CN109302487A - 基于云平台的公路工程质量管理信息化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于云平台的公路工程质量管理信息化系统，包括用户管理终端、云数据处理分析平台、数据采集传输设备和工地检测数据及设备；所述数据采集传输设备包括联网集成软件、数据采集设备、路面施工监控设备和远程视频监控集成设备；通过应用互联网、视频监控技术对建设项目所有工地试验室试验检测质量进行全面管控，集成数据自动采集及实时传输、数据库开发、数据挖掘分析等关键技术，对数据进行信息化集成平台管控，实现对建设项目工地试验室的三化（数字化、信息化、网络化）管理；通过对建设项目工地试验室进行溯源跟踪、资料审查等，确保建设项目施工过程工地试验室试验数据的真实性。
Description
技术领域
本发明涉及公路工程信息化管理系统领域，具体涉及基于云平台的公路工程质量管理信息化系统。
背景技术
近些年，在“云计算、物联网、互联网+”概念普遍渗透各个领域的大形势下，网络信息、自动检测和智能监控等与公路工程领域相关技术快速发展，为构建多层次、网络化、智能化的现代公路建设质量的监管体系提供了有力条件。
在施工技术飞速发展的现在，尤其是施工的各项硬件设备均接近或达到国外先进水平的情况下，迫切需要运用现代的实时检测技术、无限传输网络技术及智能技术，解决公路施工过程中质量控制问题。若能运用数据采集和计算机数据分析技术，对路用材料生产质量的过程控制与动态管理，对路桥施工质量进行实时、有效地监控，杜绝不合格的路材用于路上，防止不合格的结构影响桥梁质量，对于节约成本并且保证公路工程施工安全和施工质量有着重大的意义。
目前市场上有代表性的信息化管理系统主要有：上海华岩的“公路工程试验检测信息管理系统”，重庆海特的“高等级公路建设管理与控制系统QDM”、陕西公众的“公路工程试验检测数据处理系统”，陕西伊恩驰的“路面施工质量管理系统”，这些系统在各省的公路建设工程管理中促进了信息化系统的发展和推广。
但上述这类系统开发部署应用中也存在着如下一些问题：简单系统部署的多，集成化、网络化系统少，已经部署应用的系统零星、孤立，信息孤岛现象严重，无法进行数据共享和业务协同，系统集成应用成功案例少，功能不适用、不好用，不是功能单一、不满足应用，就是功能太复杂，使用麻烦。上述问题实质上阻碍了公路工程质量管理信息化系统在实际工作中的应用，使信息技术没有在项目工程质量管理中真正发挥其作用。
如何充分利用先进的快速检测设备和网络信息化技术，与现有公路工程质量控制的理论和方法有机结合，与现有公路施工过程安全预警机制结合，建立系统性的智能化方法，促进管理部门改变传统的监管模式升级，有效提高质量和安全监管工作水平，成为整个公路工程领域亟需解决的一个难题。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明提出一种基于云平台的公路工程质量管理信息化系统。本发明设计科学合理，本发明基于云平台进行搭建，每个模块可以实现独立管理，互不干扰，并通过云数据分析平台实现协同管理，实现工程质量问题可溯源跟踪，提高工作效率。
本发明的技术方案：
提供一种基于云平台的公路工程质量管理信息化系统，包括用户管理终端、云数据处理分析平台、数据采集传输设备和工地检测数据及设备；所述用户管理终端具体为手机App、电脑软件和视频监控显示大屏；所述云数据处理分析平台具体为云数据服务器；所述数据采集传输设备包括联网集成软件、数据采集设备、路面施工监控设备和远程视频监控集成设备；所述工地检测数据及设备包括工地试验室试验检测数据、预制梁场预应力张拉设备和智能压浆设备、沥青针入度、软化点及延度试验设备、钢筋及水泥混凝土等力学试验机、水泥混凝土和沥青混凝土拌和站设备、沥青路面摊铺设备及碾压设备、试验间监控摄像头。
其中，所述工地试验室试验检测数据通过联网集成软件传输至云数据服务器；所述预制梁场预应力张拉设备和智能压浆设备、沥青针入度、软化点及延度试验设备、钢筋及水泥混凝土等力学试验机、水泥混凝土和沥青混凝土拌和站设备通过数据采集设备将采集的数据上传至云数据服务器；所述沥青路面摊铺设备及碾压设备以GPS定位方式将摊铺及碾压数据通过路面施工监控设备上传至云数据服务器；所述通过安装试验间监控摄像头抓拍各项试验检测过程视频片段与相应试验检测数据集成远程视频监控设备传输至云数据服务器；所述云数据服务器将数据采集完成后，利用Internet网络将数据进行后台传输，管理者通过手机APP、电脑软件、视频监控显示大屏等用户管理终端可实时对公路、工程质量管理进行跟踪管理。
