CN109829644A - 一种混凝土拌合站管理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土拌合站管理系统和相应的管理方法。所述系统包括拌合机(10)、服务器(20)、料仓(30)和工作站(40)，料仓(30)设置有料签(31)和与料签(31)相对应的料签读取装置(32)，料签(31)包含电子识别信息，以便所述料签读取装置(32)能够读取以获取物料索引信息，并发送到工作站(40)；工作站(40)将物料索引信息与从服务器(20)读取的物料关联信息进行对比，以对所述料仓(30)内的物料进行核对。本发明可有效避免物料未检先用、不同批次物料混用。

Description

一种混凝土拌合站管理系统和方法

技术领域

本发明涉及工程管理或工程监测领域，具体涉及一种混凝土拌合站管理系统和方法。本发明可用于铁路、公路、市政、水运等工程中混凝土拌合站的物料的管理。

背景技术

在铁路、公路、市政、建筑、水运等行业的工程建设中，都要用到混凝土作为工程实体，例如桩、桥墩、连续梁、箱梁、T梁、楼房的主体框架等的浇筑。混凝土的质量关乎建筑物的质量和寿命，在工程建设中起着十分重要的作用。

在混凝土拌合的原材料包括粗骨料(不同粒径的石子)、细骨料(砂)、水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂(速凝剂，膨胀剂，防冻剂，粘改剂等)、水；混凝土拌合前，要求各种原材料按照建筑相关质量检测规范进行检测并达到合格，试验室根据建筑物设计要求设计好配合比；然后，混凝土拌合站使用通过计量认证的衡器严格按照配方投料；接着，搅拌机械在规定的物理环境下对配合好的混合物料进行一定时间的搅拌，其产出物经过首盘检定合格，方可运输到施工现场使用。

在实际的工程项目中，受进度和物料供应的影响，生产部门往往违反规程操作。

(1)在混凝土拌合站的建设过程中，因为储料罐的个数不够，预存物料储存不能满足生产进度要求；而有的物料的检测有一定的龄期要求(例如水泥需要三天)，而龄期之内这些储存物料使用完，新来的物料要等过了龄期有检测合格后才能使用。

(2)新来的物料在空的料罐装满后，剩余物再无空罐可以载入，如果有不完全使用的料罐，因为管理不善，很可能会被载入而导致物料类别相同而批次不同，批次不同的物料的物理化学性能不同，使用时无法确认使用的是那一批，只能对应一个配料单使用，致使生产的混凝土质量不能做出预估而使工程质量失控。

(3)拌合机控制系统设计比较灵活，操作员可以自由切换料仓，从不同料仓进行投料，有了本发明的核对过程，本发明也可对投料的料仓加以监控以实现溯源。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在解决混凝土拌合站存在的原料未检先用、不同批次物料作为统一批次物料使用而导致混凝土的质量不能得到很好控制的问题。

(二)技术方案

本发明一方面提出一种混凝土拌合站管理系统，包括拌合机、服务器、料仓和工作站，所述料仓设置有料签和与料签相对应的料签读取装置，所述料签包含电子识别信息，以便所述料签读取装置能够以电子方式读取所述料签的电子识别信息，获取所述料签上记载的物料索引信息(例如批次或检测报告编号)，并发送到工作站；所述工作站能够将所述料签读取装置获取的物料索引信息与从所述服务器读取的(例如配料通知单所含的)物料关联信息进行对比，以对所述料仓内的物料进行核对(物料是否存在、是否检验过、是否合格、库存是否足用)。

根据本发明的一种优选实施方式，所述电子识别信息为二维码、条形码或RFID。

根据本发明的一种优选实施方式，所述料签(31)和与料签(31)相对应的料签读取装置(32)集成为一个显示装置，其具有存储器、通信接口和显示屏；其中，所述存储器用于存储物料索引信息，所述显示屏用于显示物料相关信息示，所述通信接口用于与所述工作站(4)进行通信连接，将物料索引信息发送给该工作站(40)。

