一種遠端出口泡沫混凝土密度遠程實時監控系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及泡沫混凝土發泡生產設備技術領域，具體涉及一種遠端出口泡沫混凝土密度遠程實時監控系統及方法。
【背景技術】
[0002]泡沫混凝土是通過發泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡，并將泡沫與水泥漿均勻混合。然后經過發泡機的泵送系統進行現澆施工或模具成型，經自然養護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料。目前，在土木工程領域中，泡沫混凝土、輕質泡沫土、氣泡混合輕質土、泡沫輕質土等建筑材料被大量采用，故而，泡沫混凝土的發泡生產設備，也起到了越來越重要的作用，其作為建筑工程和市政工程領域的施工機械，在路基回填工程，空洞、基坑填充工程，建筑節能領域的泡沫混凝土保溫、找坡、墊層、填充等工程中得到了越來越廣泛的應用。
[0003]在實際工程建設中，泡沫混凝土必須符合規定的標準，其中最重要的參數就是泡沫混凝土的密度，在不同的應用場合，泡沫混凝土的密度要求不同。更重要的是，從泡沫混凝土機到終端出口，泡沫混凝土傳輸管道長度不固定。傳輸管道長度不同，在傳輸過程中泡沫與管道的作用，導致不同程度的泡沫損失。泡沫損失導致的直接結果是在終端出口混凝土的密度發生變化，而且泡沫損失與管道長度之間的關系是非線性的，不可預測，只能在現場進行直接調試。這樣做帶來了一些的不便之處，如:技術人員需要呆在工地才能展開工作，一組技術人員只能對一個工地的混凝土密度進行調控，工作效率低下；澆灌泡沫混凝土時需要的人數較多使得車隊較多，隨行人員較多，無形中增加了不必要的支出。
[0004]公開號為104308991A的發明公開了一種基于PAC技術的泡沫混凝土密度自動控制系統及方法，控制系統與泡沫混凝土發泡生產設備相連接，包括控制設備、執行設備和顯示設備，控制設備包括中樞控制器與在線密度測定儀，執行設備包括發泡器以及分別與發泡器連接的壓縮空氣供應器、發泡液供應器。本發明通過實時測定的管道內泡沫混凝土漿料濕密度，與人工設定的理論濕密度對比，自適應性調節控制泡沫混凝土漿料內空氣含有率，來適時控制泡沫混凝土的濕密度達到人工設定值，并通過顯示器實時顯示在線密度，具有結構簡單、自動調節、效率高和操作方便等優點。該發明較傳統的泡沫混凝土密度調節有很大的改進，但是仍有幾點不足:1、需技術人員呆在現場進行調節；2、在管道內對泡沫混凝土密度監測，而不是在管道出口處進行監測，與實際混凝土澆筑時的密度仍有誤差。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的問題是提供一種遠端出口泡沫混凝土密度遠程實時監控系統及方法，實現在現場澆筑時對泡沫混凝土密度的遠程監控。
[0006]一種遠端出口泡沫混凝土密度遠程實時監控系統，包括泡沫混凝土生產設備、控制單元、密度監測單元、執行調節單元、通信單元和遠程控制終端，所述泡沫混凝土生產設備包括設備主體和傳輸管道，所述密度監測單元設置在所述傳輸管道上，所述控制單元與所述設備主體、密度監測單元、執行調節單元和通信單元連接，所述執行調節單元與所述傳輸管道連接。
[0007]進一步的，所述控制單元包括車載PAC控制系統，所述車載PAC控制系統包括車體和所述車體上的PAC控制器，所述通信單元包括GPRS DTU模塊，所述控制單元與所述通信單元通過RS232串口電路連接。
[0008]進一步的，所述密度監測單元包括在線密度計，所述在線密度計設置在所述傳輸管道兩端，所述密度監測單元與所述控制單元通過RS485串口電路連接。
