具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例提供一种搅拌车内物料性质判断处理方法，所述方法应用于远程控制平台，如图1所示，该方法的主要流程描述如下（步骤S101～S105）：

步骤S101：实时接收数据值，并绘制相应的拟合曲线。

本实施例中，数据值包括传动轴的扭矩值、传动轴的转速值和搅拌叶的压力值，拟合曲线包括扭矩拟合曲线、转速拟合曲线和压力拟合曲线。其中，传动轴为搅拌车上的液压系统与搅拌筒之间的连接设备，液压系统作为搅拌车的动力源之一，能够带动传动轴转动，传动轴带动搅拌筒转动；搅拌叶位于搅拌筒内部，在搅拌筒转动过程中，搅拌叶对搅拌筒中的混凝土进行搅拌。

因此，扭矩值、转速值和压力值均能反映出搅拌筒内的混凝土的性质。例如，当混凝土较为粘稠时，对于混凝土的搅拌相对费力，相应的，传动轴所需的扭矩值更高，但是转速值会有所降低，混凝土对搅拌叶施加的压力值会升高。

如图2所示，传感器包括扭矩传感器、转速传感器和压力传感器。扭矩传感器用于获取传动轴的扭矩值，转速传感器用于获取传动轴的转速值，压力传感器用于获取搅拌叶的压力值。

通信模块实时接收扭矩传感器发送的扭矩值并发送至远程控制平台，远程控制平台接收通信模块发送的扭矩值，采用最小二乘法对扭矩值进行拟合，并绘制对应的扭矩拟合曲线；通信模块实时接收转速传感器发送的转速值并发送至远程控制平台，远程控制平台接收通信模块发送的转速值，采用最小二乘法对转速值进行拟合，并绘制对应的转速拟合曲线；通信模块实时接收压力传感器发送的压力值并发送至远程控制平台，远程控制平台接收通信模块发送的压力值，采用最小二乘法对压力值进行拟合，并绘制对应的压力拟合曲线。拟合曲线的X轴为时间，Y轴为数据值。

值得注意的是，由于数据值是实时获取的，因此拟合曲线是实时更新的。

步骤S102：基于拟合曲线，计算预设时间段内的数据平均值。

如图2所示，数据平均值包括扭矩平均值、转速平均值和压力平均值。预设时间段可以设置为10分钟，本申请每隔10分钟计算一次数据平均值。

具体的，用扭矩拟合曲线在预设时间段内的定积分除以预设时间段的区间长度，其结果值为扭矩平均值；用转速拟合曲线在预设时间段内的定积分除以预设时间段的区间长度，其结果值为转速平均值；用压力拟合曲线在预设时间段内的定积分除以预设时间段的区间长度，其结果值为压力平均值。

步骤S103：将数据平均值与预设数据库中的数据值区间进行匹配，并判断数据平均值是否匹配成功；若是，则转入步骤S104；若否，则转入步骤S105，并返回步骤S101；其中，每一个数据值区间均对应一个添加量值。

如图2所示，预设数据库包括扭矩数据库、转速数据库和压力数据库。扭矩数据库中的数据值区间为扭矩值区间，转速数据库中的数据值区间为转速值区间，压力数据库中的数据值区间为压力值区间。

一辆搅拌车每次运输的混凝土重量基本是一致的，但是混凝土的性质会有所差异，随着运输时间的延长，性质的差异变大。目前，对于同一辆搅拌车，外加剂的添加量基本是定量不变的，当混凝土的性质出现差异时，可能会出现外加剂添加过多或过少的情况。

为解决这一问题，本实施例中，根据历史数据和实验数据，对每一个数据值区间对应一个添加量值。以扭矩数据库为例：扭矩数据库中储存有（C，E] 、（E，G] 和（G，I] 三个扭矩值区间，其中，扭矩值区间（C，E]对应的添加量值为c，扭矩值区间（E，G] 对应的添加量值为e，扭矩值区间（G，I] 对应的添加量值为g。

步骤S104：将匹配成功的数据值区间对应的添加量值判定为初始添加量值，根据初始添加量值获取外加剂添加量值。

如图2所示，初始添加量值包括第一添加量值、第二添加量值和第三添加量值。

以扭矩平均值为例：扭矩平均值为E，属于（E，G]的扭矩值区间，则说明扭矩平均值匹配成功，同时输出一个正常信号；同理，将转速平均值与转速数据库中的转速值区间进行匹配，若匹配成功，则也输出一个正常信号；将压力平均值与压力数据库中的压力值区间进行匹配，若匹配成功，则也输出一个正常信号。

