CN111679638A - 基于物联网的沥青拌合生产施工过程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的沥青拌合生产施工过程监控系统，包括拌合站、磅房、摊铺机，以及运输车辆，运输车辆上集成有RFID标签、定位模块；拌合站中拌合楼的每个下料口位置分别安装有具备无线通讯功能的RFID读卡器；磅房中的地磅位置安装有RFID读卡器、红外测温仪；施工现场每个摊铺机中分别集成有RFID读卡器、定位模块、红外测温仪；还包括服务器构建的远端数据中心平台，远端数据中心平台分别与运输车辆的定位模块，拌合楼的RFID读卡器，磅房的地磅、RFID读卡器和红外测温仪，以及摊铺机中的RFID读卡器、定位模块、红外测温仪无线通讯连接。本发明使沥青生产和施工能够实现整体管控。
Description
技术领域
本发明涉及沥青生产施工监控系统领域，具体是一种基于物联网的沥青拌合生产施工过程监控系统。
背景技术
沥青的拌合施工过程中，运输车辆到达拌合站的拌合楼，由运输车辆在拌合楼的任意一个下料口装入沥青，拌合楼每个下料口下料的沥青料配方不同，运输车辆装料完毕后驶入磅房中利用地磅称重，称重完成后驶向施工现场的摊铺机，并将沥青送入摊铺机中，由摊铺机完成沥青铺筑。
目前，沥青整个拌合生产和施工过程信息化相对落后，在生产的各个环节，主要是靠人工记录、核对、监理旁站等手段进行监控，这些手段大多通过纸质记录的方式，一方面容易造成数据错误，同时这些记录数据无法进行有效地利用。同样，在现场施工环节，也是依靠人工配对运输车辆和摊铺机，容易出现配对错误，导致某种配方的沥青下料至错误的摊铺机，该摊铺机将沥青铺筑至错误位置。
现有技术沥青生产施工环节由于采用人工监控，因此存在监控数据易出错、数据无法充分利用、整个过程数据难以融合的问题，进而导致整个生产到施工环节容易出现失误的问题。
发明内容 本发明的目的是提供一种基于物联网的沥青拌合生产施工过程监控系统，以解决现有技术沥青生产施工环节采用人工监控存在的数据易出错、无法充分利用数据、整个过程数据难以融合的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
基于物联网的沥青拌合生产施工过程监控系统，包括拌合站、拌合站各个出口处的磅房、施工现场的各个摊铺机，以及运输车辆，运输车辆从拌合站中的拌合楼处装入沥青，经磅房的地磅称重后再运输至摊铺机，其特征在于：所述运输车辆上集成有RFID标签、定位模块，每个运输车辆的RFID标签分别各自具有唯一的标签信息；
所述拌合站中，拌合楼的每个下料口位置分别安装有具备无线通讯功能的RFID读卡器；
所述磅房中的地磅为具备无线通讯功能的电子地磅，地磅位置还安装有具备无线通讯功能的RFID读卡器、具备无线通讯功能的红外测温仪；
所述施工现场每个摊铺机中分别集成有具备无线通讯功能的RFID读卡器、定位模块、具备无线通讯功能的红外测温仪；
还包括服务器构建的远端数据中心平台，远端数据中心平台分别与运输车辆的定位模块，拌合楼的RFID读卡器，磅房的地磅、RFID读卡器和红外测温仪，以及摊铺机中的RFID读卡器、定位模块、红外测温仪无线通讯连接。
通过上述系统结构，使远端数据中心平台、拌合站、磅房、摊铺机、运输车辆构成一个物联网系统，物联网系统中产生的信息最终上传至远端数据中心平台进行记录和处理。
