一種砂石骨料質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于砂石骨料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種砂石骨料質(zhì)量智能監(jiān)控系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前混凝土是當(dāng)代最大宗的人造材料，也是最主要的建筑材料。而對(duì)混凝土質(zhì)量 影響最嚴(yán)重的當(dāng)數(shù)原材料，原材料是當(dāng)前提高我國(guó)混凝土技術(shù)，保證建筑物安全、耐久及經(jīng) 濟(jì)所亟待重視的問(wèn)題。
[0003] 大型水電樞紐工程施工中砂石骨料混凝土系統(tǒng)是施工組織設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)之 一，影響到整個(gè)工程的質(zhì)量、安全、經(jīng)濟(jì)效益。眾所周知，砂石骨料在混凝土中的作用非常重 要，它起著骨架作用，傳遞應(yīng)力，即使沒(méi)有水泥漿，骨料亦可支撐載重，同時(shí)抑制收縮，防止 開(kāi)裂。上世紀(jì)90代以后，混凝土的發(fā)展趨勢(shì)是發(fā)展高性能混凝土（HPC)，骨料已漸被當(dāng)作主 要架構(gòu)材料，而水泥用量則越少越好。而HPC的發(fā)展必須有高質(zhì)量的砂石骨料。
[0004] 目前，國(guó)內(nèi)采用的水工混凝土砂石細(xì)骨料質(zhì)量檢測(cè)方式為人工實(shí)驗(yàn)測(cè)試，此法采 用先采樣后測(cè)試的分級(jí)處理，主要試驗(yàn)項(xiàng)目包括砂料顆粒級(jí)配試驗(yàn)和表面含水率試驗(yàn)等， 這種檢測(cè)是屬于"離線"進(jìn)行的，用此方法檢測(cè)出來(lái)的砂料顆粒級(jí)配和表面含水率值與混凝 土砂石細(xì)骨料實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)存在一種時(shí)間滯后現(xiàn)象，故這種檢測(cè)手段不能及時(shí)反映生產(chǎn)的 瞬間狀態(tài)值，生產(chǎn)操作工需不斷的根據(jù)采樣測(cè)試結(jié)果調(diào)節(jié)混凝土砂石骨料配料，無(wú)法保障 混凝土砂石骨料的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。由此看來(lái)，精確地在線檢測(cè)砂石骨料的質(zhì)量是骨料質(zhì) 量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種檢測(cè)及時(shí)、準(zhǔn)確性高的砂石 骨料質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明提供的一種砂石骨料質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括細(xì)骨料監(jiān)測(cè)單元、粗骨料監(jiān) 測(cè)單元、無(wú)線通信模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)；所述細(xì)骨料監(jiān)測(cè)單元包括細(xì)骨料取樣部件、細(xì)度模 數(shù)檢測(cè)模塊、含水率檢測(cè)模塊、含泥量檢測(cè)模塊、第一人機(jī)交互界面和第一微處理器模塊； 所述粗骨料監(jiān)測(cè)單元包括粗骨料取樣部件、信息采集模塊、圖像處理模塊、第二人機(jī)交互模 塊和第二微處理器模塊；
[0007] 所述細(xì)骨料取樣部件連接所述細(xì)度模數(shù)檢測(cè)模塊、含水率檢測(cè)模塊和含泥量檢測(cè) 模，所述第一微處理器模塊連接所述細(xì)度模數(shù)檢測(cè)模塊、含水率檢測(cè)模塊、含泥量檢測(cè)模 塊、第一人機(jī)交互界面和無(wú)線通信模塊；
[0008] 所述粗骨料取樣部件通過(guò)所述信息采集模塊連接所述圖像處理模塊，所述第二微 處理器模塊連接所述圖像處理模塊、第二人機(jī)交互模塊和無(wú)線通信模塊；
[0009] 所述無(wú)線通信模塊連接所述遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)。
[0010] 本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明包含兩套砂石骨料質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其一對(duì)細(xì) 骨料質(zhì)量中細(xì)度模數(shù)、含水量、含泥量等指標(biāo)進(jìn)行智能在線檢測(cè)，其二同時(shí)對(duì)粗骨料中的超 遜徑含量進(jìn)行智能在線檢測(cè)，代替日常的實(shí)驗(yàn)室人工檢測(cè)，從而提高了現(xiàn)有骨料加工系統(tǒng) 質(zhì)量檢測(cè)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1所示為本發(fā)明砂石骨料質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下文將結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實(shí)施例中描述的技 術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到更好的 技術(shù)效果。