根据本发明的一种优选实施方式，系统还包括进料客户端，所述进料客户端用于录入新进入拌合站的物料信息并上传到服务器。

根据本发明的一种优选实施方式，系统还包括监理客户端，所述监理客户端用于录入监理见证信息并上传到服务器。

根据本发明的一种优选实施方式，所述料仓包括用于控制进料口开闭的电子锁，所述混凝土拌合站管理系统还包括用于开闭电子锁的锁控客户端。

根据本发明的一种优选实施方式，有关所述锁控客户端对所述电子锁的开启和关闭的信息上传到所述服务器中进行记录。

根据本发明的一种优选实施方式，系统还包括试验客户端，所述试验客户端用于对物料的试验过程和检测结果进行记录并上传到所述服务器。

根据本发明的一种优选实施方式，系统还包括任务下达客户端，所述任务下达客户端提供生产任务电子表单的填写功能，生成生产任务电子表单并上传到所述服务器。

根据本发明的一种优选实施方式，所述拌合机由工控机控制，所述工控机用于从所述服务器获取物料配比单以及物料和料仓的对应关系，控制所述拌合机从对应料仓按照物料配比单的配比自动投料和拌合。

根据本发明的一种优选实施方式，所述拌合机还配有采集模块，其用于采集所述拌合机的生产数据并将其上传到所述服务器。

本发明还提出相应的混凝土拌合站管理方法，包括如下步骤：为混凝土拌合站的料仓设置料签和与料签相对应的料签读取装置，所述料签包含电子识别信息；所述料签读取装置以电子方式读取所述料签的电子识别信息，获取料仓所存放物料的物料索引信息，并发送到工作站；所述工作站将所述料签读取装置获取的物料索引信息与从服务器读取的物料关联信息进行对比，以对所述料仓内的物料进行核对。

有益效果

本发明利用关键关节的信息化记录和关联解决了物料的未检先用，通过信息对应记录来发现换仓，延时上传等可疑行为。

本发明可有效避免物料未检先用、不同批次物料混用、物料验收过程的不作为。本发明还可以数字方式记录整个验收、检验、生产流程，形成溯源链条。并且，本发明可有效警示有关修改数据插件，手动修改数据行为。

附图说明

图1是本发明的混凝土拌合站管理系统的系统架构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

1、基本系统架构

图1是本发明的混凝土拌合站管理系统的系统架构示意图。所述系统至少包括拌合机10、服务器20、料仓30和工作站40。

本发明的拌合机10用于对物料进行搅拌(一般还需加水)，并产生拌合料，例如混凝土拌合料。

服务器20用于存储和管理该拌合站内的物料关联信息。物料关联信息是指与物料进入拌合站到离开拌合站的各阶段相关联的各类数据，包括物料的接收、验收、试验、检测、存储料仓、出料、首盘等的各类信息。服务器20可以是具有提供存储服务的任何服务器，但优选为云服务器。

料仓30用于存放物料(通常是暂时储存)，其具有进料口和出料口。通常，一个料仓能够存放多种物料。本发明为每个料仓30设置料签31和与料签31相对应的料签读取装置32。所述料签31上用文字记载有料仓内存放的物料，物料明细包括物料名称、批号、规格、数量、检测单编号、检测结果等，以便人员查看。特别的，本发明的料签还包含电子识别信息，以便所述料签读取装置32能够以电子方式读取料签31的电子识别信息，获取料签所记载的物料索引信息，并发送到工作站40。

工作站40能够发送指令给料签读取装置32，使之以电子方式读取料签31上记载的料仓所存放物料的物料明细信息。此外，工作站40还能够从服务器20获取物料关联信息。由此，工作站40能够将料签读取装置32获取的物料索引信息(例如批次或检验报告编号)与从服务器20读取的物料关联信息(例如物料配比单)进行对比，以对料仓30内的物料进行核对。所述的核对至少包括以下核对项目：物料是否存在、物料是否足够、物料是否合格、物料是否与料仓匹配。

