CN111364329A - 基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统及方法 - Google Patents

基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统及方法，系统包括前端数据采集模块、无线网络传输模块以及远程监控中心模块；所述前端数据采集模块包括信息采集单元和云端服务器；所述远程监控中心模块包括用户监控单元、远程服务单元、数据接口控制单元以及无线网络传输模块；所述无线网络传输模块，用于各个单元以及模块之间的通信服务。本发明智能型物联网监控方法易于实施，能对被控设备进行主动监控，并且实现远程监控功能。

Description

基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统及方法
技术领域
本发明涉及摊铺机监控的技术领域，尤其涉及一种基于物联网的滑模路缘石摊铺机的监控系统及方法。
背景技术
路缘石滑模摊铺机是一种多用途混凝土构造物施工设备，广泛用于各级公路两侧路缘石、拦水带等构造物以及农业土壤灌溉排水渠的建设。在高速公路快速增长的背景下，国家在规划和设计好高速公路的同时，还要在高速公路施工建设中具备科学高效的管理和监督体系，把好工程质量关。原材料、施工机械、施工工艺、监管制度、规划设计、地形地质等各方面因素，均影响着工程的施工质量。施工过程是使高速公路设计理念最终得以实现并形成工程实体的阶段；同时也是道路工程产品质量形成的重要阶段。因此，施工质量的控制不仅是施工监理重要的工作任务，也是整个工程项目质量控制的重点。
现有的摊铺机监控系统存在着信息传递渠道不畅、工作效率低的问题，同时还存在施工人员需要时刻监督查看机器的操作台，无法远程对设备进行监控的问题。随着信息化技术的不断发展，以及物联网技术的发展，之前的传统质量管理模式被打破。物联网通过数据传感仪器，根据相关协议，将物品与Internet相连，进行数据通信和数据交换；从而完成对物品的定位，跟踪，智能化识别，监控以及管理，使智能监控成为可能。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于物联网的滑模路缘石摊铺机的监控系统及方法，能对被控设备进行主动监控，并且实现远程监控功能。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统，包括前端数据采集模块、无线网络传输模块以及远程监控中心模块；
所述前端数据采集模块包括信息采集单元和云端服务器；
所述信息采集单元用于采集摊铺机实时运行信息，并将采集到的摊铺机实时运行信息发送到云端服务器单元；
所述云端服务器单元，包括用以接收并存储上述摊铺机实时运行信息的云端存储单元和接收上述摊铺机实时运行信息并对实时运行信息进行监测、汇总的应用单元，所述应用单元响应于远程监控中心模块的请求，根据监测到的数据信息，分析汇总后输出监测数据；
远程监控中心模块包括用户监控单元、远程服务单元、数据接口控制单元以及无线网络传输模块；
所述用户监控单元，用于接收所述监测数据并将其传送至显示终端进行显示并供运营商决策；
所述远程服务单元，用于接收所述监测数据，与所述用户监控单元通信连接，当所述监测数据异常时，向用户监控单元发出报警提示以及远程维护指导；
所述数据接口控制单元，用于向远程服务模块及各个用户监控单元提供数据接口并分配监控权限；
所述无线网络传输模块，用于各个单元以及模块之间的通信服务。
作为优选的技术方案，所述信息采集单元包括用于测量摊铺机运行时各个参数的传感器、摄像机以及用以采集上述各个传感器、摄像机输出信号的数据库，所述数据库通过无线的方式与无线网络传输模块通信连接。
作为优选的技术方案，所述传感器模块包括温度传感器、压力传感器、转向传感器、距离传感器和振动传感器；
所述温度传感器和压力传感器设置在油箱内，用来测量油箱内油温油压的情况；
所述转向传感器和距离传感器设置于摊铺机机身前方的传感器臂，用来测出摊铺机运行时的位置信息和转向信息；
所述振动传感器设置于分动箱上，用来检测螺栓松动、机组共振情况。
作为优选的技术方案，所述摄像机用于拍摄摊铺机输送器部位布料情况和摊铺机运行情况。
作为优选的技术方案，所述数据接口控制模块包括数据接入单元和权限管理单元；
所述数据接入单元，采用B/S架构，通过4G网络实现远程服务模块及各个用户监控模块的接入，共享数据；
所述权限管理单元，与数据接入单元相配合，为远程服务模块及各个用户监控模块分配权限，限制用户接入系统获取监测数据的权限。
作为优选的技术方案，所述云端存储模块包括数据中心服务器和应用模块；
所述数据中心服务器内置关系型数据库用以存储摊铺机实时运行信息；
所述应用模块包括与数据中心服务器通信连接的外部服务器，所述外部服务器内置有数据处理器并通过4G网络与远程监控中心模块通信连接。
作为优选的技术方案，所述数据通信系统包括与数据库、云端服务器单元、监控中心模块相连接的路由器、信号端WEB服务器和调制解调器，所述数据传输网络为4G网络。
作为优选的技术方案，所述显示终端包括Web页面及移动通信终端。
作为优选的技术方案，所述能源使用预警模块根据摊铺机油箱内油量情况，总油量小于预设值时，发出报警提示。