[0013] 如圖1所示，本發(fā)明提供的一種砂石骨料質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括細(xì)骨料監(jiān)測(cè)單 元1、粗骨料監(jiān)測(cè)單元2、無(wú)線通信模塊3和遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)4 ;細(xì)骨料監(jiān)測(cè)單元1包括細(xì)骨料 取樣部件10、細(xì)度模數(shù)檢測(cè)模塊11、含水率檢測(cè)模塊12、含泥量檢測(cè)模塊13、第一人機(jī)交互 界面15和第一微處理器模塊14 ;粗骨料監(jiān)測(cè)單元2包括粗骨料取樣部件20、信息采集模塊 21、圖像處理模塊22、第二人機(jī)交互模塊24和第二微處理器模塊23。
[0014] 細(xì)骨料取樣部件10連接細(xì)度模數(shù)檢測(cè)模塊11、含水率檢測(cè)模塊12和含泥量檢測(cè) 模，第一微處理器模塊14連接細(xì)度模數(shù)檢測(cè)模塊11、含水率檢測(cè)模塊12、含泥量檢測(cè)模塊 13、第一人機(jī)交互界面15和無(wú)線通信模塊3。
[0015] 粗骨料取樣部件20通過(guò)信息采集模塊21連接圖像處理模塊22,第二微處理器模 塊23連接圖像處理模塊22、第二人機(jī)交互模塊24和無(wú)線通信模塊3。
[0016] 無(wú)線通信模塊3連接遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)4。
[0017] 遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)4負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)命令的發(fā)送、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)信息的接收、保存和處理等 功能，同時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)好的計(jì)算機(jī)軟件程序?qū)Σ杉默F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，給出系統(tǒng)中 骨料質(zhì)量分析報(bào)告，并保存。
[0018] 第一微處理器模塊14接收遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)4或第一人機(jī)交互界面15的命令，啟動(dòng) 細(xì)度模數(shù)檢測(cè)模塊11、含水率檢測(cè)模塊12和含泥量檢測(cè)模塊13,對(duì)骨料生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)進(jìn)行檢測(cè)、分析和處理，并實(shí)時(shí)顯示在第一人機(jī)交互界面15的顯示屏上，同時(shí)也可以通 過(guò)無(wú)線通信模塊3進(jìn)行遠(yuǎn)程發(fā)送。
[0019] 細(xì)骨料取樣部件10主要為取料、稱重、烘干、篩分工作的機(jī)械部分，各類電氣傳感 器及電機(jī)安裝在上面，共同完成各個(gè)機(jī)械動(dòng)作及電氣參數(shù)測(cè)量功能。
[0020] 細(xì)骨料監(jiān)測(cè)單元1中的第一微處理器模塊14擬采用PCC控制器，主要 完成系統(tǒng)整體檢測(cè)流程的控制。PCC全稱為可編程計(jì)算機(jī)控制器（Pr0gra_able ComputerController)，是新一代工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，代表了當(dāng)今工業(yè)控制技術(shù)的一大趨勢(shì)。 由于它經(jīng)濟(jì)高效地集成了PLC、IPC(工控機(jī)）和大型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，從而以較高的性能價(jià)格 比為工業(yè)界提供了高水平的控制平臺(tái)。它支持多任務(wù)分時(shí)操作系統(tǒng)，能夠執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言、 指令表、梯形圖以及功能塊，并且具備面向控制的標(biāo)準(zhǔn)功能和獨(dú)特方便的模塊結(jié)構(gòu)，適合 機(jī)械、電力等多種行業(yè)、多種規(guī)格的通用控制系統(tǒng)。
[0021] 本單元的第一人機(jī)交互界面15選用觸摸屏界面，能夠完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示和操作 控制。
