CN117933920A - 一种沥青材料生产排产系统、方法及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种沥青材料生产排产系统、方法及介质,涉及沥青混凝土技术领域,包括:通过用户终端上报生产信息;利用预设规则对生产信息进行合规性审核,当合规性审核通过后,查询并获取目标车辆的车牌信息;生成包含车牌号和开闸指令的道闸控制指令;控制对应车道的道闸开启;通过电子地磅对车辆进行称重,根据电子地磅的称重结果,判断车辆类型;如果判断为预置的卸料车,则发送卸料控制指令,执行卸料任务;如果判断为预置的装料车,则发送装料控制指令,执行装料任务;装料或卸料完成后,生成运单票据并下发用户终端。针对沥青生产调度效率低的问题,本申请通过用户终端上传生产信息并进行预审核、电子地磅等,提高了沥青生产调度的效率。
Description
技术领域
本申请涉及沥青混凝土技术领域,特别涉及一种沥青材料生产排产系统、方法及介质。
背景技术
沥青是一种重要的基础建材,广泛应用于道路、桥梁等建设中。随着基础设施建设的持续推进,对沥青材料的需求量不断增长。但是传统的沥青生产制造模式主要依赖人工经验进行调度,存在调度效率低下的问题。如何提高沥青材料生产的调度效率,实现智能化生产,是当前亟待解决的技术难题。
在具体的沥青生产过程中,原料的供应和调度是重要环节。由于多种原料需要协调供应,不同车辆需要区分装卸,在相关技术中,比如中国专利文献CN115481989B中提供了一种混凝土搅拌站无人值守的收料售料系统及工作方法,属于混凝土搅拌站的收料售料技术领域;系统包括登记单元、运输车识别单元、过磅单元、智能选仓单元、生产组织单元、收发审核单元,方法包括登记、运输车入场、运输车第一次上磅、收料售料、收发审核、运输车第二次上磅、称重、单据打印、出场;实现了混凝土搅拌站无人值守的收料售料业务支持;进出场业务由系统自动控制,保证了业务公正性及执行效率;进出场过磅过程全程留痕,通过抓拍图片、录像形式保证了系统的可追溯性;通过语音、LED屏播放、微信消息等形式及时引导车辆操作,人性化的引导提高了用户的使用感受;通过系统实现多地磅数据共享,多人员的协同办公。但是该方案中多地磅和多人员的数据共享和协调较为复杂,调度过程中信息传递不畅会延长周期。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的沥青材料生产系统调度效率低的问题,本申请提供了一种沥青材料生产排产系统、方法及介质,通过用户终端上传生产信息并进行预审核、电子地磅等技术,提高了沥青生产调度的效率。
2.技术方案
本申请的目的通过以下技术方案实现。
本说明书实施例的一个方面还提供一种沥青材料生产排产系统,包括:用户终端,用于向沥青生产系统上报生产信息;沥青生产系统,用于接收并存储用户终端上报的生产信息,其中还包含:合规性审核单元,用于获取上报生产信息中的原料类型参数和原料数量,并分别与预存的标准原料类型参数和标准原料数量范围进行匹配比对,根据比对结果进行合规性审核;车牌识别单元,用于在合规性审核通过后,获取目标车辆的车牌信息;道闸控制单元,用于根据获取的车牌信息生成道闸控制指令,控制对应车道的道闸开启;电子地磅单元,用于对车辆进行称重,并计算车辆总重量;车辆类型判断单元,用于根据计算得到的车辆总重量,判断车辆类型;装卸控制单元,用于根据车辆类型的判断结果,对卸料车或装料车分别发送卸料或装料控制指令,执行对应的装卸任务;温度监测单元,用于实时监测车厢温度,并在温度异常时向用户终端发送提示信息;其中,电子地磅单元包含:轮组压力采集单元,用于采集车辆各轮组的地面接触压力;压力合成算法单元,用于根据轮组压力和车辆参数,计算车辆总重量;重量比对单元,用于将计算重量与标准重量范围进行匹配比对。
本说明书实施例的另一个方面提供一种沥青材料生产排产方法,用于执行本申请的一种沥青材料生产排产系统,包括:通过用户终端上报生产信息至沥青生产系统,接收上报的生产信息,并利用预设规则对生产信息进行合规性审核,当合规性审核通过后,查询并获取目标车辆的车牌信息;其中,用户终端:指系统的最终使用者所采用的计算机或移动智能设备,用于人机交互,实现用户与系统之间的信息传递。当合规性审核通过后,从沥青生产系统中查询并获取目标车辆的车牌号信息,根据获取的车牌号信息,生成包含车牌号和开闸指令的道闸控制指令;根据道闸控制指令控制对应车道的道闸开启;通过电子地磅对车辆进行称重,根据电子地磅称重的结果,判断车辆的类型;如果判断为预置的卸料车,则沥青生产系统向对应车辆发送卸料控制指令,执行卸料任务;如果判断为预置的装料车,则沥青生产系统向对应车辆发送装料控制指令,执行装料任务;装料或卸料完成后,沥青生产系统生成运单票据并下发用户终端;
优选地,通过温度传感器监测车辆的车厢内的温度,将监测到的温度通过无线网络传输至沥青生产系统;判断监测的温度是否位于预设温度范围上下限内;当监测到的温度高于或低于预设温度范围上下限时,通过无线网络向用户终端发送温度异常的提示信息。具体地,在车厢内设置多点温度传感器,选用热电偶传感器,精度高、响应快。传感器通过RS485串口与GPRS无线通信单元连接。GPRS单元将监测温度数据通过无线网络实时传输到生产管理系统。系统软件按照一定频率查询温度数据,判断是否在允许范围内。允许温度范围预先配置于数据库表中,可以灵活调整。当温度超出限值时,软件生成异常提示信息,插入待发送队列。系统scheduler定时弹出发送队列消息,通过SOCKET接口推送至用户APP。用户APP接收到温度异常提示后,进行界面显示和声音提示。用户可根据提示采取降温或供热措施,完成温度闭环控制。无线网络传输使监测和控制更灵活,系统扩展性强。其中,在本申请的具体实施例中,温度传感器可以采用:热电偶温度传感器、热阻温度传感器、热敏电阻温度传感器、集成电路温度传感器和液化石器件温度传感器等。在车辆的车厢内集成温度传感器,用于实时监测车辆内部的温度。
进一步地,合规性审核,还包括如下步骤:获取用户终端上报的生产信息中的原料类型参数A1和原料数量B1;获取预设的标准原料类型参数A0,将获取的原料类型参数A1和标准原料类型参数A0通过遍历字符串匹配算法进行匹配比对;在原料类型参数A1匹配比对通过后,获取预设的标准原料数量范围B0,将获取的原料数量B1分别与标准原料数量范围B0的上限和下限进行比对;当原料类型参数A1和标准原料类型参数A0的匹配通过,且原料数量B1在标准原料数量范围B0内时,判断用户上传的生产信息通过合规性审核;如果原料类型参数A1与标准原料类型参数A0不匹配,或者原料数量B1不在标准原料数量范围B0内,判断生产信息合规性审核不通过,并向用户终端返回错误提示信息。
进一步地,当根据电子地磅的称重结果判断为预置的卸料车时,生成针对卸料仓仓门的开启数字控制信号,并发送开启卸料仓仓门;根据卸料车类型,同时生成针对卸料传送带电机的启动数字控制信号,并发送开启卸料传送带;根据卸料车上传的卸料原料类型参数,查询该原料类型的参数表,获取对应的传送带运行速度参数;生成调整传送带电机变频器输出频率的控制信号,并发送控制卸料传送带以查询得到的速度运行;根据卸料仓的结构参数,判断卸料仓采用挡板还是卷帘门;如果为挡板,则调用伸缩气缸控制函数,生成打开卸料挡板的气缸伸缩控制信号;如果为卷帘门,则调用卷帘门升降函数,生成打开卷帘门的升降控制信号;并发送对应控制信号,完成卸料仓开启。
进一步地,还包括:在卸料仓顶部设置涡旋抽气机;涡旋抽气机的进气口通过气密接口与卸料仓顶部连通,涡旋抽气机的出气口通过气密管道连接到室外;利用涡旋抽气机使卸料仓内部产生负压;车辆将原材料卸入卸料仓内后,原材料在负压作用下进入混凝土主机。
