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2023混凝土科学技术奖
【技术革新类】三等奖项目:基于搅拌机电流信号的混凝土拌合过程实时检测系统
时间:2024-10-17    来源:CCPA科技工作部    分享:
项目主要针对目前商品混凝土出厂质量控制方法(坍落度测试或目测)存在的非实时性、不稳定性弊端以及由此引发的混凝土退、废料和质量风险等问题,开发了以工作性能实时检测为核心、设备状态和拌合过程运行状态监测为辅的实时检测软、硬件系统。



2023年度

混凝土科学技术奖•技术革新类

项目展示







2023年度 混凝土科学技术奖工作于2023年3月启动,至2023年12月圆满完成。报名期间共收到有效申报项目45项。经过专家评审委员会的初评及终评,共计30个项目获奖,包括一等奖3项、二等奖16项、三等奖11项,其中“基础理论类”2项、“科技进步类”10项、“标准创新类”3项、“技术革新类”15项。

三等奖项目

基于搅拌机电流信号的混凝土拌合过程实时检测系统 


要完成单:中建西部建设湖南有限公司、舟山市博远科技开发有限公司

主要完成人:蒋震、刘斌、张毅、何彦琪、周岳年

项目概况

项目主要针对目前商品混凝土出厂质量控制方法(坍落度测试或目测)存在的非实时性、不稳定性弊端以及由此引发的混凝土退、废料和质量风险等问题,开发了以工作性能实时检测为核心、设备状态和拌合过程运行状态监测为辅的实时检测软、硬件系统。具体研究内容:

1.混凝土拌合过程电流信号处理研究


开发了电流信号采样器(硬件和软件),研究了电流信号影响因素研究和数学解析,实现了以关键电流特征值数学化表征混凝土拌合过程的目的。


2.新拌混凝土流变性能测试与应用研究


进行了新拌混凝土用屈服应力和塑性粘度检测装置与检测方法等的开发,研究了工作性能指标、拌合过程电流信号(特征值)与流变性能(屈服应力与塑性粘度)关联性。


3.混凝土拌合过程实时检测模型


进行了混凝土性能动态监控主机系统软硬件开发;进行了流变性能实时监测、设备状态和拌合过程运行状态监测等功能开发,进行了实时监测实现方法与技术研究。


主要创新点

1.基于电流信号的混凝土拌合过程的数字化表征

提出了电流信号数据处理方法,实现了以关键电流特征值数学化表征混凝土拌合过程的目的,突破了新拌混凝土拌合过程复杂、电流信号瞬时性强、数据量大、影响因素多等数据处理技术瓶颈。



混凝土拌合过程的数字化表征


2.新拌混凝土性能测试方法与应用


揭示了工作性能指标、拌合过程电流信号(特征值)与流变性能(屈服应力、塑性粘度)的关联规律,给出了进行工作性能实时控制时的普通混凝土电流特征值的预设值范围建议,实现了性能检测方法的提供和流变性能指标对新拌混凝土状态判断的应用指导目的,解决了传统工作性能指标应用的局限性和流变性能检测难度大的难题。



混凝土拌合过程实时检测系统模型


3.混凝土拌合过程实时检测系统


建立了以进、出料口异常、空载电流值大小等对搅拌机设备状态进行监测,以加水、离析、拌合不均匀特征波形、特征值等对拌合过程状态进行动态监测,以及运行分析报告等功能为核心的混凝土拌合过程实时检测模型系统。



混凝土拌合过程实时检测系统构成


工程应用

成果与技术先后在公司内外部进行了应用与推广。具体包括公司下属黄兴厂、芙蓉北厂共5条生产线进行了应用,经过应用分析、数据积累与更新等,与未安装系统的生产线相比,对应的产品性能波动识别、产品退货和报废下降幅度都显著提高;并于2022年下半年,在广东佛山、海南海口等商品混凝土拌合站进行了推广应用,同样取得了良好的应用效果。

混凝土拌合过程实时检测系统应用场景


完成单位简介

中建西部建设湖南有限公司成立于1997年,是湖南省预拌混凝土行业首家高新技术企业和唯一拥有三省级中心的企业;隶属于中国建筑集团有限公司打造的第一家独立上市的专业化公司中建西部建设股份有限公司。公司始终坚持走科技创新强企之路,依托省级工程技术研究中心、省级企业技术中心,蒋震劳模和工匠人才创新工作室,高新技术企业等科研平台,累计开展省部级及市局级课题近20项;获得外部经费近500万元;取得国际先进技术7项;获得授权80余项;各类科技奖19项;各类工法11项;撰写论文90余篇,其中SCI8篇,EI2篇,中文核心/会议35篇;发布报告13项;获得竞赛名次8项;主编/参编标准14项;参与专著编写3篇;获得荣誉20余项。

舟山市博远科技开发有限公司是一家专业从事工程质量检测技术方法研究、计算机应用技术开发、数字化检测仪器设备的开发、生产、销售于一体的科技型企业,是经国家认定的高新技术企业、软件企业、科技型中小企业、浙江省专利示范企业、浙江省标准创新型企业,也是浙江省软件协会理事单位,浙江省工程建设质量管理协会检测分会常务理事单位,2022年3月经国家标准化管理委员会批准成为第三届全国混凝土标准化技术委员会委员单位。


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