进一步，所述云数据服务器利用Internet网络将数据进行后台传输时，不干扰试验室工作的进行，并且支持断点续传。
进一步，所述对工地试验室试验检测数据的联网集成软件为路由器内网系统。
进一步，所述的预制梁场预应力张拉设备、智能压浆设备的数据采集传输设备利用传感器来直接获取工程状态信息，将这些信息集合于便携式现场数据采集系统中，完成对预制梁场整个施工过程的有效监控。
进一步，所述沥青路面摊铺设备及碾压设备的施工监控设备通过GPS高精度定位及无线数传单元、红外温度传感器、GPRS数据通讯等方式实现对虚铺厚度、摊铺温度、摊铺速度、压实温度、压实速度、压实遍数等监测并做数据精准展示，保证沥青路面施工工艺的有效管控。
进一步，所述水泥混凝土拌和站设备、沥青混凝土拌和站设备的数据采集设备可以实时监测拌和站级配、油石比、拌合温度、产量、掺配比等信息变化情况，工程管理者可以通过云数据处理分析平台的短信报警、远程数据查看、施工过程可视化等功能进行远程管理。
进一步，所述远程视频监控集成设备可以远程实时监测工地各项试验检测过程实时视频及录像，并将试验视频片段与采集的试验检测数据进行集成，可以实现对工程材料质量问题进行溯源和追溯。
进一步，所述用户管理终端包括大型视频监控中心、试验检测管理模块、数据采集管理模块、试验数据与试验视频片段集成管理模块、沥青拌和站质量管理模块、水泥拌和站质量管理模块、沥青路面摊铺实时监控管理模块、沥青路面施工碾压实时监控管理模块、短信报警模块等公路工程质量管理信息化系统。
本发明的技术原理：
试验数据联网管理模块实现了各个工地试验室试验检测数据集成管理，并通过自动采集检测数据方式，不仅可有效检验试验人员是否进行该项试验，避免人为误差和作弊行为，项目质量管理人员只需通过因特网登录综合查询平台访问该模块，即可实时了解试验结果，不合格试验数据等，针对不合格数据进行分类统计，并通过手机短信方式及时发送给相应管理人员，管理人员可以快速掌握试验检测情况，及时整改，提高质量控制的便利性和准确性。
采集数据管理模块将工地试验室中的压力机、万能机、沥青针入度仪、沥青软化点仪、沥青延度仪、车载试验仪等进行自动化采集，通过RS232（或RS485）串口，直接读取设备试验数据，采集的数据指标包括水泥混凝土的压力，钢筋的拉力、拉伸位移，沥青物理性能的针入度、延度、软化点等。
通过对预制梁场智能预应力张拉设备及智能压浆设备力值、伸长量、注浆数量、保压时间等的数据实时采集，实现张拉过程及压浆过程的全过程监控，一旦发生偏差，系统以短信报警的方式及时通知技术管理者，确保张拉及压浆过程规范可控。
试验数据与试验视频片段集成管理模块通过一些列后台可视化数据配置及硬件设备支持，实现试验检测数据与所属工地试验室、检测场所、检测设备、监控摄像头一一对应关系，从而为检测数据的实时监控和监控录像的调取和查看建立对应关系，实现对试验检测管理系统中的每一份检测任务可实时定位查看检测过程监控录像，录像视频存放于工地试验室硬盘录像机中，并于网络连通，在查看检测数据、检测报告的同时，可立即一键切换到该检测数据或报告的检测过程监控录像画面进行查看，为质量回溯提供依据。
水泥拌和站和沥青混合料拌合站管理模块监测管理以下数据指标进行分析反馈：热料仓配合比是否符合试验通过率， 油石比是否符合设计范围，混合料温度是否合格，分析实时生产级配曲线并与目标值比对，并实时分析、实时纠偏。
通过在拌合站、运输车辆、摊铺机安装车辆身份识别模块，对运输车辆进行身份识别，从而使得每一车材料从出站到摊铺全过程可监控，并且还为后面的质量问题回溯提供了相应的数据依据。所有数据实时监控并存储，当发现运输过程中出现超出范围或长间停车时，立即进行短信等手段的报警，做到运输问题的快速纠偏。
摊铺碾压监测管理模块作为路面施工质量监测管理的重要组成部分，负责前场施工工艺的全管理。将所有车辆进行统一交互，使得整个现场作为一个有机整体进行管理。针对摊铺过程、压实过程进行不同的工艺处理，并对压路机操作手提供实时导航辅助。摊铺碾压后台界面记录和存储施工过程所有的数据，提供摊铺温度、速度、位置及压实遍数、温度、速度、轨迹后台查看，并为质量回溯提供数据支撑。
