1道路工程施工質(zhì)量管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用

道路工程施工質(zhì)量管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用摘要：基于道路工程施工質(zhì)量管控系統(tǒng)對(duì)瀝青混合料從拌和生產(chǎn)到現(xiàn)場(chǎng)施工的全過程進(jìn)行管控，采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)、RFID射頻技術(shù)對(duì)瀝青混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓過程的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過4G網(wǎng)絡(luò)上傳至云端服務(wù)器進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，對(duì)不合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)報(bào)警，通過短信反饋給用戶，達(dá)到對(duì)瀝青路面施工質(zhì)量的實(shí)時(shí)管控。關(guān)鍵詞：瀝青混合料；施工質(zhì)量；系統(tǒng)設(shè)引言近年來，我國(guó)道路工程建設(shè)規(guī)模發(fā)展迅速，大部分路面采用瀝青混凝土路面。經(jīng)過多年道路施工實(shí)踐以及對(duì)瀝青混凝土路面的研究，道路施工技術(shù)日益完善，道路施工質(zhì)量越來越高，但施工過程中依舊會(huì)出現(xiàn)不規(guī)范、不達(dá)標(biāo)的問題，都會(huì)引起路面的早期破壞現(xiàn)象。因此，有必要將瀝青路面施工過程信息化，對(duì)道路施工過程進(jìn)行全程管控，實(shí)時(shí)采集路面施工質(zhì)量數(shù)據(jù)，對(duì)不符合規(guī)范的施工過程進(jìn)行調(diào)整，保證道路工程質(zhì)量。為保證道路工程施工質(zhì)量，本文設(shè)計(jì)了一套道路工程施工質(zhì)量管控系統(tǒng)，使用傳感器技術(shù)對(duì)瀝青混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪以及碾壓過程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過無線傳輸技術(shù)上傳數(shù)據(jù)到云端服務(wù)器進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，將不符合規(guī)范的施工質(zhì)量數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給業(yè)主、監(jiān)理以及施工單位，三方合作及時(shí)糾正不規(guī)范的施工過程，提升施工控制水平，保證瀝青路面施工穩(wěn)定進(jìn)行。1道路工程施工質(zhì)量管控系統(tǒng)架構(gòu)本系統(tǒng)的監(jiān)管平臺(tái)分為三個(gè)部分：數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)處理云中心以及客戶服務(wù)中心。利用傳感技術(shù)，通過數(shù)據(jù)采集儀對(duì)瀝青路面施工的原材料生產(chǎn)過程、運(yùn)輸過程、攤鋪和碾壓過程中影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，再通過無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆浦行模谠浦行膶?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，若實(shí)際生產(chǎn)施工參數(shù)與設(shè)計(jì)要求值存在誤差，則系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并及時(shí)反饋給客戶服務(wù)中心，或以短信的形式發(fā)送至移動(dòng)終端，提醒項(xiàng)目管理者進(jìn)行處理。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。2設(shè)計(jì)原則2.1實(shí)時(shí)性本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)原材料監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和施工全過程的實(shí)時(shí)記錄，遠(yuǎn)程對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)管理，進(jìn)而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)時(shí)糾偏，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。2.2動(dòng)態(tài)化本系統(tǒng)運(yùn)用動(dòng)態(tài)化管控方法，借助軟件云平臺(tái)和傳感器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)瀝青路面施工過程中生產(chǎn)后場(chǎng)和施工前場(chǎng)關(guān)鍵指標(biāo)的自動(dòng)化采集、分析、評(píng)價(jià)及預(yù)警的管控。2.3高精度在本系統(tǒng)中，拌和站、運(yùn)輸車輛、攤鋪機(jī)上均安裝了RFID射頻識(shí)別設(shè)備以及高精度的GPS系統(tǒng)，可以精確定位施工機(jī)具的位置，并準(zhǔn)確識(shí)別運(yùn)輸車、攤鋪機(jī)內(nèi)的材料信息。2.4智能化在本系統(tǒng)的瀝青混合料壓實(shí)質(zhì)量監(jiān)管模塊中，運(yùn)用了智能的壓實(shí)管控技術(shù)，對(duì)通過車載感應(yīng)器的壓路機(jī)發(fā)出的信息進(jìn)行采集和分析，第一時(shí)間將壓實(shí)質(zhì)量以簡(jiǎn)單易懂的畫面導(dǎo)航形式反饋到壓路機(jī)駕駛艙的電子屏幕上，為操作手進(jìn)行智能壓實(shí)導(dǎo)航，從而避免了漏壓、過壓等問題的發(fā)生。2.5安全性本系統(tǒng)將采集到的生產(chǎn)、施工數(shù)據(jù)保存在經(jīng)過加密保護(hù)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，不易丟失、不易被篡改。另外，在原材料運(yùn)輸過程中，運(yùn)輸車輛通過GPS定位設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位，避免運(yùn)輸過程中原材料缺失。3管控內(nèi)容本系統(tǒng)的管控對(duì)象為瀝青混合料從拌和生產(chǎn)到現(xiàn)場(chǎng)施工的全過程。管控內(nèi)容與關(guān)鍵指標(biāo)如表1所示。當(dāng)指標(biāo)產(chǎn)生異常，超出規(guī)范范圍，本系統(tǒng)將會(huì)報(bào)警，及時(shí)報(bào)告用戶。4系統(tǒng)功能4.1拌和站生產(chǎn)監(jiān)管拌和站生產(chǎn)監(jiān)管包括水泥穩(wěn)定碎石拌和站監(jiān)管系統(tǒng)和瀝青混合料拌和站監(jiān)管系統(tǒng)，主要功能是對(duì)水泥穩(wěn)定碎石拌和站的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及對(duì)瀝青混合料拌和站的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控。水泥穩(wěn)定碎石拌和站監(jiān)管系統(tǒng)主要監(jiān)管：水泥添加比例是否達(dá)標(biāo)、骨料配比是否合格、每日產(chǎn)量及總產(chǎn)量。瀝青混合料拌和站監(jiān)管系統(tǒng)主要對(duì)以下數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行分析反饋：熱料倉(cāng)配合比是否符合試驗(yàn)通過率、油石比是否符合設(shè)計(jì)范圍、混合料溫度是否合格以及分析實(shí)時(shí)生產(chǎn)級(jí)配曲線。4.2路面施工監(jiān)管路面施工監(jiān)管包括瀝青混合料運(yùn)輸過程監(jiān)控系統(tǒng)、瀝青混合料攤鋪質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)以及瀝青混合料壓實(shí)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，主要功能是對(duì)瀝青混合料的運(yùn)輸過程、瀝青混合料的攤鋪及碾壓的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)控。瀝青混合料運(yùn)輸過程監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)運(yùn)輸車輛進(jìn)行身份信息采集，可以監(jiān)控運(yùn)輸材料的出站信息、運(yùn)輸軌跡以及攤鋪過程，為材料質(zhì)量追蹤提供了數(shù)據(jù)支撐。所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控并存儲(chǔ)，出現(xiàn)運(yùn)輸車超出電子圍欄或異常停車等問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)預(yù)警，可以實(shí)時(shí)采集糾偏措施。瀝青混合料攤鋪碾壓監(jiān)管作為路面施工質(zhì)量管理的重要組成部分，負(fù)責(zé)前場(chǎng)施工工藝的全管理。瀝青混合料攤鋪質(zhì)量和壓實(shí)質(zhì)量監(jiān)管系統(tǒng)的主要功能如下：（1）將所有攤鋪機(jī)（壓路機(jī)）作為整體，統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)；（2）針對(duì)攤鋪過程、壓實(shí)過程進(jìn)行不同的工藝處理，并對(duì)壓路機(jī)操作手提供實(shí)時(shí)導(dǎo)航輔助；（3）軟件云平臺(tái)記錄和展示攤鋪碾壓過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，提供攤鋪溫度、速度、位置及壓實(shí)遍數(shù)、溫度、速度、軌跡后臺(tái)查看，為質(zhì)量回溯提供數(shù)據(jù)支撐。4.3遠(yuǎn)程可視化管控本系統(tǒng)采用了B/S結(jié)構(gòu)，相比于傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)，以Web技術(shù)為基礎(chǔ)的B/S結(jié)構(gòu)更為先進(jìn)，該技術(shù)無須安裝單機(jī)客戶端，數(shù)據(jù)訪問通過云服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。