[0022] 第一人機(jī)交互界面15采用DIGITALPROFACE或三菱觸摸屏F930G0T-BWD-C，該觸 摸屏與第一微處理器模塊14通過(guò)RS232串口通訊，是一種可接收觸頭等輸入訊號(hào)的感應(yīng)式 液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺(jué)反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的 程式驅(qū)動(dòng)各種連結(jié)裝置，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動(dòng) 的影音效果。
[0023] 含水率檢測(cè)模塊12利用細(xì)骨料取樣部件10的取樣，對(duì)細(xì)骨料樣品進(jìn)行稱重，然 后利用微波、紅外等加熱方式進(jìn)行烘干，烘干過(guò)程中進(jìn)行攪拌，同時(shí)對(duì)空氣濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)，當(dāng)空氣濕度降低趨近為零時(shí)，再次稱重，將數(shù)據(jù)傳給第一微處理器模塊14進(jìn)行計(jì)算，得 出含水率數(shù)據(jù)。其中的加熱、稱重、攪拌全部自動(dòng)完成，不需要人為干預(yù)。從而實(shí)現(xiàn)了真正 的自動(dòng)化。
[0024] 細(xì)度模數(shù)檢測(cè)模塊11利用細(xì)骨料取樣部件10的取樣，對(duì)細(xì)骨料烘干后，進(jìn)入到特 制的篩網(wǎng)，篩分出不同粒徑的骨料，分別測(cè)取其重量，最后根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《水工混凝土 砂石骨料試驗(yàn)規(guī)程》DL/T5151-2001的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算，砂子細(xì)度模數(shù)（F*M)計(jì)算公式如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種砂石骨料質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括細(xì)骨料監(jiān)測(cè)單元、粗骨料監(jiān)測(cè)單 元、無(wú)線通信模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)；所述細(xì)骨料監(jiān)測(cè)單元包括細(xì)骨料取樣部件、細(xì)度模數(shù)檢 測(cè)模塊、含水率檢測(cè)模塊、含泥量檢測(cè)模塊、第一人機(jī)交互界面和第一微處理器模塊；所述 粗骨料監(jiān)測(cè)單元包括粗骨料取樣部件、信息采集模塊、圖像處理模塊、第二人機(jī)交互模塊和 第二微處理器模塊； 所述細(xì)骨料取樣部件連接所述細(xì)度模數(shù)檢測(cè)模塊、含水率檢測(cè)模塊和含泥量檢測(cè)模， 所述第一微處理器模塊連接所述細(xì)度模數(shù)檢測(cè)模塊、含水率檢測(cè)模塊、含泥量檢測(cè)模塊、第 一人機(jī)交互界面和無(wú)線通信模塊； 所述粗骨料取樣部件通過(guò)所述信息采集模塊連接所述圖像處理模塊，所述第二微處理 器模塊連接所述圖像處理模塊、第二人機(jī)交互模塊和無(wú)線通信模塊； 所述無(wú)線通信模塊連接所述遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種砂石骨料質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括細(xì)骨料監(jiān)測(cè)單元、粗骨料監(jiān)測(cè)單元、無(wú)線通信模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)；所述細(xì)骨料監(jiān)測(cè)單元包括細(xì)骨料取樣部件、細(xì)度模數(shù)檢測(cè)模塊、含水率檢測(cè)模塊、含泥量檢測(cè)模塊、第一人機(jī)交互界面和第一微處理器模塊；所述粗骨料監(jiān)測(cè)單元包括粗骨料取樣部件、信息采集模塊、圖像處理模塊、第二人機(jī)交互模塊和第二微處理器模塊。本發(fā)明包含兩套砂石骨料質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其一對(duì)細(xì)骨料質(zhì)量中細(xì)度模數(shù)、含水量、含泥量等指標(biāo)進(jìn)行智能在線檢測(cè)，其二同時(shí)對(duì)粗骨料中的超遜徑含量進(jìn)行智能在線檢測(cè)，代替日常的實(shí)驗(yàn)室人工檢測(cè)，從而提高了現(xiàn)有骨料加工系統(tǒng)質(zhì)量檢測(cè)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。
【IPC分類】G01N9-00, H04N7-18
【公開(kāi)號(hào)】CN104853168
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510269978
【發(fā)明人】程江洲, 張迪, 曹詩(shī)龍
【申請(qǐng)人】三峽大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日