进一步地,还包括:当根据电子地磅的称重结果判断为预置的装料车时,根据存储仓门类型生成存储仓门开启数字控制信号,并添加车辆标识码,通过工业以太网发送存储仓门开启控制信号;根据装料车上传的装载物料种类参数,查找该物料对应的夹持力大小,生成设置气缸夹持力为查找到值的数字控制信号,发送给原料夹持气缸。
进一步地,还包括:设置多组存储仓,用于存储不同种类的原材料;设置分料输送机,分料输送机的分料口数量与存储仓数量相匹配,分料输送机将不同原材料分别输送分配到对应的存储仓。
优选地,存储仓采用不锈钢等抗腐材质,数量匹配原料种类数量。分料输送机采用皮带输送结构,设置多组分料口,数量与仓数量相同。分料口通过分离挡板隔开,确保原料分流精准进入对应仓。在每组存储仓下方设置升降台,作为提升机构。提升机构升降由servo电机驱动控制,提升高度匹配分料机构。将不同原料分次抓取,放到提升机上,逐个提升到分料位置。PLC程序控制分料输送机的启动停止。检测传感器监测仓内原料高度,反馈给PLC。PLC按高度控制提升和分配频率,保证仓内原料量。采用单元化程序设计,便于修改控制逻辑。
进一步地,还包括:在每个原材料的存储仓的出料口设置振动闸板,振动闸板的驱动装置与变频电机相连,振动闸板用于控制原材料的定量放料;预设变频电机的输出频率f1,预设输出频率f1对应存储仓内每次放料量为m1;PLC单元根据上报的生产信息中的需要放料重量n1,计算振动闸板的开启次数N=n1/m1;PLC单元向变频电机发送控制信号,驱动振动闸板按照次数N以频率f1开启放料;
进一步地,还设置石灰粉存储仓,用于存储石灰粉;在石灰粉存储仓的出料口设置旋转出料管,旋转出料管用于防止石灰粉堵塞出料口,在旋转出料管的内壁涂覆粘性低于阈值的聚四氟乙烯涂层;在旋转出料管上方固定安装振捣装置;PLC单元控制振捣装置按预设时间间隔t1对旋转出料管进行敲打;在旋转出料管的侧面设置风机,风机产生风速在V1至V2范围内的气流。
进一步地,还包括:通过双冗余结构的速度传感器采集目标车辆速度,通过安装在车辆的陀螺仪采集目标车辆的姿态稳定时间;将速度传感器采集的目标车辆速度与预设的车辆静止判定速度阈值V1进行比较,同时将陀螺仪采集的目标车辆的姿态稳定时间与预设的车辆静止判定时间阈值T1进行比较;当速度传感器采集的目标车辆速度小于预设速度阈值V1,且陀螺仪采集的目标车辆的姿态稳定时间大于预设时间阈值T1时,判定目标车辆处于完全静止状态;当车辆处于完全静止状态后,通过电子地磅采集各车轮组对应地面的压力信号;根据采集的压力信号,通过轮组压力合成算法计算目标车辆总重量W;将计算得到的目标车辆总重量W,与预存的不同类型车辆的重量范围进行匹配,不同类型车辆的重量范围包含对应车辆类型的轮组参数、空载重量下限和满载重量上限;如果计算得到的目标车辆总重量W不在预设的不同类型车辆的重量范围内,则输出错误提示信息给用户终端。
本说明书实施例的另一个方面提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储计算机指令,当所述计算机指令被处理器执行时实现本申请的一种沥青材料生产排产方法。其中,计算机可读存储介质可以是只读存储器、随机访问存储器、磁盘存储介质、闪存存储器、光盘存储介质等各种可存储数字执行指令的存储器。当处理器读取并执行存储介质中的指令时,可以完成以下控制功能:接收并存储用户终端上传的沥青材料生产信息;对生产信息进行合规性审核比对判断;指导车辆进出并对车辆进行称重;根据车辆重量判断车辆类型及控制卸料或装料过程;监测生产过程中的异常情况并提示用户。通过该计算机可读存储介质和处理器,可以实现对沥青材料生产全过程的自动监控和精确控制。
3.有益效果
相比于现有技术,本申请的优点在于:
(1)通过合规性审核、车辆通行和作业控制、卸料和装料控制等技术,实现对生产流程的智能化管理和优化,减少了人工干预的需求,提高了生产过程的自动化水平,最大程度地减少了操作失误和等待时间,从而显著提升了整体生产效率;
(2)采用了车辆称重和类型判断、振动闸板和定量放料控制等技术手段,精确控制原材料的使用和放料过程,通过准确的称重和定量控制,有效降低了原材料的浪费,提高了成品率;
(3)引入了温度监测和异常提示、涡旋抽气机和负压控制等技术,监测和控制生产过程中的关键参数,及时发现并响应异常情况,保障了生产过程的稳定性,降低了系统故障的风险;同时,涡旋抽气机的应用有效控制了原材料挥发,提高了生产环境的安全性;
综上所述,针对现有沥青材料生产系统在原料供应调度上的问题,本申请通过在用户终端添加信息上传功能,对生产信息进行预审核,解决了原料供应信息不合规的问题;在原料仓库设置振动闸板、旋转出料管等结构,实现原料的定量供给,解决了原料供应不精确的问题;实现了对沥青原料供应的精确调度和过程监控,提高了沥青生产过程中的调度效率。
附图说明
本说明书将以示例性实施例的方式进一步描述,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本说明书的一些实施例所示的沥青生产系统的示例性模块图;
图2是根据本说明书一些实施例所示的一种沥青材料生产排产方法的示例性流程图;
图3是根据本说明书一些实施例所示的合规性审核的示例性子步骤流程图;
图4是根据本说明书一些实施例所示的地磅称重的示例性子步骤流程图;
图5是根据本说明书一些实施例所示的业务流程的示例性流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本说明书实施例提供的方法和沥青生产系统进行详细说明。
图1是根据本说明书的一些实施例所示的一种沥青材料生产排产系统的示例性模块图,如图1所示,一种沥青材料生产排产系统100,包括:用户终端,用于向沥青生产系统上报生产信息;沥青生产系统,用于接收并存储用户终端上报的生产信息,其中还包含:合规性审核单元110,用于获取上报生产信息中的原料类型参数和原料数量,并分别与预存的标准原料类型参数和标准原料数量范围进行匹配比对,根据比对结果进行合规性审核;车牌识别单元120,用于在合规性审核通过后,获取目标车辆的车牌信息;道闸控制单元130,用于根据获取的车牌信息生成道闸控制指令,控制对应车道的道闸开启;电子地磅单元140,用于对车辆进行称重,并计算车辆总重量;车辆类型判断单元150,用于根据计算得到的车辆总重量,判断车辆类型;装卸控制单元160,用于根据车辆类型的判断结果,对卸料车或装料车分别发送卸料或装料控制指令,执行对应的装卸任务;温度监测单元170,用于实时监测车厢温度,并在温度异常时向用户终端发送提示信息;其中,电子地磅单元包含:轮组压力采集单元,用于采集车辆各轮组的地面接触压力;压力合成算法单元,用于根据轮组压力和车辆参数,计算车辆总重量;重量比对单元,用于将计算重量与标准重量范围进行匹配比对。
图2是根据本说明书一些实施例所示的一种沥青材料生产排产方法的示例性流程图,如图2所示,一种沥青材料生产排产方法,用于沥青生产系统,包括:S110通过用户终端上报生产信息至沥青生产系统,接收上报的生产信息并利用预设规则进行合规性审核;其中,用户终端:指系统的最终使用者所采用的计算机或移动智能设备,用于人机交互,实现用户与系统之间的信息传递。在本申请中,在用户终端上安装信息上传单元软件,实现采集和上传原料等生产信息的功能。用户终端既是生产信息的原始提供方,也是接收系统处理结果信息的终端。通过设置用户终端的信息上传功能,实现了生产信息的主动获取,而不是被动等待用户提供,提高了信息时效性。用户终端上传的原料信息,需要经过系统端的合规性审核,避免非法不合规的信息影响后续生产。审核不通过时,由用户终端接收系统反馈的错误提示,用于信息采集方面的纠错。
