一种沥青制备环境监控方法及装置与流程

本发明涉及沥青加工，尤其涉及一种沥青制备环境监控方法及装置。

背景技术：

1、沥青是一种黑色、胶状的油质物质，由多种有机化合物混合而成，主要成分是具有高分子量的碳氢化合物，它通常以黑色胶状物的形式存在，具有粘性、可塑性和可黏附性，工程和建筑领域有广泛的应用，它被用作道路铺设的材料，常见于道路表面的沥青混凝土，沥青还用于防水和密封材料，例如屋顶防水、地下室防潮等，由于沥青的用途较多，因此对沥青质量要求较高。

2、但是现有的沥青制备环境监控方法主要是通过改进沥青生产的工艺和操作参数，以提高产品的质量和一致性的方法，如改变加热温度和时间、控制混合物的搅拌速度和时间，以确保适当的沥青成分和混合均匀度，但是该方法只能提高沥青生产中原料之间的反应效率和原料利用率，从而导致对沥青生产质量的整体提升效率不高，因此需要一种能够提高沥青的生产质量的方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种沥青制备环境监控方法及装置，其主要目的在于提高沥青的生产质量。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种沥青制备环境监控方法，包括：

3、获取沥青生产过程中的生产原材料和沥青配料表，分析所述生产原材料中每个材料对应的功能属性，根据所述功能属性，确定所述生产原材料中每个材料对应的同类材料；

4、根据所述沥青配料表，确定所述同类材料对应的组合材料，分别提取所述同类材料和所述组合材料对应的材料特性，得到第一材料特性和第二材料特性，根据所述第一材料特性和所述第二材料特性，配置所述同类材料和所述组合材料对应的化合反应环境；

5、根据所述化合反应环境，将所述同类材料和所述组合材料进行化合反应，得到复合材料，提取所述复合材料中的特征官能团，得到第一官能团，分析所述第一官能团中每个官能团对应的粘附性能，得到第一粘附性能，并提取所述沥青配料表中每个配料对应的特征官能团，得到第二官能团，分析所述第二官能团中每个官能团对应的粘附性能，得到第二粘附性能，根据所述第一粘附性能和所述第二粘附性能，对所述复合材料进行材料筛选，得到目标复合材料；

6、计算所述目标复合材料中每个材料的老化效率，根据所述老化效率，确定所述目标复合材料中的最佳复合材料，根据所述最佳复合材料和所述化合反应环境，执行沥青的生产加工，得到加工成品沥青。

7、可选地，所述分别提取所述同类材料和所述组合材料对应的材料特性，得到第一材料特性和第二材料特性，包括：

8、分别分析所述同类材料和所述组合材料对应的材料物理属性，得到第一物理属性和第二物理属性，并分别分析所述同类材料和所述组合材料对应的材料化学属性，得到第一化学属性和第二化学属性；

9、计算所述第一物理属性对应的属性重要度，得到第一重要度，计算所述第二物理属性对应的属性重要度，得到第二重要度；

10、根据所述第一重要度和所述第二重要度，确定所述第一物理属性和所述第二物理属性中的特征属性，得到第一物理特征属性和第二物理特征属性；

11、计算所述第一化学属性和所述第二化学属性对应的重要度，得到第三重要度和第四重要度，根据所述第三重要度和所述第四重要度，确定所述第一化学属性和所述第二化学属性中的特征属性，得到第一化学特征属性和第二化学特征属性；

12、将所述第一物理特征属性和所述第一化学特征属性进行属性合并，得到第一材料特性；

13、将所述第二物理特征属性和所述第二化学特征属性进行属性合并，得到第二材料特性。

14、可选地，所述计算所述第一物理属性对应的属性重要度，得到第一重要度，包括：

15、通过下述公式计算所述第一物理属性对应的属性重要度：

16、

17、其中，a表示第一物理属性对应的属性重要度，a表示第一物理属性对应的属性序列号，q表示第一物理属性的数量，ba表示第一物理属性中第a个属性对应的属性占比系数，ln ba表示第一物理属性中第a个属性的占比系数对应的对数值。

