沥青混合站的排放控制制造技术

根据本发明专利技术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沥青混合站的当前排放并提供当前排放值。沥青混合站还包括多个处理传感器，这些处理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。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。控制单元还被配置为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，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，那么执行警报过程。警报过程包括用于减少排放的多个动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】沥青混合站的排放控制
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。根据本专利技术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，根据本专利技术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)。根据本专利技术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专利技术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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青混合站，包括：/n多个设备(10)；/n排放测量单元(20)，被配置为测量沥青混合站的当前排放并提供当前排放值；/n多个处理传感器(11)，处理传感器(11)被配置为感测沥青混合站的设备(10)的处理参数；/n包括排放预测单元(41)的控制单元(40)，控制单元(40)被配置为：/n接收并处理来自排放测量单元(20)的当前排放值；/n接收并处理来自所述多个处理传感器(11)的处理参数；/n由排放预测单元(41)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；以及/n如果根据排放预测单元(41)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，那么执行包括用于减少排放的多个动作的警报过程。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种沥青混合站，包括：
多个设备(10)；
排放测量单元(20)，被配置为测量沥青混合站的当前排放并提供当前排放值；
多个处理传感器(11)，处理传感器(11)被配置为感测沥青混合站的设备(10)的处理参数；
包括排放预测单元(41)的控制单元(40)，控制单元(40)被配置为：
接收并处理来自排放测量单元(20)的当前排放值；
接收并处理来自所述多个处理传感器(11)的处理参数；
由排放预测单元(41)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；以及
如果根据排放预测单元(41)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，那么执行包括用于减少排放的多个动作的警报过程。


2.根据权利要求1所述的沥青混合站，其中
所述警报过程是交错警报过程，所述交错警报过程至少包括第一阶段和第二阶段，其中控制单元(40)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。


3.根据权利要求2所述的沥青混合站，其中所述交错警报过程包括第三阶段，其中控制单元(40)被配置为在第三阶段执行用于减少排放的第三组动作。


4.根据权利要求3所述的沥青混合站，其中所述交错警报过程包括第四阶段，其中控制单元(40)被配置为在第四阶段执行用于减少排放的第四组动作。


5.根据权利要求2至4中的任一项所述的沥青混合站，其中
第一组动作包括比第二组动作中的动作对沥青混合站的继续操作破坏性更小的动作；和/或
第二组动作包括比第三组动作中的动作对沥青混合站的继续操作破坏性更小的动作；和/或
第三组动作包括比第四组动作中的动作对沥青混合站的继续操作破坏性更小的动作。


6.根据权利要求2至5中的任一项所述的沥青混合站，其中所述交错警报过程包括：
在进入第一阶段之后启动计时器；
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，那么自动进入第二阶段；
以及
如果根据排放预测单元的最新预测不再超过预定义阈值，那么终止第一阶段的动作。


7.根据权利要求3至6中的任一项所述的沥青混合站，其中所述交错警报过程包括：
在进入第二阶段之后启动计时器；
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，那么自动进入第三阶段；
以及
如果根据排放预测单元的最新预测不再超过预定义阈值，那么终止第一阶段和第二阶段的动作。


8.根据权利要求2至7中的任一项所述的沥青混合站，其中第一组动作、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。


9.根据权利要求2至8中的任一项所述的沥青混合站，其中第一组动作和/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，其中控制单元(40)被配置为根据当前操作参数而发出动作建议。


10.根据权利要求2至9中的任一项所述的沥青混合站，其中第一组动作和/或第二组动作包括通过控制单元(40)自动改变沥青混合站的所述多个设备(10)中的一个或多个设备的操作参数。


11.根据权利要求3至10中的任一项所述的沥青混合站，其中第三组动作包括通过控制单元(40)自动发起末端动作和/或主动处理步骤以减少排放。


12.根据权利要求4至11中的任一项所述的沥青混合站，其中第三组动作或第四组动作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。


13.根据前述权利要求中的任一项所述的沥青混合站，其中控制单元(40)包括存储器(43)，并且其中存储器(43)被配置为存储查找表(700)，所述查找表包括动作矩阵。


14.根据前述权利要求中的任一项所述的沥青混合站，其中排放预测单元(41)被配置为：
通过第一预测方法基于线性外推来计算目标间隔的子间隔内测得的排放值的线性预测，特别是测得的中间平均排放值的线性预测；和/或

【专利技术属性】
技术研发人员：L·波斯格，M·克拉尔，R·非尔兹，
申请(专利权)人：安曼瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH