交通工程质量实时监管系统.docx
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交通工程质量实时监管系统.docx
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交通工程质量实时监管系统
一、系统简介2
二、系统研发目的3
三、系统流程图4
四、具体功能模块5
4.1、监管系统平台5
4.2、监管系统6
4.2.1、混凝土监管6
4.2.2、沥青混凝土监管7
4.2.3、水泥稳定砂监管8
4.2.4、试验数据监管9
4.2.5、生产现场视频监控13
4.2.6、GPS运输监控模块13
4.2.7、实时预警平台15
4.3、数据系统16
4.3.1、实时报表系统16
4.3.2、历史台账系统17
4.3.3、用料数据分析17
4.3.4、其他生产数据分析18
4.3.5、误差分析18
4.3.6、产能分析18
4.3.7、成本核算19
4.4、办公系统19
4.4.1、信息平台19
4.4.2、公文平台19
4.4.3、监理申报20
4.5、后台管理20
4.5.1、人员管理20
4.5.2、参数管理20
五、系统特点20
交通工程质量实时监管系统
一、系统简介
利用基于Internet的数据交换软件,实时汇总各试验室、搅拌站上传的数据,建立一个覆盖所有标段的位于总站的数据库,便于建设单位、监理单位及相关管理人员及时掌握工程项目的质量检测数据(尤其是检测、配合比结果不合格的数据),强化交通工程项目实体质量监管的科学性和实效性。
试验过程实施监管:
通过建立实时试验过程监控系统,可实时对各分站的试验员操作试验机的过程进行实时监控。
实时对搅拌站生产过程监管:
通过建立实时搅拌站配合比过程监控系统,可实时对各分站的操作搅拌站生产的过程进行实时监控。
动态质量管控、预警:
总站人员通过对各试验室、搅拌站分站上报的数据进行统计分析、查询,可实时了解工程的质量动态,通过对历史数据挖掘,建立起相应的数据分析模型,可提供质量预警功能。
系统模型图
二、系统研发目的
混凝土是道路施工中最重要的材料之一,混凝土的好坏直接影响到路面质量,公路工程建设过程中混凝土的生产主要是采用现场混凝土搅拌站,根据实验室的配比数据进行投料生产。
然而因为场地因素、机械因素以及人为因素等原因,实际的配料比跟实验室提供的最佳配料比存在一定的差距,而不合格的混凝土往往要经过一段时间(如28天后)才能得出结论,导致这一段工期时间内的工程质量存在隐患,很难采取补救措施,返工则造成这一段时间的工程报废,提升了建筑成本,也拖延了工期。
现有的混凝土搅拌站生产控制系统都提供实时的配比数据,然而混凝土生产控制系统的独立工作性质,使其不具备联网功能,无法对数据进行上传。
因此监督人员需要对项目进行监管不得不采用跑现场的方式,跑现场无法对每盘混凝土都进行监管,也无法获得直观、详细、准确的信息,并且公路项目的部分工地地处偏远,很难到达现场,传统的监管方式费力费时却又无法获得有效的效果,获得的信息往往采用纸质记录,存在可修改性,也无法杜绝弄虚作假的行为。
为此,我公司在多年开发工程质量检测、监督信息系统的基础上,经过多方调研,在详细分析用户需求的基础上开发出本系统,以满足业主及政府管理部门对施工方及混凝土生产过程、运输及使用进行严格有效监督和管理的迫切希望。
系统组成图
三、系统流程图
系统工作流程图
四、具体功能模块
4.1、监管系统平台
监管系统平台作为系统的核心部分,如同砧木一样为其他模块提供依附之处,其主体功能负责调度其他各个模块进行工作,汇集其他模块采集的数据,作为数据的载体,也为各个模块提供计算及数据处理功能。
监管系统平台为用户提供一个可视化的用户界面,具有良好的可视化、简便化、人性化,拥有极强的用户友好性,为用户提供良好的操作界面,简洁的操作流程降低了系统的使用难度,提高了系统推广的广泛性。
登陆界面图
4.2、监管系统
4.2.1、混凝土监管
