信息技术在沥青生产及运输管控中的应用

郭婷婷 唐建亚 许沛龙

摘要：在沥青路面施工过程中，影响沥青质量的因素主要在于沥青原材料的质量、改性生产工艺稳定性、沥青运输过程中来源的唯一性等方面。利用信息化手段，即可保证沥青材料在生产过程中的关键指标得以控制，又可保证整个运输过程稳定正常，确保沥青材料质量得以溯源。文章介绍了信息技术在沥青生产和运输过程中的管控方法，为沥青生产与运输管控提供参考。

关键词：沥青;生产运输;关键指标;质量溯源

文献标识码：U416.217-A-04-012-2

0 引言

在沥青路面施工过程中，沥青作为重要的原材料，其生产、运输往往由沥青生产单位统一负责。施工单位及项目管理者作为材料的接收者虽会按规定的抽检频率现场抽检并留样，但是如何从源头把控沥青质量，确保项目所用沥青的唯一性，成为亟须解决的核心问题。

为解决上述问题，优化沥青加工生产、运输过程，本文引入信息化技术理念，在沥青改性生产过程中，对其生产过程关键参数进行实时动态监控，并结合检测结果综合指标评价指导优化生产工艺，实现沥青改性精确化生产和问题处理的实时响应，保证其生产稳定性[1]。同时，进一步开发移动端APP获取运输基本信息，对沥青运输全过程信息进行监管，完成沥青材料从出场至接收闭环化处理，使得施工现场沥青使用质量得以溯源。

1 改性沥青生产信息化管控

1.1 生产过程质量管控

根据改性沥青生产工艺流程，在生产过程中重点关注加工温度、各环节生产周期、聚合物与基质沥青的比例等关键参数[2-3]。由此，需在生产数据采集环节中，根据沥青生产的具体情况判断是否增设传感器以获取关键参数数据。其中各参数获取方式如下：

（1）温度管控。改性沥青生产过程中一般都需要经过融胀、分散研磨、发育等阶段，每一阶段的温度对于改性沥青的加工质量均有明显的影响，对于多阶段的温度监控采用电耦式温度传感器实现测量。

（2）质量管控。采用减量计量的方式，获取相关改性剂质量，通过流量计换算获取基质沥青质量。

（3）生产周期。通过沥青罐的液位传感器温度变化，监控各个沥青罐的工作运行状态，获得各阶段的生产周期。

在完成上述设备改造后，本系统将在改性沥青加工生产控制电脑中安装绿色驻留软件，通过改性沥青加工设备的重量、温度传感器以及沥青泵的开启时间得到沥青生产的基本信息，并传输到中心服务器（如图1所示）。

同时，对于监控系统获得的数据设置相应的处置流程，在监控主界面上设有预警区域，未获得处理的流程长时间驻留，以保证沥青材料的质量。

1.2 生产质量评价及优化

在获得采集基本信息后，建立数据分析模型，進行生产稳定性、计量稳定性、关键参数日变化趋势等评价。其中生产稳定性综合评价沥青生产加工过程中的温度、质量数据的波动性，对各罐改性沥青的配方及加工温度数据进行计算，评价计量系统的离散程度。计算稳定性应重点评价配方的稳定性，而关键参数集中于聚合物的添加量[4]。

以某高速公路改性沥青供应生产数量为例，设置关键参数控制范围（见表1）。根据其关键参数控制范围，综合评价其生产稳定性（如图2所示）。

根据稳定性分析结果，本文设计辅助决策流程，建立了一般预警质量问题的质量评价及初步决策模型库，指导后续生产工艺调整与优化，为生产管理人员提供辅助决策的协助。质量评价及优化流程如图3所示。

2 沥青运输转运过程监管

对沥青运输全程进行跟踪监督，以保证沥青材料始终处于受监控状态，同时后期可追溯项目具体路段所使用沥青的质量、运输信息，使得沥青路面施工质量的溯源性得到保证[5]。

在沥青转运过程中对于信息采集的选择，主要关注于品牌、型号、进出场罐号、车牌号、数量、进出场人员签证等信息。所有信息的采集保证唯一性，以保证沥青材料始终处于受监控状态（如图4所示）。

2.1 运输前信息完善

为确保沥青运输信息的完整性及真实性，沥青厂发货员通过手机APP选择录入沥青转运过程中所需的信息。主要内容包括：

（1）运输批号：系统生产唯一流水编号作为运输批号。

（2）材料品牌和型号：为避免录入错误，从生产阶段生成的生产信息数据库中选择。

（3）运输车牌：采用RFID电子车牌技术进行智能识别，识别空载、满载车辆的不同称量数据。

（4）出厂检测报告：通过手机拍照功能上传出场检测报告，同时手动录入三大指标检测结果以便后续到达施工现场时与工地试验室检测结果相对比。

（5）进出场时间：利用进、出场过地磅的两次称量时间，自动生成为系统记录沥青的进、出场时间。

（6）运输人员信息：通过APP绑定个人手机号，对采集信息进行复核确认，同时形成个人签名。

2.2 运输过程位置管控

沥青运输过程中地理信息的跟踪，可确保沥青材料在全程监控之中，保证沥青出场来源的唯一性，同时为后期沥青质量追溯提供依据。

通过外购基础地理信息，获得区域的地图，以此来开发沥青运输监控过程系统，预先设置运输出发、到达目的地范围，利用车辆配置的北斗定位技术自动获取车辆运输开始、结束时间及过程定位信息。同时在沥青车辆运输过程中，设置规定线路电子围栏，当运输车辆超出电子围栏或长时间停留时进行及时预警，保证运输过程稳定正常。

2.3 沥青到场接收管理

沥青到达施工单位后，施工单位接收人员可通过移动端APP查看该车沥青质量指标、出场检测报告、重量、运输过程等关键指标，再按规定的抽检频率现场抽检并留样，检测指标及重量核对无误后，上传相关的检测指标信息，确认收货，完成该批沥青运输的签收[6]。

3 结语

目前，该技术已在江苏、江西多条高速公路工程建设中得以运用，取得了显著的效果。信息技术在沥青生产及运输管控中的应用：（1）实现了沥青生产加工关键参数的实时控制，有利于保证沥青原材料的供应质量，有助于进一步提升沥青路面施工质量;（2）实现了沥青运输全程的跟踪监督，以保证项目所用沥青来源的唯一性，为沥青质量的溯源提供有力依据。

现阶段仅聚焦于沥青原材料的生产及运输过程质量控制，而如何利用大数据分析沥青质量在生产、运输过程中的变化趋势，如何将沥青材料的生产、运输、应用相关联，确保沥青原材料质量与沥青路面施工质量相结合，成为下阶段研究的重点。

参考文献

[1]陆明强，蒲旭斌，黄靖坚.SBS改性沥青生产过程中的质量控制因素[J].当代化工研究，2018（2）：73-74.

[2]孙承吉.沥青路面施工过程中沥青质量控制方法探讨[J].山东交通科技，2020（4）：141-143.

[3]张志烨.高速公路沥青路面施工中的关键技术[J].交通世界，2019（27）：46-47，49.

[4]方 鑫，赵 娜.公路工程沥青路面施工工艺及质量管控[J].绿色环保建材，2019（2）：127.

[5]王传民，朱传荣.混装后罐车运输70号沥青对延度指标的影响[J].石油沥青，2016，30（3）：68-71.

[6]顾 欣.沥青物料运输方式的探析和优化[J].石油沥青，2015，29（2）：69-72.

收稿日期：2021-08-10

作者简介：

郭婷婷（1986—），工程师，主要从事建筑环境与设备工程研究工作。