CN102520707A - 预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法及系统 - Google Patents

预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法及系统。其中方法包括建立搅拌站远程监控系统、确定混凝土评价标准、启动数据传输、现场采集数据、数据打包传送、监控中心接收并校验数据和分析数据评价监控结果等阶段。系统包括监控中心、传输网络和现场采集组件。本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法及系统所形成的全国预拌混凝土质量监控网络系统可实时获取全国各个预拌混凝土搅拌站生产的技术信息，为消除业内“阴阳配比”现象提供了技术保障。

Description

预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法及系统
技术领域
本发明属于建筑技术领域，特别是涉及一种远程实时监控或追溯性监控预拌混凝土行业生产质量的方法及远程监控系统。
背景技术
钢筋混凝土结构是目前最主要的建筑结构形式，用量巨大的混凝土主要生产模式是预拌现浇模式。近年来预拌混凝土生产企业数量激增，但存在的问题是鱼龙混杂，市场行为不规范，  “阴阳配比”盛行，因此极易导致出现质量纠纷。为此，中国水泥混凝土协会，曾多次召开各部门本行业相关专家学者进行学术讨论，但至今尚未获得有效的解决办法。
现行混凝土预拌企业一般采用计算机程序自动控制进行生产，即由计算机选取配比，指令不同设备进行称量、搅拌等生产过程，然后将搅拌好的混凝土在计算机指令控制下装入混凝土搅拌运输车，同时通过打印机打印送料单，最后由搅拌运输车司机携带送料单将混凝土送至用户指定工地。
但由于目前缺乏有效监控的手段，因此本应统一的计算机指令配合比和送料单配合比常常不能相互对应，业内人士称之为“阴阳配比”，但目前尚未见到有效的解决方案。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够消除业内“阴阳配比”的预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法及系统。
为了达到上述目的，本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)建立搅拌站远程监控系统的S1阶段：建立以监控中心为核心，以各搅拌站主控计算机系统为监控点的远程监控系统；
2)确定混凝土评价标准的S2阶段：此阶段为准备阶段，根据国家和行业标准以及国家、行业管理政策、制度，建立预拌混凝土行业生产质量评价的一系列评价标准，并将其输入到监控中心的存储器之中存储；
3)启动数据传输的S3阶段：在阶段中采用实时或定时传输的方式将搅拌站的数据进行采集和上传；
4)现场采集数据的S4阶段：在各个搅拌站采集涉及预拌混凝土质量的相关数据；
5)数据打包传送的S5阶段：在各个搅拌站，将上一阶段采集到的数据按照规定的格式进行打包处理，然后向远端的监控中心发送数据包；
6)监控中心接收并校验数据的S6阶段：监控中心在收到数据包后，首先对数据包进行校验；如果校验失败，则放弃该数据包，并进入发送重新传送指令的S8阶段，向发送该数据包的搅拌站发出重新传送数据的指令，然后结束本次采集；如果校验成功，则对该包的数据进行分解，然后进入下一阶段；
7)分析数据评价监控结果的S7阶段：依据预先建立的评价标准对上一步得到的数据进行评价，并产生评价结果，然后储存相关的数据和评价结果；如果出现异常结果，则记录评价结果，同时对搅拌站反馈数据，以进行提示。
在建立搅拌站远程监控系统的S1阶段中，所述的监控系统为多级网络，即由城市监控中心构成城市级监控系统，再由多个城市级系统构成省一级的监控网络，最终实现由多个省、市级网络构成覆盖全国的监控网络。
本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统包括：监控中心、传输网络和现场采集组件；其中：
监控中心即预拌混凝土质量监控中心计算机工作站，其为一开放式的计算机应用系统，并配备大屏幕显示系统；
传输网络用于实现监控中心与各个搅拌站现场采集组件之间的远程数据连接，采用有线网络或无线网络的连接方式；
现场采集组件设置于各搅拌站的内部，用于从各个搅拌站的主控计算机之中采集各种生产技术信息，并实时打包上传。
所述的传输网络为监控中心与现场采集组件之间的通信平台，采用租用或铺设光纤的方式或GPRS无线通讯的方式实现。
