沥青混合站的排放控制的制作方法

本发明一般而言涉及一种包括控制单元的沥青混合站(asphaltmixingplant)。另一方面涉及用于操作沥青混合站的方法和用于操作沥青混合站的控制单元的计算机程序产品。

背景技术：

在沥青混合站中，沥青混合物是通过矿物岩石、填料、柏油和可能的添加剂的热混合处理产生的。沥青混合物的生产是通常由中央控制单元控制的复杂过程。

通常有两种主要的生产方法。

根据连续的生产方法，混合处理以连续方式进行。更特别地，将沥青混合物的各个组分连续添加到混合处理中。在相同沥青混合配方下，这种方法特别适用于大体积。

根据不连续的生产方法，柏油混合物的预称重的组分在沥青混合机中被分批混合。这种方法更灵活，因为它允许逐批改变沥青混合配方。另外，实现了更高的混合质量以及随后实现了更高质量的沥青混合物。

对工业排放和相应法规框架的认识和敏感性的提高导致对此类沥青混合站的排放的监测、测量和减少的需求日益增加。这样的法规包括例如标题为“关于空气质量控制的技术指令”(“technischeanleitungzurreinhaltungderluft”)并且通常称为“taluft”的德国空气污染控制法规。

由于沥青生产处理复杂，因此难以根据站的运行参数以可靠的方式预测排放。

此外，末端(end-of-pipe)解决方案(诸如吸附过滤器)可能会降低站的生产能力，并且需要附加的投资成本，这导致更高的生产成本。

技术实现要素：

本发明的一方面的一个问题是提供一种沥青混合站，其允许以高效和可靠的方式来控制和/或减少排放。

特别地，本发明的各方面解决了提供沥青混合站的问题，该沥青混合站一方面允许遵守相关的排放法规，但另一方面仍然促进高效生产，而对生产能力具有有限的限制。

根据本发明的第一方面的实施例，提供了一种沥青混合站，其包括多个设备和排放测量单元，该排放测量单元被配置为测量混合站的当前排放并提供当前排放值。该沥青混合站还包括多个处理传感器，这些传感器被配置为感测沥青混合站的设备的处理参数。另外，提供了包括排放预测单元的控制单元。该控制单元被配置为接收和处理来自排放测量单元的当前排放值，以及接收和处理来自多个处理传感器的处理参数。该控制单元还被配置为借助于排放预测单元来计算在预定义的目标时间间隔内一种或多种目标物质的平均排放值的预测，并且如果根据排放预测单元的预测，预计超过预定义的目标间隔内的平均排放值的预定义阈值或超过多个预定义阈值，那么执行一个或多个警报过程。该一个或多个警报过程包括用于减少排放的多个动作。

这种实施的沥青混合站允许以不超过预定义的目标间隔内的平均排放值并且沥青混合站符合可指定该目标间隔内的最大平均排放值的法规要求的方式操作沥青混合站。

因此，根据本发明的实施例的沥青混合站专注于平均排放值的控制而不是瞬时峰值的控制。这提供了以下优点：可以消除单个的排放峰值，并且可以以有效但仍然是环境可接受的方式操作该站的设备。此外，通过控制单元的这种配置，可以避免各种设备的操作条件和控制参数的突然改变，这进而可以减少例如能量消耗和磨损并且可以增加设备的寿命。

根据一些实施例，排放测量单元可以是由官方机构认证和校准并且特别地被提供用于针对是否违反相应的排放法规来监测站排放的单元。根据这样的实施例，经认证的排放测量单元具有接口，该接口也从外部提供测量值，然后由控制单元及其排放预测单元使用。这种经认证的排放测量单元也可以被称为连续排放测量系统(cems)。

根据本发明的实施例的控制单元包括排放预测单元，该排放预测单元从排放测量单元接收并处理测量的排放值，并且根据这些测量的排放值计算当前目标时间间隔内的平均排放值的预测。如果根据计算出的预测预计超过相应的阈值，那么控制单元执行一个或多个警报过程。这样的警报过程可以包括旨在减少排放以便遵守相应阈值的多个动作。

为了采取最佳的动作方案，多个处理传感器向控制单元提供对站的各种设备的操作状态的概览，特别是作为造成排放的主要原因的设备或操作参数，例如材料温度或热气体温度。然后，控制单元可以根据各种操作参数来决定应采取哪些措施来减少对应目标间隔内的排放。

这样的使用基于真实排放测量结果进行的目标间隔内的预测的方案尤其适用于沥青混合站，因为仅根据操作参数对沥青混合站的排放进行完整且可靠的建模比利用本发明的方法具有更大的不确定性。更特别地，在许多情况下，因为一些经处理的材料(例如，再生沥青(ra))的性质变化，这种建模根本就是不可能的。

根据一些实施例，目标间隔可以是30分钟的间隔或1天的间隔，特别地，是1个日历日。这些是官方机构用于指定最大平均排放的典型值。这样的值例如在德国“taluft”中指定。

根据优选实施例，控制单元可以被配置为规则地并行计算第一目标时间间隔内的平均排放值的一个或多个预测和第二目标时间间隔内的平均排放值的一个或多个预测。第一目标时间间隔和第二目标时间间隔具有不同的长度。根据实施例，第二目标时间间隔长于第一目标时间间隔。根据实施例，第一目标时间间隔可以是30分钟的间隔，第二目标时间间隔可以是1个日历日的时间间隔。

