泡沫沥青的品质提升方法及系统与流程

本申请属于筑路机械工程技术领域，具体涉及一种泡沫沥青的品质提升方法及系统。

背景技术

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，本申请的发明人发现，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。

技术实现要素：

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数仿真得到沥青发泡装置管道系统的动态特性，并反馈至用户界面进行显示；

获取模块，用于根据仿真结果获取沥青和发泡水到达发泡腔的时间差；

控制模块，用于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。

根据本申请的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本申请通过对沥青发泡装置管道系统建立键合图模型，进而建立仿真模型，并建立用户界面；利用用户界面输入搅拌站的生产能力、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等已知参数，通过沥青发泡装置管道系统的仿真模型对沥青发泡装置管道系统的动态特性进行仿真，并将仿真结果反馈至用户界面进行显示，实现用户与计算机之间的信息交流，在线完成沥青发泡装置管道系统动态特性的仿真；利用仿真结果能够得到沥青和发泡水到达发泡腔的时间差，进而根据得到的时间差控制沥青泵和发泡水泵的运行时间，使得沥青和发泡水能够同时到达发泡腔，从而能够有效提升泡沫沥青的品质。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本申请所欲主张的范围。

附图说明

下面的所附附图是本申请的说明书的一部分，其示出了本申请的实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本申请的原理。

图1为本申请具体实施方式提供的一种泡沫沥青的品质提升方法的流程图。

图2为本申请具体实施方式提供的沥青发泡装置管道系统的结构示意图。

图3为本申请具体实施方式提供的沥青发泡装置管道系统仿真过程的流程图。

图4是本申请具体实施方式提供的图形用户界面仿真结果图。

图中：1-沥青桶；2-伴热带；3-沥青泵；4-沥青管道单向阀；5-沥青喷口；6-发泡腔喷口；7-发泡水喷口；8-压力表；9-蓄能器；10-过滤器；11-发泡水管道单向阀；12-发泡水泵；13-发泡水桶。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本申请所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本申请内容的实施例后，当可由本申请内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本申请内容的精神与范围。

本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，但并不作为对本申请的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本申请，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。

关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以细微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的细微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。

某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。

泡沫沥青的制备需要专门的沥青发泡装置，为制备高品质的泡沫沥青，沥青发泡装置中管道系统的设计至关重要。热沥青以非牛顿流体的形态存在，而发泡水在常温下是牛顿流体，二者在管道系统中的动态特性不相同。沥青发泡时希望热沥青和发泡水同时到达发泡腔，在泡沫沥青制备过程中，有效控制热沥青和发泡水的用量，并使二者同时到达发泡腔，是确保沥青发泡效果的前提。因此，对沥青发泡装置中的管道系统的动态特性进行仿真，并根据仿真结果对沥青泵和发泡水泵的运行时间进行控制，使得沥青和发泡水能够同时到达发泡腔，能够有效提升泡沫沥青的品质，并能够实现管道系统的合理设计。

如图1所示，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：

s1、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，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。

其中，沥青管道系统的键合图模型包括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以及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。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。

如图2所示，沥青发泡装置管道系统包括沥青管道系统和发泡水管道系统。沥青管道系统的一端通过伴热带2与沥青桶1连接，其另一端与发泡腔连接。发泡水管道系统的一端与发泡水桶13连接，其另一端与发泡腔连接。发泡腔上设置有发泡腔喷口6。

其中，沥青管道系统包括沥青泵3、沥青管道、沥青管道单向阀4、沥青管道弯头和沥青喷口5。沥青泵3的一端通过伴热带2与沥青桶1连接，其另一端通过沥青管道与沥青管道单向阀4的一端连接，沥青管道单向阀4的另一端通过沥青管道与沥青管道弯头连接，沥青管道弯头通过沥青管道与沥青喷口5连接，沥青喷口5与发泡腔连接。

发泡水管道系统包括发泡水泵12、发泡水管道、发泡水管道单向阀11、过滤器10、蓄能器9、发泡水管道弯头、压力表8和发泡水喷口7。发泡水泵12的一端通过发泡水管道与发泡水桶13连接，其另一端通过发泡水管道与发泡水管道单向阀11连接，发泡水管道单向阀11通过发泡水管道与过滤器10连接，过滤器10通过发泡水管道与发泡水管道弯头连接，连接过滤器10与发泡水管道弯头的发泡水管道上连接有蓄能器9。发泡水管道弯头通过发泡水管道与发泡水喷口7连接。连接发泡水管道弯头与发泡水喷口7的发泡水管道上连接有压力表8。发泡水喷口7与发泡腔连接。

