專利名稱：微波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
微波加熱技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在瀝青路面的養(yǎng)護(hù)中，如本公司在中國(guó)專利
文獻(xiàn)號(hào)CN2878470Y中公開(kāi)了 一種微波加熱路面綜合養(yǎng)護(hù)車，包括車頭、 車底盤、車輪及其驅(qū)動(dòng)裝置，其中車底盤上裝設(shè)有供電裝置、電源轉(zhuǎn)換裝置、 新青料微波加熱系統(tǒng)、瀝青路面微波加熱裝置、運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置、壓路機(jī)、乳 化源青噴灑系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)。這種綜合養(yǎng)護(hù)車能 快速的修補(bǔ)瀝青路面，但是，由于瀝青路面的狀況比較復(fù)雜，不同的瀝青混 合料的施工溫度不盡相同，其受瀝青材料、骨料材料、風(fēng)速和含水量的影響 比較大，微波加熱的溫升速率也不相同，因此要求加熱的時(shí)間不同。當(dāng)微波 加熱的溫度過(guò)高時(shí)會(huì)加劇瀝青老化，溫度過(guò)低時(shí)會(huì)導(dǎo)致瀝青粘性不夠，這些 都會(huì)降低路面的修建養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，而為了確保瀝青路面的修建和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，最 大程度發(fā)揮瀝青混合料的路用性能，在釆用微波加熱瀝青混合料時(shí)，必須使 瀝青混合料保持在合適的施工溫度，并且在微波加熱過(guò)程中要確保微波泄漏 量在安全范圍內(nèi)，從而確保微波加熱過(guò)程中周圍動(dòng)植物及人身安全，而傳統(tǒng) 的人工控制無(wú)法及時(shí)監(jiān)測(cè)加熱過(guò)程中新青混合料的加熱溫度和保障操作過(guò) 程的安全進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種智能化程度高、操作簡(jiǎn)便、安全程度高的微 波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)及其控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
按此目的設(shè)計(jì)的一種微波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)，其特征是控制系 統(tǒng)包括中央控制單元裝置、通過(guò)雙向數(shù)據(jù)總線與中央控制單元裝置連接的人 機(jī)交互界面裝置和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、通過(guò)數(shù)據(jù)線與中央控制單元裝置連接并向 其輸送數(shù)據(jù)的新青混合料溫度檢測(cè)器、微波防護(hù)狀態(tài)檢測(cè)器、微波泄漏量檢 測(cè)器、磁控管溫度檢測(cè)器、磁控管功率檢測(cè)器以及中央控制單元裝置通過(guò)數(shù) 據(jù)線連接并向其發(fā)送數(shù)據(jù)指令的磁控管電源控制裝置。
所述中央控制單元裝置為PLC式中央控制單元裝置；或者為單片機(jī)式中央控制單元裝置；或者為工控機(jī)式中央控制單元裝置。
所述人機(jī)交互界面裝置為通過(guò)觸摸軟按鍵進(jìn)行模式選擇的觸摸屏式人 機(jī)交互界面裝置；或者為通過(guò)面板按鍵進(jìn)行模式選擇的液晶顯示器結(jié)合按鍵 式人機(jī)交互界面裝置；或者為通過(guò)按鈕開(kāi)關(guān)或鈕子開(kāi)關(guān)進(jìn)行模式選擇的顯示 屏結(jié)合主令開(kāi)關(guān)式人機(jī)交互界面裝置。
所述瀝青混合料溫度檢測(cè)器為紅外線式溫度檢測(cè)器、熱電阻式溫度檢測(cè) 器或熱電偶式溫度檢測(cè)器。
所述微波防護(hù)狀態(tài)檢測(cè)器監(jiān)控微波加熱設(shè)備是否放置到位，其為行程開(kāi) 關(guān)式檢測(cè)器、接近開(kāi)關(guān)式檢測(cè)器、磁性開(kāi)關(guān)式檢測(cè)器或超聲波式檢測(cè)器。微 波泄漏量檢測(cè)器為檢波管式微波檢測(cè)器或天線式微波檢測(cè)器。
所述磁控管溫度檢測(cè)器為熱電阻式檢測(cè)器、熱電偶式檢測(cè)器或金屬片式 檢測(cè)器。磁控管功率檢測(cè)器為電流互感式檢測(cè)器或霍爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)式檢測(cè)器。 磁控管電源控制裝置為交流接觸器或繼電器。