这种对两个不同目标时间间隔的并行观察和控制可以用于并行控制短期和长期目标时间间隔，并以高效但仍然是环境可接受的方式使用站的设备。

根据优选实施例，警报过程是交错警报过程。交错警报过程至少包括第一阶段和第二阶段。控制单元被配置为在第一阶段执行用于减少排放的第一组动作，并且在第二阶段执行用于减少排放的第二组动作。

优选地，交错警报过程包括作为另一个阶段的第三阶段。然后，控制单元被配置为在第三阶段执行用于减少排放的第三组动作。

根据另一个实施例，交错警报过程包括第四阶段。然后，控制单元被配置为在第四阶段执行用于减少排放的第四组动作。

具有后续阶段的这种交错警报过程允许对减少排放动作进行灵活且高效的控制。特别地，根据另一个实施例，其允许将较少的破坏性动作分配给先前的阶段。更特别地，根据实施例，第一组动作可以包括比第二组动作中的动作对沥青混合站的连续操作的破坏性更小的动作。此外，对于具有第三阶段的实施例，第二组动作可以包括比第三组动作中的动作对沥青混合站的连续操作的破坏性更小的动作。

此外，对于具有第四阶段的实施例，第三组动作可以包括比第四组动作中的动作对沥青混合站的连续操作破坏性更小的动作。

破坏性更小的动作特别地可以是允许继续沥青生产而仅有对生产效率、生产吞吐量和/或生产能力的相当小的影响或中等影响的小修改。

根据一些实施例，第一组动作、第二组动作、第三组动作和/或第四组动作包括向沥青混合站的操作员发出警报消息。这样的警报消息可以是例如预计超过相应阈值并且需要由操作员手动或由控制单元及其排放预测单元自动采取动作或将要采取动作的警告。

根据实施例，第一组动作和/或第二组动作包括向沥青混合站的操作员发出一个或多个动作建议。控制单元被配置为根据沥青混合站的当前操作参数发出动作建议。

发出此类动作建议为操作员提供了一些灵活性和裁量权以决定最合适的动作。此外，这样的动作建议可以包括控制单元可能不能自动执行的动作。

根据实施例，第一组动作和/或第二组动作包括通过控制单元自动改变沥青混合站的多个设备中的一个或多个设备的操作参数。

优选地，自动执行的动作是不需要操作员裁量的动作。特别地，这样的动作可以包括为避免超过阈值而必须执行并且需要立即采取而不能进一步延迟的动作。

根据实施例，第三组动作包括由控制单元自动发起末端动作和/或主动处理步骤，作为用于减少排放的补充措施。

末端动作可以被定义为不改变生产过程本身，而是使用下游措施来减少排放的动作。

主动处理步骤可以被定义为在生产处理中为减少排放而采取的主动步骤。

末端动作和/或主动处理步骤可以包括改变沥青混合站的相关联操作参数。

只有在站上已安装对应技术的情况下，才能采取这种末端动作和主动处理步骤。末端动作可以包括例如吸附过滤器或废气洗涤。主动处理步骤包括例如石灰注射或碳酰胺(尿素)注射。由于末端动作和主动处理步骤通常会降低生产的效率和/或能力，因此根据优选实施例，它们仅在交错警报过程的第三阶段才被激活，以避免不必要的激活。

根据实施例，第三组动作(在总共三组动作的情况下)或第四组动作(在总共四组动作的情况下)包括停止向沥青混合站和/或沥青混合物进给和配给再生沥青。

由于再生沥青是主要的排放源(尤其是voc排放)，因此该措施在减少排放方面非常高效。但是，这可能会显著增加生产成本。因此，由于仅将这种措施作为最后一种手段，根据本发明实施例的沥青混合站一方面提供了有利的总体效率并且提供了生产效率和生产能力之间的有利的平衡，另一方面遵守了排放法规。

根据实施例，交错警报过程包括在进入第一阶段之后启动计时器，并且在计时器到期时，根据排放预测单元的当前预测来评估是否仍将超过预定义阈值。如果根据排放预测单元的最新预测仍将超过平均排放值的预定义阈值，那么控制单元将自动进入第二阶段。另一方面，如果根据排放预测单元的最新预测不再超过预定义阈值，那么控制单元将终止第一阶段的动作和/或向操作员指示该动作可以被终止。

如果第一阶段的动作不充分，那么第二阶段的这种自动进入确保在采取动作方面没有进一步的延迟。

根据实施例，交错警报过程包括在进入第二阶段之后启动计时器，并且在计时器到期时，根据排放预测单元的最新预测来评估是否仍将超过预定义阈值。如果根据排放预测单元的最新预测仍将超过平均排放值的预定义阈值，那么控制单元将自动进入第三阶段。相反，如果根据排放预测单元的最新预测不再超过预定义阈值，那么控制单元将终止第一阶段和第二阶段的动作和/或将向操作员指示该动作已被或可以被终止。

如果第二阶段的动作不充分，那么第三阶段的这种自动进入确保在采取动作方面没有进一步的延迟。

根据实施例，控制单元包括存储器。存储器被配置为存储查找表，并且查找表包括动作矩阵。这是用于在控制单元中实现决策逻辑的高效且可靠的方法。动作矩阵可以包括根据阶段、站的操作参数、(一个或多个)目标物质和/或站的相应配置而要采取的动作。

根据实施例，排放预测单元被配置为通过第一预测方法基于测得的排放值(特别是目标间隔的子间隔的测得的中间平均排放值)的线性外推来计算线性预测，并且通过第二预测方法来计算目标间隔的最新子间隔的测得的中间平均排放值。