沥青发泡装置管道系统工作时，首先将沥青加热到合适的温度，然后启动沥青泵3和发泡水泵12，热沥青经过沥青管道以及沥青管道上设置的各元器件，到达沥青喷口5；而发泡水经过发泡水管道以及发泡水管道上设置的各元器件，到达发泡水喷口7。为保证泡沫沥青的品质，热沥青和发泡水需要同时到达发泡腔。经发泡腔发泡得到的泡沫沥青从发泡腔喷口6处喷至沥青搅拌站中。

采用分段集中参数键合图法对沥青管道系统建立键合图模型的具体过程为：

1)建立沥青管道为势源输入时的键合图模型以及沥青管道为流源输入时的键合图模型；分别建立沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的第一键合图模型以及沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的第二键合图模型。其中，沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的第一键合图模型用于分析沥青管道系统的压力特性；沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的第二键合图模型用于分析沥青管道系统的流量特性。

2)将沥青泵3的第一键合图模型、沥青管道为势源输入时的键合图模型、沥青管道单向阀4的第一键合图模型、沥青管道为势源输入时的键合图模型、沥青管道弯头的第一键合图模型、沥青管道为势源输入时的键合图模型和沥青喷口5的第一键合图模型依次连接，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。

将沥青泵3的第二键合图模型、沥青管道为流源输入时的键合图模型、沥青管道单向阀4的第二键合图模型、沥青管道为流源输入时的键合图模型、沥青管道弯头的第二键合图模型、沥青管道为流源输入时的键合图模型和沥青喷口5的第二键合图模型依次连接，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。

采用分段集中参数键合图法对发泡水管道系统建立键合图模型的具体过程为：

1)建立发泡水管道为势源输入时的键合图模型以及发泡水管道为流源输入时的键合图模型；分别建立蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的第一键合图模型以及蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的第二键合图模型。其中，蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的第一键合图模型用于分析发泡水管道系统的压力特性；蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的第二键合图模型用于分析发泡水管道系统的流量特性。

2)将发泡水泵12的第一键合图模型、发泡水管道为势源输入时的键合图模型、发泡水管道单向阀11的第一键合图模型、发泡水管道为势源输入时的键合图模型、过滤器10的第一键合图模型、发泡水管道为势源输入时的键合图模型、发泡水管道弯头的第一键合图模型、发泡水管道为势源输入时的键合图模型、蓄能器9的第一键合图模型、压力表8的第一键合图模型、发泡水管道为势源输入时的键合图模型以及发泡水喷口7的第一键合图模型依次连接，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。

将发泡水泵12的第二键合图模型、发泡水管道为流源输入时的键合图模型、发泡水管道单向阀11的第二键合图模型、发泡水管道为流源输入时的键合图模型、过滤器10的第二键合图模型、发泡水管道为流源输入时的键合图模型、发泡水管道弯头的第二键合图模型、发泡水管道为流源输入时的键合图模型、蓄能器9的第二键合图模型、压力表8的第二键合图模型、发泡水管道为流源输入时的键合图模型以及发泡水喷口7的第二键合图模型依次连接，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。

s2、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。其中，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。

沥青管道系统的仿真模型根据沥青管道系统的键合图模型得到，发泡水管道系统的仿真模型根据发泡水管道系统的键合图模型得到。

具体地，根据沥青管道系统的键合图模型得到沥青管道系统的仿真模型包括：根据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，得到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；以及根据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，得到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。

其中，根据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，得到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的具体过程为：

1)根据沥青管道为势源输入时的键合图模型，得到用于分析沥青管道系统的压力特性的沥青管道的数学模型；分别对应根据沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的第一键合图模型，得到用于分析沥青管道系统的压力特性的沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的数学模型。

2)分别对应根据用于分析沥青管道系统的压力特性的沥青管道、沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的数学模型，利用仿真工具得到用于分析沥青管道系统的压力特性的沥青管道、沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的仿真模型。

3)将用于分析沥青管道系统的压力特性的沥青泵3、沥青管道、沥青管道单向阀4、沥青管道、沥青管道弯头、沥青管道和沥青喷口5的仿真模型依次连接，得到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。