所述远端数据中心平台中对每个下料口处的RFID读卡器分别设定唯一的编码，运输车辆行驶至拌合楼任意一个下料口处装入沥青时，由下料口的RFID读卡器读取运输车辆中的RFID标签的标签信息，并由RFID读卡器将读取的标签信息上传至远端数据中心平台进行记录，远端数据中心平台基于下料口的RFID读卡器唯一编码、运输车辆的标签信息建立两者的对应关系。
通过在下料口设置具有唯一编码的RFID读卡器读取运输车的RFID标签信息，远端数据中心平台能够建立运输车辆、下料口的对应关系，即得知哪个运输车辆到达哪个下料口进行装料，由于拌合楼各个下料口下料的沥青配方不同，因此根据对应关系可得知哪个运输车辆装了哪个下料口对应配方的沥青。
所述远端数据中心平台中对每个磅房处的地磅、RFID读卡器、红外测温仪分别设定唯一的编码，并建立RFID读卡器、地磅、红外测温仪三者之间的对应关系；运输车辆装料完毕行驶至拌合楼的地磅处时，由地磅采集运输车辆整体重量信息、RFID读卡器读取运输车辆中RFID标签的标签信息，由并由地磅处的红外测温仪检测运输车辆上沥青温度信息，RFID读卡器读取的标签信息、地磅采集的重量信息、红外测温仪测量的沥青温度信息分别上传至远端数据中心平台进行记录，远端数据中心平台基于运输车辆标签信息、RFID读卡器唯一编码、重量信息和温度信息，建立运输车辆标签信息分别与RFID读卡器唯一编码、重量信息、温度信息的对应关系。
通过在远端数据中心平台建立磅房中RFID读卡器、地磅、红外测温仪唯一编码的对应关系，以及运输车辆标签信息分别与RFID读卡器唯一编码、重量信息、温度信息的对应关系，当运输车辆驶入磅房称重并测温时，远端数据中心平台能够获知是哪个磅房对哪个运输车辆进行了称重、测温，并能获知该磅房测量的重量信息、温度信息。并且，利用磅房地磅处红外测温仪的温度信息，远端数据中心平台能够判断装入运输车辆的沥青温度是否合格。
运输车辆称重完成并向施工现场摊铺机行驶时，运输车辆中定位模块采集运输车辆位置信息，同时摊铺机中定位模块采集摊铺机位置信息，定位模块采集的位置信息分别上传至远端数据中心平台，远端数据中心平台根据位置信息得到并记录运输车辆行驶至与摊铺机汇合时两者的运动轨迹；
通过运输车辆的定位模块和摊铺机的定位模块，远端数据中心平台能够实时监控运输车辆和摊铺机的汇合运动轨迹。
远端数据中心平台中对每个摊铺机的RFID读卡器、红外测温仪分别设定唯一的编码并建立两者的对应关系；运输车辆与摊铺机汇合时，由摊铺机的RFID读卡器读取运输车辆中RFID标签的标签信息，并由摊铺机的红外测温仪测量运输车辆上沥青的温度信息，标签信息、温度信息分别上传至远端数据中心平台进行记录，远端数据中心平台基于摊铺机中RFID读卡器唯一编码、红外测温仪唯一编码以及运输车辆标签信息，建立运输车辆标签信息分别与摊铺机RFID读卡器唯一编码、红外测温仪唯一编码之间的关系。
通过建立摊铺机RFID读卡器、红外测温仪唯一编码的对应关系，以及运输车辆标签信息分别与摊铺机RFID读卡器唯一编码、红外测温仪唯一编码之间的关系，远端数据中心平台能够获知哪辆运输车将其运输的沥青装入了哪个摊铺机，并且装入摊铺机时沥青对应的温度信息，由于该运输车装入沥青对应的下料口已知，因此远端数据中心平台可确定摊铺机装入的沥青是何种配方的沥青。并且，利用摊铺机红外测温仪的温度信息，远端数据中心平台能够判断装入摊铺机的沥青温度是否合格。
本发明中，远端数据中心平台还与拌合楼的下料控制器无线通讯连接，远端数据中心平台基于下料口处RFID读卡器读取运输车辆RFID标签信息并上传至远端数据中心平台的时间，向下料控制器发送控制指令，由下料控制器控制拌合楼向对应下料口下料；远端数据中心平台基于下料口处RFID读卡器停止上传标签信息的时间，向下料控制器发送另一控制指令，由下料控制器停止拌合楼对应下料口下料。
