眾所周知，由于沒有一套完整有效的改性瀝青生產(chǎn)質量監(jiān)督指導體系，造成在高速公路修建的過程中，路面攤鋪的質量得不到保證，以至于一些高速公路出現(xiàn)了較為明顯的早期破壞，路面的實際使用壽命遠遠低于設計年限。路損狀況十分令人擔憂，急需開發(fā)一種成熟的改性瀝青監(jiān)測監(jiān)督體系更迫在眉睫。伴隨著3G數(shù)據(jù)通訊業(yè)務的大規(guī)模應用，以及物聯(lián)網(wǎng)概念的提成，結合中國大多數(shù)改性瀝青生產(chǎn)設備的現(xiàn)實情況，本文將傳感器技術、WIFI無線通訊技術和3G通訊技術結合起來，開發(fā)了一種經(jīng)過簡易改造就能對現(xiàn)有的改性瀝青設備進行升級，加裝改性瀝青生產(chǎn)質量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以有效監(jiān)控改性瀝青伸長過程中的關鍵數(shù)據(jù)，結合WIFI與3G通訊技術，達到場內質量控制，場外質量監(jiān)督的目的。

1  系統(tǒng)構建

1.1  對改性瀝青生產(chǎn)過程的質量影響的主要參數(shù)

（1）SBS或SBR等其他改性劑加入量；

（2）改性瀝青生產(chǎn)控制溫度；

（3）攪拌設備生產(chǎn)過程相關數(shù)據(jù)；

（4）主機運行狀態(tài)相關數(shù)據(jù)；

（5）添加劑加入量控制

通過對改性瀝青生產(chǎn)過程這些影響成品生產(chǎn)質量的參數(shù)的監(jiān)控，可以大大減少改性瀝青生產(chǎn)過程中的偷工減料的現(xiàn)象，提高改性瀝青成品的質量。

1.2  數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構建

傳感器是將其他形式的物理量轉變?yōu)殡娏康囊环N裝置，可以用來對這些物理量進行數(shù)據(jù)采集和測量。根據(jù)改性瀝青的生產(chǎn)過程和影響參數(shù)，加裝壓力傳感器、溫度傳感器、流量計、液位計，將改性瀝青原料的質量、成品的質量、瀝青配料（融脹）罐的溫度、拌和溫度、瀝青流量、液位等數(shù)據(jù)加以實時采集測量。建立一個數(shù)據(jù)庫，將這些實時數(shù)據(jù)存儲在計算機硬盤中，實時監(jiān)測。

1.3  物聯(lián)網(wǎng)平臺的搭建

在利用數(shù)據(jù)采集和接口技術將相關數(shù)據(jù)采集出來，在場內利用寬帶技術或無線路由方式，在計算機之間進行傳輸，在場外利用3G通訊技術遠程傳輸。過程如圖1所示：

1.4  對原有改性設備必須進行適當?shù)纳壐脑欤?/p>

（1）各罐體配置溫度傳感器、壓力遠傳傳感器及液位傳感器等；

（2）膠體磨或高速剪切機配備相應的變頻調速裝置；

（3）SBS加料裝置如采用螺旋輸送機的，應加裝一套帶有稱重傳感器減量法計量裝置的螺旋輸送機與原有螺旋輸送機配合使用；

（4）SBS加料裝置如采用風送系統(tǒng)的，應加裝美國原裝進口的微波計量裝置或更換成帶有微波計量裝置的負壓風送（真空吸料）系統(tǒng)。

2  物聯(lián)網(wǎng)連接的PLC程序

物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。

2.1  PLC是在工業(yè)環(huán)境下應用的一種具有良好的安全性、穩(wěn)定性的工業(yè)計算機。它包含有控制器、計算器、存儲器和I/O接口。可以對數(shù)據(jù)進行采集、運算、比較和傳輸?？紤]到改性瀝青生產(chǎn)過程中特殊的工作環(huán)境，建議采用西門子S7系列PLC對物聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)采集的數(shù)據(jù)加以存儲和處理。