混凝土监管模块主要用于工地现场混凝土生产的原材料(砂石、水泥、掺合料和外加剂)的质量测定及混凝土配合比的计算,通过本公司的数据测控仪采集混凝土生产线上的称重配料仪的真实数据,并上传至监管系统平台。
工作人员即可通过监管系统平台实时查询每盘混凝土的配料比数据,实现远程监控。
因为配比数据是通过本公司的数据测控仪采集并上传,数据存在不可更改性,能有效杜绝配比数据作假的现象。
该模块对混凝土生产系统无任何要求,无需对混凝土生产系统进行任何改造,只需安装测控数据仪即可,获得的配比数据具有真实性、实时性、准确性等优点。
将上传的数据通过数据系统分析,可自动比对最佳配合比,对于不合格数据可通过信息平台向有关人员发送短信进行报警。
该模块的网络传输方式可选择ADSL或者3G,ADSL采用传统的上网手段,通过调制解调器连接到网络,具有资费低、可靠性高、速度稳定等优点,但在无网络接入的山区及偏远地区无法实施,并且存在实施时间过长的缺点。
3G则通过3G手机上网卡连接网络,具有网速快,实施时间短,数据实时性高等优点,能解决ADSL无法使用的山区及偏远地区,提高系统使用的灵活性,并且适合重复多次使用,但存在资费高的缺点。
数据测控仪模拟工作图
混凝土配比监控
4.2.2、沥青混凝土监管
沥青混凝土是一种高级路面材料,被广泛应用于公路工程建设中,沥青混凝土监管模块是在混凝土监管模块上进行改造升级而独立成为一个新的模块,在原有的配比数据监控和搅拌时间监控的基础上,增加了油石比监控及出料温度监控。
配比数据监控及搅拌时间监控与混凝土监管模块一致,采用数据测控仪进行采集。
油石比控制方面,沥青混凝土生产系统中配料称重仪也对沥青进行称重,沥青数据也可通过数据测控仪进行采集,因此在配比数据上增加沥青一项,提交到监管系统平台,通过计算同时生成配比数据及油石比数据,并生成直观的可视化图形,方便工作人员远程实时监管。
沥青油石比监控
出料温度控制部分存在两种方式,一是通过测控数据仪采集生产系统中的温度数据,具有实施简单、费用低的优点,但无法采集到实际出料口的温度,通过设置预警值,依旧能达到控制沥青出料温度的控制。
另一种方式则是通过在出料口加装红外线传感器,采集出料时沥青混凝土的实际温度及湿度,具有数据精确度高等优点,存在费用高,实施复杂等特点。
数据传输方式依旧存在ADSL和3G两种方式选择。
红外线传感器
4.2.3、水泥稳定砂监管
水泥稳定砂根据碎石间的嵌挤锁结原理,使用足够的灰浆体积来填充骨料间的空隙,其压实度接近于密实度,因此具有很高的强度,是一种理想的高级路面基层材料。
水泥稳定砂生产过程中,水泥含量较少,但所采用的水泥具有较长的初凝时间,因此要保证一定的含水量,才能保证水泥稳定砂的质量。
水泥稳定砂监管模块在配料称重方面,也是采用数据测控仪对配料数据及搅拌时间进行处理,在水的处理上,根据水泥稳定砂生产系统是否对水的数据进行收集而决定,原生产系统对水箱中的水进行称重,并取得称重数据,则可通过数据测控仪与其他配料一起进行采集,并上传至监管系统平台,计算含水量。
若原生产系统本身不具备水的收集功能,用户可选择在水泵电源加装计时器、进水口加装流速仪及其他可行性手段,根据情况与用户协商解决。
水泥稳定砂的原材料含水量问题,可通过安装试验数据采集模块,试验室数据自动上传,通过办公系统获得上传每个批次的原材料含水量数据,对最优配合比进行调整,减少原材料含水量对于水泥稳定砂成品含水量的影响。
将获得的数据生成两个可视化视图,一个用于表示配比构成,另一用于表示含水量,便于工作人员进行可视化的远程监管。
水泥稳定砂监控
4.2.4、试验数据监管
试验数据监管模块主要用于工地现场混凝土生产的原材料(砂、石、水泥、掺和料及外加剂)的质量检测及混凝土配合比的计算,通过数据自动采集系统自动采集混凝土强度的检测数据并上传到监管系统平台,监管人员及项目部人员可以查询混凝土原材料的检测数据及每盘混凝土的质量情况,通过系统配套的短信平台,可将强度不合格的混凝土报告实时发送到相关工作人员的手机中。
试验数据监管模块适用于公路工程临时工地试验室、驻地监理临时工地试验室和总监办中心试验室使用,符合《公路试验控制数据报告编制导则》(JT/T828-2012)