根据实施例，排放预测单元还被配置为通过第三预测方法来计算目标间隔的先前子间隔的测得的当前平均排放值。

利用这种不同的预测方法，可以实现对排放变化的不同灵敏度和响应性。虽然线性预测通常对排放变化反应相当快，但相应目标间隔的单个子间隔或所有先前子间隔的平均排放值通常反应较慢。

根据优选实施例，控制单元被配置为：如果根据第一预测方法预计超过阈值，那么进入第一阶段。

根据优选实施例，控制单元被配置为：如果根据第二预测方法和/或第三预测方法预计超过阈值，那么进入第二阶段。

根据优选实施例，控制单元被配置为：如果根据第二预测方法和/或第三预测方法预计超过阈值，那么进入第三阶段。

这样的实施例具有以下优点：第一阶段被相当快地激活，而对于第二阶段和第三阶段，在进入之前，需要通过第二和/或第三(慢速)预测方法进行对第一(快速)预测方法进行某种确认。

根据实施例，控制单元被配置为：如果预计阈值变得低于根据第一预测方法以及根据第二预测方法的阈值，那么关闭警报过程的任何动作，特别是第一、第二和/或第三组动作。

根据实施例，控制单元被配置为：如果预计阈值变得低于根据第一预测方法以及根据第三预测方法的阈值，那么关闭警报过程的任何动作。

根据实施例，控制单元被配置为：如果预计阈值变得低于根据第一预测方法、第二预测方法和第三预测方法的阈值，那么关闭警报过程的任何动作。

这样的实施例可以确保仅在确实不再需要这些动作时才将其关闭。

根据实施例，第一组动作可以包括降低再生沥青的进给速率、增加原始骨料的进给速率、检查沥青混合站的燃烧器的设置、降低热再生沥青的材料温度(特别是出口材料温度)、降低站的混合机中沥青混合物的材料温度和/或降低沥青混合物材料中再生沥青的含量。

已经发现这些动作对于减少排放特别高效。

根据实施例，第二组动作可以包括阻止(特别是自动阻止)沥青混合站的燃烧器(特别是原始骨料筒的燃烧器和/或再生沥青筒的燃烧器)的燃烧器负荷的增加。第二组动作还可以包括将热再生沥青的温度降低到可调节的目标温度或根据热再生沥青的可调节的目标温度来调节燃烧器负荷，特别是原始骨料筒的燃烧器的燃烧器负荷和/或再生沥青筒的燃烧器的燃烧器负荷。第二组动作还可以包括将再生沥青到再生沥青筒的进给速率降低预定义的百分比和/或将冷和/或热再生沥青的配给速率降低预定义的百分比。

已经发现这些动作对于减少排放特别高效。

根据本发明的另一方面的实施例，提供了一种用于操作沥青混合站的方法。沥青混合站包括多个设备、排放测量单元、多个处理传感器以及包括排放预测单元的控制单元。该方法包括以下步骤：由排放测量单元测量沥青混合站的当前排放，并且由排放测量单元将当前排放值提供给控制单元。进一步的步骤包括通过处理传感器感测沥青混合站的设备的处理参数。进一步的步骤包括：由控制单元从排放测量单元接收当前排放值，由控制单元从多个处理传感器接收处理参数，以及由排放预测单元计算预定义的目标时间间隔内一种或多种目标物质的平均排放值的预测。进一步的步骤包括：如果根据排放预测单元的预测，预计超过预定义的目标间隔内的平均排放值的预定义阈值，那么由控制单元执行警报过程。

根据本发明的另一方面的实施例，提供了一种用于操作沥青混合站的控制单元的计算机程序产品。控制单元包括排放预测单元。沥青混合站包括多个设备、被配置为测量沥青混合站的当前排放的排放测量单元以及多个处理传感器。该计算机程序产品包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质具有与其一起实施的程序指令。该程序指令可由控制单元执行以使控制单元执行一种方法，该方法包括：由控制单元从排放测量单元接收当前排放值，以及由控制单元从多个处理传感器接收处理参数。进一步的步骤包括由排放预测单元计算预定义的目标时间间隔内一种或多种目标物质的平均排放值的预测，以及如果根据排放预测单元的预测，预计超过预定义的目标间隔内的平均排放值的预定义阈值，那么由控制单元执行警报过程。

本发明的一个方面的特征和优点可以适当地应用于本发明的其它方面。

在从属权利要求以及下面的描述中列出了其它有利的实施例。

附图说明

通过下面的详细描述将更好地理解本发明，并且除了上述目的之外的其它目的将变得清楚。这些描述参考了附图，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的沥青混合站的示意性框图；