如图1所示，一种实施方式中，料签31的电子识别信息为二维码。例如，其可以在打印料签(31)时在其空白处补充打印的二维码。料签读取装置32则为摄像头。摄像头安装于料签的对向上，以便拍摄二维码，并将拍摄的含有二维码的图像传送给工作站40。工作站40根据预定的解码规则从图像中解码二维码，由此获得物料索引信息。当然，在其他实施方式中，二维码亦可以由其他的编码方式替换，例如条形码。

电子识别信息载体的另一实施方式是RFID标签，RFID标签亦贴附于料签31上。相应的，料签读取装置32为RFID读取器。

作为一种替换实施方式，料签包括具有数子信息存储功能的电子设备，由此电子识别信息直接以数字方式存储于料签31中。此时，料签31可直接与工作站40通信连接，工作站40直接可读取料签31中的物料索引。也就是说，在这种实施方式中，不需要专门的料签读取装置32即可实现。

作为一种更优选的实施方式，料签31与料签(31)相对应的料签读取装置(32)集成为一个显示装置，其具有存储器、通信接口和显示屏，存储器用于存储物料索引信息，而显示屏则用于显示物料相关信息(可包含物料索引信息)，通信接口则负责与工作站40进行通信连接，将物料索引信息发送给工作站40。此处，优先选用具有防水、抗暴性能的液晶屏幕和存储器。

2、物料的进料和电子验收

为了进行物料进料和验收的电子化管理，一方面，本发明的系统优选为还包括进料客户端21，进料客户端21用于录入新进入拌合站的物料信息并上传到服务器20。例如，在实际工程项目中，物资部门工作人员持有该进料客户端21，录入新进物料的信息，包括输入物料属性，上传物料的合格证、物料检测报告、以及物料预备放置的料仓。

录入完新进物料的信息后，进料客户端21还可用于生成用于验收的电子表单，例如验收申请单和取样见证申请单，并上传到服务器20。用于验收的电子表单可以被进行验收的人员下载，例如试验人员和监理人员。

优选的，服务器20能够向相关人员发送提醒信息，例如向相应的客户端的APP发送弹框信息，或者通过短信方式发送到预定手机号码。

另一方面，本发明的系统还包括监理客户端22，该监理客户端22能够从服务器22下载用于验收的电子表单，并允许用户在电子表单中填写验收意见后将之上传至服务器20。优选的，监理客户端22具有图像或视频的拍摄功能，能够将图像或视频随电子表单上传。更优选的，监理客户端22具有地理位置定位功能，由此，用于验收的电子表单中可以附加地址位置信息，监理客户端获得该地理位置信息后，能够指示用户到达预定位置进行验收。

在实际的应用场景中，监理客户端22可以是移动终端，并由试验测试人员、监理人员持有，其手持装有相应验收APP的移动设备，到现场前下载包含验收用电子表单的验收任务，到现场后找到此任务，打开后自动获取货场位置，使用APP功能将物料验收过程拍照或录像，验收完毕将结论输入，APP将位置，影像，验收结论保存后传递到服务器，并与物资部的验收申请相关联。这样管理人员和第三方可以确认下列事实：试验人员、监理人员是否在现场进行验收；验收的过程是否清晰；结论是否和过程一致。

优选的，监理客户端22还具有取样见证功能，即根据取样申请生成取样见证信息和上传至服务器20。在实际应用中，验收合格后，试验室要对物料进行取样，监理人员为了完成规范规定的见证率，可以现场决定是否见证。如果要见证，通过手机APP可以找到任务，打开任务，通过记录当时位置信息，取样过程的影像信息完成见证过程的采集，采集的任务会传输到服务器20，与试验取样申请资料关联形成追溯链。取样见证资料可以让管理者和第三方得到下列事实：是否现场进行了见证；取样过程是否规范；监理人员是否尽责。