具体地,设计用户友好的终端应用,使生产相关的信息可以轻松地通过用户终端进行上报,提高了操作的便捷性,使得相关人员能够方便地向系统提交生产信息,减少了操作误差的可能性。制定生产信息的标准格式,确保上报的信息包含必要的字段,以便系统能够正确解析和处理,提高了数据的一致性和可解释性,降低了信息处理的复杂度。一个稳健的数据接收和存储单元,能够接收来自用户终端的信息并将其存储在相应的数据库中,确保数据的完整性和可靠性,以备后续的合规性审核和排产计划的生成。制定预设规则,用于对上报的生产信息进行合规性审核,例如检查是否缺失关键信息、是否符合生产标准等。确保上报的信息符合预定的规范和标准,提高了数据的质量和可信度。开发自动化的审核单元,能够根据预设规则对上报的生产信息进行实时审核。加速了合规性审核的过程,减轻了人工审核的负担,并降低了错误的可能性。设计异常处理机制,能够及时发现并处理合规性审核中的异常情况,例如向相关人员发送警报或错误提示。提高了系统的稳定性和容错性,确保异常情况能够及时得到处理,不影响后续的排产流程。因此,本申请的沥青生产系统可以实现从用户终端上报生产信息到合规性审核的自动化流程,为后续的排产计划提供了高质量的数据基础,提高了系统的整体效率和可靠性。
S120预设规则指系统中提前设置的判断生产信息合规性的标准准则,包括允许的原料类型范围、原料数量阈值等。在系统的数据库中预先设置预设规则,作为判定生产信息合法合规的依据。预设规则中的原料类型范围,将限定用户只能上传系统可接受的原料信息。预设规则中的原料数量阈值,将限定用户只能上传系统可接受数量范围内的原料数量信息。系统在接收到用户上传的生产信息后,会依次匹配预设规则中的标准参数,完成合规性判断。预设规则起到一个过滤器的作用,自动筛选出非法或不合理的生产信息,确保系统只接收合格的信息。
S130当合规性审核通过后,从沥青生产系统中查询并获取目标车辆的车牌号信息,根据获取的车牌号信息,生成包含车牌号和开闸指令的道闸控制指令;根据道闸控制指令控制对应车道的道闸开启;具体地,实现合规性审核后,将通过集成的方式调用沥青生产系统中的车辆信息查询接口,提高系统的整体响应速度,确保在合规性审核通过后能够迅速获取目标车辆的车牌号信息。使用安全的数据传输协议和加密算法,确保从沥青生产系统查询的车辆信息在传输过程中不受到未经授权的访问,保障了车辆信息的隐私和安全性,防止信息泄露和非法访问。在沥青生产系统中,设计一个指令生成单元,根据车辆信息生成包含车牌号和开闸指令的道闸控制指令,确保生成的指令准确、完整,包含必要的信息,以便后续的道闸控制操作。集成道闸系统的控制接口,使其能够接收并解析生成的道闸控制指令,执行相应的开闸操作,实现了从沥青生产系统到道闸系统的端到端集成,确保控制指令能够被正确执行,提高了整体系统的可靠性。优选地,在系统中加入实时监控单元,能够监测道闸状态并反馈到沥青生产系统,以确保开闸操作的实时性和准确性,提高了系统的实时性和可监控性,使运营人员能够随时了解到道闸的状态,及时处理异常情况。综上,从合规性审核通过到车辆通行的无缝集成,确保了车辆信息的安全获取和准确传递,同时实现了对道闸的精确控制,提高了整个系统的运行效率和安全性。
通过电子地磅对车辆进行称重,根据电子地磅称重的结果,判断车辆的类型;如果判断为预置的卸料车,则沥青生产系统向对应车辆发送卸料控制指令,执行卸料任务;如果判断为预置的装料车,则沥青生产系统向对应车辆发送装料控制指令,执行装料任务;装料或卸料完成后,沥青生产系统生成运单票据并下发用户终端;
其中,电子地磅指一种采用电子传感器测量物体重量的测量设备。其传感器采集物体的称重信息,并将其转换为电信号输出到显示终端。在本申请中,在装卸料场地设置电子地磅,用于称重进出的车辆;电子地磅的传感器实时检测行驶车辆的轮组地面压力;系统内置不同车型的参数,根据压力计算车辆重量。将计算所得重量与标准重量范围匹配,判断车辆类型。如果判断为卸料车,发送卸料控制指令。如果为装料车,发送装料控制指令。电子地磅取代了传统人工判断,实现了车辆称重和类型判断的自动化。
S140集成电子地磅设备,通过传感器获取车辆的实时重量信息,提供了精准的车辆重量数据,为后续判断车辆类型和执行装卸料任务提供了基础。制定预设规则,根据电子地磅称重的结果,判断车辆类型,例如通过设定阈值区分卸料车和装料车,实现了对车辆类型的自动判定,为后续任务的分发提供了依据。S150根据车辆类型判断的结果,生成相应的卸料或装料控制指令,实现了根据车辆类型自动化生成任务指令,确保了任务的精准分发和执行。集成车辆通信接口,使沥青生产系统能够与车辆进行实时通信,实现了对车辆的远程控制,能够及时下发卸料或装料指令,并获取任务执行状态。根据卸料或装料任务的执行情况,生成相应的运单票据,包含任务完成时间、车辆信息等关键信息,并下发至用户终端,提供了任务执行的完整记录,为用户提供了实时的任务状态和历史记录。优选地,设计异常处理机制,能够监测卸料或装料过程中的异常情况,例如设定阈值判断是否异常,增强了系统的稳定性,及时处理异常情况,确保生产过程的顺利进行。综上,本申请的沥青生产系统能够根据车辆称重结果判断车辆类型,自动化生成并下发卸料或装料控制指令,实现对任务的智能化分发和执行,同时生成运单票据提供给用户,确保了整个生产过程的可控性和透明性。
S160运单票据指记录货物运输信息的单据,包含货物名称、数量、运输时间等内容。在本申请中,在装载或卸载完成后,系统自动生成电子运单票据。运单票据中记录本次装卸的原料名称、数量等信息。将电子运单票据下发至用户终端,供用户核对本次装卸的明细。运单票据中包含可扫码的编码,可防止票据伪造。运单票据实现了对装卸任务的电子记录,无需人工填写,提高了效率。运单票据也可在后续原料核算等环节提供信息支持。
优选地,通过温度传感器监测车辆的车厢内的温度,将监测到的温度通过无线网络传输至沥青生产系统;判断监测的温度是否位于预设温度范围上下限内;当监测到的温度高于或低于预设温度范围上下限时,通过无线网络向用户终端发送温度异常的提示信息。具体地,在车厢内设置多点温度传感器,选用热电偶传感器,精度高、响应快。传感器通过RS485串口与GPRS无线通信单元连接。GPRS单元将监测温度数据通过无线网络实时传输到生产管理系统。系统软件按照一定频率查询温度数据,判断是否在允许范围内。允许温度范围预先配置于数据库表中,可以灵活调整。当温度超出限值时,软件生成异常提示信息,插入待发送队列。系统周期性的定时弹出发送队列消息,通过SOCKET接口推送至用户APP。用户APP接收到温度异常提示后,进行界面显示和声音提示。用户可根据提示采取降温或供热措施,完成温度闭环控制。无线网络传输使监测和控制更灵活,系统扩展性强。其中,在本申请的具体实施例中,温度传感器可以采用:热电偶温度传感器、热阻温度传感器、热敏电阻温度传感器、集成电路温度传感器和液化石器件温度传感器等。在车辆的车厢内集成温度传感器,用于实时监测车辆内部的温度。
图3是根据本说明书一些实施例所示的合规性审核的示例性子步骤流程图,如图3所示,合规性审核,还包括如下步骤:S121获取用户终端上报的生产信息中的原料类型参数A1和原料数量B1;S122获取预设的标准原料类型参数A0,将获取的原料类型参数A1和标准原料类型参数A0通过遍历字符串匹配算法进行匹配比对;S123在原料类型参数A1匹配比对通过后,获取预设的标准原料数量范围B0,将获取的原料数量B1分别与标准原料数量范围B0的上限和下限进行比对;S124当原料类型参数A1和标准原料类型参数A0的匹配通过,且原料数量B1在标准原料数量范围B0内时,判断用户上传的生产信息通过合规性审核;S125如果原料类型参数A1与标准原料类型参数A0不匹配,或者原料数量B1不在标准原料数量范围B0内,判断生产信息合规性审核不通过,并向用户终端返回错误提示信息。