所述的现场采集组件包括：主控制器、程序存储器、数据存储器、网络传输接口、授权密钥、搅拌站主机互联接口和现场信号采集接口；其中：主控制器由微控制器芯片构成，其作为整个采集组件的中心控制计算机，起控制整个组件工作的作用；程序存储器为非易失存储器，其通过内部总线与主控制器相连接，用于储存程序控制代码；数据存储器为可读写存储器，其通过内部总线与主控制器相连接，用于储存数据信息；网络传输接口为实现网络互联或远端互联的接口适配器，用于通过传输网络与远端的监控中心实现互联；搅拌站主机互联接口为通用计算机互联接口，其与主控制器相连接，用于与搅拌站主控计算机实现互联；现场信号采集接口为搅拌站现场信号采集接口，其与主控制器相连接，用于直接采集现场搅拌设备之中必要的数据，并传送给主控制器；授权密钥为系统管理员操作密钥，用于启动系统最高级别的操作，其通过USB串口与主控制器相连接。
所述的网络传输接口为宽带网连接模块或GPRS连接模块。
所述的现场采集组件或设置在独立的机箱中，或制成插板的形式而直接插在搅拌站主控计算机主机机箱内的扩展插槽上。
所述的现场采集组件采用纯软件的方法实现，即利用软件通过各搅拌站的主控计算机直接将相关数据通过传输网络发送给远端的监控中心。
本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法及系统所形成的全国预拌混凝土质量监控网络系统可实时获取全国各个预拌混凝土搅拌站生产的技术信息，为消除业内“阴阳配比”现象提供了技术保障。
附图说明
图1为本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法操作流程图。
图2为本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统组成示意图。
图3为本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统中现场采集组件的硬件组成示意图。
图4为采用租用或铺设光缆(宽带)的通信方式时本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统组成示意图。
图5为采用无线网络的数字传输方式(GPRS)时本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法及系统进行详细说明。
图1为本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法操作流程图。如图1所示，本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法包括按顺序进行的下列步骤：建立搅拌站远程监控系统的S1阶段、确定混凝土评价标准的S2阶段、启动数据传输的S3阶段、现场采集数据的S4阶段、数据打包传送的S5阶段、监控中心接收并校验数据的S6阶段和分析数据评价监控结果的S7阶段；其中，S1-S2阶段为前期准备阶段，在此阶段中动作的主体是用户；其余阶段为监控阶段，在此阶段中，除了特殊说明之外，全部动作都是搅拌站远程监控系统自动完成的，动作的主体均为搅拌站远程监控系统之中的某一部分；下面对各阶段进行进一步说明：
1)建立搅拌站远程监控系统的S1阶段：建立以监控中心为核心，以各搅拌站主控计算机系统为监控点的远程监控系统；
2)确定混凝土评价标准的S2阶段：此阶段为准备阶段，根据国家和行业标准以及国家、行业管理政策、制度，建立预拌混凝土行业生产质量评价的一系列评价标准，并将其输入到监控中心的存储器之中存储；
3)启动数据传输的S3阶段：从此阶段开始进入监控阶段，监控过程第一步需要启动数据传输，其操作内容是发出数据采集和上传的具体指令；启动数据传输分为两种方式，a、实时传输：由用户通过监控中心或由监控中心自行启动的，针对某个搅拌站的实时数据采集和上传；b、定时传输：在预先规定的时刻，由监控中心启动的或由搅拌站主控计算机自行启动的数据采集和上传；
4)现场采集数据的S4阶段：在各个搅拌站采集涉及预拌混凝土质量的相关数据；
5)数据打包传送的S5阶段：在各个搅拌站，将上一阶段采集到的数据按照规定的格式进行打包处理，然后向远端的监控中心发送数据包；
6)监控中心接收并校验数据的S6阶段：监控中心在收到数据包后，首先对数据包进行校验；如果校验失败，则放弃该数据包，并进入发送重新传送指令的S8阶段，向发送该数据包的搅拌站发出重新传送数据的指令，然后结束本次采集；如果校验成功，则对该包的数据进行分解，然后进入下一阶段；
7)分析数据评价监控结果的S7阶段：依据预先建立的评价标准对上一阶段得到的数据进行评价，并产生评价结果，然后储存相关的数据和评价结果，如果出现异常，则进行相关的提示；例如校验每立方米混凝土中水泥用量是否低于国家标准中规定的最小数值、水灰是否高于国家标准中规定的最大值、配合比与送料单是否相符等，如果出现异常结果，则记录评价结果，包括时间、内容、次数等，同时对搅拌站反馈数据，以进行提示。
在建立搅拌站远程监控系统的S1阶段中，所述的监控系统可以是多级网络，即由城市监控中心构成城市级监控系统，再由多个城市级系统构成省一级的监控网络，最终实现由多个省、市级网络再构成覆盖全国的监控网络。
在现场采集数据的阶段S4中，所述的数据采集的具体内容包括但不限于：
