CN116976758B - 一种高海拔地区工程质量管理系统与方法 - Google Patents

一种高海拔地区工程质量管理系统与方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高海拔地区工程质量管理系统与方法,该方法基于高海拔地区工程质量管理系统实现,该方法包括:通过数据监测模块监测施工过程中数据以及第一环境数据;通过质量分析模块基于第一模板信息,模板支设图像数据、环境压强数据,确定第一牢固程度;通过质量分析模块基于第一牢固程度、混凝土浇筑图像数据、第一环境数据,确定第一混凝土质量;通过环保评估模块基于材料数据,评估第一施工影响;通过处理器基于材料数据、第一施工影响,确定环保调整参数;通过显示设备展示第一混凝土质量、第一施工影响、环保调整参数中的至少一种。本发明有助于实现高海拔地区施工质量和生态环保的平衡,在保证施工和生产效率的同时,促进可持续发展。

Description

一种高海拔地区工程质量管理系统与方法
技术领域
本说明书涉及施工管控领域,特别涉及一种高海拔地区工程质量管理系统和方法。
背景技术
因为高海拔地区其高海拔低气温的气候环境,给建筑施工方面带来了极大的困难。很多常用的建筑材料特性会因为地区气候特点而发生变化,例如在高海拔低气温环境下,混凝土早期受冻会影响其后期结构强度,使混凝土耐久性降低。若期望混凝土表现出原有的结构稳定性且保证混凝土的质量,则需要消耗更多的资源,又会一定程度上对当地生态环境带来不良影响。
针对如何保证建筑施工质量,减少给生态环境带来的问题,CN102521709B提出了一种建筑施工质量安全在线风险管理系统,该申请中针对的是通过对施工工程信息的收集和整理,判断工程项目的进度状况并且进行风险预警,从而实现实时监测和调控。但是此发明关注的是从施工风险预警上管控工程的安全性,并没有考虑高海拔地区工程的特殊性,因为建筑材料混凝土在高海拔地区的使用情况有明显差异,所以其只适用于一般情况下的施工工程项目。
因此提供一种高海拔地区工程质量管理系统与方法,有助于保证高海拔地区的施工工程的质量。
发明内容
本说明书一个或多个实施例提供一种高海拔地区工程质量管理系统,所述系统包括数据监测模块、质量分析模块、环保评估模块、处理器以及显示设备;所述数据监测模块被配置为:监测施工过程数据以及第一环境数据;其中,所述施工过程数据包括过程图像数据、材料数据,所述过程图像数据包括模板支设图像数据、混凝土浇筑图像数据,所述第一环境数据包括施工环境的环境温度数据、环境风力数据、环境压强数据、环境氧含量数据中的至少一种;所述质量分析模块被配置为:基于第一模板信息、所述模板支设图像数据、所述环境压强数据,确定第一牢固程度;基于所述第一牢固程度、所述混凝土浇筑图像数据、所述第一环境数据,确定第一混凝土质量;所述环保评估模块被配置为:基于所述材料数据,评估第一施工影响;其中,所述第一施工影响包括施工过程中的水资源消耗数据、施工废料数据;所述处理器被配置为:基于所述材料数据、所述第一施工影响,确定环保调整参数,所述环保调整参数包括水资源消耗限制参数、废料产生限制参数;所述显示设备被配置为:展示所述第一混凝土质量、所述第一施工影响、所述环保调整参数中的至少一种。
本说明书一个或多个实施例提供一种高海拔地区工程质量管理方法,所述方法基于高海拔地区工程质量管理系统实现,所述系统包括数据监测模块、质量分析模块、环保评估模块、处理器以及显示设备,所述方法包括:通过所述数据监测模块监测施工过程中数据以及第一环境数据;其中,所述 施工过程数据包括过程图像数据、材料数据,所述过程图像数据包括模板支设图像数据、混凝土浇筑图像数据,所述第一环境数据包括施工环境的环境温度数据、环境风力数据、环境压强数据和环境含氧量数据中的至少一种;通过所述质量分析模块基于第一模板信息,所述模板支设图像数据、所述环境压强数据,确定第一牢固程度;通过所述质量分析模块基于所述第一牢固程度、所述混凝土浇筑图像数据、所述第一环境数据,确定第一混凝土质量;通过所述环保评估模块基于所述材料数据,评估第一施工影响;其中,第一施工影响包括施工过程中的水资源消耗数据和施工废料数据;通过所述处理器基于所述材料数据、所述第一施工影响,确定环保调整参数,所述环保调整参数包括水资源消耗限制参数、废料产生限制参数;通过所述显示设备展示所述第一混凝土质量、所述第一施工影响、所述环保调整参数中的至少一种。