一種微波加熱瀝青混合料的控制方法，包括如下步驟
a) 通過(guò)中央智能控制單元裝置對(duì)初步的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、處理并形
成數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中，形成預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)；
b) 通過(guò)人機(jī)交互界面裝置進(jìn)行新青混合料或路面的參數(shù)選項(xiàng)設(shè)置；
c) 中央處理單元裝置根據(jù)參數(shù)選項(xiàng)設(shè)置的結(jié)果與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中的預(yù) 設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行算法處理，將處理后的結(jié)果以加熱時(shí)間數(shù)據(jù)的方式反饋至人機(jī)交
互界面裝置上；
d) 根據(jù)特定環(huán)境條件判斷是否需要調(diào)整加熱時(shí)間數(shù)據(jù)，通過(guò)按"+"進(jìn) 行延長(zhǎng)加熱時(shí)間設(shè)置，或按"-"進(jìn)行縮短加熱時(shí)間設(shè)置，不作調(diào)整時(shí)本步驟 可以省略；
e) 確認(rèn)好加熱時(shí)間數(shù)據(jù)后，按"啟動(dòng)加熱"鍵，中央處理單元裝置接 收信號(hào)后，向磁控管電源控制裝置發(fā)出指令，磁控管電源控制裝置接通磁控 管工作電源；
f) 在上述所有步驟進(jìn)行的同時(shí)，瀝青混合料溫度檢測(cè)器、微波防護(hù)檢 測(cè)器、微波泄漏量檢測(cè)器和磁控管溫度檢測(cè)器也在運(yùn)行中，并將檢測(cè)到的數(shù) 據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線及時(shí)傳送至中央控制單元裝置進(jìn)行處理，若發(fā)現(xiàn)超出數(shù)據(jù)庫(kù)中 相應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，中央控制單元裝置將向磁控管電源控制裝置發(fā)出切斷電源 的指令，切斷磁控管工作電源，加熱工作停止，同時(shí)將故障信息反饋至人機(jī) 交互界面并顯示相關(guān)信息，待故障排除后方可再進(jìn)行加熱工作。
所述參數(shù)選項(xiàng)為"瀝青材料"、"骨料類型"、"加熱深度"、"環(huán)境溫度"、 "風(fēng)速"和"含水量"中的任意一個(gè)或一個(gè)以上的組合。所述瀝青材料為普通瀝青和改性瀝青，骨料類型為玄武巖、石灰?guī)r和花
崗巖，加熱深度為4cm、 6cm、 8cm、 10 cm和12cm,環(huán)境溫度為-l(TC 0 。C 、 0'C 15X: 、 15°C以上，風(fēng)速為0 2m/s、 2 m/s ~5 m/s和5 m/s 10 m/s, 含水量為0~2 。/。 、 2 % 5 %和5 % ~10 % 。
本發(fā)明通過(guò)微波加熱瀝青路面或?yàn)r青混合料時(shí)，能夠根據(jù)新青材料、骨 料類型、環(huán)境溫度、風(fēng)速、加熱深度、路面材料和瀝青混合料的含水量差異 進(jìn)行選擇，并通過(guò)數(shù)據(jù)換算得到合適的加熱時(shí)間，使新青混合料在預(yù)定的加 熱時(shí)間內(nèi)達(dá)到最合適的施工溫度，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工作過(guò)程狀態(tài)如微波防護(hù) 狀態(tài)和微波泄漏量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，整個(gè)操作過(guò)程智能化程度高，操作也非常 簡(jiǎn)便；當(dāng)其處于非安全工作狀態(tài)時(shí)，可及時(shí)進(jìn)行提示并切斷磁控管工作電源， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備及人員的安全保護(hù)，安全程度也比較高。


圖l為本發(fā)明的原理框圖。
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的連接框圖。
圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的連接框圖。
圖4為本發(fā)明中的觸摸式人機(jī)交互界面裝置主視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