18、可选地，所述根据所述第一材料特性和所述第二材料特性，配置所述同类材料和所述组合材料对应的化合反应环境，包括：

19、查询所述同类材料和所述组合材料之间的化合反应类型；

20、根据所述化合反应类型，确定所述同类材料和所述组合材料之间的化合反应条件；

21、根据所述第一材料特性和所述第二材料特性，分析所述同类材料和所述组合材料之间的化合反应特征；

22、根据所述化合反应条件和所述化合反应特征，配置所述同类材料和所述组合材料对应的化合反应环境。

23、可选地，所述提取所述复合材料中的特征官能团，得到第一官能团，包括：

24、检测所述复合材料中每个材料对应的材料分子式，识别所述材料分子式中的核心碳骨架；

25、标记所述核心碳骨架中的原子官能团，对所述原子官能团中每个官能团进行功能分析，得到官能团功能；

26、评估所述官能团功能对应的功能多样性，并获取所述原子官能团中每个官能团对应的官能团结构；

27、根据预设的结构规则，确定所述原子官能团对应的标准结构；

28、结合所述标准结构、所述官能团结构以及所述功能多样性，从所述原子官能团中确定所述复合材料对应的特征官能团。

29、可选地，所述分析所述第一官能团中每个官能团对应的粘附性能，得到第一粘附性能，包括：

30、确定所述第一官能团对应的非溶剂液体，计算所述第一官能团中每个官能团在所述非溶剂液体中对应的表面自由能量值；

31、根据所述表面自由能量值，计算所述第一官能团中每个官能团对应的剥落系数，；

32、计算所述第一官能团中每个官能团对应的官能团配伍度；

33、结合所述剥落系数和所述官能团配伍率，计算所述第一官能团中每个官能团对应的粘附系数；

34、根据预设的粘附功能表，确定所述粘附系数对应的粘附性能，得到第一粘附性能。

35、可选地，所述计算所述第一官能团中每个官能团在所述非溶剂液体中对应的表面自由能量值，包括：

36、通过下述公式计算所述第一官能团中每个官能团对应的表面自由能量值：

37、

38、其中，d表示第一官能团中每个官能团对应的表面自由能量值，d1、d2、d3分别表示第一官能团中第β1、β2、β3个官能团在非溶剂为蒸馏水、丙二醇、甲酰胺中对应的表面自由能量值分量，β1lw、β2lw、β3lw分别表示第一官能团中第β1、β2、β3个官能团对应的色散分量，分别表示第一官能团中第β1、β2、β3个官能团在非溶剂为蒸馏水、丙二醇、甲酰胺中对应的范德华力，β1+和β1-分别表示第一官能团中第β1个官能团的极性分量中的酸性组分和碱性组分，分别表示第一官能团中第β1个官能团的极性分量在非溶剂为蒸馏水中的酸性组分和碱性组分，β2+和β2-分别表示第一官能团中第β2个官能团的极性分量中的酸性组分和碱性组分，和分别表示第一官能团中第β2个官能团的极性分量在非溶剂为丙二醇中的酸性组分和碱性组分，β3+和β3-分别表示第一官能团中第β3个官能团的极性分量中的酸性组分和碱性组分，和分别表示第一官能团中第β3个官能团的极性分量在非溶剂为甲酰胺中的酸性组分和碱性组分。

39、可选地，所述根据所述表面自由能量值，计算所述第一官能团中每个官能团对应的剥落系数，包括：

40、通过下述公式计算所述第一官能团中每个官能团对应的剥落系数：

41、

42、其中，e表示第一官能团中每个官能团对应的剥落系数，db表示第一官能团中第b个官能团的表面自由能量值，b表示官能团的序列号，r表示第一官能团的数量，f(b)表示第一官能团中第b个官能团的表面剥离能量，α_f(b)表示第一官能团中第b个官能团的剥离力，g(b)表示第一官能团中第b个官能团的表面面积，α_g(b)表示第一官能团中第b个官能团的断裂面积。

43、可选地，所述计算所述目标复合材料中每个材料的老化效率，包括：

44、获取沥青对应的实际用途，调取所述实际用途对应的历史使用数据，提取所述历史使用数据中的沥青老化记录数据和环境参数数据；

45、构建所述沥青老化记录数据和所述环境参数数据对应的数据曲线图，得到老化数据曲线图和环境数据曲线图；

46、对所述老化数据曲线图和所述环境数据曲线图进行线性分析，得到线性关系，根据所述线性关系，确定沥青对应的老化指标；

47、结合所述环境参数数据，通过下述公式评估所述老化指标对应的老化系数：

48、m＝ao*(1+n*t)

49、其中，m表示老化指标对应的老化系数，ao表示老化指标对应的初始老化系数，n表示沥青对应的老化速率常数，t表示环境参数数据中的沥青使用周期；

50、根据所述老化系数，得到所述目标复合材料中每个材料的老化效率。

51、一种沥青制备环境监控装置，其特征在于，所述装置包括：

52、属性分析模块，用于获取沥青生产过程中的生产原材料和沥青配料表，分析所述生产原材料中每个材料对应的功能属性，根据所述功能属性，确定所述生产原材料中每个材料对应的同类材料；

53、反应环境配置模块，用于根据所述沥青配料表，确定所述同类材料对应的组合材料，分别提取所述同类材料和所述组合材料对应的材料特性，得到第一材料特性和第二材料特性，根据所述第一材料特性和所述第二材料特性，配置所述同类材料和所述组合材料对应的化合反应环境；

54、材料筛选模块，用于根据所述化合反应环境，将所述同类材料和所述组合材料进行化合反应，得到复合材料，提取所述复合材料中的特征官能团，得到第一官能团，分析所述第一官能团中每个官能团对应的粘附性能，得到第一粘附性能，并提取所述沥青配料表中每个配料对应的特征官能团，得到第二官能团，分析所述第二官能团中每个官能团对应的粘附性能，得到第二粘附性能，根据所述第一粘附性能和所述第二粘附性能，对所述复合材料进行材料筛选，得到目标复合材料；

55、沥青加工模块，用于计算所述目标复合材料中每个材料的老化效率，根据所述老化效率，确定所述目标复合材料中的最佳复合材料，根据所述最佳复合材料和所述化合反应环境，执行沥青的生产加工，得到加工成品沥青。

56、本发明通过获取沥青生产过程中的生产原材料和沥青配料表，可以了解沥青生产用到的具体材料，通过分析所述生产原材料中每个材料对应的功能属性，可以了解所述生产原料中每个材料对应的具体功效，便于后续同类材料的确定，本发明通过分别提取所述同类材料和所述组合材料对应的材料特性，可以得到所述同类材料和所述组合材料对应的特有材料性质，以便于后续根据特有材料性质配置化合反应环境，本发明通过提取所述复合材料中的特征官能团，可以得到所述复合材料中的重要的且具有代表性的官能团，便于通过所述特征官能团分析复合材料对应的化学行为特征，从而可以筛选出最佳的材料，本发明通过计算所述目标复合材料中每个材料的老化效率，可以得到所述目标复合材料中每个材料在使用过程中的退化程度，进而可以筛选出所述目标复合材料中的最佳材料，从而可以达到沥青制备环境监控的目的。因此，本发明实施例提供的一种沥青制备环境监控方法及装置，能够提高沥青的生产质量。