(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211238014.8 (22)申请日 2022.10.11 (71)申请人 鼎邦智联 （北京） 科技有限公司 地址 100086 北京市海淀区农大南路1号院 2号楼2层办公B-210 (72)发明人 常瑞君　袁奥　 (74)专利代理 机构 北京文苑专利代理有限公司 11516 专利代理师 于利晓 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种水泥混凝 土配合比设计方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种水泥混凝土配合比设计 方法及系统， 该方法包括： 通过全息三维摄像获 取砂石的实际体积， 进行三维建模； 根据建立的 模型， 模拟各因子级配和比例； 根据各因子级配 和比例、 历史实测砼性能数据、 外加剂、 掺合剂数 据， 训练神经网络模型； 将新的拌合砼的砂石和 参数输入训练后的神经网络模型， 训练后的神经 网络模型输出推荐的配合比； 将推荐的配合比输 入砼搅拌机械设备中， 控制搅拌的进料； 出炉后， 检测砼性能数据， 将性能数据作为新一轮拌合的 样本数据。 本发 明实现了精准地 设计水泥混凝土 配合比， 能够满足大体积砼、 高性能砼以及特殊 要求的砼对配合比设计的需要。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115510541 A 2022.12.23 CN 115510541 A 1.一种水泥混凝 土配合比设计方法， 其特 征在于， 包括： 通过全息三维摄 像获取砂石的实际体积， 进行三维建模； 根据建立的模型， 模拟各因子级配和比例； 根据各因子级配和比例、 历史实测砼性能数据、 外加剂、 掺合剂数据， 训练神经网络模 型； 将新的拌合砼的砂石和 参数输入训练后的神经网络模型， 所述训练后的神经网络模型 输出推荐的配合比； 将推荐的配合比输入砼搅拌机 械设备中， 控制搅拌的进料； 出炉后， 检测砼性能数据， 将所述 性能数据作为 新一轮拌合的样本数据。 2.根据权利要求1所述水泥混凝土配合比设计方法， 其特征在于， 通过全息三维摄像获 取砂石的实际体积， 进行三维建模， 包括： 对进入检测设备的每一粒砂进行全息三维摄像， 并进行三维建模， 获取每一粒砂的实 际体积， 根据砂的实际体积， 确定砂的大小 级别。 3.根据权利要求1或2所述水泥混凝土配合比设计方法， 其特征在于， 根据建立的模型， 模拟各因子级配和比例， 包括： 根据最大密度理论、 不干涉理论， 即密度最大， 体积不增加时， 为最优配合原则， 以此原 则为基础， 根据不同的砼级别、 全息三维摄像进 行的三维模拟、 收集的不同级别的砂 石体积 以及外加剂、 外掺料， 进行配合比模拟。 4.根据权利要求1或2所述水泥混凝土配合比设计方法， 其特征在于， 根据建立的模型， 模拟各因子级配和比例， 包括： 通过全息三维摄 像实时模拟每一个砂石的实际空间大小； 计算每一粒砂石的实际体积， 建立 三维模型； 利用所述 三维模型， 以最大密度理论和不干涉理论 为基础， 将砂石虚拟推积在一 起； 计算虚拟砂石堆积在一 起的堆积体积； 通过实际体积和堆积体积， 在堆积体积孔隙全部密实的情况下， 计算可填充的填充物 体积； 通过填充体积和配合比， 计算各种因子比例。 5.根据权利要求1或2所述水泥混凝土配合比设计方法， 其特征在于， 根据各因子级配 和比例、 历史实测砼性能数据、 外加剂、 掺合剂数据， 训练神经网络模 型； 将新的拌合砼的砂 石和参数输入训练后的神经网络模型， 所述训练后的神经网络模型输出推荐的配合比； 包 括： 确定输入参数： 水泥用量、 砂石骨料各等级的用量、 砂石骨料含水量和含泥量、 水用量、 水的杂质量、 添加剂用量、 拌合时间、 拌合温度、 拌合能量消耗、 塌落度； 根据最后预测的误差产生的可能性， 对输入参数赋以不同的初始化权重， 总的权重为 1； 确定样本： 所有历史上已经拌合的砼及其实验测出的强度数据； 根据这些历史已经拌合的数据的预测数据和实验数据建立 误差代价 函数； 构建神经网络模型； 通过神经网络模型进行最优化计算， 直到收敛到要求 值； 收敛结束， 确定最优化的神经网络各层的权 重；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115510541 A 2通过各层的权重和新的拌合砼的砂石和输入参数， 预测此批砼的强度， 并根据此强度 选择各种原料的体积或重量比例， 选择拌合 参数。 6.根据权利要求1或2所述水泥混凝土配合比设计方法， 其特征在于， 出炉后， 检测砼性 能数据， 将所述性能数据作为新一轮拌合的样本数据， 包括:出炉后， 进行塌落度测量和试 验块保养后实验检测， 所测得的实验数据作为 新一轮拌合的样本数据。 7.一种水泥混凝 土配合比设计系统， 其特 征在于， 包括： 建模单元， 用于通过全息三维摄 像获取砂石的实际体积， 进行三维建模； 模拟单元， 用于根据建立的模型， 模拟各因子级配和比例； 推荐单元， 用于根据各因子级配和比例、 历史实测砼性能数据、 外加剂、 掺合剂数据， 训 练神经网络模型； 将新的拌合砼的砂石和参数输入训练后的神经网络模型， 所述训练后的 神经网络模型输出推荐的配合比； 控制单元， 用于将推荐的配合比输入砼搅拌机 械设备中， 控制搅拌的进料； 检测单元， 用于出炉后， 检测砼性能数据， 将所述性能数据作为新一轮拌合的样本数 据。 8.根据权利要求7 所述水泥混凝 土配合比设计系统， 其特 征在于， 建模单 元用于： 对进入检测设备的每一粒砂进行全息三维摄像， 并进行三维建模， 获取每一粒砂的实 际体积， 根据砂的实际体积， 确定砂的大小 级别。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器执 行时实现所述权利要求1 ‑6中任一项所述方法的步骤。 10.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现所述权利要求 1‑6中任一项 所述方 法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115510541 A 3