本说明书一个或多个实施例提供一种高海拔地区工程质量管理装置,所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器;所述至少一个存储器用于存储计算机指令;所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现高海拔地区工程质量管理方法。
本说明书一个或多个实施例一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储计算机指令,当计算机读取存储介质中的计算机指令后,计算机运行高海拔地区工程质量管理方法。
附图说明
本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本说明书一些实施例所示的高海拔地区工程质量管理方法的示例性流程图;
图2是根据本说明书一些实施例所示的预测未来混凝土质量的示例性示意图;
图3是根据本说明书一些实施例所示的确定未来施工的环境影响的示例性流程图;
图4是根据本说明书一些实施例所示的确定环保调整参数的示例性流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
应当理解,本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。
如本说明书和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
由于高海拔地区环境的特殊性,更难以兼顾建筑施工质量以及生态环境保护,CN102521709B提出的建筑施工质量安全在线风险管理系统,并不完全适用于高海拔地区工程。为了保证高海拔地区的建筑施工质量,本说明书一些实施例,通过浇筑预测模型预测混凝土浇筑质量,基于未来施工环境数据确定未来混凝土的硬化质量,并且进一步预测施工产生的环境影响,以及通过养护模型确定优选养护参数,基于优选养护参数确定混凝土性能测试参数,同时确定水资源附加消耗数据,确定未来施工对高海拔地区的特殊性环境的影响。由以上测试数据对高海拔地区的工程质量进行判断并合理调控资源使用量,进一步保证高海拔地区的施工工程的质量,减少了资源的浪费。
本说明书一些实施例,高海拔地区工程质量管理系统包括数据监测模块、质量分析模块、环保评估模块、处理器以及显示设备,可以帮助用户了解高海拔地区的施工现场的环境状况,并及时进行环保措施的调整和优化,以达到高海拔地区的施工质量和生态环保的平衡。
图1是根据本说明书一些实施例所示的高海拔地区工程质量管理方法的示例性流程图。如图1所示,流程100包括下述步骤。
步骤110,监测施工过程数据以及第一环境数据。在一些实施例中,步骤110可以由数据检测模块执行。
施工过程数据是指施工过程中产生的相关数据。在一些实施例中,施工过程数据至少包括过程图像数据、材料数据。
在一些实施例中,施工过程数据可以基于数据检测模块中的图像获取设备、材料数据记录装置、温度传感器、风力传感器、压强传感器和氧含量传感器获取。材料数据记录装置可以包括水表、安装在模板堆放场地的模板记录装置。水表是指用于记录水资源消耗的装置。模板记录装置是指用于记录模板的出库、入库的类型和数量的装置。其中,模板记录装置可以是要求出入库时人工输入和记录相关数据的装置,也可以是有获取图像和图像自动识别功能的装置。
过程图像数据是指施工过程中的相关图像数据。在一些实施例中,过程图像数据至少包括模板支设图像数据、混凝土浇筑图像数据。在一些实施例中,过程图像数据可以基于图像获取设备获取。
模板支设图像数据是指与放置模板相关的图像数据。在一些实施例中,模板支设图像数据可以通过图像获取设备拍摄放置模板的过程获取。
混凝土浇筑图像数据是指与浇筑混凝土相关的图像数据。在一些实施例中,混凝土浇筑图像数据可以通过图像获取设备,拍摄浇筑混凝土的过程获取。