当通过验收后，物料放置到料仓之后，物资人员打印带有二维码的料签并张贴于对应料仓；如果采用RFID，物资或监理人员将验收的物料批次现场写入料签上的RFID芯片，并打印或手写更新悬挂的料签；如果使用带有存储、通讯和显示的电子料签，物资或监理人员通过APP直接确认进场验收时填报的物料预装料仓就自动记录并通过网络发送到料仓对应的电子料签设备。

3、料仓进料口的电子锁控

优选的，本发明的料仓30包括用于控制进料口开闭的电子锁(图1中未示出)，而管理系统包括用于开闭电子锁的锁控客户端。一种实施方式时，该锁控客户端由监理管户端22实现，由此，监理人员通过监理客户端实现通过向电子锁发送加密信息来对电子锁进行开启和关闭。当然，亦可由其他客户端来实现锁控客户端。由此，只有持用锁控客户端的特定用户才能打开或关闭料仓的进料口，以防止料仓未空或物料不匹配时在料仓中加入物料。

优选的，锁控客户端是安装有电子锁控制和权限控制功能的软件或硬件的移动客户端，软件例如是APP。由此，只有特定用户登录了APP时，锁控客户端才能够对特定料仓进行开启和关闭。在实际的生产活动中，可以仅使工程的监理人员具有开启和关闭电子锁的权限。在新来物料验收合格后，物料被分配放置到事先调查好的料仓内。监理人员确定上料料仓后，进行实际检查并确定料仓为空后，使用APP开锁，物料得以从进料口进入到料仓。

更加优选的，该锁控客户端与服务器20通信连接。所述通信连接方式可以是有线连接，也可以是无线连接。服务器20和锁控客户端可以通过任何现有的通信协议互联，不限于移动网络、Wifi、Zigbee、蓝牙等。所述锁控客户端。由此，有关锁控客户端对电子锁的开启和关闭的信息可以上传到服务器20中进行记录，便于后续追溯。

更加优选的，锁控客户端还能够从服务器20获取物料分配到的料仓的信息，由此，例如监理人员可以直接通过该锁控管户端(监理客户端22)获取上料的料仓信息，以对要装入物料的料仓进行检查。

在实际应用场景中，物料验收合格后，卸料或物料放置到事先调查好的料仓内。因为物资部门事先规划好了空的料仓，此时监理人员通过APP得到上料料仓，进行实际检查实际为空后，使用APP开锁，开锁过程将在服务器进行记录。开锁后，物料得以从进料口进入到料仓。对于非空料仓，监理人员不同意上料，进料口将无法打开，这样余料只有厂家拉回处理。由此防止了料仓内物料的混合。

4、物料试验过程的电子采集

根据本发明的优选实施方式，系统还包括试验客户端23，试验客户端23用于对试验过程和检测结果进行记录并上传到服务器20。优选的，试验客户端23包括多媒体采集设备，例如用于采集图像或视频的拍摄装置，以对试验过程进行拍摄，从而能约束溯源试验员的操作是否规范。更优选的，试验客户端23还与试验控制设备进行连接，或者与试验控制设备集成，以便直接获取试验环境参数、试验结果数据。在一个应用场景中，试验过程包括：力学测试数据采集、称重数据采集、试验环境参数(如检测室温度，湿度；保养箱养护室温湿度)采集、试验过程影像片段录制。

更优选的，试验客户端23还能够根据标准规范对试验结果自动判定物料是否合格。

由于本发明实现了对试验过程的全方位数据采集，并上传到服务器20，因此本发明能够支持后续对试验过程的查询和追溯。

5、生产任务的电子下达

当工程部需要拌合物料时，其会向拌合站下达拌合任务。本发明的系统优选为还具有任务下达客户端24，该任务下达客户端24提供生产任务电子表单的填写功能。任务下达人员通过该任务下达客户端24填写生产任务要求，生成生产任务电子表单并上传到服务器20。