图2示出了排放测量单元的示意性框图；

图3示出了用于操作沥青混合站的方法的流程图；

图4示出了用于操作沥青混合站的方法的流程图；

图5示出了图示由排放预测单元执行的平均排放值的预测的计算示例的图；

图6示出了图示由排放预测单元执行的平均排放值的预测的另一个计算示例的图；

图7示出了沥青混合处理和沥青混合站的相关联设备的流程图；以及

图8示出了根据本发明的实施例的动作矩阵。

具体实施方式

在以下描述中，可能使用了以下缩写：

at主动处理单元；

ce控制元件；

cs控制信号；

dav日平均值或日均值；

em排放测量单元；

ep排放预测单元；

eop末端

ev排放值；

hav半小时平均值或半小时均值；

mem.存储器；

pp处理参数；

proc.处理器；

ra再生沥青；

rac冷再生沥青；

rah热再生沥青；

rap再生沥青路面；

s处理传感器；

va原始骨料；以及

voc-c1挥发性有机化合物，以碳原子计；

使用rap可以降低生产成本并避免沥青浪费。

再生沥青可以经由单独的筒(例如并行筒或带环的筒)被添加到沥青混合处理。

也可以将再生沥青直接添加到沥青混合站的混合机和/或热升降机中。

图1示出了根据本发明的实施例的沥青混合站100的示意性框图。沥青混合站100包括用于生产沥青的多个设备10。这样的设备10可以包括例如冷进给器(feeder)、过滤器、再生填料仓、干燥机、燃烧器、混合塔以及柏油和燃料系统。

设备10可以各自包括一个或多个处理传感器11，处理传感器11在图1中也被指示为处理传感器s。处理传感器11感测或测量沥青混合站100的设备10的处理参数。

沥青混合站100还包括排放测量单元20，排放测量单元20也表示为em，被配置为测量沥青混合站100的当前排放。排放测量单元20可以特别地布置在沥青混合站的排气管30处。根据实施例，沥青混合站100可以包括多个排气管30和多个相关联的排放测量单元20。排气管30通常可以表示沥青混合站中的发出排气的任何部分。

另外，站100包括控制单元40，控制单元40包括排放预测单元41，排放预测单元41也表示为ep。控制单元40被配置为接收和处理由排放测量单元20测量的当前排放值ev，以及接收和处理来自多个处理传感器11的处理参数pp。

控制单元40(更特别地，排放预测单元41)被配置为计算预定义的目标时间间隔内一种或多种目标物质的平均排放值的预测。控制单元40被配置为观察预测，并且如果根据排放预测单元41的预测，预期超过一种或多种目标物质的预定义的目标间隔内的平均排放值的预定义阈值，那么发起和执行警报过程。

控制单元40还包括显示单元42、存储器43和处理器44。

多个设备10包括控制元件12(也表示为ce)以控制设备10的操作参数。这允许发起动作(特别是控制动作)以控制和改变设备10的操作，以便减少排放并将排放保持在一个或多个目标物质的(一个或多个)相应目标时间间隔内的平均排放的相应阈值以下。在控制单元40和控制元件ce之间交换控制信号cs。

处理传感器11的测量的操作参数可以是例如设备11或其组件的温度、压力、进给速率或可能影响站100的排放的其它操作参数。更特别地，测量的参数可以包括：清洁的气体空气流，va和ra燃烧器负荷和进给速率，va、ra和沥青混合温度，柏油类型，燃料类型以及对应的沥青混合配方。

排放测量单元20可以被配置为测量作为排放物的co、nox、sox、voc-c1、o2、h2o和/或粉尘。

控制单元40可以根据负责的地方机构的有关法规或规定的当前版本对测量数据(特别是由排放测量单元测量的排放值)进行分析。此外，可视化可以显示在显示单元42上。此外，可以显示平均排放值的预测趋势。超过阈值将触发警报过程和随后的动作，以便减少排放，如将在下面更详细解释的。

控制单元40可以向“交通灯系统”提供以下3个颜色代码：

-绿色(一切正常，无需任何动作)

-橙色(动作阶段1)

-红色(动作阶段2和3)

排放预测单元41还能够例如参考沥青混合配方类型对voc-c1生成生产和/或排放报告。

另外，沥青混合站100包括在排气管30处的末端(eop)单元50(例如voc过滤器)和主动处理单元55(例如用于石灰注射的单元)。末端单元50和主动处理单元55可以由控制单元40借助于控制信号cs来控制。此外，末端单元50和主动处理单元55可以将处理参数pp提供给控制单元。排放测量装置20测量末端(eop)单元50之后的排放。

图2示出了排放测量单元20的更详细的实施例。排放测量单元20包括多个测量传感器21，测量传感器21可以包括例如voc-c1传感器、氧气(o2)传感器、h2o传感器和用于附加的其它组分的传感器。排放测量单元20还包括用于处理来自传感器21的传感器数据的处理器22、存储器23和用于将测量的排放数据/排放值提供给控制单元40的接口24。

从排放测量单元20提供给控制单元40的数据可以直接来自排放测量单元20的传感器(例如，voc-c1传感器或o2传感器)或者来自处理器22。沥青混合站100的处理传感器11提供必要的操作参数。

图3和图4示出了用于操作沥青混合站(例如，如图1所示的沥青混合站100)的方法的流程图。

更特别地，图3示出了由排放测量单元20和处理传感器11执行的方法步骤，而图4图示了由处理传感器11以及由控制单元40基于从排放测量单元20接收到的数据执行的方法步骤。

在步骤310处，排放测量单元20测量沥青混合站的当前排放，并且在步骤320处将测量的当前排放值提供给控制单元40。

在步骤330处，处理传感器11感测设备10的处理参数，并且在步骤340处将处理参数提供给控制单元40。

在步骤350处，控制单元40从排放测量单元20接收当前排放值，并从多个处理传感器11接收处理参数，并且计算一个或多个预定义的目标时间间隔内一种或多种目标物质的平均排放值的预测。

步骤310-350连续地和/或间隔地执行，并且在步骤350处提供用于在控制单元40上并行执行的控制方法的输入数据，该控制方法在图4中更详细地示出。

在步骤410处，控制单元40的排放预测单元41计算一个或多个预定义的目标时间间隔内一种或多种目标物质的平均排放值的预测，并检查根据排放预测单元41的预测，是否将超过平均排放值的一个或多个预定义阈值。