优选地,在本申请中获取用户终端上报的生产信息中的原料类型参数A1和原料数量B1通过JSON算法提取。JSON算法是一种轻量级的数据交换格式,用于对数据进行格式化和序列化,便于数据在不同系统之间传递。在本申请中,用户终端上传的生产信息采用JSON格式组织数据。沥青系统通过调用JSON解析算法,提取JSON数据中的原料类型和数量参数。JSON算法实现了未结构化数据的解析和提取,获取了关键的参数。利用JSON传递信息,系统和终端之间无需统一数据接口格式。JSON算法提高了数据交换的灵活性和可扩展性。利用JSON编码压缩了数据体积,减少了存储和传输成本。
其中,预设标准原料类型参数A0,在数据库中建立原料类型参数表,表中预先填写允许的原料类型,如“沥青”,“石灰石”等。数据库表中设置原料类型参数A0字段,并新增预置数据。通过数据库查询语句SELECT获取所有预设的标准原料类型参数A0。选择合适的字符串匹配算法,例如基于编辑距离的算法、正则表达式匹配等,通过该算法实现原料类型参数A1与预设标准原料类型参数A0的字符串匹配比对。通过原材料类型的匹配后进行原材料取值范围的匹配,原料类型直接关联后续量值的判断标准,类型不匹配时,量值判断无意义。不同类型原料,其标准数量范围可能有很大差异。仅判断数量而不考虑类型,可能将非法类型的原料信息判断为合法。首先判断类型,可以过滤掉绝大部分不合规信息,减少无效判断。类型匹配后再判断量值范围,可以调用与该类型对应的标准范围,提高判断的有针对性。类型匹配通过才有必要进行量值判断,可控制代码执行流程,优化程序逻辑。类型和量值的二次判断,提高了判断的准确性,避免了单一维度的漏判情况。两次判断共同构成过滤机制,确保只有完全合法的信息才能进入系统,提高了系统安全性。
具体地,用户终端端采集原料信息,并组织为JSON格式数据,例如:{“material”:“A1”,“number”:“B1”};用户终端通过HTTP协议上传JSON数据至沥青生产系统服务器。服务器端接收到JSON数据后,调用JSON解析函数json_decode()对其进行解析。在json_decode()函数中,指定第二个参数为true,将JSON数据解析为关联数组。通过解析后的关联数组,依次读取key为“material”和“number”的值,即可得到原料类型参数A1和原料数量参数B1。将提取后的参数保存到服务器数据库中,作为后续合规性审核的输入。如果JSON数据格式发生变化,只需调整关联数组的key,不需要改动代码流程。通过JSON和解析算法,实现了原料信息中的关键参数提取,无需人工处理。
具体地,字符串匹配算法指将获取的原料类型A1和标准类型A0都规one化为小写。遍历比较两者中的每一个字符串,判断是否完全一致。可采用KMP算法、Boyer-Moore算法、RabinKarp算法等进行字符串匹配。KMP算法利用之前匹配的信息避免重复比较;Boyer-Moore利用坏字符规则和好后缀规则跳过不匹配字符。RabinKarp算法使用哈希函数匹配字符串,效率较高。当原料类型参数A1和标准原料类型参数A0的匹配通过,且原料数量B1在标准原料数量范围B0的数量范围内时,判断用户上传的生产信息通过合规性审核;将审核通过的生产信息存入沥青生产系统;如果原料类型参数A1与标准原料类型参数A0不匹配,或者原料数量B1不在标准原料数量范围B0内,沥青生产系统判断生产信息合规性审核不通过,并向用户终端返回错误提示信息。
具体地,设置标志位ruleCheck,初始化为true;进行原料类型A1与A0的字符串匹配,如果匹配成功,则继续下一步判断。如果匹配失败,则ruleCheck=false;判断原料数量B1是否同时大于等于下限B0min且小于等于上限B0max。如果条件满足,则继续下一步;否则ruleCheck=false;最终判断ruleCheck的值,如果为true,则说明原料类型和数量都满足合规规则,审核通过;将审核通过的生产信息,插入数据库相关表中,作为系统合法生产信息;如果ruleCheck为false,则生成一条预设的错误提示信息;调用数据库接口,查询得到用户终端的接收信息接口地址;通过HTTP协议推送错误提示信息至用户终端接口地址,完成信息反馈;用户终端接收到错误提示后,显示给用户,用于纠正信息采集错误。
进一步地,当根据电子地磅的称重结果判断为预置的卸料车时,生成针对卸料仓仓门的开启数字控制信号,并发送开启卸料仓仓门;根据卸料车类型,同时生成针对卸料传送带电机的启动数字控制信号,并发送开启卸料传送带;根据卸料车上传的卸料原料类型参数,查询该原料类型的参数表,获取对应的传送带运行速度参数;生成调整传送带电机变频器输出频率的控制信号,并发送控制卸料传送带以查询得到的速度运行;根据卸料仓的结构参数,判断卸料仓采用挡板还是卷帘门;如果为挡板,则调用伸缩气缸控制函数,生成打开卸料挡板的气缸伸缩控制信号;如果为卷帘门,则调用卷帘门升降函数,生成打开卷帘门的升降控制信号;并发送对应控制信号,完成卸料仓开启。
其中,在沥青生产系统中预先设置多类卸料车的参数,包含车辆总重量范围、车厢容积等;电子地磅单元实时采集卸料车各轮组的地面压力信号,经轮组压力合成计算得到卸料车当前总重量;将卸料车当前总重量与预置参数中的各类卸料车总重量范围进行比较,判断出当前卸料车的具体类型;根据判断结果,系统调用该类型卸料车参数中预设的车厢容积值;系统控制器计算卸料量,生成对应车厢容积的仓门开启时间的数字控制信号;通过仓门控制执行机构接收控制信号,按指令的时间开启对应卸料仓的出料口仓门,实现精确控制卸料量。
其中,在沥青生产控制系统中,预先设置多类卸料车的参数,包含车型、车厢长度、卸料传送带类型等;系统通过电子地磅获知当前卸料车类型后,调用该类型卸料车的参数设置;从卸料车参数中提取对应卸料传送带的型号信息,该型号信息对应不同的传送带长度、功率参数;系统控制器根据卸料车车厢长度和对应传送带长度计算出卸料时间;同时,根据传送带型号查表获得其对应的电机启动功率和电流参数;按照计算的卸料时间,系统控制器生成传送带电机的启动和停止的数字控制字信号;信号通过执行机构控制对应传送带电机启动、运转、停止,完成卸料。
其中,在沥青生产控制系统内建立不同卸料原料类型与对应的传送带最佳输送速度参数表;卸料车通过网络上传本次卸载的原料类型参数;系统接收原料类型参数后,查询内置参数表获得该原料类型的最佳传送带输送速度;系统控制器根据查询获得的最佳输送速度,生成对应传送带电机变频器的输出频率控制信号;信号经过数字信号转换后输入变频器;变频器根据接收的数字控制信号,输出对应频率和电压的参数,以驱动传送带电机按最佳速度稳定旋转;从而实现按不同原料类型的参数配置传送带的输送速度。
其中,在沥青生产控制系统内预设存储各卸料仓的结构参数,包括仓门类型(挡板或卷帘门);当接收到开启卸料仓指令时,系统首先提取该卸料仓的仓门类型参数;如果仓门类型为挡板,系统调用伸缩气缸控制子程序,根据挡板尺寸参数,计算推拉所需行程,生成对应气缸的伸出或收回的模拟控制电压信号;如果仓门类型为卷帘门,系统调用卷帘门升降子程序,根据门高生成对应升降的脉冲控制信号;系统通过数字信号转换单元,将上述模拟或脉冲控制信号转换为执行机构能识别的标准数字或模拟信号;执行机构接收信号后驱动气缸或卷帘门电机工作,完成卸料仓门的开启。