当扭矩平均值、转速平均值和压力平均值均匹配成功即收到三个正常信号时，则表示数据平均值匹配成功，说明此时的混凝土性质较差，需要添加外加剂。通过三种数据平均值的匹配判定此时的混凝土需要添加外加剂，不仅能够提高判断混凝土性质的准确性，还降低误判混凝土需要添加外加剂的可能性。

将扭矩平均值所属的扭矩值区间对应的添加量值判定为第一添加量值，将转速平均值所属的转速值区间对应的添加量值判定为第二添加量值，将压力平均值所属的压力值区间对应的添加量值判定为第三添加量值。

将获取的第一添加量值、第二添加量值和第三添加量值的平均值作为外加剂添加量值。通过三种添加量值确定外加剂添加量值，能够提高确定外加剂添加量的精准性。

步骤S105：判定混凝土性质良好。

以扭矩平均值为例：扭矩平均值为K，其不属于扭矩数据库中任一个扭矩值区间，则说明扭矩平均值匹配失败，同时输出一个异常信号。

同理，当转速平均值匹配失败或压力平均值匹配失败时，也输出一个异常信号。

当扭矩平均值、转速平均值和压力平均值中有任一个或多个匹配失败即接收到至少一个异常信号时，则表示数据平均值匹配失败，说明此时的混凝土性质良好，并且无需添加外加剂，返回步骤S101，更新拟合曲线，然后计算下一预设时间段的数据平均值。

可选的，数据平均值匹配失败的条件也可以为扭矩平均值、转速平均值和压力平均值均匹配失败；数据平均值匹配成功的条件可以为扭矩平均值、转速平均值和压力平均值中有任一项或多项匹配成功。

进一步地，增设第一修改模块，用于对添加量进行修改。例如，经后期实验获取了更加准确的扭矩值区间（E，G]对应的添加量e+，将原添加量值e修改为e+。

增设第二修改模块，用于对数据值区间进行修改。例如，经后期实验将扭矩值区间（C，E]细分为扭矩值区间（C，D]和扭矩值区间（D，E]，扭矩值区间（C，D] 对应的添加量依旧为c，扭矩值区间（D，E]对应的添加量确定为d。

通过第一修改模块和第二修改模块对预设数据库进行不断的更新和完善，能够提高确定混凝土性质是否良好的准确性和确定外加剂添加量的准确性。

本实施例还提供一种搅拌车内物料性质判断处理装置，应用于上述中的一种搅拌车内物料性质判断处理方法，参照图3和图4，该装置包括传感器1、通信模块2、远程控制平台3和预设数据库4，通信模块2安装于搅拌车的车身靠近车头的位置。其中，传感器1用于获取反映混凝土性质的数据值，预设数据库4用于存储数据值区间，根据历史数据和实验数据，对每一个数据值区间均对应一个添加量值。

传感器1将获取的数据值发送至通信模块2，通信模块2将接收的数据值远程发送至远程控制平台3。远程控制平台3实时接收数据值，并绘制相应的拟合曲线；基于拟合曲线，计算预设时间段内的数据平均值，将数据平均值与预设数据库4中的多个数据值区间进行匹配，并判断数据平均值是否匹配成功；若是，则判定混凝土性质较差，需要添加外加剂，将匹配成功的数据值区间对应的添加量值判定为初始添加量值，根据初始添加量值获取外加剂添加量值；若否，则判定混凝土性质良好。

具体的，参照图4和图5，搅拌车包括减速机6，减速机6由搅拌车自带的液压系统提供动力。传动轴61为减速机6的输出轴，传动轴61与搅拌筒5同轴设置，并且传动轴61与搅拌筒5朝向搅拌车车头的一端面法兰连接。

液压系统带动减速机6的传动轴61转动，传动轴61带动搅拌筒5转动，当搅拌筒5内混凝土的性质发生变化时，传动轴61带动搅拌筒5转动的扭矩值和转速值也随之改变。例如，当混凝土较为粘稠时，对于混凝土的搅拌相对费力，相应的，传动轴61所需的扭矩值更高，但是转速值会有所降低。因此通过扭矩值和转速值均能够反映出混凝土的性质，从而便于确定混凝土性质。

