一种远端出口泡沫混凝土密度远程实时监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及泡沫混凝土发泡生产设备技术领域，具体涉及一种远端出口泡沫混凝土密度远程实时监控系统。
【背景技术】
[0002]泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合。然后经过发泡机的栗送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。目前，在土木工程领域中，泡沫混凝土、轻质泡沫土、气泡混合轻质土、泡沫轻质土等建筑材料被大量采用，故而，泡沫混凝土的发泡生产设备，也起到了越来越重要的作用，其作为建筑工程和市政工程领域的施工机械，在路基回填工程，空洞、基坑填充工程，建筑节能领域的泡沫混凝土保温、找坡、垫层、填充等工程中得到了越来越广泛的应用。
[0003]在实际工程建设中，泡沫混凝土必须符合规定的标准，其中最重要的参数就是泡沫混凝土的密度，在不同的应用场合，泡沫混凝土的密度要求不同。更重要的是，从泡沫混凝土机到终端出口，泡沫混凝土传输管道长度不固定。传输管道长度不同，在传输过程中泡沫与管道的作用，导致不同程度的泡沫损失。泡沫损失导致的直接结果是在终端出口混凝土的密度发生变化，而且泡沫损失与管道长度之间的关系是非线性的，不可预测，只能在现场进行直接调试。这样做带来了一些的不便之处，如:技术人员需要呆在工地才能展开工作，一组技术人员只能对一个工地的混凝土密度进行调控，工作效率低下；浇灌泡沫混凝土时需要的人数较多使得车队较多，随行人员较多，无形中增加了不必要的支出。
[0004]公开号为104308991A的实用新型公开了一种基于PAC技术的泡沫混凝土密度自动控制系统及方法，控制系统与泡沫混凝土发泡生产设备相连接，包括控制设备、执行设备和显示设备，控制设备包括中枢控制器与在线密度测定仪，执行设备包括发泡器以及分别与发泡器连接的压缩空气供应器、发泡液供应器。本实用新型通过实时测定的管道内泡沫混凝土浆料湿密度，与人工设定的理论湿密度对比，自适应性调节控制泡沫混凝土浆料内空气含有率，来适时控制泡沫混凝土的湿密度达到人工设定值，并通过显示器实时显示在线密度，具有结构简单、自动调节、效率高和操作方便等优点。该实用新型较传统的泡沫混凝土密度调节有很大的改进，但是仍有几点不足:1、需技术人员呆在现场进行调节；2、在管道内对泡沫混凝土密度监测，而不是在管道出口处进行监测，与实际混凝土浇筑时的密度仍有误差。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的问题是提供一种远端出口泡沫混凝土密度远程实时监控系统，实现在现场浇筑时对泡沫混凝土密度的远程监控。
[0006]一种远端出口泡沫混凝土密度远程实时监控系统，包括泡沫混凝土生产设备、控制单元、密度监测单元、执行调节单元、通信单元和远程控制终端，所述泡沫混凝土生产设备包括设备主体和传输管道，所述密度监测单元设置在所述传输管道上，所述控制单元与所述设备主体、密度监测单元、执行调节单元和通信单元连接，所述执行调节单元与所述传输管道连接。
[0007]进一步的，所述控制单元包括车载PAC控制系统，所述车载PAC控制系统包括车体和所述车体上的PAC控制器，所述通信单元包括GPRS DTU模块，所述控制单元与所述通信单元通过RS232串口电路连接。
[0008]进一步的，所述密度监测单元包括在线密度计，所述在线密度计设置在所述传输管道两端，所述密度监测单元与所述控制单元通过RS485串口电路连接。
[0009]进一步的，所述执行调节单元包括空气供给机构和发泡剂供给机构，所述空气供给机构包括空气压缩机和第一变频控制器，所述发泡剂供给机构包括发泡机和第二变频控制器，所述第一变频控制器和所述第二变频控制器与所述控制单元连接。
[0010]进一步的，所述传输管道通过端口朝向内部的文氏管喷嘴与所述执行调节单元活动连接，所述文氏管喷嘴与所述执行调节单元连接处设置密封阀门，所述密封阀门采用电磁阀。
[0011]进一步的，所述远程控制终端包括上位机，所述上位机包括显示器和信息输入设备，所述上位机安装有力控组态软件，所述上位机与所述控制单元通过Modbus通讯协议进行数据传输。