本发明还提供了一种基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统的控制方法，包括下述步骤：
S1、系统初始化，设定系统内相应的阈值以及算法；
S2、前端数据采集模块开始采集摊铺机的实时运行信息，上述信息经A/D转换器转换、编码后通过4G网络、调制解调器上传至Internet网络；
S3、云端存储单元接收步骤S2中的实时运行信息并将其储存至数据库；
S4、应用单元通过Internet对网络步骤S2中的实时运行信息并对其进行汇总分析，将数据分类汇总后输出监测数据；
S5、能源预警模块以摊铺机初始化为基础，监测各个区域内摊铺机的运行状态，统计各个区域内摊铺机的运行信息；
S6、远程监控中心模块接收并显示步骤S4与S5中的监测数据，供决策者参考使用，当监测数据异常时，自动报警单元发出警示信息，远程监控中心模块向用户监控单元发出报警提示以及远程维护指导。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)主动监控，可靠性高。本发明采用主动监控的模式，监控的可靠性更高，通过智能传感器与摄像头监测摊铺机是否处于正常工作状态。
(2)基于物联网构架，利于远程监控。本发明通过将数据上传到服务器，以便监控终端设备(即访问设备)能通过无线模式访问服务器获取相关参数，实现远程监控，该构架本身很成熟，有利于快速实施。
附图说明
图1是本发明的系统方框示意图。
图2是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统主要实现的功能有：
一、对从施工现场传输来的数据进行实时接收解析，在显示设备上显示；
二、通过监控软件可实现远程管理功能，预置点的定时录像功能，摄像机的云台控制功能，视频图像的快照、检索功能，监控点的录像回放功，以及监测数据的导出功能等。
三、如果摊铺机运行状态出现问题，可通过预警单元发出警报，提醒施工人员。
如图1所示，本发明基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统主要由三大部分组成，即前端数据采集模块、无线网络传输模块以及远程监控中心模块。
前端数据采集模块，包括信息采集单元，用以采集摊铺机实时运行信息并将采集到的摊铺机实时运行信息发送到云端服务器单元；
云端服务器单元，包括用以接收并存储上述摊铺机实时运行信息的云端存储单元、接收上述摊铺机实时运行信息并对实时运行信息进行监测、汇总的应用单元，所述应用单元响应于远程监控中心模块的请求，根据监测到的数据信息，分析汇总后输出监测数据；
远程监控中心模块，包括，
用户监控单元，用于接收所述监测数据并将其传送至显示终端进行显示并供运营商决策；
远程服务单元，接收所述监测数据，与所述用户监控单元通信连接，当所述监测数据异常时，向用户监控单元发出报警提示以及远程维护指导；
数据接口控制单元，用于向远程服务模块及各个用户监控单元提供数据接口并分配监控权限；
能源预警单元，与用户监控单元以及远程服务单元配合，用于显示摊铺机的运行信息；
无线网络传输模块，用于上述各个单元以及模块之间的通信服务。
进一步的，所述信息采集单元包括用于测量摊铺机运行时各个参数的传感器、摄像机以及用以采集上述各个传感器、摄像机输出信号的数据库，所述数据库通过无线的方式与无线网络传输模块通信连接。
进一步的，所述传感器模块包括，
温度传感器、压力传感器：放置在油箱内，用来测量油箱内油温油压的情况；
转向传感器、距离传感器：放置于位于摊铺机机身前方的传感器臂，用来测出摊铺机运行时的位置信息和转向信息；
振动传感器：放置于分动箱上，用来检测螺栓松动，机组共振等情况；
进一步的，所述摄像机用于拍摄摊铺机输送器部位布料情况，摊铺机运行情况等；
进一步的，所述数据接口控制模块包括，
数据接入单元，采用B/S架构，通过4G网络实现远程服务模块及各个用户监控模块的接入，共享数据；
权限管理单元，与数据接入单元相配合，为远程服务模块及各个用户监控模块分配权限，限制用户接入系统获取监测数据的权限。
进一步的，所述云端存储模块包括数据中心服务器，所述数据中心服务器内置关系型数据库用以存储摊铺机实时运行信息；所述应用模块包括与数据中心服务器通信连接的外部服务器，所述外部服务器内置有数据处理器并通过4G网络与远程监控中心模块通信连接。
进一步的，所述数据通信系统包括与数据库、云端服务器单元、监控中心模块相连接的路由器、信号端WEB服务器和调制解调器，所述数据传输网络为4G网络。
进一步的，所述显示终端包括Web页面及移动通信终端。
进一步的，所述能源预警单元根据摊铺机油箱内油量情况，总油量小于预设值时，发出报警提示。
如图2所示，基于物联网的滑模路缘石摊铺机的监控系统的控制方法，包含以下步骤：
S1，系统初始化，设定系统内相应的阈值以及算法；
S2，前端数据采集模块开始采集摊铺机的实时运行信息，上述信息经A/D转换器转换、编码后通过4G网络、调制解调器上传至Internet网络；
S3，云端存储单元接收步骤S2中的实时运行信息并将其储存至数据库；
S4，应用单元通过Internet对网络步骤S2中的实时运行信息并对其进行汇总分析，将数据分类汇总后输出监测数据；
S5，能源预警模块以摊铺机初始化为基础，监测各个区域内摊铺机的运行状态，统计各个区域内摊铺机的运行信息；