远端数据中心平台通过记录运输车辆到达下料口的时间、离开下料口的时间，可实现自动控制拌合楼的工作。
本发明中，拌合楼的下料口附近还设置有具备无线通讯功能的摄像机，摄像机对准下料口，远端数据中心平台还与摄像机无线通讯连接；远端数据中心平台接收下料口RFID读卡器读取的标签信息时，向摄像机发送控制指令，摄像机采集下料口下料图像并上传至远端数据中心平台。
远端数据中心平台通过现场采集运输车辆装料的图像，可实现装料时的安全生产监控。
本发明中，施工现场还设置有压路机，所述摊铺机、压路机中分别设有WIFI模块，施工现场的各个压路机、摊铺机基于WIFI模块组建WIFI网络，且远端数据中心平台还与WIFI网络无线通讯连接。
施工现场摊铺机、压路机组建与远端数据中心平台通讯的网络，由此摊铺机、压路机可相互发送给对应自己位置，方便施工现场各个驾驶员了解现场情况，并将自己位置上传至远端数据中心平台，方便后台监控人员了解施工现场状况。
本发明中，定位模块为GPS模块或北斗模块。
本发明将沥青的生产和施工整体过程信息融入至物联网中，并构建云端数据中心平台作为数据集合和处理后台，实现了沥青生产和施工的整体监控信息融合，使沥青生产和施工能够实现整体管控，避免了人工记录数据存在的数据出错、数据没有充分利用、难以整体数据融合的问题。
与现有技术相比，本发明的优点为：
1.沥青拌合生产和施工的关键数据自动采集，数据更为准确，避免了人工记录容易造成失误。
2.通过拌合站和施工现场互联互通，管理者可以更为直观地将生产过程和施工过程的数据进行对比和分析，从而对施工质量全过程管控。
3.各项工序的生产数据都进入远端数据中心平台，一旦某个环节数据出现异常，能够立即提示告警，防止不合格的数据进入到下一个流程。
附图说明
图1是本发明系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，基于物联网的沥青拌合生产施工过程监控系统，包括拌合站、拌合站各个出口处的磅房、施工现场的各个摊铺机，以及运输车辆，运输车辆从拌合站中的拌合楼处装入沥青，经磅房的地磅称重后再运输至摊铺机，运输车辆上集成有RFID标签、GPS模块或北斗模块，每个运输车辆的RFID标签分别各自具有唯一的标签信息；
拌合站中，拌合楼的每个下料口位置分别安装有具备无线通讯功能的RFID读卡器；
磅房中的地磅为具备无线通讯功能的电子地磅，地磅位置还安装有具备无线通讯功能的RFID读卡器、具备无线通讯功能的红外测温仪；
施工现场每个摊铺机中分别集成有具备无线通讯功能的RFID读卡器、GPS模块或北斗模块、具备无线通讯功能的红外测温仪；
还包括服务器构建的远端数据中心平台，远端数据中心平台分别与运输车辆的定位模块，拌合楼的RFID读卡器，磅房的地磅、RFID读卡器和红外测温仪，以及摊铺机中的RFID读卡器、GPS模块或北斗模块、红外测温仪无线通讯连接；
远端数据中心平台中对每个下料口处的RFID读卡器分别设定唯一的编码，运输车辆行驶至拌合楼任意一个下料口处装入沥青时，由下料口的RFID读卡器读取运输车辆中的RFID标签的标签信息，并由RFID读卡器将读取的标签信息上传至远端数据中心平台进行记录，远端数据中心平台基于下料口的RFID读卡器唯一编码、运输车辆的标签信息建立两者的对应关系；