其中，根据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，得到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的具体过程为：

1)根据沥青管道为流源输入时的键合图模型，得到用于分析沥青管道系统的流量特性的沥青管道的数学模型；分别对应根据沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的第二键合图模型，得到用于分析沥青管道系统的流量特性的沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的数学模型。

2)分别对应根据用于分析沥青管道系统的流量特性的沥青管道、沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的数学模型，利用仿真工具得到用于分析沥青管道系统的流量特性的沥青管道、沥青管道单向阀4、沥青管道弯头、沥青喷口5和沥青泵3的仿真模型。

3)将用于分析沥青管道系统的流量特性的沥青泵3、沥青管道、沥青管道单向阀4、沥青管道、沥青管道弯头、沥青管道和沥青喷口5的仿真模型依次连接，得到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。

具体地，根据发泡水管道系统的键合图模型得到发泡水管道系统的仿真模型包括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的仿真模型；以及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的仿真模型。

其中，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的仿真模型的具体过程为：

1)根据发泡水管道为势源输入时的键合图模型，得到用于分析发泡水管道系统的压力特性的发泡水管道的数学模型；分别对应根据蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的第一键合图模型，得到用于分析发泡水管道系统的压力特性的蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的数学模型。

2)分别对应根据用于分析发泡水管道系统的压力特性的发泡水管道、蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的数学模型，利用仿真工具得到用于分析发泡水管道系统的压力特性的发泡水管道、蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的仿真模型。

3)将用于分析发泡水管道系统的压力特性的发泡水泵12、发泡水管道、发泡水管道单向阀11、发泡水管道、过滤器10、发泡水管道、发泡水管道弯头、发泡水管道、蓄能器9、压力表8、发泡水管道和发泡水喷口7的仿真模型依次连接，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的仿真模型。

其中，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的仿真模型的具体过程为：

1)根据发泡水管道为流源输入时的键合图模型，得到用于分析发泡水管道系统的流量特性的发泡水管道的数学模型；分别对应根据蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的第二键合图模型，得到用于分析发泡水管道系统的压力特性的蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的数学模型。

2)分别对应根据用于分析发泡水管道系统的流量特性的发泡水管道、蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的数学模型，利用仿真工具得到用于分析发泡水管道系统的流量特性的发泡水管道、蓄能器9、发泡水管道单向阀11、发泡水泵12、过滤器10、发泡水喷口7、发泡水管道弯头和压力表8的数学模型的仿真模型。

3)将用于分析发泡水管道系统的流量特性的发泡水泵12、发泡水管道、发泡水管道单向阀11、发泡水管道、过滤器10、发泡水管道、发泡水管道弯头、发泡水管道、蓄能器9、压力表8、发泡水管道和发泡水喷口7的仿真模型依次连接，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的仿真模型。

s3、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。具体地，在用户界面上设置参数输入框。其中，用户界面上可以输入的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等。

具体地，沥青管道元器件参数包括沥青泵3的压力、流量、液阻和液容，沥青管道的液阻、液感和液容，沥青管道单向阀4的液阻，沥青管道弯头的液阻，以及沥青喷口5的液阻等。发泡水管道元器件参数包括发泡水泵12的压力、流量、液阻和液容，发泡水管道的液阻、液感和液容，发泡水管道单向阀11的液阻，过滤器10的液容和液阻，沥青管道弯头的液阻，蓄能器9的液阻和液容，压力表8的液阻以及发泡水喷口7的液阻等。

s4、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仿真得到沥青发泡装置管道系统的动态特性，并将得到的动态特性反馈至用户界面进行显示。

具体地，仿真模型的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7的压力、发泡水喷口7的流量。

s5、根据仿真结果获取沥青和发泡水到达发泡腔的时间差。

具体地，根据沥青管道喷口的压力和沥青管道喷口的流量，得到沥青管道系统的压力和流量动态特性达到稳定状态时的时间；根据发泡水管道喷口的压力和发泡水管道喷口的流量，得到发泡水管道系统的压力和流量动态特性达到稳定状态时的时间；沥青管道系统的压力和流量动态特性达到稳定状态时的时间与发泡水管道系统的压力和流量动态特性达到稳定状态时的时间相减，得到沥青和发泡水到达发泡腔的时间差。