更具体地,沥青生产系统的PLC控制单元中的指令生成单元,当接收到的车辆类型判断结果为卸料车时,生成针对卸料仓仓门的开启数字控制信号C1,并通过数字输出单元发送到卸料仓控制卸料仓仓门的开启;具体地,PLC控制单元中的指令生成单元设置有车类型判断结果的输入端口。当输入端口接收到的车类型判断信号值为“卸料车”时。指令生成单元中的PLC软件根据控制逻辑,在代码中形成开门控制信号C1。C1作为一个开关量数字信号,值设定为高电平,如“1”。PLC的数字量输出单元收到C1高电平信号后触发动作。数字输出单元根据与其端口连接的外部开门执行机构,输出对应的PWM波形电压信号。这些PWM波形信号最终驱动卸料仓仓门的电机,使仓门开启。当卸料完成后,PLC将C1信号设置为低电平“0”,仓门关闭。实现了对卸料仓开门的全自动化控制。
更具体地,PLC控制单元中的指令生成单元同时生成针对卸料传送带电机的启动数字控制信号D1,通过数字输出单元发送到卸料传送带控制卸料传送带的开启;其中,卸料传送带指一种用于垂直或水平方向输送原料的机械传输设备,由驱动装置、承载装置、输送带体等组成,可实现原料的自动式输送。在本申请中,卸料传送带设置在卸料仓和生产设备之间,实现卸下原料的输送。其传送带体耐高温、防腐蚀,可输送沥青等原料。传送带电机的启动由PLC数字信号D1控制。当仓门打开后,D1信号启动电机,驱动传送带转动。实现卸料过程的自动化,将卸下原料输送至生产装置。完成卸载后,PLC输出D1低电平,停止传送带电机的工作。卸料传送带提高了卸料效率,降低了劳动强度。
更具体地,PLC控制单元中的变频器接口单元生成针对卸料传送带电机的变频调速控制信号E1,通过变频器发送到卸料传送带控制传送带的速度。其中,变频器指一种可以改变电动机供电频率和电压的装置,用以调节电动机转速的电力电子设备。在本申请中,连接在卸料传送带电机和PLC之间,接收来自PLC的变频控制信号E1,E1信号使变频器输出不同频率、电压的电源给电机,调节传送带电机的转速,实现对传送带速度的控制;可以连续调节传送带速度,适应不同种类、数量的原料;防止传送带过载、原料积压,与PLC形成闭环控制,实时调整传送带运转状态,实现了对卸料过程的精确控制,提高了自动化水平。
更具体地,PLC控制单元中的指令生成单元调用伸缩气缸控制函数,生成针对卸料挡板气缸的伸缩数字控制信号F1,通过数字输出单元发送到卸料挡板气缸控制卸料挡板向外扩张或收缩。其中,卸料挡板气缸指一种利用压缩气体作为工作介质,使活塞运动带动机械挡板开合的气动执行机构。在本申请中,卸料挡板气缸设置在卸料仓出口处的输送带上。活塞和连杆的伸缩带动挡板的开合。接收来自PLC的控制信号F1,当F1为1时,气缸推动挡板展开,允许原料通过,当F1为0时,气缸带动挡板收回,形成物理隔断,阻止原料流动,结合挡板的开启关闭,实现了对原料输送的间歇控制,防止原料输送过量,实现精准的份额流量控制。
具体地,在本申请中,PLC中的指令生成单元先定义控制卸料挡板气缸的函数extend_retract_cylinder()。函数输入参数为F1,F1为0表示收缩,F1为1表示伸展。指令生成单元根据卸料过程的不同阶段,调用函数设置F1为0或1。F1信号输出到PLC的数字量输出单元。数字输出单元将F1转换为驱动挡板气缸的动作控制信号。当F1为1时,气缸活塞杆伸出,带动挡板向外展开,原料可进入输送带。当F1为0时,气缸活塞杆收回,带动挡板收缩,原料流入终止。通过调节F1的信号,PLC实现了对卸料挡板气缸的精确控制。结合挡板的打开关闭,可控制原料的分段输送。
进一步地,还包括:在卸料仓顶部设置涡旋抽气机;涡旋抽气机的进气口通过气密接口与卸料仓顶部连通,涡旋抽气机的出气口通过气密管道连接到室外;利用涡旋抽气机使卸料仓内部产生负压;车辆将原材料卸入卸料仓内后,原材料在负压作用下进入混凝土主机。其中,涡旋抽气机指一种利用高速旋转叶轮产生空气流动的机械装置,可将气体抽取到叶轮眼部形成部分真空的气体输送设备。在本申请中,涡旋抽气机,设置在卸料仓顶部,通过进气口连接仓内,高速旋转叶轮减小仓内气压,形成负压区,负压将仓内气体抽出,进入叶轮输送至出气口。负压使原料自上而下有序流动;调节涡旋抽气机功率,控制卸料仓内的负压值;实现了对原料流动的控制,防止堵塞;提高了卸料效率,减少了环境粉尘污染;涡旋抽气机具有结构简单、稳定可靠等优点。
具体地,负压使原料在仓内自上而下有序流动,防止原料堆积,有利于原料的顺畅输送。负压吸引原料进入主机,无需额外的输送动力,简化了过程,利用负压带动原料移动,可以减少机械传输部件,降低维护成本,负压形成稳定的原料移动方向,防止原料向仓外反吹。通过调节负压值可以精确控制原料的流量,负压将粉尘含量降低,改善卸料环境,减少污染,采用涡旋抽气机生成负压,结构简单可靠,易于实现,负压输送方式符合沥青等原料的特点,无需改变原有供应模式,负压系统易于兼容不同种类原料,扩展性强。
具体地,在卸料仓顶部中心位置安装涡旋抽气机,在卸料仓顶部对应位置开孔,作为涡旋抽气机的进气口。用密封胶进行二次密封,保证气密性;采用气密管道连接涡旋抽气机出气口和室外,管道采用不锈钢材质,抗腐蚀。给涡旋抽气机通电启动,利用高速旋转叶轮产生负压;负压通过进气口作用于卸料仓内部,并通过出气口排出室外;卸料车将沥青等原料卸入仓内后,原料受负压作用移动;原料在仓内自上而下层层流动,经输送带进入混凝土主机;调节抽气机出风口阀门开度,精确控制卸料仓内负压值。
进一步地,还包括:当根据电子地磅的称重结果判断为预置的装料车时,根据存储仓门类型生成存储仓门开启数字控制信号,并添加车辆标识码,通过工业以太网发送存储仓门开启控制信号;根据装料车上传的装载物料种类参数,查找该物料对应的夹持力大小,生成设置气缸夹持力为查找到值的数字控制信号,发送给原料夹持气缸。其中,在沥青生产控制系统中预置配置不同类型装料车的车辆标识码和参数;电子地磅实时监测车辆重量,当判断为预置装料车时,提取该车辆的标识码;系统控制器根据装料车标识码查询对应的存储仓编号;查询存储仓结构参数表,获得该存储仓的门结构类型;如果为卷帘门,则生成卷帘门开启的上升脉冲控制字信号;如果为挡板,生成气缸伸出的模拟控制信号;将仓门开启控制信号与装料车标识码一起封装成数据帧;通过工业以太网模块,将数据帧经过网络交换发送至存储仓控制器;存储仓控制器接收数据帧后解析,驱动对应门结构打开,完成精确的存储仓开启控制。
具体地,在沥青生产控制系统中建立原料种类与对应夹持力参数的映射表;装料车通过网络上传本次装载的原料种类参数;系统控制器接收原料种类参数后,在映射表中查找该原料对应的夹持力大小;系统控制器生成设置气缸夹持力大小的模拟控制信号,信号电压值对应查找到的夹持力大小;经过数字模拟转换电路,将数字控制信号转换为等效的模拟电压信号;气缸的执行机构接收到控制电压后,按比例放大驱动气缸输出对应大小的夹持力;实现根据不同原料种类变化气缸夹持力,适应不同材料的机械特性。
进一步地,还包括:设置多组存储仓,用于存储不同种类的原材料;设置分料输送机,分料输送机的分料口数量与存储仓数量相匹配,分料输送机将不同原材料分别输送分配到对应的存储仓。其中,在沥青生产系统中,设置N组用于存储不同原材料的仓储仓;每组存储仓对应设置有出料口和配套的控制执行机构;设置1组分料输送机,包含N个独立的分料口,分料口数量与存储仓组数量N相同;分料输送机上设置有原材料种类检测传感器,用于实时检测流过的原材料种类;根据传感器的检测信号,系统控制器判断原材料种类,生成对应分料口的开启控制信号;相应分料口的执行机构接收到控制信号后开启,将原材料输送分配到对应种类的存储仓中;最终实现按原材料种类将不同种类的原材料自动分配进对应的存储仓进行分料存储。