參見(jiàn)圖1,本微波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)包括中央控制單元裝置2、 通過(guò)雙向數(shù)據(jù)總線與中央控制單元裝置2連接的人機(jī)交互界面裝置1和數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)裝置3、通過(guò)數(shù)據(jù)總線與中央控制單元裝置2連接并向其輸送數(shù)據(jù)的莉 青混合料溫度檢測(cè)器5、微波防護(hù)狀態(tài)檢測(cè)器4、微波泄漏量檢測(cè)器6、磁 控管溫度檢測(cè)器7、磁控管功率檢測(cè)器8以及中央控制單元裝置2通過(guò)數(shù)據(jù) 線連接并向其發(fā)送數(shù)據(jù)指令的磁控管電源控制裝置9。
第一實(shí)施例
參見(jiàn)圖2，中央控制單元裝置2釆用PLC，人機(jī)交互界面裝置l采用觸 摸屏幕式，瀝青料溫度檢測(cè)器5釆用紅外測(cè)溫儀，微波防護(hù)狀態(tài)檢測(cè)器4 采用接近開(kāi)關(guān)，微波泄漏量檢測(cè)器6釆用天線微波檢測(cè)器，磁控管溫度檢測(cè) 器7采用金屬片溫控器，磁控管功率檢測(cè)器8采用霍爾效應(yīng)電流檢測(cè)器，磁 控管電源控制裝置9采用交流接觸器，數(shù)據(jù)存貯裝置3中存有由預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)形 成的數(shù)據(jù)庫(kù)，各裝置之間通過(guò)數(shù)據(jù)線予以連接。
第二實(shí)施例
參見(jiàn)圖3，中央控制單元裝置2釆用單片機(jī)式中央控制單元裝置，人機(jī) 交互界面裝置1釆用液晶顯示器結(jié)合按鍵式人機(jī)交互界面裝置，新青料溫度 檢測(cè)器5釆用熱電阻式溫度檢測(cè)器,微波防護(hù)狀態(tài)檢測(cè)器4采用行程開(kāi)關(guān)式檢測(cè)器，微波泄漏量檢測(cè)器6采用微波管式微波檢測(cè)器，磁控管溫度檢測(cè)器 7采用金屬片溫控器，磁控管功率檢測(cè)器8釆用交流互感式檢測(cè)器，磁控管 電源控制裝置9釆用繼電器，數(shù)據(jù)存貯裝置3中存有由預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)形成的數(shù)據(jù) 庫(kù)，各裝置之間通過(guò)數(shù)據(jù)線予以連接。
人機(jī)交互界面裝置1上設(shè)置有瀝青材料編輯選擇按鍵、骨料類型編輯選 擇按鍵、加熱深度編輯選擇按鍵、環(huán)境溫度編輯選擇按鍵、風(fēng)速編輯選擇按 鍵、含水量編輯選擇按鍵、加熱時(shí)間編輯調(diào)整按鍵、啟動(dòng)加熱和停止加熱工 作按鍵。
操作時(shí)，其步驟如下
a) 通過(guò)中央智能控制單元裝置對(duì)初步的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、處理并形 成數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中，形成預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)；
b) 通過(guò)人機(jī)交互界面裝置進(jìn)行瀝青混合料或路面的參數(shù)選項(xiàng)設(shè)置，參 數(shù)選項(xiàng)包括瀝青材料、骨料類型、加熱深度、環(huán)境溫度、風(fēng)速和含水量；
其中，瀝青材料為普通瀝青和改性瀝青，骨料類型為玄武巖、石灰?guī)r和 花崗巖，加熱深度為4cm、 6cm、 8cm、 10cm和12cm,環(huán)境溫度為-10。C 0 。C 、 0。C 15。C 、 15°C以上，風(fēng)速為0~2m/s、 2 m/s 5 m/s和5 m/s ~10 m/s， 含水量為0 2%、 2%~5%和5%~10%,選擇以上每個(gè)參數(shù)中相對(duì)應(yīng)的一種
類型；
c) 中央處理單元裝置根據(jù)參數(shù)選項(xiàng)設(shè)置的結(jié)果與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中的預(yù)
設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行算法處理，將處理后的結(jié)果以加熱時(shí)間數(shù)據(jù)的方式反饋至人機(jī)交
互界面裝置上；
d) 根據(jù)特定環(huán)境條件判斷是否需要調(diào)整加熱時(shí)間數(shù)據(jù)，通過(guò)按"+"進(jìn) 行延長(zhǎng)加熱時(shí)間設(shè)置，或按"-"進(jìn)行縮短加熱時(shí)間設(shè)置，不作調(diào)整時(shí)本步驟 可以省略；
e) 確認(rèn)好加熱時(shí)間數(shù)據(jù)后，按"啟動(dòng)加熱"鍵，中央處理單元裝置接