s6、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。

具体地，可以采用变频器控制沥青泵和发泡水泵的转速。

采用本申请泡沫沥青的品质提升方法，通过用户界面输入搅拌站的生产能力、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等已知参数，通过沥青发泡装置管道系统的仿真模型根据输入的已知参数对沥青发泡装置管道系统的动态特性进行仿真，并将仿真结果反馈至用户界面进行显示，这样能够实现用户与计算机之间的信息交流，为用户提供方便、直观、快捷的仿真结果；用户利用仿真结果能够得到沥青和发泡水到达发泡腔的时间差，进而通过得到的时间差控制沥青泵和发泡水泵，使得沥青和发泡水能够同时到达发泡腔，从而有效提升泡沫沥青的品质。

如图3所示，在一个具体的实施例中，泡沫沥青的品质提升方法包括三部分：基于键合图理论建立沥青发泡装置管道系统的键合图模型；将建立的键合图模型导入matlab平台中；基于matlab平台的simulink仿真与基于gui技术的人机交互界面进行信息交互，通过人机交互界面输入的参数传输给matlab平台进行simulink仿真，仿真结果反馈至人机交互界面进行显示。

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、第二建立模块、第三建立模块、获取模块和控制模块。其中，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得到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数对沥青发泡装置管道系统的动态特性进行仿真，并将得到的仿真结果反馈至用户界面进行显示，在线完成沥青发泡装置管道系统动态特性的仿真。获取模块用于根据仿真结果获取沥青和发泡水到达发泡腔的时间差。控制模块用于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。

本申请利用仿真结果能够得到沥青和发泡水到达发泡腔的时间差，进而通过得到的时间差控制沥青泵和发泡水泵，使得沥青和发泡水能够同时到达发泡腔，从而有效提升泡沫沥青的品质。

具体地，根据仿真结果中沥青管道喷口的压力曲线和沥青管道喷口的流量曲线，可以得到沥青管道喷口的压力和流量达到稳定状态的时间；根据发泡水喷口的压力曲线和发泡水管道喷口的流量曲线，可以得到发泡水管道喷口的压力和流量达到稳定状态的时间；根据上述两个时间能够得到沥青和发泡水到达发泡腔的时间差。根据得到的时间差，通过控制沥青泵喷射沥青的时间和发泡水泵喷射发泡水的时间，能够使沥青和发泡水同时到达发泡腔，从而有效提升泡沫沥青的品质。

在本实施例中，沥青发泡装置管道系统的结构如图2所示，在此不再赘述。

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。其中，沥青管道系统的键合图模型包括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以及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。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。

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。其中，沥青管道系统的仿真模型包括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以及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。

第三建立模块采用matlab平台中的gui模块，利用gui模块生成gui图形用户界面。通过用户界面输入仿真需要的搅拌站的生产能力、沥青喷口5数目、发泡水喷口7数目、沥青管道元器件参数和发泡水管道元器件参数。第二建立模块采用matlab平台中的simulink模块。simulink模块根据接收到的输入参数进行仿真求解，并将仿真结果反馈给用户界面。利用句柄图形和回调函数实现仿真模型与用户界面之间的数据通信。采用本申请对沥青发泡装置管道系统的动态特性进行仿真，如图4所示，得到沥青喷口压力、沥青喷口流量、发泡水喷口压力、发泡水喷口流量的仿真曲线。用户界面以非常友好的方式输入参数并显示仿真结果，实现用户与计算机之间的信息交流，在线完成沥青发泡装置管道系统的动态特性的仿真，进而根据仿真结果控制沥青泵和发泡水泵的运行时间，使得沥青和发泡水能够同时喷射进入发泡腔。沥青和发泡水的协调喷射不仅有利于精确控制拌和混合料中水含量，也是提高沥青发泡质量的关键。

另外，沥青发泡装置是面向沥青搅拌站的，现有市场上沥青搅拌站有多种型号，如2000型、3000型等。以沥青搅拌站的现有特定结构集成化设计沥青发泡装置才能满足不同型号沥青搅拌站的需求。采用本申请泡沫沥青的品质提升方法及系统，还能够根据沥青搅拌站的生产能力和空间位置，对沥青发泡装置管道系统进行在线设计和验证，能够减少重复性工作，开发出更加符合沥青搅拌站需求的沥青发泡装置管道系统。

以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，在不脱离本申请的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本申请保护的范围。