通过对安装了压实度传感器的压路机的施工信息进行采集和分析，第一时间把压实质量反馈成简单易懂的画面导航信息反馈到压路机驾驶舱的电子屏幕上，给操作手进行智能压实导航，从而避免了欠压、过压等问题的发生。该系统会分别采集和分析反馈压实轨迹遍数，路面压实温度、速度等数据给操作手参考导航，最大化的节省了施工成本的同时又保证了路面压实质量，一举两得。
系统监控到超限后，立即将告警信息发送给相关技术人员，确保质量缺陷处理的零延时，报警信息记录存储在系统中，支撑未来的质量缺陷问题的回溯。短信发送记录同时也会存在系统中，支撑未来的质量缺陷响应问题的回溯。
本发明集成大型视频监控中心、试验检测管理模块、数据采集管理模块、试验数据与试验视频片段集成管理模块、沥青拌和站质量管理模块、水泥拌和站质量管理模块、沥青路面摊铺实时监控管理模块、沥青路面施工碾压实时监控管理模块、短信报警模块等，并对上述系统的数据进行统一化管理，形成基于云平台的系统整体架构。项目质量管理人员通过各种移动终端（手持设备、笔记本电脑等）通过Internet网络登录到基于云平台的质量管理信息化系统进行查看管理和施工指导。
本发明采用以上技术方案，通过应用互联网、视频监控技术对建设项目所有工地试验室试验检测质量进行全面管控，集成数据自动采集及实时传输、数据库开发、数据挖掘分析等关键技术，对水泥、混凝土、钢筋力学试验及沥青三大指标等关键参数的试验检测数据、拌合楼数据、公路桥梁预应力智能张拉及压浆施工数据等进行信息化集成平台管控，实现对建设项目工地试验室的三化（数字化、信息化、网络化）管理；通过对建设项目工地试验室进行溯源跟踪、资料审查等，确保建设项目施工过程工地试验室试验数据的真实性；通过对重点材料及关键指标进行采集监控，确保建设关键环节可控。
附图说明
图1为本发明基于云平台的公路工程质量管理信息化系统的连接网络示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例1：
提供一种基于云平台的公路工程质量管理信息化系统，包括用户管理终端、云数据处理分析平台、数据采集传输设备和工地检测数据及设备；所述用户管理终端具体为手机App、电脑软件和视频监控显示大屏；所述云数据处理分析平台具体为云数据服务器；所述数据采集传输设备包括联网集成软件、数据采集设备、路面施工监控设备和远程视频监控集成设备；所述工地检测数据及设备包括工地试验室试验检测数据、预制梁场预应力张拉设备和智能压浆设备、沥青针入度、软化点及延度试验设备、钢筋及水泥混凝土等力学试验机、水泥混凝土和沥青混凝土拌和站设备、沥青路面摊铺设备及碾压设备、试验间监控摄像头。
其中，所述工地试验室试验检测数据通过联网集成软件传输至云数据服务器；所述预制梁场预应力张拉设备和智能压浆设备、沥青针入度、软化点及延度试验设备、钢筋及水泥混凝土等力学试验机、水泥混凝土和沥青混凝土拌和站设备通过数据采集设备将采集的数据上传至云数据服务器；所述沥青路面摊铺设备及碾压设备以GPS定位方式将摊铺及碾压数据通过路面施工监控设备上传至云数据服务器；所述通过安装试验间监控摄像头抓拍各项试验检测过程视频片段与相应试验检测数据集成远程视频监控设备传输至云数据服务器；所述云数据服务器将数据采集完成后，利用Internet网络将数据进行后台传输，管理者通过手机APP、电脑软件、视频监控显示大屏等用户管理终端可实时对公路、工程质量管理进行跟踪管理。
所述云数据服务器利用Internet网络将数据进行后台传输时，不干扰试验室工作的进行，并且支持断点续传。
所述对工地试验室试验检测数据的联网集成软件为路由器内网系统。
所述的预制梁场预应力张拉设备、智能压浆设备的数据采集传输设备利用传感器来直接获取工程状态信息，将这些信息集合于便携式现场数据采集系统中，完成对预制梁场整个施工过程的有效监控。
所述沥青路面摊铺设备及碾压设备的施工监控设备通过GPS高精度定位及无线数传单元、红外温度传感器、GPRS数据通讯等方式实现对虚铺厚度、摊铺温度、摊铺速度、压实温度、压实速度、压实遍数等监测并做数据精准展示，保证沥青路面施工工艺的有效管控。
所述水泥混凝土拌和站设备、沥青混凝土拌和站设备的数据采集设备可以实时监测拌和站级配、油石比、拌合温度、产量、掺配比等信息变化情况，工程管理者可以通过云数据处理分析平台的短信报警、远程数据查看、施工过程可视化等功能进行远程管理。