可以针对多种目标物质同时执行步骤410。根据实施例，co、nox、sox、o2、h2o、voc-c1和粉尘可以作为目标物质由排放测量单元20测量并由控制单元40观察。

预定义的目标时间间隔可以具有各种长度。特别地，优选的目标时间间隔可以具有30分钟的长度和1个日历日的长度。

根据优选实施例，控制单元40并行地计算第一目标时间间隔内的平均排放值的预测和第二目标时间间隔内的平均排放值的预测。

在下文中，假设控制单元在步骤410处并行地计算30分钟的目标时间间隔内的平均排放值(也表示为半小时平均值hav)和1个日历日的目标时间间隔内的平均排放值(也表示为日平均值dav)的预测。

如果根据在步骤410处计算的预测，预计将超过hav和/或dav的阈值，那么控制单元40开始执行警报过程以便减少排放。警报过程是交错警报过程，在步骤420处从第一阶段开始。在第一阶段，执行第一组动作。特别地，控制单元40在显示单元42上向沥青混合站的操作员发出将超过hav和/或dav的警告作为警报消息。此外，控制单元40在进入第一阶段之后启动计时器。

另外，控制单元40在第一阶段在显示单元42上向操作员发出多个动作建议。动作建议取决于目标物质和处理传感器11的测量处理参数。为了决定最合适的建议，控制单元40可以使用动作矩阵，该动作矩阵作为查找表存储在控制单元的存储器43中。

控制单元40示出的建议可以由负责的处理传感器11触发。例如，如果再生沥青的材料温度过高，那么将显示降低再生沥青材料温度的建议。

由控制单元40发出的动作建议取决于预计将被超过的相应目标物质。在下文中给出了一些优选的动作建议，用于选择优选的目标物质。

对于voc-c1的目标物质，可发出以下动作建议：

-降低ra进给速率以及增加va进给速率；

-调整混合周期中材料的添加顺序；

-降低rah材料温度，特别是rah材料出口温度；

-降低沥青混合材料温度；

-减少沥青混合生产中的rah和/或rac含量；

-检查燃烧器设置；和/或

-检查va和/或rah筒。

对于co的目标物质，可发出以下动作建议：

-检查燃烧器设置；和/或

-改变(一个或多个)燃烧器负荷。

对于nox的目标物质，可发出以下动作建议：

-检查燃烧器设置；

-改变(一个或多个)燃烧器负荷；和/或

-检查燃料特性(供应商和/或实验室)。

对于sox的目标物质，可发出以下动作建议：

-检查燃料特性(供应商和/或其它实验室)；和/或

-检查骨料性质(供应商和/或实验室)。

然后，操作员将执行对应的动作以便减少排放。

然后，在步骤430处，控制单元定期检查计时器是否已到期。然后，在计时器到期时，控制单元根据由排放预测单元41计算出的最新预测来评估/检查是否仍将超过相应目标时间间隔的预定义阈值，例如，hav和/或dav。

如果根据预测预计将不再超过阈值，那么可以在步骤445处由操作员或由控制单元自动关闭第一阶段的动作。

如果根据预测预计仍将超过一个或多个阈值，那么控制单元40将自动进入第二阶段。然后，在步骤450处，控制单元40将执行第二组动作。

特别地，控制单元40在显示单元42上向沥青混合站的操作员发出预计将超过hav和/或dav的警告作为警报消息。此外，控制单元40在进入第二阶段之后启动计时器。

此外，控制单元40自动改变沥青混合站的多个设备10中的一个或多个的一个或多个操作参数。

这些自动动作独立于操作员执行，并且考虑由处理传感器11感测到的设备10的当前操作状态。

为了决定最合适的动作，控制单元40可以再次使用作为查找表存储在控制单元40的存储器43中的动作矩阵。

由控制单元40自动执行的动作取决于预计将被超过的相应目标物质。此外，这些动作取决于沥青混合站的相应配置，特别是沥青混合站是处理冷再生沥青还是热再生沥青。虽然热再生沥青经由单独的筒被添加到混合机中，但是冷再生沥青可以被直接添加到混合机中。

在下文中，给出了一些优选动作建议，用于选择沥青混合站的优选的目标物质和配置：

对于处理热再生沥青的站，可以通过以下来减少voc-c1：

-阻止增加(一个或多个)燃烧器负荷；和/或

-将rah材料温度降低到可调节的目标温度；和/或

-根据热再生沥青的可调节的目标材料温度调节燃烧器负荷，特别是原始骨料筒的燃烧器的燃烧器负荷和/或再生沥青筒的燃烧器的燃烧器负荷；和/或

-将rah进给速率降低某个百分比(例如，20％、默认值)到实际进给速率以下，包括减少再生沥青筒的燃烧器的燃烧器负荷；和/或

-将rah配给速率降低某个百分比(例如，20％、默认值)到实际rah配给速率以下。

对于处理冷再生沥青的站，可以通过以下减少voc-c1：

-将rac配给速率降低某个百分比(例如，20％、默认值)到实际rac配给速率以下；和/或

-向操作员发送检查沥青混合配方参数(rac添加和新柏油添加的时间点和持续时间；蒸汽阀的开启点)的信息。

对于目标物质co和nox，只能利用附加装备来采取自动动作。根据一些实施例，沥青混合站包括这样的附加装备，例如，lambda探针。此外，可以再次发出如第1阶段向操作员建议的手动措施。