能够完成检测单位内部业务及办公管理的信息化处理:
包括试件委托、试验数据自动采集或人工录入、对检测数据按照国家现行标准及规程进行计算、评定,并给出规范用语的评定结论及报告;依据管理要求对检验数据进行各种统计、汇总及数值分析等,实现检测工作的网络信息化管理,用高效、准确、可靠地信息化处理取代复杂、繁琐而易出错的人工作业,提高工作效率,提升工地实验室的业务和管理水平。
综合查询数据
不合格报告查询
可打印报表(部分)
试验数据采集系统
4.2.5、生产现场视频监控
通过在现场设置摄像头,通过监管系统平台即可直接查看生产现场的实际状况,如搅拌站是否开工、设备维修等。
一旦发现异常情况可以使用视频监控软件进行录像、抓图保存影像数据作为监控证据。
若设置的摄像头带有麦克风,可与现场人员进行交谈,实现沟通功能,确保搅拌站正常工作。
4.2.6、GPS运输监控模块
GPS运输模块以混凝土运输过程监控为核心,建立以运输过程追踪信息为主线的标段信息、车辆信息、生产信息的共享信息库,上传至监管系统平台。
项目部可对网络里的车辆进行调度、监控,调度员通过具体操作调度界面,调配每个工地的车辆数量,监控每部车辆的运输过程。
调度中心电脑界面上直观显示工地分布图,单个工地车辆运行状态图,运送车辆情况(如运输距离、卸料时间、车辆超速情况、超时情况、车辆运行轨迹…)等信息,满足公路施工现场需求的智能调度及车辆安全管理监控。
通过试验数据采集模块及办公系统,可尽早获得每辆车的混凝土具体情况,及时撤走不合格混凝土,减少不合格混凝土对工程质量的影响,实现建设单位、项目部、工程质量监管人员对每一批次的混凝土质量使用进行全程监控。
合理配备资源,提高车辆利用率
调度人员在调度中心的电子地图和调度界面上直观、简洁地看见每个工地的车辆使用情况、每辆车的运行状况,从而适时安排生产,合理调度车辆,使得车辆更多时间在站区待命,满足工地任务需求。
调度界面一目了然,轻松调度
独巨匠心的商砼专用调度界面,使过去复杂的“运筹”理念如今“一图自悟”,调度人员可以轻松自如地控制生产,指挥车辆,最大限度地避免“断料”和“压车”现象。
科学调度,产品质量有保证
通过合理调度车辆来缩短等待卸料时间,即减少混凝土在搅拌车上的时间,使得产品质量更有保障。
这些数据保存在数据库中,可为内部质量控制部门分析质量问题提供科学信息。
车辆油耗实时监测,降低油耗成本
通过油耗监测及优化调度使混凝土在搅拌车上的时间缩短,车辆得到充分利用,则油耗等支出均可减少。
实时车辆行驶轨迹监测,约束司机的不良行为
为车队管理提供了智能化监管手段,通过监管超速驾驶,故意绕行,利用公共财物谋取私利等不良行为,既减少了车辆损耗,又使企业避免了相关费用的支出。
数据接口开放,与生产管理系统无缝集成
与生产、经营部、试验室、设备管理、物料管理等各子系统无缝联接,为混凝土生产质量监管的完善提供强大支持。
4.2.7、实时预警平台
该功能模块由监控系统软件、邮箱发送平台及电信公司的短信发送平台组成,通过对系统进行设置,当受控数据异常时及时通过短信平台或邮件平台通知相关人员。
系统可以自动发送短信或邮件到相关人员提示搅拌站是否上线、下线,可对系统设置每日指定时间点,到达每日的指定时间点,系统将每日数据的汇总信息通过邮件或短信发送。
4.3、数据系统
4.3.1、实时报表系统
数据测控仪采集的原始数据提交到监管系统平台,经过数据系统的其他模块对原始数据进行处理,将处理过的数据进行采集生成具有可视化的无法修改的图表,并提供报表打印功能,为工作人员提供实时、准确、可靠的信息,实现联网的远程动态监管。
4.3.2、历史台账系统
将实时报表系统生成的报表进行整理,存储至服务器端,提供查询功能,作为历史台账系统,方便相关人员随时查阅,并下载打印。
4.3.3、用料数据分析
用料数据分析包括配合比数据分析、油石比数据分析及含水量数据分析、通过对数据测控仪采集的原始数据进行预处理,并进行计算,生成各模块数据表格及可视化视图。
通过与参数管理中设定的预警值范围进行对比,作为预警平台中数据异常的判定。
