眾所周知，由于沒有一套完整有效的改性瀝青生產質量監督指導體系，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，急需開發一種成熟的改性瀝青監測監督體系更迫在眉睫。伴隨著3G數據通訊業務的大規模應用，以及物聯網概念的提成，結合中國大多數改性瀝青生產設備的現實情況，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，開發了一種經過簡易改造就能對現有的改性瀝青設備進行升級，加裝改性瀝青生產質量控制系統，該系統可以有效監控改性瀝青伸長過程中的關鍵數據，結合WIFI與3G通訊技術，達到場內質量控制，場外質量監督的目的。

1  系統構建

1.1  對改性瀝青生產過程的質量影響的主要參數

（1）SBS或SBR等其他改性劑加入量；

（2）改性瀝青生產控制溫度；

（3）攪拌設備生產過程相關數據；

（4）主機運行狀態相關數據；

（5）添加劑加入量控制

通過對改性瀝青生產過程這些影響成品生產質量的參數的監控，可以大大減少改性瀝青生產過程中的偷工減料的現象，提高改性瀝青成品的質量。

1.2  數據采集系統的構建

傳感器是將其他形式的物理量轉變為電量的一種裝置，可以用來對這些物理量進行數據采集和測量。根據改性瀝青的生產過程和影響參數，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、液位等數據加以實時采集測量。建立一個數據庫，將這些實時數據存儲在計算機硬盤中，實時監測。

1.3  物聯網平臺的搭建

在利用數據采集和接口技術將相關數據采集出來，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的升級改造：

（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。

2  物聯網連接的PLC程序

物聯網就是“物物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；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，物聯網的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

2.1  PLC是在工業環境下應用的一種具有良好的安全性、穩定性的工業計算機。它包含有控制器、計算器、存儲器和I/O接口。可以對數據進行采集、運算、比較和傳輸。考慮到改性瀝青生產過程中特殊的工作環境，建議采用西門子S7系列PLC對物聯網各環節采集的數據加以存儲和處理。

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、溫度控制系統等；從而將傳感器輸出的電信號與被控制對象聯系在一起，行程一個完整的物聯網。

2.3  應用PLC的數據采集和存儲功能，將各處需要監控的數據存儲在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，用于站內質量監控，這種系統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據庫，結合生產過程質量的反饋，得到一個最優的指導性數據庫，用于今后不同環境下的生產過程指導性收據，在不增加成本的前提下，進一步提高成品質量。

3  SWG物聯網的數據傳輸

一般來說，改性瀝青生產廠區內的實驗室、控制室和辦公室的距離不超過1000米，利用現有的寬帶網或全向天線和定向天線，可以利用路由器在站內實現的數據傳輸；我們將各點的傳感器采集的數據存儲到PLC的存儲器中，然后利用WIFI通訊技術，將各點的數據實時傳輸到監控室內；用于站內的數據監控，使得管理人員可以對整個改性瀝青生產過程加以監督控制，可以及時的從數據上發現改性瀝青生產過程中的質量問題。

而隨著3G通訊的發展，3G通訊的成本越來越低。而改性瀝青生產過程中的這些關鍵數據，數據量不大，傳輸成本很低，可以實時的傳輸到省、市質檢站，甚至業主那里，行程一套遠程和近程完整的質量監督系統；徹底解決偷工減料、生產溫度不夠一直都是影響改性瀝青質量的一個老大難問題。過去我們的監理人員往往無法實時的監控整個生產過程，無法有效的保證改性瀝青成品質量。而今通過物聯網技術，將生產過程中的關鍵數據，如配比、溫度、質量等數據，實時傳輸到工程監理或者質檢人員的手中，可以有效的對改性瀝青生產全過程進行監督。

4  結語

隨著高速公路事業的飛速發展，SWG物聯網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過程所涉及到的設備參數到成品產出的一整套物聯網。從而方便操作人員觀察和控制整個改性瀝青生產的過程，能夠更好的保證成品的質量；另一方面，這套物聯網的關鍵設備參數，通過3G網絡傳送給質監站、監理和業主，能夠實時的監督改性瀝青的生產過程，對質量進一步把關。總之，物聯網技術在改性瀝青生產過程的應用，可以實現對改性瀝青質量的“場內控制、場外監督”，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。