[0012]远端出口泡沫混凝土密度远程实时监控系统实现了对泡沫混凝土浇筑时的远程密度监测及调控，泡沫混凝土生产设备是常见的泡沫混凝土生产及栗送混凝土设备，包括设备主体(制备泡沫混凝土机构)和传输管道(将泡沫混凝土传输至待浇筑区域)，密度监测单元设置在传输管道两端即传输管道入口处和传输管道的出口处，对于泡沫混凝土的密度起到双重的监测作用，也对其密度在传输过程中的变化起到了监测作用，在调节泡沫混凝土密度时首先可以从设备本体进行调节，控制传输管道入口时的密度，其次通过执行调节单元在传输管道中部或者传输管道出口上游位置进行密度调节，密度的调节时间较短、反应较快能很好的控制密度保持在设定值一定区域浮动，符合生产的标准，不会产生较大的波动，控制的精准度很高。通信单元起到的作用是将现场的控制单元与远程控制终端进行了信息上的连接，实现了对远端出口泡沫混凝土密度的远程实时监控，这样在实际生产中只需现场施工人员对设备进行摆放、接线即可，不需要技术人员随行到场调控，只需远程控制终端便能实现泡沫混凝土密度的监测和调节，首先一点便减少了人工的成本，其次一小组技术人员可以通过远程控制终端实现多个现场的泡沫混凝土密度监测，较以往的技术而言大大提高了工作的效率。
[0013]车载PAC控制系统是现场的PAC控制器，将其放置在车体上是为了方便移动以满足不同区域工作的需求，PAC控制器即为可编程自动控制器，采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。本实用新型的PAC控制器采用PAC Systems RX3i，使用的是12个插槽的背板，背板总线采用的是数据吞吐率大的PCI总线标准，且具带电有热插拔功能，可以在不停机不停电的状态下更换模块，使的系统的维护更加方便快捷。CPU模块为IC695CPU315的，占用两个插槽。300MHz的处理器和1MB字节的用户内存构成了一个性能强大的CPU。其支持32k数字输入、32k数字输出、32k模拟输入、32k模拟输出、以及具有两个串口端子，即一个RS-485端口和一个RS-232端口。
[0014]通信单元包括GPRS DTU模块，提供了一种通信方式，也可以采用有线(无线)宽带(光纤)或者短程无线通信，根据实际生产环境以及距离远程控制终端的远近选取恰当的通信方式。GPRS DTU模块采用灵旗DTU终端，是一种物联网无线数据终端，利用公用运营商网络GPRS网络(又称G网)为用户提供无线长距离数据传输功能.采用高性能的工业级8/16/32位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供RS232和RS485 (或RS422)接口，可直接连接串口设备，实现数据透明传输功能。内部集成TCP/IP协议栈，具备GPRS拨号上网以及TCP/IP数据通信的功能；提供串口数据双向转换功能，可以和各种使用串口通信的用户设备进行连接，而且不需要对用户设备作改动；支持自动心跳，保持永久在线，支持断线自动重连、自动重拨号等，可以保证数据传输的稳定性；支持参数配置，永久保存，便于多次使用省去参数配置环节。
[0015]密度监测单元的在线密度计即为普通的泡沫混凝土密度传感器，可以检测液体的浓度。传输管道的两端都设置有在线密度计，对泡沫混凝土密度进行监测，传输管道入口的在线密度计可以检测设备主体制备的泡沫混凝土密度数值，然后通过对设备主体进行调控使得混凝土密度符合规定。泡沫混凝土在传输过程中密度会发生变化，气泡会出现不同程度的损失，混凝土的密度会慢慢变大，传输管道上的两个在线密度计可以检测出泡沫混凝土在传输过程中的密度变化率，再通过执行调节单元对其进行快速调节，使得泡沫混凝土的密度调节加快，反馈的时间较短，调节的精度很高。
[0016]执行调节单元是通过变频器来调节供应空气和发泡剂的数量，进而对泡沫混凝土的密度进行调节，传输管道在中部或者出口处的在线密度计上有设置喷嘴，喷嘴的方向是朝向传输管道内部，喷嘴可以采用高速喷嘴，文氏管是文丘里管的简称，文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。文氏管的原理其实很简单，它就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