在实际应用中，工程部可以利用APP填写浇筑零生产任务电子表单，包括工程名称、施工要求、需求混凝土数量等。该表单以电子方式通过服务器20传递到拌合站的工作站40。优选的，服务器20还以电子方式通知拌合站站长或操作人员。

6、料仓物料的电子核对

当拌合站的工作站40接收到拌合任务时，即进行物料拌合的生产过程。根据本发明，当工作站40接收到拌合任务时，其将拌合任务信息通过服务器20转送到试验室的试验客户端23，并向该试验客户端23申请物料配比单。试验人员通过试验客户端获取物料配比申请和拌合任务信息后，进行试验并制作电子形式的物料配比单，并发送至服务器20。具体的试验过程已在前面详述，在此不再说明。

一种优选实施方式时，系统还包括管理客户端，其和工作站40一样，也用于接收拌合任务并向试验室申请物料配比单。管理客户端可以是拌合站管理人员持有。工作站或管理管户端的操作人员获得物料配比单后，将拌合任务分配到一个或多个拌合机机组。

根据本发明，如前所述，所述工作站40根据物料配比通知单对料仓内的物料进行核对。

具体来说，核对过程首先根据物料配比通知单获取物料索引信息，包括名称、批号、数量、检测结果、规格、检测报告编号等。接着，根据批号或报告编号，到服务器匹配检测报告，检查是否存在检测报告，存在的话，查对检测报告是否显示合格。如果检测报告不存在，则说明物料没有进行试验，未进行试验或检测不合格的物料不能通过核对。

接着，工作台40通过料签读取装置32(摄像头、RFID阅读器或带存储器的显示装置)读取各料仓的料签，核对料签所记载的物料索引信息是否和物料配比单上的相对应，若不对应，则不能通过核对。

此外，优选的，工作台40还核对物料库存与生产量是否匹配，不匹配给与提醒。

7、拌合过程的电子管控

当料仓的物料通过核对之后，本发明的拌合机组根据分配的拌合任务进行拌合作业。

根据本发明的优选实施方式，拌合机10由工控机11控制，该工控机11同样能够与服务器20进行通信。工控机11从服务器20获取物料配比单(由实验客户端上传)，以及物料和料仓的对应关系(控制台40上传)，控制拌合机从对应料仓按照物料配比单的配比自动投料和拌合。

根据本发明的更优选实施方式，拌合机10还配有采集模块12，其用于采集拌合机的生产数据，包括物料配比数据、投料料仓数据等，并将生产数据上传到服务器20。采集模块可以进行下面几个方面的监测和报警：

1)配比与投料比的偏差，根据偏差警示要求进行报警

2)拌合时间，根据标准进行报警

3)料仓对应，发现料仓与前述核对过的料仓不对应则报警

4)生产时间，采集时间，上传时间等时间差过长报警

优选的，采集检测时间宜短，采集数据应另行加密在本地存储，支持断点续传，防止网络不好造成数据丢失或因过时采集导致数据已经篡改。

8、首盘检测

拌合完成后，通常需要进行拌合料的首盘检测。优选的，本发明的试验客户端23还具有首盘检测录入功能，试验人员将首盘检测的结果使用APP录入并上传到服务器，关联到当前拌合任务。

更优选的，本发明的监理管户端22具有首盘检测见证功能，其使用APP用影像记录现场检测过程并上传到服务器，关联到当前拌合任务。

如此管理人员和第三方都可以查看或追溯这个生产任务的收盘检定过程，做出独立评估。

实施方式的变化

以上详细说明了本发明的一个实施例，该实施例中，系统包括与服务器连接的多个客户端，各客户端具有不同的功能。但是，本发明不限于将特定的功能集成在特定的客户端中。多个功能可以集成在一个客户端中，或者，一个功能可以集成在多个客户端中。

