信息化控制在混凝土試驗中的應(yīng)用

預(yù)拌混凝土攪拌站試驗室肩負著保證出廠混凝土質(zhì)量的責任，對試驗環(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，必須有一個相對固定的試驗環(huán)境。1、攪拌站試驗室對溫度和濕度的要求目前實現(xiàn)溫濕度控制的設(shè)備主要是空調(diào)和加濕器，將試驗過程溫濕度控制在可控范圍內(nèi)?；炷翑嚢枵驹囼炇抑饕ぷ鲌鏊臏貪穸纫蠹皩?yīng)記錄頻次見表1。表1預(yù)拌混凝土攪拌站試驗室主要場所為提高產(chǎn)品質(zhì)量，全程監(jiān)控和遠程控制是溫濕度控制的發(fā)展方向。云存儲的便捷、通信技術(shù)的發(fā)展、手機使用的普及使這些功能的實現(xiàn)成為可能。2、混凝土試驗室溫濕度控制改進思路當前，預(yù)拌混凝土企業(yè)試驗室采用的溫濕度監(jiān)控方法無法適應(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，逐步實現(xiàn)預(yù)拌混凝土企業(yè)試驗室信息化管理。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)路線采用傳感器探頭不間斷地測量試驗室環(huán)境溫濕度，其中溫度測量范圍為–20℃~70℃，測量精度為±0.2℃，分辨率為0.1℃；濕度測量范圍為0~100%RH，測量精度為±2%RH，分辨率為0.1%RH。與現(xiàn)行標準規(guī)范要求不沖突，計量精度可滿足要求。通過互聯(lián)網(wǎng)，設(shè)備可將測量數(shù)據(jù)實時傳輸并存儲在云數(shù)據(jù)平臺，登錄網(wǎng)頁和手機App即可查看實時數(shù)據(jù)、實時曲線、報警記錄和歷史記錄等。設(shè)備支持離線記錄功能，斷網(wǎng)時也可正常監(jiān)測并記錄數(shù)據(jù)，聯(lián)網(wǎng)后自動上報至云數(shù)據(jù)平臺。建立設(shè)備感應(yīng)、無線傳輸、云存儲和手機（人）響應(yīng)的管理系統(tǒng)（圖1），依靠云服務(wù)器存儲數(shù)據(jù)更加安全方便。設(shè)備出現(xiàn)異常時，可通過手機提醒相關(guān)人員進行協(xié)調(diào)，但目前設(shè)備之間的聯(lián)動設(shè)置工作暫未開展。圖1信息化升級管理示意2.2工作流程在有溫度、濕度要求的場所安裝無線溫度、濕度記錄儀和路由器，可以自動采集數(shù)據(jù)，進行云存儲并傳遞給預(yù)先設(shè)置的移動端、客戶端和集中顯示端進行數(shù)據(jù)顯示。設(shè)備自帶存儲功能，斷電時仍可記錄數(shù)據(jù)，恢復(fù)供電后自動補齊，可大幅降低人工勞動強度，提高數(shù)據(jù)準確率。手機App具備報警功能，數(shù)量可根據(jù)實際情況確定。2.3應(yīng)用優(yōu)勢試驗人員在手機安裝程序后即可實現(xiàn)溫、濕度監(jiān)測遠程控制，實時在線，實時提醒，歷史數(shù)據(jù)可追溯，有利于培養(yǎng)試驗人員良好的工作習(xí)慣，提高工作質(zhì)量。但其缺點是對所用手機配置有要求，試驗人員需具備一定的計算機網(wǎng)絡(luò)知識。目前試驗室的混凝土成型室、混凝土標準養(yǎng)護室、水泥室、水泥標準養(yǎng)護箱、膨脹劑養(yǎng)護箱、水泥養(yǎng)護水槽、外加劑室溫度、礦粉室濕度8種溫、濕度需由試驗人員進行觀察和手工記錄，測溫項目至少13項，記錄頻次為1~2次/d。為實現(xiàn)產(chǎn)品升級換代，需購置無線溫、濕度記錄儀，無線路由器等。信息化升級后，總計可節(jié)省時間70~105?min/d，僅簽字和裝訂工作需由試驗人員完成，其余項目均可通過設(shè)備完成。試驗人員回歸試驗工作，試驗以外的記錄則交由軟件系統(tǒng)或通過加裝設(shè)備來完成。3、實施方案及效果3.1設(shè)備及相關(guān)配件設(shè)備明細及參數(shù)要求見表2。表2信息化溫濕度控制設(shè)備明細3.2儀器安裝及附屬設(shè)施在滿足工作要求的前提下，選擇安裝位置、角度，并盡量減少無線溫、濕度記錄儀的數(shù)量，需綜合考慮測量效果最好、受外部干擾最小、便于維修更換等因素。3.3實施效果3.3.1實時監(jiān)控采取以下方式對數(shù)據(jù)進行實時顯示：（1）在經(jīng)授權(quán)的試驗人員的手機中展示；（2）在無線溫、濕度記錄儀的顯示屏讀取數(shù)據(jù)；（3）在試驗室固定位置安裝顯示設(shè)備，顯示內(nèi)容包括時間、地點、溫、濕度數(shù)值等。正常顯示顏色為藍色，異常顯示為紅色。實例照片如圖2所示。圖2移動端顯示實例（計算機截圖）3.3.2異常報警報警包括App報警、電話報警、郵件報警、短信報警和網(wǎng)頁報警等5種方式。綁定相關(guān)人員查找設(shè)備報警信息，設(shè)置溫、濕度報警上下限，當環(huán)境溫、濕度不滿足要求時，系統(tǒng)可收取設(shè)備報警信息，通過手機App推送和網(wǎng)頁報警2種方式告知有關(guān)人員并生成記錄，以便及時采取措施進行處置（圖3）。圖3客戶端報警實例（計算機截圖）3.3.3溫度、濕度記錄存儲系統(tǒng)能存儲的記錄容量為5萬組溫、濕度數(shù)據(jù)，記錄時間間隔1?h，存儲時間5.7年，數(shù)據(jù)存滿后新數(shù)據(jù)會自動覆蓋舊數(shù)據(jù)，也可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出后繼續(xù)存儲。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。由多臺設(shè)備記錄的數(shù)據(jù)可同時導(dǎo)出，導(dǎo)出格式有Excel和PDF

2種。4、結(jié)束語（1）對混凝土試驗室進行信息化升級可實現(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，通過優(yōu)化測量區(qū)域及擺放位置，可實現(xiàn)對試驗場所溫、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）目前信息化升級設(shè)備與現(xiàn)有設(shè)備暫時并行使