远端数据中心平台中对每个磅房处的地磅、RFID读卡器、红外测温仪分别设定唯一的编码，并建立RFID读卡器、地磅、红外测温仪三者之间的对应关系；运输车辆装料完毕行驶至拌合楼的地磅处时，由地磅采集运输车辆整体重量信息、RFID读卡器读取运输车辆中RFID标签的标签信息，由并由地磅处的红外测温仪检测运输车辆上沥青温度信息，RFID读卡器读取的标签信息、地磅采集的重量信息、红外测温仪测量的沥青温度信息分别上传至远端数据中心平台进行记录，远端数据中心平台基于运输车辆标签信息、RFID读卡器唯一编码、重量信息和温度信息，建立运输车辆标签信息分别与RFID读卡器唯一编码、重量信息、温度信息的对应关系；
运输车辆称重完成并向施工现场摊铺机行驶时，运输车辆中GPS模块或北斗模块采集运输车辆位置信息，同时摊铺机中GPS模块或北斗模块采集摊铺机位置信息，GPS模块或北斗模块采集的位置信息分别上传至远端数据中心平台，远端数据中心平台根据位置信息得到并记录运输车辆行驶至与摊铺机汇合时两者的运动轨迹；
远端数据中心平台中对每个摊铺机的RFID读卡器、红外测温仪分别设定唯一的编码并建立两者的对应关系；运输车辆与摊铺机汇合时，由摊铺机的RFID读卡器读取运输车辆中RFID标签的标签信息，并由摊铺机的红外测温仪测量运输车辆上沥青的温度信息，标签信息、温度信息分别上传至远端数据中心平台进行记录，远端数据中心平台基于摊铺机中RFID读卡器唯一编码、红外测温仪唯一编码以及运输车辆标签信息，建立运输车辆标签信息分别与摊铺机RFID读卡器唯一编码、红外测温仪唯一编码之间的关系。
远端数据中心平台还与拌合楼的下料控制器无线通讯连接，远端数据中心平台基于下料口处RFID读卡器读取运输车辆RFID标签信息并上传至远端数据中心平台的时间，向下料控制器发送控制指令，由下料控制器控制拌合楼向对应下料口下料；远端数据中心平台基于下料口处RFID读卡器停止上传标签信息的时间，向下料控制器发送另一控制指令，由下料控制器停止拌合楼对应下料口下料。
拌合楼的下料口附近还设置有具备无线通讯功能的摄像机，摄像机对准下料口，远端数据中心平台还与摄像机无线通讯连接；远端数据中心平台接收下料口RFID读卡器读取的标签信息时，向摄像机发送控制指令，摄像机采集下料口下料图像并上传至远端数据中心平台。
施工现场还设置有压路机，摊铺机、压路机中分别设有WIFI模块，施工现场的各个压路机、摊铺机基于WIFI模块组建WIFI网络，且远端数据中心平台还与WIFI网络无线通讯连接。
Claims (5)
1.基于物联网的沥青拌合生产施工过程监控系统，包括拌合站、拌合站各个出口处的磅房、施工现场的各个摊铺机，以及运输车辆，运输车辆从拌合站中的拌合楼处装入沥青，经磅房的地磅称重后再运输至摊铺机，其特征在于：所述运输车辆上集成有RFID标签、定位模块，每个运输车辆的RFID标签分别各自具有唯一的标签信息；
所述拌合站中，拌合楼的每个下料口位置分别安装有具备无线通讯功能的RFID读卡器；
所述磅房中的地磅为具备无线通讯功能的电子地磅，地磅位置还安装有具备无线通讯功能的RFID读卡器、具备无线通讯功能的红外测温仪；
所述施工现场每个摊铺机中分别集成有具备无线通讯功能的RFID读卡器、定位模块、具备无线通讯功能的红外测温仪；
还包括服务器构建的远端数据中心平台，远端数据中心平台分别与运输车辆的定位模块，拌合楼的RFID读卡器，磅房的地磅、RFID读卡器和红外测温仪，以及摊铺机中的RFID读卡器、定位模块、红外测温仪无线通讯连接；
