泡沫沥青的品质提升方法及系统技术方案

本申请提供一种泡沫沥青的品质提升方法及系统，品质提升方法包括：采用分段集中参数键合图法，建立沥青发泡装置管道系统的键合图模型；根据沥青发泡装置管道系统的键合图模型得到沥青发泡装置管道系统的仿真模型；建立沥青发泡装置管道系统的用户界面，用户界面用于接收输入参数；沥青发泡装置管道系统的仿真模型与其用户界面进行通信，沥青发泡装置管道系统的仿真模型的仿真结果显示在用户界面上；根据仿真结果获取沥青和发泡水到达发泡腔的时间差；根据时间差分别控制喷射沥青的时间和发泡水的时间。本申请通过对沥青发泡装置管道系统的动态特性进行在线仿真，进而根据仿真结果控制沥青和发泡水同时到达发泡腔，能够提升泡沫沥青的品质。

Method and system for improving quality of foamed asphalt

This application provides a method and system for improving the quality of foamed asphalt. The method of quality improvement includes: using the lumped parameter bond graph method to establish the bond graph model of the pipeline system of asphalt foaming device; and according to the bond graph model of the asphalt foaming system piping system, the simulation model of the pipe system of the asphalt foaming device is obtained. The user interface of pipeline system of asphalt foaming device is established, which is used to receive input parameters; the simulation model of pipeline system of asphalt foaming device communicates with its user interface; the simulation results of pipeline system of asphalt foaming device are displayed on the user interface; the asphalt and foaming are obtained according to the simulation results. The time difference of water reaching the foaming chamber; the time of asphalt injection and foaming water are controlled according to the time difference. This application is based on online simulation of the dynamic characteristics of the asphalt foaming device piping system, and then according to the simulation results, control the asphalt and the hair water to reach the foaming chamber simultaneously, and can improve the quality of the foamed asphalt.