随后，在步骤460处，控制单元40定期检查计时器是否已到期。然后，在计时器到期时，控制单元在步骤470处根据由排放预测单元41计算的最新预测来评估/检查是否仍将超过相应目标时间间隔的预定义阈值，例如，hav和/或dav。

如果根据预测预计将不再超过阈值，那么可以在步骤445处由操作员或由控制单元自动关闭第二阶段的动作。

如果根据预测预计仍将超过一个或多个阈值，那么控制单元40将自动进入第三阶段。然后，在步骤480处，控制单元40将执行第三组动作。第三组动作优选地是用于减少排放的末端动作和/或主动处理步骤。更特别地，在第三阶段中，过滤和/或废气处理措施被自动激活以减少排放。

应该注意的是，只有在根据本发明的实施例安装了对应的末端解决方案(例如，voc过滤器)或主动处理设施(例如，石灰注射)，才采取阶段3动作。

阶段3动作还包括在显示单元42上发出将超过相应的阈值(hav，dav)并且将自动激活末端动作或主动处理步骤的警告。

此外，警告包括在显示单元42上显示的关于生产处理/沥青混合处理必须根据废气处理建议来调节的消息或指令。这可能涉及需要降低生产能力。

根据实施例，控制单元40可以包括可调节设置，该设置可以由沥青混合站的客户/操作员根据其要求来调节。特别地，可以根据客户的要求来调节控制单元40的用于在阶段2和阶段3动作之间切换的逻辑。作为示例，如果安装了末端解决方案，那么对于站的操作员来说，使用尽可能多的再生沥青路面、使末端安装被打开，而不是通过不使用它来节省末端设施的容量/寿命，这样可能更经济。

根据图4的实施例，假设末端动作和/或主动处理步骤将持续到在步骤485处进行监视的hav时段的结束。但是，根据其它实施例，也可以在进入第三阶段之后启动计时器，并且可以在计时器到期之后检查是否仍将超过hav阈值。

如果当前hav时段已经到期，那么在步骤490处根据最新预测来检查是否仍将超过dav。如果仍将超过dav，那么阶段3的动作将持续到dav的预测也将低于阈值。

如果是这种情况，那么在步骤495处，将关闭在第二和/或第三阶段已经自动发起的所有当前动作。

根据另外的实施例，作为另外的阶段，例如作为第四阶段，可以停止将再生沥青进给到沥青混合站。根据优选实施例，重点将集中在超过排放目标物质的主要原因。例如，如果将超过voc，那么可以关闭再生沥青进给和/或配给。

如果没有任何动作将导致减少voc排放，并且不可避免地会超过hav或dav，那么将在对应时段内停止添加任何热或冷再生沥青。更特别地，如果将超过hav，那么将阻止添加任何热或冷再生沥青，直到hav时段结束。并且，如果将超过dav，那么在整个日历天内都将阻止添加任何热或冷再生沥青。

图5示出了图示由图1的排放预测单元41执行的平均排放值的预测的计算示例的图。

x轴表示目标时间间隔的时间t。例如，目标时间间隔是半小时的间隔，因此，沥青混合站的控制单元应确保在该目标时间间隔内不应超过平均排放值hav。

y轴表示例如voc-c1的目标物质的浓度，以mg/m³为单位。

在这个示例中，目标时间间隔内的平均排放值的阈值为50mg/m³。

排放预测单元41确定例如5分钟的子间隔内测量的中间平均排放值。换言之，每5分钟之后，排放预测单元确定最近5分钟内的平均排放值。这些中间平均排放值在图5中用斜线阴影区域示出，并用附图标记510-515表示。

根据实施例，排放预测单元41可以使用不同的方法来计算预测。

根据实施例，预测单元41使用线性预测作为第一预测方法。根据该示例，线性预测是基于对5分钟的子间隔510-515内的测得的中间平均排放值的线性外推。线性预测产生预测曲线，根据该示例，该预测曲线每5分钟更新一次，并用虚线示出。在这个示例中，线性预测曲线包括线性预测结果520、521、522、523、524和525。根据该示例的线性预测结果520、521、522、523、524和525使用各个子间隔的中心作为线性预测的基础。根据其它实施例，各个子间隔的起始或结束可以用于线性预测。线性预测对于测得的排放值的变化相当敏感。作为示例，从0到5分钟的时间段内的第一子间隔510的平均排放值为30mg/m³，并且从5到10分钟的时间段内的第二子间隔511的平均排放值为40mg/m³。这两个值的线性外推提供了线性预测521，该线性预测在30分钟的目标时间间隔期间变得超过50mg/m³的阈值。该线性外推用作进入第一阶段的预测。因此，在10分钟之后，控制单元40将开始以第一阶段的第一组动作来执行警报过程。因此，线性预测建立预警，这尤其允许在第一阶段以对沥青生产具有低影响深度的动作开始。如图5中可以看到的，即使第二子间隔511的平均排放值为仍显著低于50mg/m³的阈值的40mg/m³，也已在第二子间隔511结束时进入第一阶段的动作。

为了决定进入第二阶段以及可能的第三阶段，使用了另一种预测方法，其在下文中被表示为第二预测方法。第二预测方法使用最新5分钟的子间隔内相应测得的中间平均排放值作为预测。因此，仅在超过根据第二预测方法计算出的阈值时才进入第二阶段以及可能的第三阶段。因此，在这个示例中，仅在5分钟的子间隔的平均排放值高于50mg/m³时，才进入第二阶段。