所述远端数据中心平台中对每个下料口处的RFID读卡器分别设定唯一的编码，运输车辆行驶至拌合楼任意一个下料口处装入沥青时，由下料口的RFID读卡器读取运输车辆中的RFID标签的标签信息，并由RFID读卡器将读取的标签信息上传至远端数据中心平台进行记录，远端数据中心平台基于下料口的RFID读卡器唯一编码、运输车辆的标签信息建立两者的对应关系；
所述远端数据中心平台中对每个磅房处的地磅、RFID读卡器、红外测温仪分别设定唯一的编码，并建立RFID读卡器、地磅、红外测温仪三者之间的对应关系；运输车辆装料完毕行驶至拌合楼的地磅处时，由地磅采集运输车辆整体重量信息、RFID读卡器读取运输车辆中RFID标签的标签信息，由并由地磅处的红外测温仪检测运输车辆上沥青温度信息，RFID读卡器读取的标签信息、地磅采集的重量信息、红外测温仪测量的沥青温度信息分别上传至远端数据中心平台进行记录，远端数据中心平台基于运输车辆标签信息、RFID读卡器唯一编码、重量信息和温度信息，建立运输车辆标签信息分别与RFID读卡器唯一编码、重量信息、温度信息的对应关系；
运输车辆称重完成并向施工现场摊铺机行驶时，运输车辆中定位模块采集运输车辆位置信息，同时摊铺机中定位模块采集摊铺机位置信息，定位模块采集的位置信息分别上传至远端数据中心平台，远端数据中心平台根据位置信息得到并记录运输车辆行驶至与摊铺机汇合时两者的运动轨迹；
远端数据中心平台中对每个摊铺机的RFID读卡器、红外测温仪分别设定唯一的编码并建立两者的对应关系；运输车辆与摊铺机汇合时，由摊铺机的RFID读卡器读取运输车辆中RFID标签的标签信息，并由摊铺机的红外测温仪测量运输车辆上沥青的温度信息，标签信息、温度信息分别上传至远端数据中心平台进行记录，远端数据中心平台基于摊铺机中RFID读卡器唯一编码、红外测温仪唯一编码以及运输车辆标签信息，建立运输车辆标签信息分别与摊铺机RFID读卡器唯一编码、红外测温仪唯一编码之间的关系。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的沥青拌合生产施工过程监控系统，其特征在于：所述远端数据中心平台还与拌合楼的下料控制器无线通讯连接，远端数据中心平台基于下料口处RFID读卡器读取运输车辆RFID标签信息并上传至远端数据中心平台的时间，向下料控制器发送控制指令，由下料控制器控制拌合楼向对应下料口下料；远端数据中心平台基于下料口处RFID读卡器停止上传标签信息的时间，向下料控制器发送另一控制指令，由下料控制器停止拌合楼对应下料口下料。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的沥青拌合生产施工过程监控系统，其特征在于：拌合楼的下料口附近还设置有具备无线通讯功能的摄像机，摄像机对准下料口，远端数据中心平台还与摄像机无线通讯连接；远端数据中心平台接收下料口RFID读卡器读取的标签信息时，向摄像机发送控制指令，摄像机采集下料口下料图像并上传至远端数据中心平台。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的沥青拌合生产施工过程监控系统，其特征在于：施工现场还设置有压路机，所述摊铺机、压路机中分别设有WIFI模块，施工现场的各个压路机、摊铺机基于WIFI模块组建WIFI网络，且远端数据中心平台还与WIFI网络无线通讯连接。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的沥青拌合生产施工过程监控系统，其特征在于：所述定位模块为GPS模块或北斗模块。
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