例如，上述实施例中的监理客户端22，其分别具有验收、试验见证、电子锁控制和首盘检测见证。然而，在本发明的不同实施例中，上述的各个功能可以分别由不同的客户端来实现。

本发明上述实施例中的进料客户端、监理客户端、任务下达客户端、试验客户端、管理客户端亦可以由同样的客户端来实现，并通过客户端本身对于不同人员的权限控制来对不同人员所能够执行的操作进行控制。例如，可以在移动终端上安装相同的工程管理APP，服务器上预先对于不同人员的身份进行注册和授权，由此，当不同人员以自己的身份进行登录时，则其APP具有不同的操作权限，由此实现不同的客户端。

此外，本发明的客户端也不限于移动终端，根据需要，其也可以是有线连接的电脑终端。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混凝土拌合站管理系统，包括拌合机(10)、服务器(20)、料仓(30)和工作站(40)，其特征在于：

所述料仓(30)设置有料签(31)和与料签(31)相对应的料签读取装置(32)，所述料签(31)包含电子识别信息，以便所述料签读取装置(32)能够以电子方式读取所述料签(31)的电子识别信息，获取所述料签上记载的物料索引信息，并发送到工作站(40)；

所述工作站(40)能够将所述料签读取装置(32)获取的物料索引信息与从所述(20)读取的物料关联信息进行对比，以对所述料仓(30)内的物料进行核对。

2.如权利要求1所述的混凝土拌合站管理系统，其特征在于，所述电子识别信息为二维码、条形码或RFID。

3.如权利要求1所述的混凝土拌合站管理系统，其特征在于，所述料签(31)和与料签(31)相对应的料签读取装置(32)集成为一个显示装置，其具有存储器、通信接口和显示屏；其中，

所述存储器用于存储物料索引信息，所述显示屏用于显示物料相关信息示，所述通信接口用于与所述工作站(4)进行通信连接，将物料索引信息发送给该工作站(40)。

4.如权利要求1所述的混凝土拌合站管理系统，其特征在于，还包括监理客户端(22)，所述监理客户端(22)用于录入监理见证信息并上传到服务器(20)。

5.如权利要求1所述的混凝土拌合站管理系统，其特征在于，所述料仓(30)包括用于控制进料口开闭的电子锁，所述混凝土拌合站管理系统还包括用于开闭电子锁的锁控客户端。

6.如权利要求5所述的混凝土拌合站管理系统，其特征在于，有关所述锁控客户端对所述电子锁的开启和关闭的信息上传到所述服务器(20)中进行记录。

7.如权利要求1所述的混凝土拌合站管理系统，其特征在于，还包括试验客户端(23)，所述试验客户端(23)用于对物料的试验过程和检测结果进行记录并上传到所述服务器(20)。

8.如权利要求1所述的混凝土拌合站管理系统，其特征在于，所述拌合机(10)由工控机(11)控制，所述工控机(11)用于从所述服务器(20)获取物料配比单以及物料和料仓的对应关系，控制所述拌合机(10)从对应料仓按照物料配比单的配比自动投料和拌合。

9.如权利要求1所述的混凝土拌合站管理系统，其特征在于，所述拌合机(10)还配有采集模块(12)，其用于采集所述拌合机的生产数据并将其上传到所述服务器(20)。

10.一种混凝土拌合站管理方法，其特征在于包括如下步骤：

为混凝土拌合站的料仓(30)设置料签(31)和与料签(31)相对应的料签读取装置(32)，所述料签(31)包含电子识别信息；

所述料签读取装置(32)以电子方式读取所述料签(31)的电子识别信息，获取料仓所存放物料的物料索引信息，并发送到工作台(40)；

所述工作站(40)将所述料签读取装置(32)获取的物料索引信息与从服务器(20)读取的物料关联信息进行对比，以对所述料仓(30)内的物料进行核对。