S6，远程监控中心模块接收并显示步骤S4与S5中的监测数据，供决策者参考使用，当监测数据异常时，自动报警单元发出警示信息，远程监控中心模块向用户监控单元发出报警提示以及远程维护指导。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统，其特征在于，包括前端数据采集模块、无线网络传输模块以及远程监控中心模块；
所述前端数据采集模块包括信息采集单元和云端服务器；
所述信息采集单元用于采集摊铺机实时运行信息，并将采集到的摊铺机实时运行信息发送到云端服务器单元；
所述云端服务器单元，包括用以接收并存储上述摊铺机实时运行信息的云端存储单元和接收上述摊铺机实时运行信息并对实时运行信息进行监测、汇总的应用单元，所述应用单元响应于远程监控中心模块的请求，根据监测到的数据信息，分析汇总后输出监测数据；
远程监控中心模块包括用户监控单元、远程服务单元、数据接口控制单元以及无线网络传输模块；
所述用户监控单元，用于接收所述监测数据并将其传送至显示终端进行显示并供运营商决策；
所述远程服务单元，用于接收所述监测数据，与所述用户监控单元通信连接，当所述监测数据异常时，向用户监控单元发出报警提示以及远程维护指导；
所述数据接口控制单元，用于向远程服务模块及各个用户监控单元提供数据接口并分配监控权限；
所述无线网络传输模块，用于各个单元以及模块之间的通信服务。
2.根据权利要求1所述基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统，其特征在于，所述信息采集单元包括用于测量摊铺机运行时各个参数的传感器、摄像机以及用以采集上述各个传感器、摄像机输出信号的数据库，所述数据库通过无线的方式与无线网络传输模块通信连接。
3.根据权利要求2所述基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统，其特征在于，所述传感器模块包括温度传感器、压力传感器、转向传感器、距离传感器和振动传感器；
所述温度传感器和压力传感器设置在油箱内，用来测量油箱内油温油压的情况；
所述转向传感器和距离传感器设置于摊铺机机身前方的传感器臂，用来测出摊铺机运行时的位置信息和转向信息；
所述振动传感器设置于分动箱上，用来检测螺栓松动、机组共振情况。
4.根据权利要求1所述基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统，其特征在于，所述摄像机用于拍摄摊铺机输送器部位布料情况和摊铺机运行情况。
5.根据权利要求1所述基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统，其特征在于，所述数据接口控制模块包括数据接入单元和权限管理单元；
所述数据接入单元，采用B/S架构，通过4G网络实现远程服务模块及各个用户监控模块的接入，共享数据；
所述权限管理单元，与数据接入单元相配合，为远程服务模块及各个用户监控模块分配权限，限制用户接入系统获取监测数据的权限。
6.根据权利要求1所述基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统，其特征在于，所述云端存储模块包括数据中心服务器和应用模块；
所述数据中心服务器内置关系型数据库用以存储摊铺机实时运行信息；
所述应用模块包括与数据中心服务器通信连接的外部服务器，所述外部服务器内置有数据处理器并通过4G网络与远程监控中心模块通信连接。
7.根据权利要求1所述基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统，其特征在于，所述数据通信系统包括与数据库、云端服务器单元、监控中心模块相连接的路由器、信号端WEB服务器和调制解调器，所述数据传输网络为4G网络。
8.根据权利要求1所述基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统，其特征在于，所述显示终端包括Web页面及移动通信终端。
9.根据权利要求1所述基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统，其特征在于，所述能源使用预警模块根据摊铺机油箱内油量情况，总油量小于预设值时，发出报警提示。
10.根据权利要求1-9中任一项所述基于物联网的滑模路缘石摊铺机施工监控系统的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1、系统初始化，设定系统内相应的阈值以及算法；
S2、前端数据采集模块开始采集摊铺机的实时运行信息，上述信息经A/D转换器转换、编码后通过4G网络、调制解调器上传至Internet网络；
S3、云端存储单元接收步骤S2中的实时运行信息并将其储存至数据库；
S4、应用单元通过Internet对网络步骤S2中的实时运行信息并对其进行汇总分析，将数据分类汇总后输出监测数据；
S5、能源预警模块以摊铺机初始化为基础，监测各个区域内摊铺机的运行状态，统计各个区域内摊铺机的运行信息；
S6、远程监控中心模块接收并显示步骤S4与S5中的监测数据，供决策者参考使用，当监测数据异常时，自动报警单元发出警示信息，远程监控中心模块向用户监控单元发出报警提示以及远程维护指导。
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