具体地,设置分料输送机的分料口数量与存储仓数量相匹配,分料口数与仓数量一一对应,控制系统只需根据原材料种类判断,直接控制对应分料口开启,无需复杂的流向判断逻辑,降低了控制系统复杂度。不同原材料可均匀分布进入每个分料口,避免过度集中于部分分料口,保证分料输送机负载均衡,提高工作效率。当需要增加存储仓时,只需对应增加分料口数量,控制系统无需改动程序,直接匹配控制即可。
优选地,存储仓采用不锈钢等抗腐材质,数量匹配原料种类数量。分料输送机采用皮带输送结构,设置多组分料口,数量与仓数量相同。分料口通过分离挡板隔开,确保原料分流精准进入对应仓。在每组存储仓下方设置升降台,作为提升机构。提升机构升降由servo电机驱动控制,提升高度匹配分料机构。将不同原料分次抓取,放到提升机上,逐个提升到分料位置。PLC程序控制分料输送机的启动停止。检测传感器监测仓内原料高度,反馈给PLC。PLC按高度控制提升和分配频率,保证仓内原料量。采用单元化程序设计,便于修改控制逻辑。
进一步地,还包括:在每个原材料的存储仓的出料口设置振动闸板,振动闸板的驱动装置与变频电机相连,振动闸板用于控制原材料的定量放料;预设变频电机的输出频率f1,预设输出频率f1对应存储仓内每次放料量为m1;PLC单元根据上报的生产信息中的需要放料重量n1,计算振动闸板的开启次数N=n1/m1;PLC单元向变频电机发送控制信号,驱动振动闸板按照次数N以频率f1开启放料;其中,振动闸板指一种利用机械振动使物料间歇流动的调节装置,通过控制振动频率和开口时间实现定量放料。设置在存储仓出料口处,采用不锈钢等抗腐材料制作振动板体,变频电机提供稳定的振动频率驱动,振动使闸板产生连续开合运动,原料间歇流出,控制振动次数,配合开口放料量,实现定量放料。
具体的,计算振动闸板每次放料量m1可以采用:在存储仓测试条件下(固定出口开口大小),使振动闸板以预设频率f1振动一定次数或时间t1,收集这段时间内放出的原料量w1。重复多次计算出多组数据,取平均值作为该频率f1下的放料量m1。调整变频电机的输出频率,重复上述测试,获取不同频率对应的放料量。以频率为变量,放料量为响应值建立数学模型。对模型进行曲线拟合,得到频率f和放料量m之间的函数关系。在实际控制中,将PLC需要的放料量n1和模型带入对应频率f1。频率f1代入模型,即可计算出对应的放料量m1。PLC根据m1值实现定量放料控制。
具体地,振动闸板的定量放料可准确控制原材料用量,防止浪费。变频电机驱动输出稳定的振动频率,提高放料精度。计算放料次数,实现按需量放料,符合生产需要。PLC计算控制次数,实现智能化放料,无需人工参与。预设频率对应放料量,简化控制逻辑,按重量INDIRECT放料。可通过调频电机频率动态调整放料量,扩展系统灵活性。振动驱动结构无复杂机械部件,运行可靠,维护方便。分批放料方式节约时间,提高生产效率。定量放料减少原料浪费,降低生产成本。
进一步地,还设置石灰粉存储仓,用于存储石灰粉;在石灰粉存储仓的出料口设置旋转出料管,旋转出料管用于防止石灰粉堵塞出料口,在旋转出料管的内壁涂覆粘性低于阈值的聚四氟乙烯涂层;在旋转出料管上方固定安装振捣装置;PLC单元控制振捣装置按预设时间间隔t1对旋转出料管进行敲打;在旋转出料管的侧面设置风机,风机产生风速在V1至V2范围内的气流;其中,旋转出料管指一种置于储料仓出料口的管状装置,管体能够旋转,内壁涂层具有低粘性,用于引导易结块粉末状物料流动,防止堵塞。在本申请中,设置在石灰粉储仓出口,管体联接仓体。管体由不锈钢制成,可顺畅旋转。内壁涂覆聚四氟乙烯涂层,具低粘性。旋转运动防止粉末堆积粘结,振捣装置对管体敲击,避免粘结,侧面风机产生气流,带动粉末流动,旋转出料管实现了石灰粉的顺畅、连续流动,防止存储、输送过程的堵塞。其中,聚四氟乙烯具有非常低的粘附性和摩擦系数,可以大大降低管壁与粉末间的摩擦。聚四氟乙烯也具有优异的抗腐蚀性和抗化学侵蚀性,可以抵抗石灰粉的腐蚀。聚四氟乙烯可在宽温度范围下使用,适合石灰粉储料环境。其中,在本申请中可以采用如下振捣装置:惯性锤式振捣装置:利用电机带动离心锤轮高速旋转,通过锤头的离心力对管体进行敲打。结构简单,敲打力度大。液压式振捣装置:利用液压缸的往复运动带动锤头敲打。输出力度可调,控制灵活。电磁式振捣装置:电磁铁的通断带动锤头敲打管体。响应速度快,适合自动控制。线性振动马达振捣装置:马达的线性往复运动直接驱动锤头。结构紧凑,无需转换机构。气动式振捣装置:利用气动缸带动锤头敲打。结构简单,能量利用效率高。声波振动式振捣装置:利用声波的机械能对管体振动。无接触,对管体无损伤。
具体地,在本申请中,时间间隔t1的设置方案可以采用:根据石灰粉的物理特性,测试其在不同湿度下从散料开始结块的时间。将t1设置为略短于石灰粉开始结块的时间,例如该时间的0.8倍。考虑环境温湿度的影响,设置多个t1时间级数,形成时间间隔表。在实际运行中,检测环境温湿度,查询时间间隔表选择对应的t1。也可以通过在线监测石灰粉的流动性、管壁积聚情况,实时调整t1。初期t1可设置较短,观察运行效果后动态调整区间。设置报警逻辑,当连续调整t1后仍无法防止堵塞,则报警维护。记录运行数据,分析各影响因素对t1的相关性,优化时间间隔模型。
具体的,在本申请中,根据石灰粉的物理特性,参考其最小散化输送速度Vmin,将V1设置为略高于Vmim的值,例如Vmim的1.1倍。根据旋转出料管的结构尺寸,计算其最大允许输送风速Vmax。将V2设置为略低于Vmax的安全值,例如Vmax的0.8倍。在V1至V2范围内取5—10个离散风速值,形成风速级数表。测试不同风速级下的石灰粉输出量。以输送量为评价指标,选择输出量稳定的风速值范围作为最终的V1至V2范围。在实际运行中,采用变频控制风机,根据石灰粉输送量反馈,PID控制风速在V1至V2范围内浮动。定期检测和校准风速传感器,保证风速控制精度。根据运行数据不断优化V1至V2范围取值,使控制系统稳定可靠。
图4是根据本说明书一些实施例所示的地磅称重的示例性子步骤流程图,如图4所示,S141通过双冗余结构的速度传感器采集目标车辆速度,通过安装在车辆的陀螺仪采集目标车辆的姿态稳定时间;S142将速度传感器采集的目标车辆速度与预设的车辆静止判定速度阈值V1进行比较,同时将陀螺仪采集的目标车辆的姿态稳定时间与预设的车辆静止判定时间阈值T1进行比较;S143当速度传感器采集的目标车辆速度小于预设速度阈值V1,且陀螺仪采集的目标车辆的姿态稳定时间大于预设时间阈值T1时,判定目标车辆处于完全静止状态;S144当车辆处于完全静止状态后,通过电子地磅采集各车轮组对应地面的压力信号;根据采集的压力信号,通过轮组压力合成算法计算目标车辆总重量W;S145将计算得到的目标车辆总重量W,与预存的不同类型车辆的重量范围进行匹配,不同类型车辆的重量范围包含对应车辆类型的轮组参数、空载重量下限和满载重量上限;S146如果计算得到的目标车辆总重量W不在预设的不同类型车辆的重量范围内,则输出错误提示信息给用户终端。
具体地,在车辆前后轴安装双组速度传感器,每组包含两个传感器,通过互为冗余实现高可靠性;两组速度传感器分别监测前后轴转速,实时将采集的轮速数据发送至车载计算机;车载计算机同时接收来自两组速度传感器的数据,将两组数据进行平滑滤波及平均值运算,得到车辆总体速度数据;通过CAN总线网络,将计算机得到的车辆速度数据发送至车载网络控制器;安装在车辆重心位置的三轴陀螺仪,检测车辆在行驶过程中的摆动角速度;陀螺仪输出姿态角数据至控制器,计算车辆当前的姿态稳定时间;控制器综合分析速度传感器和陀螺仪的数据,最终判断车辆的静止状态。