用戶通過手機(jī)或電腦上的網(wǎng)頁瀏覽器，輸入網(wǎng)址、登錄名和密碼，即可查看施工數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程質(zhì)量的遠(yuǎn)程管理。4.4施工質(zhì)量預(yù)警瀝青路面施工過程中需要采集的數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)管理任務(wù)沉重。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)能夠有效地管理和存儲(chǔ)多方采集的數(shù)據(jù)，并對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，及時(shí)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，將實(shí)際數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)相比較，對(duì)超標(biāo)的數(shù)據(jù)及時(shí)報(bào)警并通過短信方式反饋給業(yè)主、監(jiān)理以及施工單位，三方及時(shí)對(duì)生產(chǎn)施工作出調(diào)整，保證生產(chǎn)施工質(zhì)量。5社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益道路工程施工質(zhì)量管控系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用相關(guān)傳感設(shè)備，實(shí)現(xiàn)瀝青路面施工過程中關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，無線傳輸至云平臺(tái)，通過大數(shù)據(jù)算法分析、評(píng)價(jià)形成相關(guān)決策，伴有預(yù)警功能，對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)進(jìn)行全方位監(jiān)控，構(gòu)成實(shí)時(shí)監(jiān)控、及時(shí)糾偏的質(zhì)量控制模式，實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量管控的目標(biāo)，提高了信息化水平，為后期路面養(yǎng)護(hù)提供了數(shù)據(jù)參考，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（1）提高施工質(zhì)量。系統(tǒng)采集施工質(zhì)量數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)際數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差時(shí)，通過預(yù)警短信的方式通知相關(guān)質(zhì)量管理人員，可以及時(shí)改正施工參數(shù)，提高工程施工質(zhì)量。（2）提高施工效率。通過對(duì)施工過程關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集，實(shí)時(shí)分析質(zhì)量情況和施工進(jìn)度，從而及時(shí)調(diào)整施工計(jì)劃和進(jìn)度方案，提高施工效果。（3）保障項(xiàng)目進(jìn)度。系統(tǒng)云平臺(tái)具有進(jìn)度展示功能，可以自動(dòng)生成項(xiàng)目進(jìn)度統(tǒng)計(jì)表，當(dāng)出現(xiàn)進(jìn)度延誤時(shí)進(jìn)行預(yù)警，項(xiàng)目管理人員可以隨時(shí)檢查進(jìn)度情況，從而保證施工進(jìn)度。（4）施工質(zhì)量追溯。所有施工數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)后期路面出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，可以隨時(shí)查看施工過程數(shù)據(jù)，判斷出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。6結(jié)論（1）本文設(shè)計(jì)了一套道路工程施工質(zhì)量管控系統(tǒng)，本系統(tǒng)對(duì)瀝青混合料的拌和生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，實(shí)時(shí)反饋給客戶，實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工質(zhì)量的有效管控。（2）本系統(tǒng)在管控指標(biāo)發(fā)生異常時(shí)及時(shí)通知業(yè)主、監(jiān)理以及施工單位進(jìn)行調(diào)整，有效避免了瀝青路面因施工質(zhì)量問題造成早期破壞。參考文獻(xiàn)：[1]交通部公路科學(xué)研究所.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范：JTGF40—2004[S].北京：人民交通出版社，2004.[2]李金海.瀝青路面的信息化施工[J].中外公路，2002，22（4）：22-23.[3]董剛，劉義彬，鄭南翔.瀝青路面施工過程質(zhì)量信息實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].公路交通科技，2015，32（11）：27-32.[4]