2.2  S7系列PLC由24V直流電作為電源和控制端輸入信號，直接輸出信號也是24V直流電，在連接過程中，可以使用變壓器以及整流器接拌和站220V電源。輸出信號可以與24V電磁繼電器連接，用于控制報警系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等；從而將傳感器輸出的電信號與被控制對象聯(lián)系在一起，行程一個完整的物聯(lián)網(wǎng)。

2.3  應用PLC的數(shù)據(jù)采集和存儲功能，將各處需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)存儲在PLC的存儲器中，通過比較指令和傳送指令，和顯示裝置、報警裝置連在一起，用于站內質量監(jiān)控，這種系統(tǒng)在配置較高的改性瀝青成套設備中應已配備。另外，可以建立一個歷史數(shù)據(jù)庫，結合生產(chǎn)過程質量的反饋，得到一個最優(yōu)的指導性數(shù)據(jù)庫，用于今后不同環(huán)境下的生產(chǎn)過程指導性收據(jù)，在不增加成本的前提下，進一步提高成品質量。

3  SWG物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸

一般來說，改性瀝青生產(chǎn)廠區(qū)內的實驗室、控制室和辦公室的距離不超過1000米，利用現(xiàn)有的寬帶網(wǎng)或全向天線和定向天線，可以利用路由器在站內實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸；我們將各點的傳感器采集的數(shù)據(jù)存儲到PLC的存儲器中，然后利用WIFI通訊技術，將各點的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)奖O(jiān)控室內；用于站內的數(shù)據(jù)監(jiān)控，使得管理人員可以對整個改性瀝青生產(chǎn)過程加以監(jiān)督控制，可以及時的從數(shù)據(jù)上發(fā)現(xiàn)改性瀝青生產(chǎn)過程中的質量問題。

而隨著3G通訊的發(fā)展，3G通訊的成本越來越低。而改性瀝青生產(chǎn)過程中的這些關鍵數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量不大，傳輸成本很低，可以實時的傳輸?shù)绞?、市質檢站，甚至業(yè)主那里，行程一套遠程和近程完整的質量監(jiān)督系統(tǒng)；徹底解決偷工減料、生產(chǎn)溫度不夠一直都是影響改性瀝青質量的一個老大難問題。過去我們的監(jiān)理人員往往無法實時的監(jiān)控整個生產(chǎn)過程，無法有效的保證改性瀝青成品質量。而今通過物聯(lián)網(wǎng)技術，將生產(chǎn)過程中的關鍵數(shù)據(jù)，如配比、溫度、質量等數(shù)據(jù)，實時傳輸?shù)焦こ瘫O(jiān)理或者質檢人員的手中，可以有效的對改性瀝青生產(chǎn)全過程進行監(jiān)督。

4  結語

隨著高速公路事業(yè)的飛速發(fā)展，SWG物聯(lián)網(wǎng)技術在瀝青加工過程質量控制中的應用必將越來越廣泛，將傳感器技術、PLC技術與wifi、3G通訊技術結合在一起，形成從改性瀝青整個生產(chǎn)過程所涉及到的設備參數(shù)到成品產(chǎn)出的一整套物聯(lián)網(wǎng)。從而方便操作人員觀察和控制整個改性瀝青生產(chǎn)的過程，能夠更好的保證成品的質量；另一方面，這套物聯(lián)網(wǎng)的關鍵設備參數(shù)，通過3G網(wǎng)絡傳送給質監(jiān)站、監(jiān)理和業(yè)主，能夠實時的監(jiān)督改性瀝青的生產(chǎn)過程，對質量進一步把關?？傊锫?lián)網(wǎng)技術在改性瀝青生產(chǎn)過程的應用，可以實現(xiàn)對改性瀝青質量的“場內控制、場外監(jiān)督”，從而更好的提升改性瀝青成品的質量，從根本上解決高速公路建設中的路面質量無法控制這個難題。