基于高寒高海拔環境的智能高效混凝土攪拌站及關鍵技術
2024年06月27日14:03
項目簡介
該項目針對川藏鐵路等高原地區的國家重點工程的混凝土生產需求以及混凝土攪拌站高效率生產、高可靠運行和智能化作業等設備需求,研究高寒、高海拔、低氧等特殊環境對混凝土攪拌站的影響,為了解決高寒條件下混凝土攪拌效率問題、低溫結冰狀態砂料料流穩定性問題、低溫低氣壓條件下電氣元件故障的快速診斷及校準問題以及低氧條件人員可承受的勞動強度下降問題。從混凝土攪拌控制、骨料連續備料、關鍵件可靠性提升及故障診斷、設備協同作業及智能化倉儲管理等方面開展研究,攻克了攪拌勻質性識別及控制、砂料快速備料、傳感器故障診斷等5項技術難點,實現5項技術創新:
(1)突破性利用視覺感知技術提取混凝土攪拌的勻質圖像特征信息,建立“勻質指數”模型及判定標準,實現自動識別混凝土勻質性,并智能控制攪拌機的攪拌速度,保障了混凝土質量,攪拌效率50%以上。
(2)首創了內振式脈沖疏料裝置及疏料激振控制模塊,可根據砂料不同料況自適應調整激振頻率,實現不同料況砂料下料順暢,骨料的備料效率提升了20%,保證了骨料備料的連續性和攪拌站的生產效率。
(3)首創了計量秤傳感器故障診斷系統,解決了多點傳感器計量秤的多種故障類型的實時診斷以及故障精準定位問題,并針對不同故障自動補償,實現智能校準,保證了混凝土質量和攪拌站的可靠生產;傳感器故障診斷的準確性達到90%以上。
(4)首創了攪拌站出砼卸料口的對齊及溢料感知預警技術,針對攪拌站和攪拌車對齊、溢料人工判定容易失誤的問題,提出了基于機器視覺語義分割模型的入料口實時對齊判定及溢料識別方法,實現對齊溢料檢測,自動調節流量,防止卸料時溢料損失;對齊識別準確率達97%以上,溢料識別準確率達93%以上。
(5)首創了激光雷達點云的三維盤庫技術,自動三維動態掃描砂石料料庫,獲取庫存信息,測量誤差≤5%,解決了采用人工測量庫存的勞動強度大、測量精度差問題,實現倉儲自動化管理,降低人員勞動強度。
項目產品自2020年上市以來,已應用于多個國家重大工程,有力確保了工程項目混凝土的高質量生產;實現多項技術創新,引領混凝土攪拌站行業向智能、高效方向發展。本項目產品產生直接經濟效益4.1億元。項目申請專利23項,已授權發明專利13項、實用新型3項、外觀專利1項,軟件著作權1項,5項發明專利實審中;發表論文3篇。項目組主導制定團體標準1項、修訂國家標準1項,引導行業高質量發展。本項目產品經過中國機械工業聯合會科技成果鑒定其技術水平達到國際先進水平
獲獎等級:二等獎
完成單位:湖南中聯重科混凝土機械站類設備有限公司、中聯重科股份有限公司
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