公路混凝土路面质量实时监控

1、公路混凝土路面质量实时监控公路混凝土路面质量实时监控基于Internet的公路工程混凝土质量实时监控解决方案混凝土配合比（投料）实时监控混凝土实验数据实时监控混凝土运输车辆GPS实时监控一、系统研发目的n 混凝土是公路工程建设中不可或缺的材料，其质量的好坏对整个工程质量直接产生重大影响，公路工程建设过程中，由于公路工程建设大部分混凝土采用现场混凝土搅拌站搅拌方式，施工人员在现场控制混凝土搅拌生产线按配比进行投料配制，在现实的施工过程中，由于利益的原因及混凝土路面质量因为水泥用量不足而暴露问题需要一定时间，致使部分施工人员不按设计配比要求进行投料生产，偷工减料减少水泥用量，给工程质量埋下隐患。同

2、时公路工程的施工现场大部分由多个标段组成，较为偏僻、分散。工程质量监管的人员对现场监督不便，监管人员通过传统的跑工地、抓现场的监管方式不可能对每盘混凝土质量的材料用量、拌合时间进行有效的监管。现实对公路工程混凝土质量监控方式提出了新的要求。监管人员需要详细、直观、准确的现场混凝土生产过程信息，需要对每盘混凝土的生产过程信息、质量检测信息、运输信息、浇注信息、外观质量信息等进行实时有效的监管，建设单位及政府管理部门迫切希望能对施工方及混凝土生产过程、运输及使用进行严格有效的监督和管理。为此，我公司在多年开发工程建设质量检测、监督信息管理系统的基础上，通过多方调研，在详细分析用户需求的基础上开发出

3、本系统。 二、系统组成及流程三、基于Internet的砼搅拌站配合比（投料）及拌合时间实时监控系统 混凝土搅拌站是基础设施建设中不可或缺的生产设备，同时又是一个由多环节组成的复杂控制系统。在混凝土的生产中，配料的称量精度、配料的施工配比、原材料的含水率与供水量等直接影响混凝土的质量。 混凝土搅拌站的混凝土配合比及拌合时间控制，是关系到建设工程质量的关键一环。混合比得到严格控制的混凝土是建设合格工程的重要保证，现实中由于操作人员的疏忽，设备的故障，特别是人为的偷工减料，砼搅拌机生产出的砼没有按设计的砼配合比进行投料，致使砼搅拌机生产出的砼达不到设计要求，造成工程的质量问题。为此，建设单位及政府管

4、理部门都迫切希望能对施工方及砼搅拌站生产中砼配合比投料量及搅拌时间进行严格有效的管理和监督。 现有的砼搅拌站对砼配合比控制是基于对称重电子称称量的控制，首先物料仓按照配方中设定的配料值自动将物料投放到物料秤上，系统通过物料秤采集到的重量值自动停止放料，物料秤向骨料斗放料时同样根据传送带电子秤采集到的重量值自动停止放料，两次放料保证配料量的精确。同时，系统采用在线计算冲量的方法，根据实际情况实时调节冲量大小，进一步保证了配料量的精确。根据实际值和设定值计算出多余的物料将会留在物料秤上，参与到下一盘配料。所有投料完成以后开始计算搅拌定时。 现有的砼搅拌站称量控制系统基本具有配合比及投料量显示、存贮

5、、打印功能。如果业主及监督部门需对砼搅拌站配合比（投料量）及搅拌时间进行监控，也可通过通讯接口由现场计算机实时传送配合比投料量数据，但是现实中有些厂家不愿公开通讯协议及砼生产厂家的不配合。一般得不到砼称量控制系统的接口协议，且需监管区域内砼生产单位的砼搅拌站系统多种多样，均有不同的解决方案，很难施行统一监控管理。我们的解决方案如下：3.1、系统组成n 监控系统由上图所示，共五大部分组成：n （1）、配合比数据测控仪：由配料数据采集器及现场控制计算机组成，配料数据采集器用于从砼搅拌站称量控制系统中的称重配料仪采集实时配料数据，一台配料数据采集器可以同时采集多台称重配料仪的实时配料数据，并通过RS