在这个示例中，这在10分钟与15分钟之间的第三间隔512中第一次发生。因此，在15分钟之后，控制单元40自动进入第二阶段，并且执行用于减少排放的第二组动作。

在图5的示例中，15至20分钟之间的第四间隔513也高于阈值50mg/m³，而在第五间隔514和第六间隔515中，平均排放值又回到阈值以下，这表明所采取的动作是成功的。

为了决定是否关闭已发起的动作，控制单元40通常可以使用多个可能的决策逻辑。

根据图5所示的优选逻辑，控制单元40仅在根据第一预测方法的预测(线性预测)以及根据第二预测方法的预测(最新子间隔的平均值)预计半小时间隔内的平均排放值变得低于50mg/m³的阈值时才关闭动作。因此，线性预测必须变得低于关闭动作的阈值，并且5分钟的最新子间隔的最新平均排放值必须低于关闭动作的阈值。

在图5的示例中，这发生在25分钟之后。然后，在20至25分钟之间，线性预测524低于阈值，并且子间隔514的最新平均排放值低于阈值。

已经证明了这种依赖于基于两种不同预测方法的两个预测值的切换逻辑以可靠的方式确保了保持相应的阈值并且不会太早关闭动作。

图6示出了图示由图1的排放预测单元41执行的平均排放值的预测的计算的另一个实施例的图。

x轴同样表示半小时的目标时间间隔的时间t，因此，沥青混合站的控制单元应确保在该目标时间间隔内不超过平均排放值hav。

y轴表示例如voc-c1的目标物质的浓度，以mg/m³为单位。

在这个示例中，目标时间间隔内的平均排放值的阈值同样为50mg/m³。

排放预测单元41确定5分钟的子间隔内测量的中间平均排放值。换言之，每5分钟之后，排放预测单元确定最近5分钟内的平均排放值。这些中间平均排放值由虚线630示出，其对在5、10、15、20、25和30分钟时确定的各个中间平均排放值进行插值。

根据本实施例，预测单元41也将线性预测用作第一预测方法。根据该实施例，线性预测是基于对5分钟的子间隔610-615的测得的中间平均排放值的线性外推。线性预测产生预测曲线，该预测曲线根据该示例每5分钟更新一次，并用虚线示出。在这个示例中，线性预测曲线包括线性预测结果620、621、622、623、624和625。根据该示例的线性预测结果620、621、622、623、624和625使用相应子间隔的起始(或换句话说是起点)作为线性预测的时间基础。作为示例，从0到5分钟的时间段内的第一子间隔610的平均排放值为30mg/m³，并且从5到10分钟的时间段内的第二子间隔611的平均排放值为40mg/m³。这两个值的线性外推分别从子间隔610和611的起始开始，提供线性预测结果621，其在30分钟的目标时间间隔期间变得超过50mg/m³阈值。该线性外推用作进入第一阶段的预测。因此，在10分钟之后，控制单元40将开始以第一阶段的第一组动作来执行警报过程。因此，线性预测建立预警，这尤其允许在第一阶段以对沥青生产具有低影响深度的动作而开始。如图6中可以看到的，即使第二子间隔611的平均排放值为40mg/m³，仍显著低于50mg/m³的阈值，也已在第二子间隔611结束时进入第一阶段的动作。

为了决定进入第二阶段以及可能的第三阶段，使用了另一种预测方法，其在下文中被称为第三预测方法。与参考图5描述的第二预测方法相比，第三预测方法使用在30分钟的目标时间间隔期间的所有先前的5分钟子间隔的测得的当前平均排放值作为预测。所有先前子间隔的这些测得的平均电流排放值由曲线640示出。因此，仅在超过根据第三预测方法计算出的阈值时才进入第二阶段以及可能的第三阶段。因此，在这个示例中，仅在30分钟的目标时间间隔的所有先前5分钟子间隔的平均排放值高于50mg/m³时，才进入第二阶段。

在这个示例中，这在第四间隔613之后第一次发生。更特别地，子间隔610、611、612和613的平均排放值分别为30mg/m³、40mg/m³、65mg/m³和80mg/m³。这四个子间隔的平均值为大约54mg/m³，因此超过了50mg/m³的阈值。因此，在20分钟之后，控制单元40自动进入第二阶段，并且执行用于减少排放的第二组动作。

在图6的示例中，在第五间隔614之后，先前5个子间隔610-614的平均排放值为49mg/m³，其已经回到阈值以下，这表明所采取的动作已经成功。

为了决定是否关闭已发起的动作，同样地，控制单元40通常可以使用多个可能的决策逻辑。

根据优选的逻辑，控制单元40仅在根据第一预测方法的预测(线性预测)以及根据第三预测方法的预测(当前目标时间间隔的所有先前子间隔的平均值)预计半小时间隔内的平均排放值变得低于50mg/m³的阈值时才关闭动作。因此，线性预测必须变得低于关闭动作的阈值，并且30分钟的相应目标时间间隔的5分钟的先前子间隔的平均排放值必须低于关闭动作的阈值。

在图6的示例中，这发生在25分钟之后。然后，线性预测624低于阈值，并且子间隔610-614的49mg/m³的平均排放值低于阈值。

根据另外的实施例，用于进入相应阶段(第一阶段、第二阶段、第三阶段和另外的阶段)的决策逻辑可以包括第一预测逻辑、第二预测逻辑和第三预测逻辑的其它合适的组合。

根据一个实施例，控制单元可以仅在根据第二预测方法和第三预测方法预计超过阈值时才进入第二阶段。同样，控制单元可以仅在根据第二预测方法和第三预测方法预计超过阈值时才进入第三阶段。

