信息化控制在混凝土試驗(yàn)中的應(yīng)用

預(yù)拌混凝土攪拌站試驗(yàn)室肩負(fù)著保證出廠(chǎng)混凝土質(zhì)量的責(zé)任，對(duì)試驗(yàn)環(huán)境有特定的溫度和濕度要求，而作為非勻質(zhì)性材料，混凝土存在著許多不確定性，必須有一個(gè)相對(duì)固定的試驗(yàn)環(huán)境。1、攪拌站試驗(yàn)室對(duì)溫度和濕度的要求目前實(shí)現(xiàn)溫濕度控制的設(shè)備主要是空調(diào)和加濕器，將試驗(yàn)過(guò)程溫濕度控制在可控范圍內(nèi)?；炷翑嚢枵驹囼?yàn)室主要工作場(chǎng)所的溫濕度要求及對(duì)應(yīng)記錄頻次見(jiàn)表1。表1預(yù)拌混凝土攪拌站試驗(yàn)室主要場(chǎng)所為提高產(chǎn)品質(zhì)量，全程監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制是溫濕度控制的發(fā)展方向。云存儲(chǔ)的便捷、通信技術(shù)的發(fā)展、手機(jī)使用的普及使這些功能的實(shí)現(xiàn)成為可能。2、混凝土試驗(yàn)室溫濕度控制改進(jìn)思路當(dāng)前，預(yù)拌混凝土企業(yè)試驗(yàn)室采用的溫濕度監(jiān)控方法無(wú)法適應(yīng)發(fā)展的需求，需借助科技手段，學(xué)習(xí)和借鑒其他行業(yè)的做法，將其打造為企業(yè)內(nèi)部技術(shù)質(zhì)量數(shù)據(jù)中心，逐步實(shí)現(xiàn)預(yù)拌混凝土企業(yè)試驗(yàn)室信息化管理。采用其他行業(yè)成熟的技術(shù)手段，投入不多即可取得一定的效果。2.1技術(shù)路線(xiàn)采用傳感器探頭不間斷地測(cè)量試驗(yàn)室環(huán)境溫濕度，其中溫度測(cè)量范圍為–20℃~70℃，測(cè)量精度為±0.2℃，分辨率為0.1℃；濕度測(cè)量范圍為0~100%RH，測(cè)量精度為±2%RH，分辨率為0.1%RH。與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求不沖突，計(jì)量精度可滿(mǎn)足要求。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，設(shè)備可將測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸并存儲(chǔ)在云數(shù)據(jù)平臺(tái)，登錄網(wǎng)頁(yè)和手機(jī)App即可查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、報(bào)警記錄和歷史記錄等。設(shè)備支持離線(xiàn)記錄功能，斷網(wǎng)時(shí)也可正常監(jiān)測(cè)并記錄數(shù)據(jù)，聯(lián)網(wǎng)后自動(dòng)上報(bào)至云數(shù)據(jù)平臺(tái)。建立設(shè)備感應(yīng)、無(wú)線(xiàn)傳輸、云存儲(chǔ)和手機(jī)（人）響應(yīng)的管理系統(tǒng)（圖1），依靠云服務(wù)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)更加安全方便。設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，可通過(guò)手機(jī)提醒相關(guān)人員進(jìn)行協(xié)調(diào)，但目前設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)設(shè)置工作暫未開(kāi)展。圖1信息化升級(jí)管理示意2.2工作流程在有溫度、濕度要求的場(chǎng)所安裝無(wú)線(xiàn)溫度、濕度記錄儀和路由器，可以自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行云存儲(chǔ)并傳遞給預(yù)先設(shè)置的移動(dòng)端、客戶(hù)端和集中顯示端進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。設(shè)備自帶存儲(chǔ)功能，斷電時(shí)仍可記錄數(shù)據(jù)，恢復(fù)供電后自動(dòng)補(bǔ)齊，可大幅降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率。手機(jī)App具備報(bào)警功能，數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況確定。2.3應(yīng)用優(yōu)勢(shì)試驗(yàn)人員在手機(jī)安裝程序后即可實(shí)現(xiàn)溫、濕度監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程控制，實(shí)時(shí)在線(xiàn)，實(shí)時(shí)提醒，歷史數(shù)據(jù)可追溯，有利于培養(yǎng)試驗(yàn)人員良好的工作習(xí)慣，提高工作質(zhì)量。