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2023混凝土科學(xué)技術(shù)獎
【技術(shù)革新類】三等獎項目:基于攪拌機(jī)電流信號的混凝土拌合過程實時檢測系統(tǒng)
時間:2024-10-17    來源:CCPA科技工作部    分享:
項目主要針對目前商品混凝土出廠質(zhì)量控制方法(坍落度測試或目測)存在的非實時性、不穩(wěn)定性弊端以及由此引發(fā)的混凝土退、廢料和質(zhì)量風(fēng)險等問題,開發(fā)了以工作性能實時檢測為核心、設(shè)備狀態(tài)和拌合過程運行狀態(tài)監(jiān)測為輔的實時檢測軟、硬件系統(tǒng)。



2023年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會

混凝土科學(xué)技術(shù)獎?技術(shù)革新類

項目展示







2023年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會混凝土科學(xué)技術(shù)獎工作于2023年3月啟動,至2023年12月圓滿完成。報名期間共收到有效申報項目45項。經(jīng)過專家評審委員會的初評及終評,共計30個項目獲獎,包括一等獎3項、二等獎16項、三等獎11項,其中“基礎(chǔ)理論類”2項、“科技進(jìn)步類”10項、“標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新類”3項、“技術(shù)革新類”15項。

三等獎項目

基于攪拌機(jī)電流信號的混凝土拌合過程實時檢測系統(tǒng) 


要完成單:中建西部建設(shè)湖南有限公司、舟山市博遠(yuǎn)科技開發(fā)有限公司

主要完成人:蔣震、劉斌、張毅、何彥琪、周岳年

項目概況

項目主要針對目前商品混凝土出廠質(zhì)量控制方法(坍落度測試或目測)存在的非實時性、不穩(wěn)定性弊端以及由此引發(fā)的混凝土退、廢料和質(zhì)量風(fēng)險等問題,開發(fā)了以工作性能實時檢測為核心、設(shè)備狀態(tài)和拌合過程運行狀態(tài)監(jiān)測為輔的實時檢測軟、硬件系統(tǒng)。具體研究內(nèi)容:

1.混凝土拌合過程電流信號處理研究


開發(fā)了電流信號采樣器(硬件和軟件),研究了電流信號影響因素研究和數(shù)學(xué)解析,實現(xiàn)了以關(guān)鍵電流特征值數(shù)學(xué)化表征混凝土拌合過程的目的。


2.新拌混凝土流變性能測試與應(yīng)用研究


進(jìn)行了新拌混凝土用屈服應(yīng)力和塑性粘度檢測裝置與檢測方法等的開發(fā),研究了工作性能指標(biāo)、拌合過程電流信號(特征值)與流變性能(屈服應(yīng)力與塑性粘度)關(guān)聯(lián)性。


3.混凝土拌合過程實時檢測模型


進(jìn)行了混凝土性能動態(tài)監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)軟硬件開發(fā);進(jìn)行了流變性能實時監(jiān)測、設(shè)備狀態(tài)和拌合過程運行狀態(tài)監(jiān)測等功能開發(fā),進(jìn)行了實時監(jiān)測實現(xiàn)方法與技術(shù)研究。


主要創(chuàng)新點

1.基于電流信號的混凝土拌合過程的數(shù)字化表征

提出了電流信號數(shù)據(jù)處理方法,實現(xiàn)了以關(guān)鍵電流特征值數(shù)學(xué)化表征混凝土拌合過程的目的,突破了新拌混凝土拌合過程復(fù)雜、電流信號瞬時性強(qiáng)、數(shù)據(jù)量大、影響因素多等數(shù)據(jù)處理技術(shù)瓶頸。



混凝土拌合過程的數(shù)字化表征


2.新拌混凝土性能測試方法與應(yīng)用


揭示了工作性能指標(biāo)、拌合過程電流信號(特征值)與流變性能(屈服應(yīng)力、塑性粘度)的關(guān)聯(lián)規(guī)律,給出了進(jìn)行工作性能實時控制時的普通混凝土電流特征值的預(yù)設(shè)值范圍建議,實現(xiàn)了性能檢測方法的提供和流變性能指標(biāo)對新拌混凝土狀態(tài)判斷的應(yīng)用指導(dǎo)目的,解決了傳統(tǒng)工作性能指標(biāo)應(yīng)用的局限性和流變性能檢測難度大的難題。



混凝土拌合過程實時檢測系統(tǒng)模型


3.混凝土拌合過程實時檢測系統(tǒng)


建立了以進(jìn)、出料口異常、空載電流值大小等對攪拌機(jī)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,以加水、離析、拌合不均勻特征波形、特征值等對拌合過程狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,以及運行分析報告等功能為核心的混凝土拌合過程實時檢測模型系統(tǒng)。



混凝土拌合過程實時檢測系統(tǒng)構(gòu)成


工程應(yīng)用

成果與技術(shù)先后在公司內(nèi)外部進(jìn)行了應(yīng)用與推廣。具體包括公司下屬黃興廠、芙蓉北廠共5條生產(chǎn)線進(jìn)行了應(yīng)用,經(jīng)過應(yīng)用分析、數(shù)據(jù)積累與更新等,與未安裝系統(tǒng)的生產(chǎn)線相比,對應(yīng)的產(chǎn)品性能波動識別、產(chǎn)品退貨和報廢下降幅度都顯著提高;并于2022年下半年,在廣東佛山、海南海口等商品混凝土拌合站進(jìn)行了推廣應(yīng)用,同樣取得了良好的應(yīng)用效果。

混凝土拌合過程實時檢測系統(tǒng)應(yīng)用場景


完成單位簡介

中建西部建設(shè)湖南有限公司成立于1997年,是湖南省預(yù)拌混凝土行業(yè)首家高新技術(shù)企業(yè)和唯一擁有三省級中心的企業(yè);隸屬于中國建筑集團(tuán)有限公司打造的第一家獨立上市的專業(yè)化公司中建西部建設(shè)股份有限公司。公司始終堅持走科技創(chuàng)新強(qiáng)企之路,依托省級工程技術(shù)研究中心、省級企業(yè)技術(shù)中心,蔣震勞模和工匠人才創(chuàng)新工作室,高新技術(shù)企業(yè)等科研平臺,累計開展省部級及市局級課題近20項;獲得外部經(jīng)費近500萬元;取得國際先進(jìn)技術(shù)7項;獲得授權(quán)80余項;各類科技獎19項;各類工法11項;撰寫論文90余篇,其中SCI8篇,EI2篇,中文核心/會議35篇;發(fā)布報告13項;獲得競賽名次8項;主編/參編標(biāo)準(zhǔn)14項;參與專著編寫3篇;獲得榮譽20余項。

舟山市博遠(yuǎn)科技開發(fā)有限公司是一家專業(yè)從事工程質(zhì)量檢測技術(shù)方法研究、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)、數(shù)字化檢測儀器設(shè)備的開發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的科技型企業(yè),是經(jīng)國家認(rèn)定的高新技術(shù)企業(yè)、軟件企業(yè)、科技型中小企業(yè)、浙江省專利示范企業(yè)、浙江省標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新型企業(yè),也是浙江省軟件協(xié)會理事單位,浙江省工程建設(shè)質(zhì)量管理協(xié)會檢測分會常務(wù)理事單位,2022年3月經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)成為第三屆全國混凝土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會委員單位。


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