①操作人员信息；
②混凝土搅拌运输车编号；
③工程编号；
④工程部位编号；
⑤生产日期；
⑥搅拌时间；
⑦混凝土配合比；
⑧混凝土原材料技术参数；
⑨混凝土性能检测数据；
⑩送料单。
图2为本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统组成示意图。如图2所示，其中，主控计算机4为搅拌站主控计算机系统，主要包括控制主机和各外围部件；所述的远程监控预拌混凝土行业生产质量的系统包括：监控中心1、传输网络2和现场采集组件3；其中：
监控中心1即预拌混凝土质量监控中心计算机工作站，其为一开放式的计算机应用系统，能够实现全部数据处理以及数据存储的工作，并配备大屏幕显示系统，具有实时监控功能。
传输网络2用于实现监控中心1与各个搅拌站现场采集组件3之间的远程数据连接，采用有线网络或无线网络的连接方式；
现场采集组件3设置于各搅拌站的内部，用于从各个搅拌站的主控计算机4之中采集各种生产技术信息，并实时或定时打包上传。
所述的传输网络2为监控中心1与现场采集组件3之间的通信平台，采用租用或铺设光纤(宽带网)的方式或GPRS无线通讯的方式实现，如图4、图5所示。
所述的传输网络2在采用GPRS无线网络时，监控中心1用一个服务器作为接收中心，接收中心采用ADSL等INTELNET公网连接，采用公网固定IP或者公网动态IP+DNS解析服务。
1)接收中心公网固定IP：监控点直接向接收中心固定IP发起连接。运行可靠稳定，推荐此种方案。
2)接收中心公网动态IP+DNS解析服务：客户先与DNS服务商联系开通动态域名。监控点先采用域名寻址方式连接DNS服务器，再由DNS服务器找到接收中心公网动态IP，建立连接。此种方式可以大大节约公网固定IP的费用，但稳定性受制于DNS服务器的稳定。
图3为本发明提供的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统中现场采集组件的硬件组成示意图。如图3所示，所述的现场采集组件3包括：主控制器101、程序存储器102、数据存储器103、网络传输接口104、授权密钥105、搅拌站主机互联接口106和现场信号采集接口107；其中：主控制器101由微控制器芯片构成，其作为整个采集组件的中心控制计算机，起控制整个组件工作的作用；程序存储器102为非易失存储器，其通过内部总线与主控制器101相连接，用于储存程序控制代码；数据存储器103为可读写存储器，其通过内部总线与主控制器101相连接，用于储存数据信息；网络传输接口104为实现网络互联或远端互联的接口适配器，用于通过传输网络2与远端的监控中心1实现互联；搅拌站主机互联接口106为通用计算机互联接口，其与主控制器101相连接，用于与搅拌站主控计算机4实现互联；现场信号采集接口107为搅拌站现场信号采集接口，其与主控制器101相连接，用于直接采集现场搅拌设备之中必要的数据，并传送给主控制器101；授权密钥105为系统管理员操作密钥，用于启动系统最高级别的操作.其通过USB串口与主控制器101相连接。
所述的网络传输接口104为宽带网连接模块或GPRS连接模块。
所述的现场采集组件3或设置在独立的机箱中，或制成插板的形式而直接插在搅拌站主控计算机4主机机箱内的扩展插槽上。
所述的现场采集组件3可采用纯软件的方法实现，即利用软件通过各搅拌站的主控计算机4直接将相关数据通过传输网络2发送给远端的监控中心1。
本发明提供的远程监控预拌混凝土行业生产质量的方法及系统，拟在国家行政管理部门(建设部)生产质量管理监控中心计算机工作站与全国各特大型城市(一线城市)、大型或中等城市(二线城市)和中小城市(三线城市)所监控的预拌混凝土搅拌站间，通过宽带网络技术或无线网络技术，对在线生产的混凝土搅拌机进行程序控制的用户计算机，建立全国规模的全天候的“预拌混凝土行业生产质量监控网络系统”。
该系统设置中心监控计算机工作站，通过宽带网络技术或无线网络技术，与全国大中小城市预拌混凝土搅拌站的用户计算机相连，实时获取并储存各搅拌站的生产控制数据。
根据具体管理需要，在监控行政部门、生产企业和相关公正部门的授权与监督下，对该企业生产情况进行实时或追溯性的质量监控，以保证全国层面的预拌混凝土生产的质量，最终消灭目前预拌混凝土生产中普遍存在的“阴阳配比”现象。
本发明通过硬件和软件技术，在各搅拌站授权的条件下，通过网络直接读取其数据库数据，获取与预拌混凝土生产质量相关的技术数据，将其保存到数据存储器中存档，同时将得到的数据通过网络实时或定时传输到监控中心计算机工作站之中备份存储。
本发明的监控中心计算机工作站的计算机硬盘或虚拟硬盘容量为1KB-1EG；可实时监控的用户计算机数量在1-1,000,000台；可存储数据的速度在1-100,000次/S。

Claims (8)