【技术实现步骤摘要】
泡沫沥青的品质提升方法及系统
本申请属于筑路机械工程
，具体涉及一种泡沫沥青的品质提升方法及系统。
技术介绍
21世纪以来，我国的公路建设进入了高峰期，其中沥青路面占绝大部分。我国沥青路面的设计寿命一般为15-20年，伴随着公路里程和道路交通流量的提升，现有的沥青路面逐年老化，大部分的高速公路陆续进入维修期。每年约有12％的沥青路面需要翻修维护，旧沥青路面的废弃料约为220万吨，且这个数字以每年15％的速度增长。公路建设与养护加剧了能源消耗与环境污染，导致能源消耗与能源短缺的矛盾日益加剧。一方面，传统公路的大修，是将废旧沥青路面材料直接丢弃，造成生态环境的污染，不符合我国生态健康发展的原则；另一方面，我国虽然是能源大国，但是人均资源占有量远低于世界平均水平，沥青来自石油资源，沥青混合料中的碎石子来自开采的矿石，而我国的石油资源主要依赖进口，废旧沥青路面材料的丢弃造成资源大量的浪费。如何有效利用废旧沥青路面材料是我国公路建设和养护需要迫切解决的问题。泡沫沥青再生技术可以有效回收废旧沥青路面材料，该技术的实施需要依赖专门的沥青发泡装置生产泡沫沥青。管道系统是沥青发泡装置研制的关键部分。在对现有技术的研究和实践过程中，本申请的专利技术人发现，由于热沥青为非牛顿流体，发泡水为牛顿流体，热沥青和发泡水在管道中的动态特性不同直接影响着二者流量配比、压力的稳定性，进而影响泡沫沥青的质量。因此，深入分析热沥青和发泡水在管道中的动态特性，确保两者同时到达发泡腔，能够有效提升泡沫沥青的品质。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种泡沫沥青的品质提升方法及系统。根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种泡沫沥青的品质提升方法，其包括以下步骤：采用分段集中参数键合图法，建立沥青发泡装置管道系统的键合图模型；根据沥青发泡装置管道系统的键合图模型得到沥青发泡装置管道系统的仿真模型；建立沥青发泡装置管道系统的用户界面，用户界面用于接收输入参数；沥青发泡装置管道系统的仿真模型与其用户界面进行通信，沥青发泡装置管道系统的仿真模型根据输入参数对沥青发泡装置管道系统的动态特性进行仿真，并将仿真结果显示在用户界面上；根据仿真结果获取沥青和发泡水到达发泡腔的时间差；根据时间差分别控制喷射沥青的时间和喷射发泡水的时间，使沥青和发泡水同时到达发泡腔。进一步地，所述沥青发泡装置管道系统的键合图模型包括沥青管道系统的键合图模型和发泡水管道系统的键合图模型。更进一步地，所述沥青管道系统的键合图模型包括分别用于分析沥青管道系统的压力特性和流量特性的沥青管道系统键合图模型，所述沥青管道系统的键合图模型的构建过程为：分别建立沥青管道系统中各元器件的用于分析沥青管道系统的压力特性的键合图模型；按照沥青管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析沥青管道系统的压力特性的各元器件的键合图模型顺次连接，构建出用于分析沥青管道系统的压力特性的沥青管道系统键合图模型；分别建立沥青管道系统中各元器件的用于分析沥青管道系统的流量特性的键合图模型；按照沥青管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析沥青管道系统的流量特性的各元器件的键合图模型顺次连接，构建出用于分析沥青管道系统的流量特性的沥青管道系统键合图模型。更进一步地，所述发泡水管道系统的键合图模型包括用于分析发泡水管道系统的压力特性的发泡水管道系统键合图模型以及用于分析发泡水管道系统的流量特性的发泡水管道系统键合图模型，所述发泡水管道系统的键合图模型的构建过程为：分别建立发泡水管道系统中各元器件的用于发泡水发泡水管道系统的压力特性的键合图模型；按照发泡水管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析发泡水管道系统的压力特性的各元器件的键合图模型顺次连接，构建出用于分析发泡水管道系统的压力特性的发泡水管道系统键合图模型；分别建立发泡水管道系统中各元器件的用于分析发泡水管道系统的流量特性的键合图模型；按照发泡水管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析发泡水管道系统的流量特性的各元器件的键合图模型顺次连接，构建出用于分析发泡水管道系统的流量特性的发泡水管道系统键合图模型。进一步地，所述沥青发泡装置管道系统的仿真模型包括沥青管道系统的仿真模型和发泡水管道系统的仿真模型。更进一步地，所述沥青管道系统的仿真模型包括分别用于分析沥青管道系统的压力特性和流量特性的沥青管道系统的仿真模型；所述沥青管道系统的仿真模型的构建过程为：根据用于分析沥青管道系统的压力特性的沥青管道系统中各元器件的键合图模型，得到用于分析沥青管道系统的压力特性的沥青管道系统中各元器件的数学模型；根据各元器件的数学模型，利用仿真工具得到各元器件的仿真模型；按照沥青管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析沥青管道系统的压力特性的各元器件的仿真模型顺次连接，构建出用于分析沥青管道系统的压力特性的沥青管道系统的仿真模型；根据用于分析沥青管道系统的流量特性的沥青管道系统中各元器件的键合图模型，得到用于分析沥青管道系统的流量特性的沥青管道系统中各元器件的数学模型；根据各元器件的数学模型，利用仿真工具得到各元器件的仿真模型；按照沥青管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析沥青管道系统的流量特性的各元器件的仿真模型顺次连接，构建出用于分析沥青管道系统的流量特性的沥青管道系统的仿真模型。更进一步地，所述发泡水管道系统的仿真模型包括分别用于分析发泡水管道系统的压力特性和流量特性的沥青管道系统的仿真模型；所述发泡水管道系统的仿真模型的构建过程为：根据用于分析发泡水管道系统的压力特性的发泡水管道系统中各元器件的键合图模型，得到用于分析发泡水管道系统的压力特性的发泡水管道系统中各元器件的数学模型；根据各元器件的数学模型，利用仿真工具得到各元器件的仿真模型；按照发泡水管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析发泡水管道系统的压力特性的各元器件的仿真模型顺次连接，构建出用于分析发泡水管道系统的压力特性的发泡水管道系统的仿真模型；根据用于分析发泡水管道系统的流量特性的发泡水管道系统中各元器件的键合图模型，得到用于分析发泡水管道系统的流量特性的发泡水管道系统中各元器件的数学模型；根据各元器件的数学模型，利用仿真工具得到各元器件的仿真模型；按照发泡水管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析发泡水管道系统的流量特性的各元器件的仿真模型顺次连接，构建出用于分析发泡水管道系统的流量特性的发泡水管道系统的仿真模型。进一步地，所述输入参数包括搅拌站的生产能力、沥青喷口数目、发泡水喷口数目、沥青管道元器件参数和发泡水管道元器件参数。进一步地，所述仿真结果包括沥青管道直径、沥青分管道直径、发泡水管道直径、发泡水分管道直径、沥青管道喷口的压力、沥青管道喷口的流量、发泡水喷口的压力和发泡水喷口的流量。根据本申请实施例的第二方面，本申请还提供了一种泡沫沥青的品质提升系统，其包括：第一建立模块，用于建立沥青发泡装置管道系统的键合图模型；第二建立模块，用于根据沥青发泡装置管道系统的键合图模型建立沥青发泡装置管道系统的仿真模型；第三建立模块，用于建立沥青发泡装置管道系统的用户界面；沥青发泡装置管道系统的用户界面与仿真模型进行信息交互，用户界面将接收的输入参数发送给仿真模型，仿真模型根据输入参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫沥青的品质提升方法，其特征在于，包括以下步骤：采用分段集中参数键合图法，建立沥青发泡装置管道系统的键合图模型；根据沥青发泡装置管道系统的键合图模型得到沥青发泡装置管道系统的仿真模型；建立沥青发泡装置管道系统的用户界面，用户界面用于接收输入参数；沥青发泡装置管道系统的仿真模型与其用户界面进行通信，沥青发泡装置管道系统的仿真模型根据输入参数对沥青发泡装置管道系统的动态特性进行仿真，并将仿真结果显示在用户界面上；根据仿真结果获取沥青和发泡水到达发泡腔的时间差；根据时间差分别控制喷射沥青的时间和喷射发泡水的时间，使沥青和发泡水同时到达发泡腔。