但其缺點(diǎn)是對(duì)所用手機(jī)配置有要求，試驗(yàn)人員需具備一定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。目前試驗(yàn)室的混凝土成型室、混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室、水泥室、水泥標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱、膨脹劑養(yǎng)護(hù)箱、水泥養(yǎng)護(hù)水槽、外加劑室溫度、礦粉室濕度8種溫、濕度需由試驗(yàn)人員進(jìn)行觀(guān)察和手工記錄，測(cè)溫項(xiàng)目至少13項(xiàng)，記錄頻次為1~2次/d。為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級(jí)換代，需購(gòu)置無(wú)線(xiàn)溫、濕度記錄儀，無(wú)線(xiàn)路由器等。信息化升級(jí)后，總計(jì)可節(jié)省時(shí)間70~105?min/d，僅簽字和裝訂工作需由試驗(yàn)人員完成，其余項(xiàng)目均可通過(guò)設(shè)備完成。試驗(yàn)人員回歸試驗(yàn)工作，試驗(yàn)以外的記錄則交由軟件系統(tǒng)或通過(guò)加裝設(shè)備來(lái)完成。3、實(shí)施方案及效果3.1設(shè)備及相關(guān)配件設(shè)備明細(xì)及參數(shù)要求見(jiàn)表2。表2信息化溫濕度控制設(shè)備明細(xì)3.2儀器安裝及附屬設(shè)施在滿(mǎn)足工作要求的前提下，選擇安裝位置、角度，并盡量減少無(wú)線(xiàn)溫、濕度記錄儀的數(shù)量，需綜合考慮測(cè)量效果最好、受外部干擾最小、便于維修更換等因素。3.3實(shí)施效果3.3.1實(shí)時(shí)監(jiān)控采取以下方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示：（1）在經(jīng)授權(quán)的試驗(yàn)人員的手機(jī)中展示；（2）在無(wú)線(xiàn)溫、濕度記錄儀的顯示屏讀取數(shù)據(jù)；（3）在試驗(yàn)室固定位置安裝顯示設(shè)備，顯示內(nèi)容包括時(shí)間、地點(diǎn)、溫、濕度數(shù)值等。正常顯示顏色為藍(lán)色，異常顯示為紅色。實(shí)例照片如圖2所示。圖2移動(dòng)端顯示實(shí)例（計(jì)算機(jī)截圖）3.3.2異常報(bào)警報(bào)警包括App報(bào)警、電話(huà)報(bào)警、郵件報(bào)警、短信報(bào)警和網(wǎng)頁(yè)報(bào)警等5種方式。綁定相關(guān)人員查找設(shè)備報(bào)警信息，設(shè)置溫、濕度報(bào)警上下限，當(dāng)環(huán)境溫、濕度不滿(mǎn)足要求時(shí)，系統(tǒng)可收取設(shè)備報(bào)警信息，通過(guò)手機(jī)App推送和網(wǎng)頁(yè)報(bào)警2種方式告知有關(guān)人員并生成記錄，以便及時(shí)采取措施進(jìn)行處置（圖3）。圖3客戶(hù)端報(bào)警實(shí)例（計(jì)算機(jī)截圖）3.3.3溫度、濕度記錄存儲(chǔ)系統(tǒng)能存儲(chǔ)的記錄容量為5萬(wàn)組溫、濕度數(shù)據(jù)，記錄時(shí)間間隔1?h，存儲(chǔ)時(shí)間5.7年，數(shù)據(jù)存滿(mǎn)后新數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)覆蓋舊數(shù)據(jù)，也可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出后繼續(xù)存儲(chǔ)。3.3.4溫度、濕度記錄樣式及數(shù)據(jù)導(dǎo)出目前監(jiān)控記錄表格與現(xiàn)有記錄表格的內(nèi)容尚有差別，需加以改進(jìn)。由多臺(tái)設(shè)備記錄的數(shù)據(jù)可同時(shí)導(dǎo)出，導(dǎo)出格式有Excel和PDF

2種。4、結(jié)束語(yǔ)（1）對(duì)混凝土試驗(yàn)室進(jìn)行信息化升級(jí)可實(shí)現(xiàn)人在工作中的角色轉(zhuǎn)換，剝離一些工作內(nèi)容，減少人為干預(yù)，改變工作習(xí)慣，使人由“執(zhí)行者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤绊憫?yīng)者”。（2）為最大化利用設(shè)備，通過(guò)優(yōu)化測(cè)量區(qū)域及擺放位置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)所溫、濕度的監(jiān)控；應(yīng)選擇合適的顯示設(shè)備擺放位置，以方便使用。（3）目前信息化升級(jí)設(shè)備與現(xiàn)有設(shè)備暫時(shí)并行使