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2023混凝土科學技術獎
【技術革新類】三等獎項目:基于攪拌機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、廢料和質量風險等問題,開發(fā)了以工作性能實時檢測為核心、設備狀態(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

混凝土科學技術獎?技術革新類

項目展示







2023年度中國混凝土與水泥制品協(xié)會混凝土科學技術獎工作于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“基礎理論類”2項、“科技進步類”10項、“標準創(chuàng)新類”3項、“技術革新類”15項。

三等獎項目

基于攪拌機電流信號的混凝土拌合過程實時檢測系統(tǒng) 


要完成單:中建西部建設湖南有限公司、舟山市博遠科技開發(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、廢料和質量風險等問題,開發(fā)了以工作性能實時檢測為核心、設備狀態(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學解析,實現(xiàn)了以關鍵電流特征值數學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用研究


進行了新拌混凝土用屈服應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、拌合過程電流信號(特征值)與流變性能(屈服應力與塑性粘度)關聯(lián)性。


3.混凝土拌合過程實時檢測模型


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


主要創(chuàng)新點

1.基于電流信號的混凝土拌合過程的數字化表征

提出了電流信號數據處理方法,實現(xiàn)了以關鍵電流特征值數學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雜、電流信號瞬時性強、數據量大、影響因素多等數據處理技術瓶頸。



混凝土拌合過程的數字化表征


2.新拌混凝土性能測試方法與應用


揭示了工作性能指標、拌合過程電流信號(特征值)與流變性能(屈服應力、塑性粘度)的關聯(lián)規(guī)律,給出了進行工作性能實時控制時的普通混凝土電流特征值的預設值范圍建議,實現(xiàn)了性能檢測方法的提供和流變性能指標對新拌混凝土狀態(tài)判斷的應用指導目的,解決了傳統(tǒng)工作性能指標應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、出料口異常、空載電流值大小等對攪拌機設備狀態(tài)進行監(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)構成


工程應用

成果與技術先后在公司內外部進行了應用與推廣。具體包括公司下屬黃興廠、芙蓉北廠共5條生產線進行了應用,經過應用分析、數據積累與更新等,與未安裝系統(tǒng)的生產線相比,對應的產品性能波動識別、產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??诘壬唐坊炷涟韬险具M行了推廣應用,同樣取得了良好的應用效果。

混凝土拌合過程實時檢測系統(tǒng)應用場景


完成單位簡介

中建西部建設湖南有限公司成立于1997年,是湖南省預拌混凝土行業(yè)首家高新技術企業(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股份有限公司。公司始終堅持走科技創(chuàng)新強企之路,依托省級工程技術研究中心、省級企業(yè)技術中心,蔣震勞模和工匠人才創(chuàng)新工作室,高新技術企業(yè)等科研平臺,累計開展省部級及市局級課題近20項;獲得外部經費近500萬元;取得國際先進技術7項;獲得授權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/參編標準14項;參與專著編寫3篇;獲得榮譽20余項。

舟山市博遠科技開發(fā)有限公司是一家專業(yè)從事工程質量檢測技術方法研究、計算機應用技術開發(fā)、數字化檢測儀器設備的開發(fā)、生產、銷售于一體的科技型企業(yè),是經國家認定的高新技術企業(yè)、軟件企業(yè)、科技型中小企業(yè)、浙江省專利示范企業(yè)、浙江省標準創(chuàng)新型企業(yè),也是浙江省軟件協(xié)會理事單位,浙江省工程建設質量管理協(xié)會檢測分會常務理事單位,2022年3月經國家標準化管理委員會批準成為第三屆全國混凝土標準化技術委員會委員單位。


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