收信號(hào)后，向磁控管電源控制裝置發(fā)出指令，磁控管電源控制裝置接通磁控
管工作電源；
f) 在上述所有步驟進(jìn)行的同時(shí)，瀝青混合料溫度檢測(cè)器、微波防護(hù)檢 測(cè)器、微波泄漏量檢測(cè)器和磁控管溫度檢測(cè)器也在運(yùn)行中，并將檢測(cè)到的數(shù) 據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線及時(shí)傳送至中央控制單元裝置進(jìn)行處理，若發(fā)現(xiàn)超出數(shù)據(jù)庫(kù)中 相應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，中央控制單元裝置將向磁控管電源控制裝置發(fā)出切斷電源 的指令，磁控管電源控制裝置切斷磁控管工作電源，加熱工作停止，同時(shí)將 故障信息反饋至人機(jī)交互界面并顯示相關(guān)信息，待故障排除后方可再進(jìn)行加 熱工作。
權(quán)利要求
1. 一種微波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)，其特征是控制系統(tǒng)包括中央控制單元裝置(2)、通過(guò)雙向數(shù)據(jù)總線與中央控制單元裝置連接的人機(jī)交互界面裝置(1)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(3)、通過(guò)數(shù)據(jù)線與中央控制單元裝置(2)連接并向其輸送數(shù)據(jù)的瀝青混合料溫度檢測(cè)器(5)、微波防護(hù)狀態(tài)檢測(cè)器(4)、微波泄漏量檢測(cè)器(6)、磁控管溫度檢測(cè)器(7)、磁控管功率檢測(cè)器(8)以及中央控制單元裝置通過(guò)數(shù)據(jù)線連接并向其發(fā)送數(shù)據(jù)指令的磁控管電源控制裝置(9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述微波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)，其特征是所述 中央控制單元裝置為PLC式中央控制單元裝置；或者為單片機(jī)式中央控制 單元裝置；或者為工控機(jī)式中央控制單元裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述微波加熱新青混合料的控制系統(tǒng)，其特征是所述 人機(jī)交互界面裝置為通過(guò)觸摸軟按鍵進(jìn)行模式選擇的觸摸屏式人機(jī)交互界面裝置；或者為通過(guò)面板按鍵進(jìn)行模式選擇的液晶顯示器結(jié)合按鍵式人機(jī)交 互界面裝置；或者為通過(guò)按鈕開(kāi)關(guān)或鈕子開(kāi)關(guān)進(jìn)行模式選擇的顯示屏結(jié)合主 令開(kāi)關(guān)式人機(jī)交互界面裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述微波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)，其特征是所述瀝青混合料溫度檢測(cè)器為紅外線式溫度檢測(cè)器、熱電阻式溫度檢測(cè)器或熱電 偶式溫度檢測(cè)器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述微波加熱源青混合料的控制系統(tǒng)，其特征是所述微波防護(hù)狀態(tài)檢測(cè)器監(jiān)控微波加熱設(shè)備是否放置到位，其為行程開(kāi)關(guān)式檢測(cè) 器、接近開(kāi)關(guān)式檢測(cè)器、磁性開(kāi)關(guān)式檢測(cè)器或超聲波式檢測(cè)器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述微波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)，其特征是所述 微波泄漏量檢測(cè)器為檢波管式微波檢測(cè)器或天線式微波檢測(cè)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述微波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)，其特征是所述 磁控管溫度檢測(cè)器為熱電阻式檢測(cè)器、熱電偶式檢測(cè)器或金屬片式檢測(cè)器； 磁控管功率檢測(cè)器為電流互感式檢測(cè)器或霍爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)式檢測(cè)器；磁控管電 源控制裝置為交流接觸器，也可以為繼電器。
