

8.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至7中任意一项所述的用于搅拌站骨料含水率的控制方法。

9.一种用于搅拌站骨料含水率的控制装置，其特征在于，包括如权利要求8所述的处理器。

10.一种搅拌站，其特征在于，包括：

称量斗，被配置为对骨料进行称量；

传送带，被配置为对骨料进行传送；

水分传感器，被配置成检测当前骨料的含水率；

温湿度传感器，被配置成检测所述当前骨料与下一盘骨料的环境温度变化值及湿度变化值；以及

根据权利要求9所述的用于搅拌站骨料含水率的控制装置。

11.根据权利要求10所述的搅拌站，其特征在于，所述搅拌站还包括：

图像传感器，被配置成获取当前骨料的图片；

计时器，被配置成获取当前骨料与下一盘骨料的生产时间间隔。

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