1.一种预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法，其特征在于：所述的预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)建立搅拌站远程监控系统的S1阶段：建立以监控中心为核心，以各搅拌站主控计算机系统为监控点的远程监控系统；
2)确定混凝土评价标准的S2阶段：此阶段为准备阶段，根据国家和行业标准以及国家、行业管理政策、制度，建立预拌混凝土行业生产质量评价的一系列评价标准，并将其输入到监控中心的存储器之中存储；
3)启动数据传输的S3阶段：在阶段中采用实时或定时传输的方式将搅拌站的数据进行采集和上传；
4)现场采集数据的S4阶段：在各个搅拌站采集涉及预拌混凝土质量的相关数据；
5)数据打包传送的S5阶段：在各个搅拌站，将上一阶段采集到的数据按照规定的格式进行打包处理，然后向远端的监控中心发送数据包；
6)监控中心接收并校验数据的S6阶段：监控中心在收到数据包后，首先对数据包进行校验；如果校验失败，则放弃该数据包，并进入发送重新传送指令的S8阶段，向发送该数据包的搅拌站发出重新传送数据的指令，然后结束本次采集；如果校验成功，则对该包的数据进行分解，然后进入下一阶段；
7)分析数据评价监控结果的S7阶段：依据预先建立的评价标准对上一步得到的数据进行评价，并产生评价结果，然后储存相关的数据和评价结果；如果出现异常结果，则记录评价结果，同时对搅拌站反馈数据，以进行提示。
2.根据权利要求1所述的预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法，其特征在于：在建立搅拌站远程监控系统的S1阶段中，所述的监控系统为多级网络，即由城市监控中心构成城市级监控系统，再由多个城市级系统构成省一级的监控网络，最终实现由多个省、市级网络构成覆盖全国的监控网络。
3.一种采用权利要求1所述的预拌混凝土行业生产质量的远程监控方法的远程监控系统，其特征在于：所述的系统包括：监控中心(1)、传输网络(2)和现场采集组件(3)；其中：
监控中心(1)即预拌混凝土质量监控中心计算机工作站，其为一开放式的计算机应用系统，并配备大屏幕显示系统；
传输网络(2)用于实现监控中心(1)与各个搅拌站现场采集组件(3)之间的远程数据连接，采用有线网络或无线网络的连接方式；
现场采集组件(3)设置于各搅拌站的内部，用于从各个搅拌站的主控计算机(4)之中采集各种生产技术信息，并实时或定时打包上传。
4.根据权利要求3所述的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统，其特征在于：所述的传输网络(2)为监控中心(1)与现场采集组件(3)之间的通信平台，采用租用或铺设光纤的方式或GPRS无线通讯的方式实现。
5.根据权利要求3所述的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统，其特征在于：所述的现场采集组件(3)包括：主控制器(101)、程序存储器(102)、数据存储器(103)、网络传输接口(104)、授权密钥(105)、搅拌站主机互联接口(106)和现场信号采集接口(107)；其中：主控制器(101)由微控制器芯片构成，其作为整个采集组件的中心控制计算机，起控制整个组件工作的作用；程序存储器(102)为非易失存储器，其通过内部总线与主控制器(101)相连接，用于储存程序控制代码；数据存储器(103)为可读写存储器，其通过内部总线与主控制器(101)相连接，用于储存数据信息；网络传输接口(104)为实现网络互联或远端互联的接口适配器，用于通过传输网络(2)与远端的监控中心(1)实现互联；搅拌站主机互联接口(106)为通用计算机互联接口，其与主控制器(101)相连接，用于与搅拌站主控计算机(4)实现互联；现场信号采集接口(107)为搅拌站现场信号采集接口，其与主控制器(101)相连接，用于直接采集现场搅拌设备之中必要的数据，并传送给主控制器(101)；授权密钥(105)为系统管理员操作密钥，用于启动系统最高级别的操作，其通过USB串口与主控制器(101)相连接。
6.根据权利要求5所述的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统，其特征在于：所述的网络传输接口(104)为宽带网连接模块或GPRS连接模块。
7.根据权利要求3所述的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统，其特征在于：所述的现场采集组件(3)或设置在独立的机箱中，或制成插板的形式而直接插在搅拌站主控计算机(4)主机机箱内的扩展插槽上。
8.根据权利要求3所述的预拌混凝土行业生产质量的远程监控系统，其特征在于：所述的现场采集组件(3)采用纯软件的方法实现，即利用软件通过各搅拌站的主控计算机(4)直接将相关数据通过传输网络(2)发送给远端的监控中心(1)。
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