具体地,在车载网络控制器中预设车辆静止判定所需的速度阈值V1和时间阈值T1;控制器实时获取速度传感器采集的车辆实时速度数据V;通过数字比较器元件,将速度数据V与预设速度阈值V1进行对比;当V<V1时,输出速度判断态标志位S=1,否则S=0;同时,获取陀螺仪采集的车辆姿态稳定时间T;将时间T与预设时间阈值T1用数字比较器进行对比;当T>T1时,输出时间判断标志位D=1,否则D=0;将速度判断标志位S和时间判断标志位D输入逻辑与门;当S=1且D=1时,与门输出高电平信号,表明车辆处于完全静止状态。控制器接收到高电平信号后确认车辆已停稳,执行后续动作。
其中,轮组压力合成算法是指通过分析和计算车辆各轮组的地面接触压力,最终合成出整车重量的算法。在本申请中,轮组压力数据由电子地磅传感器采集获得;计算机处理单元调用轮组压力合成算法函数;根据输入的轮组数量、间距参数,确定计算模型;将各轮组压力数据代入模型,进行荷载合成;计算出各轮组分载,并考虑重量分配比例;最终求和得到车辆总重量W;W与车型重量范围匹配,完成重量判别;该算法实现了通过轮组压力计算车辆重量的目的。具体的,在车辆经过位置设置电子地磅传感器,采集每个轮组的地面接触压力数据。地磅传感器输出采集的数据到计算机中央处理单元。处理单元按照不同车型的参数,通过轮组压力合成算法计算车辆总重量W。系统中预设配置不同车型的轮组数量、间距参数。也预设不同车型的空载下限重量和满载上限重量。将计算所得总重量W与各车型重量范围匹配对比。如果W不在任一车型重量范围内,则记录为不匹配异常。通过网络单元将异常提示信息发送到远程用户终端。用户终端显示提示信息,采取相应措施。
图5是根据本说明书一些实施例所示的业务流程的示例性流程图,如图5所示,某沥青生产企业应用本申请的一种沥青材料生产排产系统的业务流程如图5所示,司机在移动端小程序内填报运输信息,提交后由系统进行合规性审核。合规通过后,系统匹配车辆车牌,向道闸控制单元下发开闸指令,司机驶入待检区。工业相机识别车牌信息,并与系统预存信息比对,确认无误后,车辆驶上电子地磅。智能地磅系统精确稳定称重后,将车辆总重量发送到系统,进行车辆类型匹配。若匹配为卸料车类型,进入对应卸料作业程序。系统向仓储控制单元发送开仓指令,监控卸料过程。若匹配为装料车类型,进一步进行车牌识别,确保信息准确。识别通过后,进入对应装料作业程序。装卸完成后,车辆再次驶过地磅称重,并与订单信息进行匹配,准确无误后打印运单,开启出场道闸。全程通过GPS和温度传感器监测车辆位置和装载温度,保证运输安全。原材料采用二维码登记管理,可快速读取详细检测信息。
优选的,本系统还包括:还包括运营管理模块,实现智能化、精细化的生产运营管理。在运营管理模块中,管理人员可以查看当月、当日的生产和采购统计数据,实时掌握运营情况。系统提供灵活的事项流程配置功能,可以针对不同类型的事项,配置对应的审核流程,实现事项发起后自动推进流转。管理人员可以根据实际情况,增加或减少每个审核流程阶段的审核人员,同时还支持对多个审核流程进行合并或分叉的自定义配置,完全契合不同事项的审批需求。系统还支持移动端管理功能,包括查看生产数据、远程审批、立项等功能,方便管理人员随时随地处理工作事项。例如,小程序中司机可以提交原材料进场信息,管理人员可以查看今日产量和各车间生产状态等信息。通过运营管理模块的应用,可实现生产全过程的精细化监控和智能化管理,大幅提升企业生产运营效率。
还包括质量管理模块,通过数据采集、分析和过程监控来全面保障产品质量。针对原材料,系统会详细记录其检测数据,并与生成记录、订单信息进行关联,为产品溯源提供基础数据支持。对于级配试验结果,系统设置标准区间,规范试验操作流程,避免人为误差。对于拌和配比配方等数据,系统进行归档统计,分析结果与标准进行比对,如发现异常会及时预警,减少人员疏漏造成的隐患。现场生产环节通过温度传感器、热成像摄像等设备,实时监测关键部位温度,并与标准区间对比,同时所有过程温度实现追踪记录,保证产品质量和溯源需求。对于路面施工过程,系统通过分析摊铺走势图和碾压走势图,监测速度、温度变化趋势,及时提示现场加强质量管理。通过质量管理模块的应用,产品质量可以被有效管控,各环节可追溯,为用户提供高质量、可靠的产品。
还包括计划排程模块,实现生产全过程的精确计划和智能排程。系统从OA系统导入生产合同数据,支持合同分批次生产,自动计算每个批次所需原材料数量,并与现有库存进行比对,由调度中心提前安排原材料采购和到场时间。确认生产计划后,系统按照预设的物料配比方案进行拌和生产。装载完成的车辆过磅称重,通过与电子地磅实时数据对接,获取准确载重量。系统将地磅载重数据与生产订单自动匹配绑定,避免人工干预造成的误差,打印机直接输出运单,实现无人值守智能装载过磅。司机通过移动端小程序查看任务和填写工作反馈,数据集成至调度中心,便于调度人员全面监控生产和物流信息。地磅系统防作弊,车辆定位信息实时上传,调度中心可以准确掌控货物流向,实现智能化生产排程和过程监管。通过该模块的应用,可以精确计划生产,实时监控执行,提高生产效率,确保产品交付质量。
还包括设备集控模块,实现对生产设备的智能化监控和集中控制。该模块可以对沥青拌合站的各类能源使用情况进行实时监测,包括电力、天然气、水等能源的消耗量。系统会自动分析不同设备的能源消耗数据,判断能源使用效率,发现设备能源浪费的问题。一旦检测到某设备能源浪费严重,系统会向负责人发出提示信息。通过持续监测和管理各设备的能耗情况,可以有效发现能源浪费问题,指导现场工作人员进行操作优化,实现能源使用的精细化控制。从而达到减少能源消耗,降低成本,推进绿色环保生产的目的。
还包括财务管理模块,实现对企业经营数据的集中管理。该模块可以采集生产执行数据、原材料采购数据、产成品销售数据以及生产过程的能源消耗数据。系统可以根据采集的数据,自动生成生产日报、采购报表、销售报表、能源消耗报表等。管理人员可以查看当前生产系统的实时产量情况,掌握生产进度。可以根据不同的项目分类,查看每个项目下各类原材料的销售情况统计。财务模块实现了对企业经营活动的全面数据采集,通过报表化呈现,便于管理层进行经营分析和决策。
还包括数字建模模块,实现对全厂区的虚拟数字化呈现。该模块通过数字技术展示整个沥青生产基地的全景态势,包括:电子地磅的实时工作状态,车辆流水情况的数字化展示;环境监测系统的数据,如粉尘浓度、噪音值等参数以数字化形式展示;生产车间的关键设备状态,包括出料口温度、卸油池温度等以数字化曲线呈现;原油储罐的温度数据通过传感器实时采集并数字化显示。通过数字建模呈现各系统的实时状态,管理人员可以在虚拟环境中监视生产过程,发现问题并快速响应。例如环保系统可根据数字展示的数据,调整运行参数,保证粉尘浓度符合标准。数字建模提供了沥青生产全过程的虚拟化监控和管理,确保安全高效生产。
本说明书实施例的另一个方面提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储计算机指令,当所述计算机指令被处理器执行时实现本申请的一种沥青材料生产排产方法。其中,计算机可读存储介质可以是只读存储器、随机访问存储器、磁盘存储介质、闪存存储器、光盘存储介质等各种可存储数字执行指令的存储器。当处理器读取并执行存储介质中的指令时,可以完成以下控制功能:接收并存储用户终端上传的沥青材料生产信息;对生产信息进行合规性审核比对判断;指导车辆进出并对车辆进行称重;根据车辆重量判断车辆类型及控制卸料或装料过程;监测生产过程中的异常情况并提示用户。通过该计算机可读存储介质和处理器,可以实现对沥青材料生产全过程的自动监控和精确控制。