参照图3和图5，本实施例中，数据值包括扭矩值，传感器1包括用于采集传动轴61的扭矩值的扭矩传感器11，扭矩传感器11可采用无需外接电源的传感器。传动轴61的侧壁上开设有放置槽611，扭矩传感器11安装于放置槽611中，并且扭矩传感器11的发射端与通信模块2通信连接。

参照图3，拟合曲线包括扭矩拟合曲线，数据平均值包括扭矩平均值。扭矩传感器11将采集的扭矩值通过通信模块2发送至远程控制平台3，远程控制平台3采用最小二乘法对扭矩值进行拟合，并绘制对应的扭矩拟合曲线。用扭矩拟合曲线在预设时间段内的定积分除以预设时间段的区间长度，其结果值为扭矩平均值。其中，预设时间段可以设置为10分钟，本申请每隔10分钟计算一次数据平均值。

本实施例中，预设数据库4包括扭矩数据库41，扭矩数据库41中的数据值区间为扭矩值区间。远程控制平台3与扭矩数据库41通信连接，将扭矩平均值与扭矩数据库41中的扭矩值区间进行匹配，并判断扭矩平均值是否匹配成功。

具体的，例如，扭矩数据库41中储存有（C，E] 、（E，G] 和（G，I] 三个扭矩值区间，其中，扭矩值区间（C，E]对应的添加量值为c，扭矩值区间（E，G] 对应的添加量值为e，扭矩值区间（G，I] 对应的添加量值为g。

若扭矩平均值为K，其不属于扭矩数据库41中任一个扭矩值区间，则说明扭矩平均值匹配失败。

若扭矩平均值为E，属于（E，G]的扭矩值区间，则说明扭矩平均值匹配成功。

参照图3和图5，本实施例中，数据值还包括转速值，传感器1还包括用于采集传动轴61的转速值的转速传感器12，转速传感器12可采用无需外接电源的齿轮转速传感器12。减速机6朝向搅拌筒5的一侧面固定连接有安装板7，其连接方式可以为焊接。转速传感器12安装于安装板7上，并且传动轴61上固定连接有与转速传感器12配合使用的齿圈612，齿圈612与传动轴61之间的连接方式可以为焊接，齿圈612与传动轴61也可以为一体式结构。转速传感器12的发射端与通信模块2通信连接。

参照图3，拟合曲线还包括转速拟合曲线，数据平均值还包括转速平均值。转速传感器12将采集的转速值通过通信模块2发送至远程控制平台3，远程控制平台3采用最小二乘法对转速值进行拟合，并绘制对应的转速拟合曲线。用转速拟合曲线在预设时间段内的定积分除以预设时间段的区间长度，其结果值为转速平均值。

本实施例中，预设数据库4还包括转速数据库42，转速数据库42中的数据值区间为转速值区间。远程控制平台3与转速数据库42通信连接，将转速平均值与转速数据库42中的转速值区间进行匹配，并判断转速平均值是否匹配成功，其具体的匹配方法与上述中判断扭矩平均值是否匹配成功的方法一样，在此不再赘述。

参照图4和图6，搅拌筒5的侧壁上固定连接有搅拌叶51，在搅拌筒5转动过程中，搅拌叶51对搅拌筒5中的混凝土进行搅拌。当搅拌筒5内混凝土的性质发生变化时，混凝土对搅拌叶51施加的压力也随之改变。例如，当混凝土较为粘稠时，对于混凝土的搅拌相对费力，相应的，搅拌叶51承受的压力值会升高。因此通过压力值也能够反映出混凝土的性质，从而便于确定外加剂添加量。

参照图3和图6，本实施例中，数据值还包括压力值，传感器1还包括用于采集搅拌叶51的压力值的压力传感器13，压力传感器13安装于搅拌叶51上，并且压力传感器13的发射端与通信模块2通信连接。

参照图6和图7，搅拌筒5的外侧壁上安装有供电电池8，压力传感器13的电源线131穿设于搅拌筒5的侧壁后与供电电池8电连接。

为降低混凝土在搅拌过程中对电源线131造成的损坏，搅拌筒5的内壁与压力传感器13之间固定连接有保护电源线131的保护管道9，电源线131位于保护管道9中。为保护供电电池8，搅拌筒5的外壁上固定连接有密封的保护罩10，保护罩10具有防尘和防雨的作用，保护罩10可以采用绝缘材料制造而成，以减少供电电池8对压力传感器13进行供电的影响。