[0009]進一步的，所述執行調節單元包括空氣供給機構和發泡劑供給機構，所述空氣供給機構包括空氣壓縮機和第一變頻控制器，所述發泡劑供給機構包括發泡機和第二變頻控制器，所述第一變頻控制器和所述第二變頻控制器與所述控制單元連接。
[0010]進一步的，所述傳輸管道通過端口朝向內部的文氏管噴嘴與所述執行調節單元活動連接，所述文氏管噴嘴與所述執行調節單元連接處設置密封閥門，所述密封閥門采用電磁閥。
[0011]進一步的，所述遠程控制終端包括上位機，所述上位機包括顯示器和信息輸入設備，所述上位機安裝有力控組態軟件，所述上位機與所述控制單元通過Modbus通訊協議進行數據傳輸。
[0012]進一步的，通過所述遠程控制終端利用組態軟件的網頁發布功能，設計泡沫混凝土生產監控網頁，設置訪問賬戶和密碼，擁有賬戶和密碼的管理人員可以通過智能手機、iPAD、筆記本電腦等隨時隨地訪問該網頁，實時查看生產情況，發出指令，調節生產。
[0013]一種遠端出口泡沫混凝土密度遠程實時監控方法，包括如下步驟:
1)泡沫混凝土生產設備主體對混凝土進行攪拌、發泡，泵送入傳輸管道，傳輸管道入口對泡沫混凝土密度進行第一次監測得到密度值A，傳輸管道出口對泡沫混凝土密度進行第二次監測得到密度值B ；
2)在上位機設定泡沫混凝土密度值C，對比密度值A和設定值C的數值大小:
當A與C的絕對差值< 20千克/立方米時泡沫混凝土生產設備主體不做變化，
當A-C多20千克/立方米時控制泡沫混凝土生產設備主體減少水泥的添加量或者加大發泡劑與空氣的注入量，
當C-A多20千克/立方米時控制泡沫混凝土生產設備主體增加水泥的添加量或者減少發泡劑與空氣的注入量；
3)對比密度值A和密度值B:
當A與B的絕對差值< 20千克/立方米時執行調節單元不進行動作，即第一變頻控制器和第二變頻控制器不進行功率輸出，
當B-A多20千克/立方米時，第一變頻控制器和第二變頻控制器進行常態功率輸出，隨著密度值B和密度值A的絕對差值變大，加大第一變頻控制器和第二變頻控制器的功率輸出。
[0014]進一步的，當20千克/立方米< B-A ( 80千克/立方米時，第一變頻控制器和第二變頻控制器的功率輸出較常態功率輸出增大I?2倍，當B-A > 80千克/立方米時，第一變頻控制器和第二變頻控制器的功率輸出較常態功率輸出增大2?5倍。
[0015]遠端出口泡沫混凝土密度遠程實時監控系統實現了對泡沫混凝土澆筑時的遠程密度監測及調控，泡沫混凝土生產設備是常見的泡沫混凝土生產及泵送混凝土設備，包括設備主體(制備泡沫混凝土機構)和傳輸管道(將泡沫混凝土傳輸至待澆筑區域)，密度監測單元設置在傳輸管道兩端即傳輸管道入口處和傳輸管道的出口處，對于泡沫混凝土的密度起到雙重的監測作用，也對其密度在傳輸過程中的變化起到了監測作用，在調節泡沫混凝土密度時首先可以從設備本體進行調節，控制傳輸管道入口時的密度，其次通過執行調節單元在傳輸管道中部或者傳輸管道出口上游位置進行密度調節，密度的調節時間較短、反應較快能很好的控制密度保持在設定值一定區域浮動，符合生產的標準，不會產生較大的波動，控制的精準度很高。通信單元起到的作用是將現場的控制單元與遠程控制終端進行了信息上的連接，實現了對遠端出口泡沫混凝土密度的遠程實時監控，這樣在實際生產中只需現場施工人員對設備進行擺放、接線即可，不需要技術人員隨行到場調控，只需遠程控制終端便能實現泡沫混凝土密度的監測和調節，首先一點便減少了人工的成本，其次一小組技術人員可以通過遠程控制終端實現多個現場的泡沫混凝土密度監測，較以往的技術而言大大提高了工作的效率。
[0016]車載PAC控制系統是現場的PAC控制器，將其放置在車體上是為了方便移動以滿足不同區域工作的需求，PAC控制器即為可編程自動控制器，采用一類可編程的存