根据另外的实施例，用于关闭动作的决策逻辑可以包括第一预测逻辑、第二预测逻辑和第三预测逻辑的其它合适的组合。

根据实施例，控制单元40可以仅在根据第一预测方法、第二预测方法和/或第三预测方法和/或另一种预测方法预计半小时间隔内的平均排放值变得低于50mg/m³的阈值时才关闭动作。

图7以示例性方式图示了根据本发明的实施例的沥青混合处理的简化流程图700。沥青混合站包括多个va冷进给器单元701、包括燃烧器的va干燥/加热筒702、过滤器703、排气鼓风机704和排气管705。沥青混合站还包括再生填料升降机706、中间再生填料仓707、再生填料仓708、进口填料仓709、填料秤710以及va升降机711、筛网712、热va仓713和va秤714。沥青混合站还包括热循环沥青(rah)添加机，其包括多个(冷)ra进给器单元715、ra升降机716、包括燃烧器的ra干燥/加热筒717、带有称量器件的rah缓冲仓718和rah秤719。此外，沥青混合站包括冷循环沥青(rac)添加机，其包括多个(冷)ra进给器单元720、ra缓冲仓721和ra皮带秤722。沥青混合站还包括多个柏油罐723和柏油秤724。沥青混合站还包括混合机725、料斗726和多个沥青混合物存储仓727。

图8示出了动作矩阵800的实施例，该动作矩阵800可以被存储在例如图1的存储器单元43中。动作矩阵建立查找表或者换言之建立决策逻辑，控制单元40可以根据该决策逻辑决定对于警报过程的各个阶段必须采取哪些动作。

动作矩阵800包括列801，列801具有三个阶段：“阶段1”、“阶段2”和“阶段3”。

列802表示应观察到的各种目标物质/目标气体，在这个示例中为voc-c1、co、nox和sox。列803包括取决于阶段和目标物质要采取的多个动作。应该注意的是，对于两种或更多种目标物质而言，特定的动作可能是相同的，因此在列803中可能出现多次。

另外，动作矩阵800包括多个另外的列，在这个示例中为11个另外的列，统称为列804。每个列804表示可能的沥青混合站类型的组合。更特别地，根据这个示例，动作矩阵700包括11种不同的沥青混合站类型。对于11种不同站类型中的每一个，叉号指示对应的动作适用于相应的站类型，而连字符指示对应的动作不适用于相应的站类型。

设备类型特别指示是否使用ra，以及使用哪种回收方法。可能的回收方法包括rac，其中根据rac，冷ra被直接添加到混合机中，而根据rah，冷再生沥青被干燥并被加热并且以热状态被添加。根据rah方法，可以将冷ra经由环添加到原始骨料干燥/加热筒中并在其中进行干燥和加热，或者可以将单独的(所谓的并行的或rah)再生沥青干燥/加热筒用于共流或逆流操作以对再生沥青进行干燥和加热。

本发明的各方面可以被实施为系统(特别是沥青混合站)、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括其上具有用于使处理器(特别是控制单元40的处理器44)执行本发明的各方面的计算机可读程序指令的(一个或多个)计算机可读存储介质。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非穷举列表包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备(诸如其上记录有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构)，以及以上的任何合适组合。如本文所使用的，计算机可读存储介质不应被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输介质传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

本文描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者经由网络(例如，互联网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令以将其存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编程序指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据或以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或对象代码，编程语言包括面向对象的编程语言(诸如smalltalk、c++等)以及常规的过程编程语言(诸如“c”编程语言或类似的编程语言)。计算机可读程序指令可以完全在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分地在用户计算机并且部分地在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(lan)或广域网(wan))连接到用户计算机，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路系统、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)的电子电路系统可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息个性化电子电路系统来执行计算机可读程序指令，以便执行本发明的各方面。

本文参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各方面。将理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中的方框的组合可以通过计算机可读程序指令来实现。

可以将这些计算机可读程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生机器，使得该指令在经由计算机的处理器或其它可编程数据处理装置执行时，创建用于实现流程图和/或一个或多个框图方框中指定的功能/动作的手段。这些计算机可读程序指令也可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质可以指导计算机、可编程数据处理装置和/或其它设备以特定方式工作，使得其中存储有指令的计算机可读存储介质包括制造品，该制造品包括实现流程图和/或一个或多个框图方框中指定的功能/动作的各方面的指令。

也可以将计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备，以使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行的指令实现流程图和/或一个或多个框图方框中指定的功能/动作。

各图中的流程图和框图图示了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实现方式的架构、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每个方框可以表示指令的模块、片段或部分，其包括用于实现指定的(一个或多个)逻辑功能的一条或多条可执行指令。在一些替代实现中，方框中指出的功能可以不按图中指出的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能，连续示出的两个方框实际上可以基本上同时执行，或者这些方框有时可以以相反的顺序执行。还应该注意的是，框图和/或流程图的每个方框以及框图和/或流程图中方框的组合可以由执行指定功能或动作或执行专用硬件和计算机指令的组合的基于硬件的专用系统来实现。

虽然示出并描述了本发明的当前优选实施例，但是应当清楚地理解，本发明不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以其它方式被不同地实施和实践。