【技术特征摘要】
1.一种泡沫沥青的品质提升方法，其特征在于，包括以下步骤：采用分段集中参数键合图法，建立沥青发泡装置管道系统的键合图模型；根据沥青发泡装置管道系统的键合图模型得到沥青发泡装置管道系统的仿真模型；建立沥青发泡装置管道系统的用户界面，用户界面用于接收输入参数；沥青发泡装置管道系统的仿真模型与其用户界面进行通信，沥青发泡装置管道系统的仿真模型根据输入参数对沥青发泡装置管道系统的动态特性进行仿真，并将仿真结果显示在用户界面上；根据仿真结果获取沥青和发泡水到达发泡腔的时间差；根据时间差分别控制喷射沥青的时间和喷射发泡水的时间，使沥青和发泡水同时到达发泡腔。2.如权利要求1所述的泡沫沥青的品质提升方法，其特征在于，所述沥青发泡装置管道系统的键合图模型包括沥青管道系统的键合图模型和发泡水管道系统的键合图模型。3.如权利要求2所述的泡沫沥青的品质提升方法，其特征在于，所述沥青管道系统的键合图模型包括分别用于分析沥青管道系统的压力特性和流量特性的沥青管道系统键合图模型，所述沥青管道系统的键合图模型的构建过程为：分别建立沥青管道系统中各元器件的用于分析沥青管道系统的压力特性的键合图模型；按照沥青管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析沥青管道系统的压力特性的各元器件的键合图模型顺次连接，构建出用于分析沥青管道系统的压力特性的沥青管道系统键合图模型；分别建立沥青管道系统中各元器件的用于分析沥青管道系统的流量特性的键合图模型；按照沥青管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析沥青管道系统的流量特性的各元器件的键合图模型顺次连接，构建出用于分析沥青管道系统的流量特性的沥青管道系统键合图模型。4.如权利要求2所述的泡沫沥青的品质提升方法，其特征在于，所述发泡水管道系统的键合图模型包括用于分析发泡水管道系统的压力特性的发泡水管道系统键合图模型以及用于分析发泡水管道系统的流量特性的发泡水管道系统键合图模型，所述发泡水管道系统的键合图模型的构建过程为：分别建立发泡水管道系统中各元器件的用于发泡水发泡水管道系统的压力特性的键合图模型；按照发泡水管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析发泡水管道系统的压力特性的各元器件的键合图模型顺次连接，构建出用于分析发泡水管道系统的压力特性的发泡水管道系统键合图模型；分别建立发泡水管道系统中各元器件的用于分析发泡水管道系统的流量特性的键合图模型；按照发泡水管道系统中各元器件的连接关系，将用于分析发泡水管道系统的流量特性的各元器件的键合图模型顺次连接，构建出用于分析发泡水管道系统的流量特性的发泡水管道系统键合图模型。5.如权利要求1所述的泡沫沥青的品质提升方法，其特征在于，所述沥青发泡装置管道系统的仿真模型包括沥青管道系统的仿真模型和发泡水管道系统的仿真模型。6.如权利要求5所述的泡沫沥青的品质提升方法，其特征在于，所述沥青管道系统的仿真模型包括分别用于分析沥青管道系统的压力特性和流量特性的沥青管道系统的仿真模型；所述沥青管道系统的仿真模型的构建过程为：根据用于分析沥青管道系统的压力特性的沥青管道系统中各元器件的键合图模型，得到用于分...

【专利技术属性】
技术研发人员：程海鹰，郝河，胡志勇，杨涛，永亮，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15