6、232接口传送到现场控制计算机，经处理计算机通过internet网络实时传送到中心数据服务器。n （2）、中心数据服务器：由放置在电信机房或管理部门的专用服务器组成，用于接收通过internet网络从各砼搅拌站现场配合比数据测控仪发来的实时配合比数据、现场视频信息及运行监控系统软件。n （3）、视频监控系统（可选）：由安置在砼搅拌站现场的一台或多台摄像头连接到配合比数据测控仪中的控制计算机通过internet网络将现场的视频信息实时传送到中心数据服务器或由监控人员登录系统直接远程操控摄像头对现场进行监控。n （4）、监控终端：由通过网络可以登录监控系统的任意的计算机组成，监控人员可以通过监控终

7、端根据权限对受监控的各砼搅拌站的配合比数据进行实时监控。n （5）、短信平台：由监控系统软件及电信公司的短信发送平台组成，监控软件通过设置，当受控数据异常时及时通过短信平台通知相关人员。3.2、系统工作流程n 混凝土搅拌站每日开启物料称量系统后，系统将自动发送手机短信提示相关工作人员本站已开工，配比监控、视频监控自动开启；相关工作人员可进入本系统进行实时监控。n 如因天气或设备原因导致混凝土搅拌站超过设定时间后尚未开工，系统将自动发送“超时未上线通知”短信给相关工作人员。n 搅拌站的物料称量系统工作时，系统的终端采集软件将会对称量数据进行实时采集，系统监控端将实时显示称量数据，系统对每次称量数

8、据按照系统设置的不合规范围参数进行自动判定，如发现不合规数据系统自动发送手机短信告知业主及监理关工作人员。n 业主及监理单位相关人员可在系统视频监控端可以调整摄像头方向以及视频视野范围来观察工地现场情况。n 搅拌站每日停工后系统按照设置的时间参数发送短信告知相关工作人员日汇总数据、每日不合规数据、每日总量数据等信息。3.3、系统功能 实时监管砼搅拌站混凝土搅拌数据n 本系统可以实时采集搅拌站称量系统的砼配合比及拌合时间数据通过网络（或无线网络）实时传输到web服务器，管理人员可以在线查看混凝土是否按标准比例配比及拌合时间是否按规定时间拌合，实时监控，保证施工质量。 自动判定混凝土配比、搅拌时间

9、是否合规n 本系统将根据用户设置好的判定公式自动计算出每次搅拌数据的配比、拌合时间是否合规。用户可调整判定公式，程序动态计算。 实时视频监控搅拌站操作人员情况n 本系统可以通过无线网络实时视频监控搅拌站操作人员是否开工、设备维修等施工现场情况。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。 实时短信提示n 本系统可以自动发送短信到相关人员的手机上提示搅拌站是否上线、下线、是否出现不合规数据以及每日数据汇总等信息。3.4、系统关键技术及工作原理n 实现砼搅拌站配合比实时监控的关键点是：从各种不同类型、不同厂家的砼搅拌站生产线上实时采集每一斗料的配合比（投料）数据，且

10、生产线操作人员不能对采集到的上传配合比（投料）数据人为修改。n 现有的砼搅拌站称量控制系统基本具有配合比及投料量显示、存贮、打印功能，如果业主及监督部门需对砼搅拌站配合比（投料量）及搅拌时间进行监控，也可要求砼生产单位，称量控制系统通过通讯接口由现场计算机实时传送配合比投料量数据，但现实中存在下列问题：n （1）、砼搅拌站生产线称量控制系统设计为对用户开放，存在用户修改配合比，人工操控、修改配合比（投料）数据的可能性。n （2）、国内有搅拌站生产线系统的生产厂家几百家，一般都不愿意提供称量控制系统与计算机的通讯接口协议，且需监管区域内砼生产单位的生产线系统均由不同的解决方案，很难施行统一管理。