进一步，所述远程视频监控集成设备可以远程实时监测工地各项试验检测过程实时视频及录像，并将试验视频片段与采集的试验检测数据进行集成，可以实现对工程材料质量问题进行溯源和追溯。
所述用户管理终端包括大型视频监控中心、试验检测管理模块、数据采集管理模块、试验数据与试验视频片段集成管理模块、沥青拌和站质量管理模块、水泥拌和站质量管理模块、沥青路面摊铺实时监控管理模块、沥青路面施工碾压实时监控管理模块、短信报警模块等公路工程质量管理信息化系统。
需要指出的是，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于云平台的公路工程质量管理信息化系统，其特征在于：包括用户管理终端、云数据处理分析平台、数据采集传输设备和工地检测数据及设备；
所述用户管理终端具体为手机App、电脑软件和视频监控显示大屏；
所述云数据处理分析平台具体为云数据服务器；
所述数据采集传输设备包括联网集成软件、数据采集设备、路面施工监控设备和远程视频监控集成设备；
所述工地检测数据及设备包括工地试验室试验检测数据、预制梁场预应力张拉设备和智能压浆设备、沥青针入度、软化点及延度试验设备、钢筋及水泥混凝土等力学试验机、水泥混凝土和沥青混凝土拌和站设备、沥青路面摊铺设备及碾压设备和试验间监控摄像头；
其中，
所述工地试验室试验检测数据通过联网集成软件传输至云数据服务器；
所述预制梁场预应力张拉设备和智能压浆设备、沥青针入度、软化点及延度试验设备、钢筋及水泥混凝土等力学试验机、水泥混凝土和沥青混凝土拌和站设备通过数据采集设备将采集的数据上传至云数据服务器；
所述沥青路面摊铺设备及碾压设备以GPS定位方式将摊铺及碾压数据通过路面施工监控设备上传至云数据服务器；
所述通过安装试验间监控摄像头抓拍各项试验检测过程视频片段与相应试验检测数据集成远程视频监控设备传输至云数据服务器；
所述云数据服务器将数据采集完成后，利用Internet网络将数据进行后台传输，管理者通过手机APP、电脑软件、视频监控显示大屏等用户管理终端可实时对公路、工程质量管理进行跟踪管理。
2.根据权利要求1所述的基于云平台的公路工程质量管理信息化系统，其特征在于：所述云数据服务器利用Internet网络将数据进行后台传输时，不干扰试验室工作的进行，并且支持断点续传。
3.根据权利要求1所述的基于云平台的公路工程质量管理信息化系统，其特征在于：所述对工地试验室试验检测数据的联网集成软件为路由器内网系统。
4.根据权利要求1所述的基于云平台的公路工程质量管理信息化系统，其特征在于：所述的预制梁场预应力张拉设备、智能压浆设备的数据采集传输设备利用传感器来直接获取工程状态信息，将这些信息集合于便携式现场数据采集系统中，完成对预制梁场整个施工过程的有效监控。
5.根据权利要求1所述的基于云平台的公路工程质量管理信息化系统，其特征在于：所述沥青路面摊铺设备及碾压设备的施工监控设备通过GPS高精度定位及无线数传单元、红外温度传感器、GPRS数据通讯等方式实现对虚铺厚度、摊铺温度、摊铺速度、压实温度、压实速度、压实遍数等监测并做数据精准展示，保证沥青路面施工工艺的有效管控。
6.根据权利要求1所述的基于云平台的公路工程质量管理信息化系统，其特征在于：所述水泥混凝土拌和站设备、沥青混凝土拌和站设备的数据采集设备可以实时监测拌和站级配、油石比、拌合温度、产量、掺配比等信息变化情况，工程管理者可以通过云数据处理分析平台的短信报警、远程数据查看、施工过程可视化等功能进行远程管理。
7.根据权利要求1所述的基于云平台的公路工程质量管理信息化系统，其特征在于：所述远程视频监控集成设备可以远程实时监测工地各项试验检测过程实时视频及录像，并将试验视频片段与采集的试验检测数据进行集成，可以实现对工程材料质量问题进行溯源和追溯。
8.根据权利要求1-7所述的基于云平台的公路工程质量管理信息化系统，其特征在于：所述用户管理终端包括大型视频监控中心、试验检测管理模块、数据采集管理模块、试验数据与试验视频片段集成管理模块、沥青拌和站质量管理模块、水泥拌和站质量管理模块、沥青路面摊铺实时监控管理模块、沥青路面施工碾压实时监控管理模块、短信报警模块等公路工程质量管理信息化系统。
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