4.3.4、其他生产数据分析
其他生产数据包括搅拌时间、出料温度等数据,在参数管理中设置其相应相应的预警范围,为预警平台提供数据异常的判定,以适合各类搅拌站的实际需求。
4.3.5、误差分析
搅拌站生产过程中存在的误差主要为用料误差及搅拌时间误差,对误差进行分析有利于以后实际生产过程中往节能、成本降低的方向进行调整。
用料误差主要是采集水泥或沥青到达最优配合比或油石比时存在的误差,通过选择误差统计的标段、搅拌站、批次、时间段,对用料误差进行分析,防止人为的偷工减料,结合试验数据采集模块对生产策略进行调整,在保证工程质量的同时减少用料,实现降低成本。
搅拌时间误差的分析主要用于确保搅拌时间充分与节能之间选择最优点,搅拌时间不够则影响质量,搅拌时间过长则造成电能浪费,产能降低等问题。
4.3.6、产能分析
通过对选定的标段、搅拌站、批次、时间段等范围进行选定,对数据进行处理计算,从而获得所选范围内的产能值,再结合路面实际施工情况、天气状况、人力资源状况等对生产计划进行合理的调整,保证每日的产能在满足工作需求量的同时减少浪费,实现对成本的控制。
4.3.7、成本核算
通过专用的工程备案软件与互联网技术相结合的方式,在较好的解决了造价备案的数据传输问题同时,能对数据和资料进行有效的检查,确保了备案数据的质量,更重要的是通过信息化的统计分析方法,对备案数据进行综合加工处理,提出各种造价指标,使备案数据得到充分的利用。
对收集的数据进行自动的分析判断和统计计算,动态生成各种造价指数指标,并及时通过网站进行发布,同时提供智能条件搜索,供各类用户检索。
由于数据大部分来自于实际工程,所以数据的真实性较强;由于是动态计算,所以公布的指标指数具有很强的时效性;由于采用大容量的数据库进行贮存,所以可对数据进行横向或纵向的多种比较分析。
4.4、办公系统
4.4.1、信息平台
信息平台为用户提供平台外通讯方式,主要有短信平台和邮件平台,作为日常数据汇总、不良行为预警、搅拌站上线下线情况等信息的通信方式,监管系统平台调用默认信息平台,自动生成内容并发送给相关人员,并对信息进行存根保存。
4.4.2、公文平台
公文平台则作为用户平台内的通讯手段,主要提供通知通告的发布,实现对监管系统平台内所有用户进行信息广播,也可对公文选择可见权限,实现对部分人隐藏。
公文平台也提供文件共享及文件管理功能,为用户提供一种跨地域的协同办公方式,提高办公效率。
4.4.3、监理申报
通过公文平台的文件共享及文件管理功能,将监理申报文件及时送达平台上的相关人员,以便进行监理申报申请并及时获取监理申报反馈信息。
4.5、后台管理
4.5.1、人员管理
人员管理可以对平台上的用户进行管理,保证平台内封闭式办公,通过设置权限,进行数据与文件的管理,保证平台内协同办公的同时,在平台内实现分割式办公,防止某些文件和数据泄密。
4.5.2、参数管理
参数管理主要用于给拥有特定权限的用户对系统进行有利于用户的设计,如预警范围值、日期、最优配合比等参数的设置,良好的参数设置能让系统发挥更好的性能。
不了解参数设置可采用默认的参数配置,默认的参数配置具有广泛适用性,能满足大部分工地的需要。
五、系统特点
1、系统具备模块化设计,各个模块之间相互独立,进行协同工作,单个模块故障不会对整个系统造成影响;
2、不对原有的生产及试验进行任何改变,数据测控仪、试验数据自动采集仪等设备采用外部连接的方式,不对原有设备造成影响;
3、系统具备人性化界面,自动生成可视化图表,具有用户友好型,操作简单,使用方便,适合大范围推广;
4、数据进行自动采集上传,杜绝在数据上造假的可能性,数据具备实时可靠、精确度高等特点;
5、拥有多年研发及实施经验,对于搅拌站种类、生产控制系统不同、网络信号等易出现差异性的部分,具有多个可供用户选择的方案,保证系统符合用户需求;
6、拥有独立的售后团队,可进行电话咨询、网络咨询及远程协助帮助用户处理系统故障,如以上方法仍未解决问题,可派遣工程师现场解决问题。
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