材料数据是指施工时用到的材料资源的相关数据。在一些实施例中,材料数据可以基于材料数据记录装置获取。
第一环境数据是指当前施工场地周围环境的相关数据。在一些实施例中,第一环境数据可以包括环境温度数据、环境风力数据、环境压强数据和环境氧含量数据。在一些实施例中,第一环境数据可以基于数据检测模块中的至少一个传感器获取。
在一些实施例中,环境温度数据可以基于温度传感器获取。
在一些实施例中,环境风力数据可以基于风力传感器获取。
在一些实施例中,环境压强数据可以基于压强传感器获取。
在一些实施例中,环境氧含量数据可以基于氧含量传感器获取。
步骤120,基于第一模板信息、模板支设图像数据、环境压强数据,确定第一牢固程度。在一些实施例中,步骤120可以由质量分析模块执行。
第一模板信息是指当前的模板本身性状相关的信息。例如,第一模板信息可以包括模板规格、模板材质、模板循环使用次数、使用部位等。模板规格可以包括模板的长、宽、厚等。模板循环使用是指混凝土凝固后可拆下模板重复使用。使用部位是指模板浇筑后的混凝土构件的应用部位。使用部位可以包括墙、柱、楼板、梁等部位。在一些实施例中,第一模板信息可以基于人工设置获取。
第一牢固程度是指当前混凝土浇筑时模板出现牢固问题的容易程度。例如,模板的牢固问题可以包括漏浆、爆模等。
在一些实施例中,质量分析模块可以根据模板支设图像数据通过图像识别算法,判断模板支撑强度特征;根据模板支撑强度特征、第一模板信息、环境压强数据,构建模板支设向量;通过模板支设向量在第一向量数据库中检索相似度最高的历史模板支设向量作为参考向量,得到第一牢固程度。模板支撑强度特征是指支撑模板所用结构的强度特征。例如,模板支撑强度特征可以包括模板支撑所用的木方排布密度、拉杆设置密度等。在一些实施例中,质量分析模块可以通过图像识别算法,识别模板支设图像中木方之间的间距、拉杆之间的间距确定模板支撑强度特征。第一向量数据库中包括根据历史数据构建的历史模板支设向量,以及对应的历史第一牢固程度,历史第一牢固程度根据历史数据中实际浇筑时的漏浆、爆模等情况确定。质量分析模块还可以通过其他方式,确定第一牢固程度。
在一些实施例中,质量分析模块可以基于第二模板信息预测第二牢固程度。关于第二牢固程度的更多说明,参见图2及其相关说明。
步骤130,基于第一牢固程度、混凝土浇筑图像数据、第一环境数据,确定第一混凝土质量。在一些实施例中,步骤130可以由质量分析模块执行。
第一混凝土质量是指当前浇筑后的混凝土构件的质量。质量分析模块可以通过多种方式预测第一混凝土质量。
在一些实施例中,质量分析模块可以基于混凝土浇筑图像数据通过图像识别算法,判断混凝土浇筑特征;根据混凝土浇筑特征、第一牢固程度、第一环境数据构建混凝土向量;通过混凝土向量在第二向量数据库中检索相似度最高的历史混凝土向量作为参考向量,得到第一混凝土质量。混凝土浇筑特征是指浇筑混凝土时的施工特征。例如,混凝土浇筑特征可以包括浇筑方式、浇筑参数等。在一些实施例中,质量分析模块可以通过图像识别算法,识别混凝土浇筑图像数据中浇筑方式及浇筑参数。第二向量数据库中包括根据历史数据构建的历史混凝土向量,以及对应的历史第一混凝土质量,历史第一混凝土质量根据历史数据中实际浇筑后对混凝土强度等性能的测试结果确定。质量分析模块还可以通过模型预测或者其他方式,确定第一混凝土质量。
在一些实施例中,质量分析模块可以基于第二牢固程度、第二环境数据,预测第二混凝土质量。关于第二混凝土质量的更多说明,参见图2及其相关描述。
步骤140,基于材料数据,评估第一施工影响。在一些实施例中,步骤140可以由环保评估模块执行。
第一施工影响是指当前施工对资源环境的影响。在一些实施例中,第一施工影响至少包括施工过程中的水资源消耗数据、施工废料数据。在一些实施例中,第一施工影响可以基于材料数据评估。
水资源消耗数据是指施工过程中对水资源的消耗。在一些实施例中,水资源消耗数据可以直接根据材料数据中的水资源消耗获取。