11、n工作原理：n 根据以上问题本系统提供了一种切实可行的解决方案，方案基于砼搅拌站生产线的配合比（投料）控制均由称重配料仪设定、控制。生产中直接由称重配料仪称量、控制配料投入量， 本系统设计为直接从称重配料仪的经过计算及处理后的称量数据传输脉冲信号或显示采集称量数据信息，其工作原理如下：n 系统组成：(1)称重配料仪 (2)配料数据采集器 (3)现场控制计算机 n 砼搅拌站生产线工作中，称重配料仪根据配合比配方中设定的配料值自动将物料投放到物料秤上，系统通过物料秤采集到的重量值自动停止放料，物料秤向骨料斗放料时同样根据传送带电子秤采集到的重量值自动停止放料，两次放料保证配料量的精确，在称重配料仪

12、工作的同时配料数据采集器不断采集采集称重配料仪中数据电平信号，采集到的电平码经过与实际显示数字的对应关系通过软件处理，在上位计算机显示、存贮称量数值及拌合时间数据，并通过网络中中心数据服务器实时传送配合比（投料）称量值及拌合时间数据。 3.5、本系统的优点n （1）、配料数据采集器直接从生产线中称重配料仪中经过计算处理后的称量数据传输及显示部位采集称量数据信息，此数据是称重配料仪在配料过程中动态产生，由配料数据采集器动态采集、实时上传。不存在修改的可能性，保证了系统数据的真实性，这也是本系统的存在的根本条件。n （2）、系统采集的是原砼称量系统的实际称量值，与原系称量统无误差，保证了本系统采集

13、数据的精度可靠性。n （3）、适应于国内所有砼搅拌站生产系统，对原生产系统无任何要求，只要采用称重配料仪称重配料，就无需求助于原系统的各种接口协议。这解决了本系统可以推广的广泛性问题。四、混凝土质量检测监管系统 混凝土质量检测监管系统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混凝土质量监管系统里，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。四、混凝土质量检测监管系统n 混凝

14、土质量检测监管系统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混凝土质量监管系统里， 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。4.1、混凝土质量检测监管系统的构成 原材料质量检测n 原材料质量检测系统可检测砂、石、外加剂、水泥、粉煤灰等原材料的质量，实现原材料检测信息的网络化管理，并可将检测报告上报给建设单位或质量监督管理部门。 配合比计算n 配合比计算系统提供了混凝土配

15、合比的自动计算工具，该工具严格按照JGJ55-2011进行编制，为用户提供了快速计算配合比的功能。 砼强度自动采集n 砼强度采集系统采用了数据自动采集设备，自动采集并上传砼强度的检测报告到项目部或监督管理部门。 砼强度综合评定n 砼强度综合评定系统可按规范批量计算评定某个批次的砼强度，以评估某个批次砼的质量。4.2、混凝土质量检测监管信息系统应用图解 砼强度质量综合查询 施工部位混凝土强度统计图 试验室材料检测 混凝土强度数据采集系统 五、GPS混凝土运输监控系统 5.1、混凝土运输监控系统组成n GPS混凝土运输监控系统以混凝土运输过程监控为核心，建立起以运输过程追踪信息为主线的标段信息、车

16、辆信息、生产信息的共享信息库，以实现建设单位、项目部、工程质量监管人员对每一批混凝土质量使用进行追踪。各工地搅拌站通过GPRS网络自成独立局域网，车辆有关信息通过GPRS网络传输到存入业主及项目部数据库服务器。n 项目部：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，满足公路施工现场最切实的智能调度，车辆安全管理监控。5.2、混凝土运输监控系统的特点 合理配备资源，提高车辆利用率n 调

17、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n 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n 通过合理调度车辆来缩短待卸料时间，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n 通过油耗监测及优化调度

18、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。n 实时车辆行驶轨迹监测，约束司机的不良行为n 为车队管理提供了智能的监管手段，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n 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，为混凝土生产企业ERP系统的完善提供强大支持。5.3、系统的组成n （1）、系统的通讯方式n 本系统通过GPRS进行数据通讯，GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称，GPRS是以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术，可说是GSM的延续。首先，GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，GPRS是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，较为经济。n 系统的实现，我们要遵循以下几条原则：n 从车载设备到系统整体设计，