8. —種根據(jù)權(quán)利要求1所述微波加熱瀝青混合料的控制方法，包括如下步驟a)通過(guò)中央智能控制單元裝置對(duì)初步的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、處理并形 成數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中，形成預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)；b) 通過(guò)人機(jī)交互界面裝置進(jìn)行瀝青混合料或路面的參數(shù)選項(xiàng)設(shè)置；c) 中央處理單元裝置根據(jù)參數(shù)選項(xiàng)設(shè)置的結(jié)果與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中的預(yù) 設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行算法處理，將處理后的結(jié)果以加熱時(shí)間數(shù)據(jù)的方式反饋至人機(jī)交 互界面裝置上；d) 根據(jù)特定環(huán)境條件判斷是否需要調(diào)整加熱時(shí)間數(shù)據(jù)，通過(guò)按"+"進(jìn) 行延長(zhǎng)加熱時(shí)間設(shè)置，或按"-"進(jìn)行縮短加熱時(shí)間設(shè)置，不作調(diào)整時(shí)本步驟 可以省略；e) 確認(rèn)好加熱時(shí)間數(shù)據(jù)后，按"啟動(dòng)加熱"鍵，中央處理單元裝置接 收信號(hào)后，向磁控管電源控制裝置發(fā)出指令，磁控管電源控制裝置接通磁控 管工作電源；f) 在上述所有步驟進(jìn)行的同時(shí)，新青混合料溫度檢測(cè)器、微波防護(hù)檢 測(cè)器、微波泄漏量檢測(cè)器和磁控管溫度檢測(cè)器也在運(yùn)行中，并將檢測(cè)到的數(shù) 據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線及時(shí)傳送至中央控制單元裝置進(jìn)行處理，若發(fā)現(xiàn)超出數(shù)據(jù)庫(kù)中 相應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，中央控制單元裝置將向磁控管電源控制裝置發(fā)出切斷電源 的指令，切斷磁控管工作電源，加熱工作停止，同時(shí)將故障信息反饋至人機(jī) 交互界面并顯示相關(guān)信息，待故障排除后方可再進(jìn)行加熱工作。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述微波加熱瀝青混合料的控制方法，其特征是所述 參數(shù)選項(xiàng)為"瀝青材料"、"骨料類型"、"加熱深度"、"環(huán)境溫度"、"風(fēng)速" 和"含水量"中的任意一個(gè)或一個(gè)以上的組合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述微波加熱瀝青混合料的控制方法，其特征是所述瀝青材料為普通瀝青和改性瀝青，骨料類型為玄武巖、石灰?guī)r和花崗巖， 加熱深度為4cm、 6cm、 8cm、 10 cm和12cm，環(huán)境溫度為-10t: 0X:、 0°C ~15°C、 15。C以上，風(fēng)速為0~2m/s、 2 m/s ~5 m/s和5 m/s 10 m/s,含水量為 0 2 % 、 2 % ~5 %和5 % ~10 % 。
全文摘要
一種微波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)及其控制方法，微波加熱瀝青混合料的控制系統(tǒng)包括中央控制單元裝置、通過(guò)雙向數(shù)據(jù)總線與中央控制單元裝置連接的人機(jī)交互界面裝置和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、通過(guò)數(shù)據(jù)線與中央控制單元裝置連接并向其輸送數(shù)據(jù)的瀝青混合料溫度檢測(cè)器、微波防護(hù)狀態(tài)檢測(cè)器、微波泄漏量檢測(cè)器、磁控管溫度檢測(cè)器、磁控管功率檢測(cè)器以及中央控制單元裝置通過(guò)數(shù)據(jù)線連接并向其發(fā)送數(shù)據(jù)指令的磁控管電源控制裝置。本發(fā)明的整個(gè)操作過(guò)程智能化程度高，操作也非常簡(jiǎn)便；當(dāng)其處于非安全工作狀態(tài)時(shí)，可及時(shí)進(jìn)行提示并切斷磁控管工作電源，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備及人員的安全保護(hù)，安全程度也比較高。
文檔編號(hào)H05B6/68GK101441469SQ200810220449
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者葉文生, 張?zhí)扃? 王元柱, 譚錦華, 黃玉松 申請(qǐng)人:美的集團(tuán)有限公司