施工废料数据是指施工过程中废弃的材料产生量。在一些实施例中,施工废料数据可以基于材料数据中的模板出入库信息评估。例如,环保评估模块根据模板记录装置中模板每次出库记录确定模板使用量,根据入库记录确定模板回收量,模板使用量与模板回收量的差值即为施工废料数据。
在一些实施例中,环保评估模块可以基于第一施工影响确定第二施工影响。关于第二施工影响的更多说明,参见图3及其相关描述。
步骤150,基于材料数据、第一施工影响,确定环保调整参数。在一些实施例中,步骤150可以由处理器执行。
环保调整参数是指调整后的与资源消耗相关的参数。在一些实施例中,环保调整参数可以包括水资源消耗限制参数和废料产生限制参数。在一些实施例中,处理器可以在水资源消耗数据较大时,减小水资源消耗限制参数;在施工废料数据较大时,增加废料产生限制参数。
水资源消耗限制参数是指限制使用水资源的参数。在一些实施例中,水资源消耗限制参数可以设置为接近理论用水量的值,以限制非必要性的用水量。
废料产生限制参数是指循环使用模板的参数。在一些实施例中,废料产生限制参数可以设置为接近理论使用模板的值,以限制非必要性的模板使用量。
步骤160,展示第一混凝土质量、第一施工影响、环保调整参数中的至少一种。在一些实施例中,步骤160可以由显示设备执行。
在一些实施例中,显示设备可以使用文字、图片等多种方式,向用户展示第一混凝土质量、第一施工影响、环保调整参数中的至少一种。
本说明书一些实施例,通过数据检测模块监测施工过程,并通过质量分析模块和环保评估模块分别分析施工质量和环境影响,有助于用户了解高海拔地区施工现场的情况,并及时进行环保调整和优化,实现高海拔地区施工质量和生态环保的平衡。
应当注意的是,上述有关流程的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本说明书的指导下可以对流程进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
图2是根据本说明书一些实施例所示的预测未来混凝土质量的示例性示意图。
在一些实施例中,质量分析模块可以基于第二模板信息,预测第二牢固程度;基于第二牢固程度、第二环境数据,预测第二混凝土质量。
第二模板信息是指未来的模板本身性状相关的信息。例如,第二模板信息可以包括模板规格、模板材质、模板循环使用次数、使用部位等。关于模板规格、模板循环使用、使用部位的更多说明,参见图1及其相关描述。
在一些实施例中,质量分析模块可以根据施工阶段确定下一阶段的使用部位;根据当前模板库存情况确定下一阶段使用的模板规格、模板材质和模板循环使用次数。
第二牢固程度是指未来混凝土浇筑时模板出现牢固问题的容易程度。在一些实施例中,质量分析模块可以根据模板支撑强度特征、第二模板信息、环境压强数据,构建未来模板支设向量;通过未来模板支设向量在第一向量数据库中检索相似度最高的历史模板支设向量作为参考向量,得到第二牢固程度。关于模板支撑强度特征、第一向量数据库的更多说明,参见图1及其相关描述。
第二环境数据是指未来施工场地周围环境的相关数据。在一些实施例中,第二环境数据可以包括环境温度数据、环境风力数据、环境压强数据和环境氧含量数据。参见图1及其相关描述。在一些实施例中,第二环境数据可以基于天气预报获取。
第二混凝土质量是指未来浇筑后的混凝土构件的质量。在一些实施例中,质量分析模块可以根据混凝土浇筑特征、第二牢固程度、第二环境数据构建未来混凝土向量;通过未来混凝土向量在第二向量数据库中检索相似度最高的历史混凝土向量作为参考向量,得到第二混凝土质量。关于混凝土浇筑特征、第二向量数据库的更多说明,参见图1及其相关描述。
如图2所示,质量分析模块可以获取未来施工人员的施工状态211;基于未来施工人员的施工状态211、第二牢固程度212,通过浇筑预测模型221确定未来混凝土浇筑质量231;基于第二环境数据213、混凝土信息214,通过硬化预测模型222确定未来混凝土硬化质量232;基于未来混凝土浇筑质量231、未来混凝土硬化质量232,确定第二混凝土质量240。
施工人员是指参与施工过程的人员。在一些实施例中,施工人员包括模板支设人员、混凝土浇筑人员。在一些实施例中,施工人员可以基于人工输入获取。
模板支设人员是指负责支设模板的人员。