以上示意性地对本申请创造及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,在不背离本申请的精神或者基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本申请。附图中所示的也只是本申请创造的实施方式之一,实际的结构并不局限于此,权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本创造宗旨的情况下,不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本专利的保护范围。此外,“包括”一词不排除其他元件或步骤,在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一,第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
Claims (11)
1.一种沥青材料生产排产系统,包括:
用户终端,用于向沥青生产系统上报生产信息;
沥青生产系统,用于接收并存储用户终端上报的生产信息,其中还包含:
合规性审核单元,用于获取上报生产信息中的原料类型参数和原料数量,并分别与预存的标准原料类型参数和标准原料数量范围进行匹配比对,根据比对结果进行合规性审核;
车牌识别单元,用于在合规性审核通过后,获取目标车辆的车牌信息;
道闸控制单元,用于根据获取的车牌信息生成道闸控制指令,控制对应车道的道闸开启;
电子地磅单元,用于对车辆进行称重,并计算车辆总重量;
车辆类型判断单元,用于根据计算得到的车辆总重量,判断车辆类型;
装卸控制单元,用于根据车辆类型的判断结果,对卸料车或装料车分别发送卸料或装料控制指令,执行对应的装卸任务;
温度监测单元,用于实时监测车厢温度,并在温度异常时向用户终端发送提示信息;
其中,电子地磅单元包含:
轮组压力采集子单元,用于采集车辆各轮组的地面接触压力;
压力合成算法子单元,用于根据轮组压力和车辆参数,计算车辆总重量;
重量比对子单元,用于将计算重量与标准重量范围进行匹配比对。
2.一种基于权利要求1所述的沥青材料生产排产系统的方法,包括:
通过用户终端上报生产信息;
接收上报的生产信息,并利用预设规则对生产信息进行合规性审核,当合规性审核通过后,查询并获取目标车辆的车牌信息;
根据获取的车牌信息,生成包含车牌号和开闸指令的道闸控制指令,根据生成的道闸控制指令,控制对应车道的道闸开启;
车辆通过道闸后,通过电子地磅对车辆进行称重,根据电子地磅的称重结果,判断车辆类型;
如果判断为预置的卸料车,则向对应车辆发送卸料控制指令,执行卸料任务;
如果判断为预置的装料车,则向对应车辆发送装料控制指令,执行装料任务;
装料或卸料完成后,生成运单票据并下发用户终端。
3.根据权利要求2所述的沥青材料生产排产方法,其特征在于:
合规性审核,还包括如下步骤:
获取用户终端上报的生产信息中的原料类型参数A1和原料数量B1;
获取预设的标准原料类型参数A0,将获取的原料类型参数A1和标准原料类型参数A0通过遍历字符串匹配算法进行匹配比对;
在原料类型参数A1匹配比对通过后,获取预设的标准原料数量范围B0,将获取的原料数量B1分别与标准原料数量范围B0的上限和下限进行比对;
当原料类型参数A1和标准原料类型参数A0的匹配通过,且原料数量B1在标准原料数量范围B0内时,判断用户上传的生产信息通过合规性审核;
如果原料类型参数A1与标准原料类型参数A0不匹配,或者原料数量B1不在标准原料数量范围B0内,判断生产信息合规性审核不通过,并向用户终端返回错误提示信息。
4.根据权利要求2所述的沥青材料生产排产方法,其特征在于:
还包括:
当根据电子地磅的称重结果判断为预置的卸料车时,生成针对卸料仓仓门的开启数字控制信号,并发送开启卸料仓仓门;
根据卸料车类型,同时生成针对卸料传送带电机的启动数字控制信号,并发送开启卸料传送带;
根据卸料车上传的卸料原料类型参数,查询该原料类型的参数表,获取对应的传送带运行速度参数;生成调整传送带电机变频器输出频率的控制信号,并发送控制卸料传送带以查询得到的速度运行;
根据卸料仓的结构参数,判断卸料仓采用挡板还是卷帘门;如果为挡板,则调用伸缩气缸控制函数,生成打开卸料挡板的气缸伸缩控制信号;如果为卷帘门,则调用卷帘门升降函数,生成打开卷帘门的升降控制信号;并发送对应控制信号,完成卸料仓开启。
5.根据权利要求4所述的沥青材料生产排产方法,其特征在于:
还包括:
在卸料仓顶部设置涡旋抽气机;
涡旋抽气机的进气口通过气密接口与卸料仓顶部连通,涡旋抽气机的出气口通过气密管道连接到室外;
利用涡旋抽气机使卸料仓内部产生负压;
车辆将原材料卸入卸料仓内后,原材料在负压作用下进入混凝土主机。
6.根据权利要求2所述的沥青材料生产排产方法,其特征在于:
还包括:
当根据电子地磅的称重结果判断为预置的装料车时,根据存储仓门类型生成存储仓门开启数字控制信号,并添加车辆标识码,通过工业以太网发送存储仓门开启控制信号;
根据装料车上传的装载物料种类参数,查找该物料对应的夹持力大小,生成设置气缸夹持力为查找到值的数字控制信号,发送给原料夹持气缸。
7.根据权利要求6所述的沥青材料生产排产方法,其特征在于:
还包括:
设置多组存储仓,用于存储不同种类的原材料;
设置分料输送机,分料输送机的分料口数量与存储仓数量相匹配,分料输送机将不同原材料分别输送分配到对应的存储仓。
8.根据权利要求7所述的沥青材料生产排产方法,其特征在于:
还包括:
在每个原材料的存储仓的出料口设置振动闸板,振动闸板的驱动装置与变频电机相连,振动闸板用于控制原材料的定量放料;
预设变频电机的输出频率f1,预设输出频率f1对应存储仓内每次放料量为m1;
根据上报的生产信息中的需要放料重量n1,计算振动闸板的开启次数N=n1/m1;
向变频电机发送控制信号,驱动振动闸板按照次数N以频率f1开启放料。
9.根据权利要求7所述的沥青材料生产排产方法,其特征在于:
还设置石灰粉存储仓,用于存储石灰粉;
在石灰粉存储仓的出料口设置旋转出料管,旋转出料管用于防止石灰粉堵塞出料口,在旋转出料管的内壁涂覆粘性低于阈值的聚四氟乙烯涂层;
在旋转出料管上方固定安装振捣装置;
控制振捣装置按预设时间间隔t1对旋转出料管进行敲打;
在旋转出料管的侧面设置风机,风机产生风速在V1至V2范围内的气流。
10.根据权利要求2至9中任意一项所述的沥青材料生产排产方法,其特征在于:
还包括:
通过电子地磅对车辆进行称重,根据电子地磅称重的结果,判断车辆的类型,还包括:
通过双冗余结构的速度传感器采集目标车辆速度,通过安装在车辆的陀螺仪采集目标车辆的姿态稳定时间;
将速度传感器采集的目标车辆速度与预设的车辆静止判定速度阈值V1进行比较,同时将陀螺仪采集的目标车辆的姿态稳定时间与预设的车辆静止判定时间阈值T1进行比较;
当速度传感器采集的目标车辆速度小于预设速度阈值V1,且陀螺仪采集的目标车辆的姿态稳定时间大于预设时间阈值T1时,判定目标车辆处于完全静止状态;
当车辆处于完全静止状态后,通过电子地磅采集各车轮组对应地面的压力信号;
根据采集的压力信号,通过轮组压力合成算法计算目标车辆总重量W;
将计算得到的目标车辆总重量W,与预存的不同类型车辆的重量范围进行匹配,不同类型车辆的重量范围包含对应车辆类型的轮组参数、空载重量下限和满载重量上限;
如果计算得到的目标车辆总重量W不在预设的不同类型车辆的重量范围内,则输出错误提示信息给用户终端。
11.一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储计算机指令,当所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求2至10中任意一项所述的方法。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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