参照图3，拟合曲线还包括压力拟合曲线，数据平均值还包括压力平均值。压力传感器13将采集的压力值通过通信模块2发送至远程控制平台3，远程控制平台3采用最小二乘法对压力值进行拟合，并绘制对应的压力拟合曲线。用压力拟合曲线在预设时间段内的定积分除以预设时间段的区间长度，其结果值为压力平均值。

本实施例中，预设数据库4还包括压力数据库43，压力数据库43中的数据值区间为压力值区间。远程控制平台3与压力数据库43通信连接，将压力平均值与压力数据库43中的压力值区间进行匹配，并判断压力平均值是否匹配成功，其具体的匹配方法与上述中判断扭矩平均值是否匹配成功的方法一样，在此不再赘述。

当扭矩平均值、转速平均值或压力平均值匹配成功时，均输出一个正常信号。

当扭矩平均值、转速平均值或压力平均值匹配失败时，均输出一个异常信号。

初始添加量值包括第一添加量值、第二添加量值和第三添加量值。当扭矩平均值、转速平均值和压力平均值均匹配成功即收到三个正常信号时，则表示数据平均值匹配成功，此时的混凝土性质较差，需要添加外加剂，将扭矩平均值所属的扭矩值区间对应的添加量值判定为第一添加量值，将转速平均值所属的转速值区间对应的添加量值判定为第二添加量值，将压力平均值所属的压力值区间对应的添加量值判定为第三添加量值。

将获取的第一添加量值、第二添加量值和第三添加量值的平均值作为外加剂添加量值。

当扭矩平均值、转速平均值和压力平均值中有任一个或多个匹配失败即接收到至少一个异常信号时，则表示数据平均值匹配失败，说明此时混凝土性质良好，无需添加外加剂，返回远程控制平台3实时接收数据值，并绘制相应的拟合曲线的步骤，更新拟合曲线，然后计算下一预设时间段的数据平均值。

可选的，数据平均值匹配失败的条件也可以为扭矩平均值、转速平均值和压力平均值均匹配失败；数据平均值匹配成功的条件可以为扭矩平均值、转速平均值和压力平均值中有任一项或多项匹配成功。

参照图3，进一步地，增设用于对添加量进行修改的第一修改模块14。例如，经后期实验获取了更加准确的扭矩值区间（E，G]对应的添加量e+，将原添加量值e修改为e+。

增设用于对数据值区间进行修改的第二修改模块15。例如，经后期实验将扭矩值区间（C，E]细分为扭矩值区间（C，D]和扭矩值区间（D，E]，扭矩值区间（C，D] 对应的添加量依旧为c，扭矩值区间（D，E]对应的添加量确定为d。

通过第一修改模块14和第二修改模块15对预设数据库4进行不断的更新和完善，能够提高确定混凝土性质是否良好的准确性和确定外加剂添加量的准确性。

一种搅拌车内物料性质判断处理装置的实施原理为：

扭矩传感器11实时采集传动轴61的扭矩值并通过通信模块2发送至远程控制平台3；远程控制平台3通过扭矩值计算得出预设时间段内的扭矩平均值；将扭矩平均值与扭矩数据库41中的扭矩值区间进行匹配。

转速传感器12实时采集传动轴61的转速值并通过通信模块2发送至远程控制平台3；远程控制平台3通过转速值计算得出预设时间段内的转速平均值；将转速平均值与转速数据库42中的转速值区间进行匹配。

压力传感器13实时采集搅拌叶51的压力值并通过通信模块2发送至远程控制平台3；远程控制平台3通过压力值计算得出预设时间段内的压力平均值；将压力平均值与压力数据库43中的压力值区间进行匹配。

当扭矩平均值、转速平均值和压力平均值均匹配成功时，说明此时的混凝土性质较差，需要添加外加剂，将匹配成功的数据值区间对应的添加量值判定为初始添加量值，从而获取第一添加量值、第二添加量值和第三添加量值。

将获取的第一添加量值、第二添加量值和第三添加量值的平均值作为外加剂添加量值。

当扭矩平均值、转速平均值和压力平均值中有任一个或多个匹配失败时，说明此时混凝土性质良好，无需添加外加剂，远程控制平台3继续接收扭矩值、转速值和压力值，然后计算下一预设时间段的数据平均值。

上述实施例提供的方法中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种搅拌车内物料性质判断处理装置，通过前述对一种搅拌车内物料性质判断处理方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中的一种搅拌车内物料性质判断处理装置的实施方法，为了说明书的简洁，在此不再详述。