混凝土浇筑人员是指负责浇筑混凝土的人员。
未来施工人员的施工状态是指未来施工人员的施工水平。例如,施工状态可以为施工质量、施工效率等。在一些实施例中,质量分析模块可以基于施工人员对应的模板支设图像数据、混凝土浇筑图像数据,通过图像识别获取历史施工人员的施工状态和当前施工人员的施工状态;根据历史施工的施工状态统计确定施工人员状态变化趋势;根据当前施工人员的施工状态和施工人员状态变化趋势判断未来施工人员的施工状态。其中,施工人员状态变化趋势包括施工人员状态提升和下降的周期。
在一些实施例中,质量分析模块可以基于施工人员的来源及入场时长判断施工人员对环境的适应度;基于施工人员的作息信息评估施工人员的疲惫度;根据适应度和疲惫度判断施工未来人员的施工状态。
施工人员来源是指施工项目开始前施工人员的来源。在一些实施例中,施工人员来源可以基于人工输入获得。不同来源的施工人员对高海拔地区的适应情况不同,例如,来源于高海拔地区(包括生长于高海拔地区或者上一个项目属于高海拔地区)的人员适应更快。
入场时长是指施工人员进入该项目的时长。在一些实施例中,入场时长可以基于施工人员签到表获取。施工人员签到表记录并保存了施工过程中的人员出场情况。
适应度是指施工人员对高海拔地区的适应程度的量化值。在一些实施例中,质量分析模块基于历史经验预先记录并保存不同来源的施工人员的适应时长,若施工人员的入场时长大于适应时长,则适应度较高,否则较低。
作息信息是指施工人员工作和休息的时间分配情况。在一些实施例中,施工人员的作息信息可以基于作息表确定。作息表可以基于施工情况人工设置。
疲惫度是指施工人员疲劳程度的量化值。在一些实施例中,疲惫度正相关于最近时间段内施工人员的工作时间占比。
在一些实施例中,质量分析模块可以基于公式(1)确定未来施工人员的施工状态:
其中,C为未来施工人员的施工状态,S为适应度,P为疲惫度;a、b为相关系数,可以根据历史数据中的实际施工状态与适应度和疲惫度之间的关系,通过数据拟合确定。
本说明书一些实施例,通过评估施工人员的适应度和疲惫度,可以准确预测未来施工人员的施工状态,使预测的未来混凝土浇筑质量更加符合实际。
在一些实施例中,浇筑预测模型可以用于预测未来混凝土浇筑质量。浇筑预测模型可以为机器学习模型。例如,深度神经网络(Deep Neural Networks,DNN)模型、卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)模型等或其任意组合。
在一些实施例中,浇筑预测模型的输入可以包括未来施工人员的施工状态、第二牢固程度,输出可以为未来混凝土浇筑质量。
未来混凝土浇筑质量是指未来的混凝土浇筑拆模后的质量情况。例如,未来混凝土浇筑质量可以包括浇筑拆模后观察到的混凝土裂纹情况、蜂窝情况、麻面情况、钢筋裸露情况、骨料裸露情况等。
在一些实施例中,浇筑预测模型可以基于带有第一标签的第一训练样本训练得到。在一些实施例中,第一训练样本可以包括样本历史时段施工人员的施工状态、样本第一历史时段第一牢固程度,第一标签可以为样本历史时段的混凝土浇筑质量。在一些实施例中,第一训练样本可以根据历史数据中的实际施工人员状态、第一牢固程度确定,第一标签可以为训练样本对应的浇筑拆模后检测的实际混凝土浇筑质量。
在一些实施例中,硬化预测模型可以用于预测未来混凝土硬化质量。硬化预测模型可以为机器学习模型。例如, DNN模型、CNN模型等或其任意组合。
在一些实施例中,硬化预测模型的输入可以包括第二环境数据的序列、混凝土信息,输出可以为未来混凝土硬化质量。
第二环境数据的序列可以基于第二环境数据和时间构建。例如,第二环境数据可以为,其中,/>为/>时段的第二环境数据,/>为/>时段的第二环境数据。构建第二环境数据的序列时,响应于第二环境数据发生变化,使用新的时段进行记录第二环境数据。
混凝土信息是指混凝土性状的相关信息。例如,混凝土信息可以包括混凝土标号、坍落度等。在一些实施例中,混凝土信息可以基于混凝土包装上的标注信息确定。
未来混凝土硬化质量是指未来的混凝土硬化完成后的质量情况。例如,未来混凝土硬化质量可以包括硬化完成后的强度、裂纹情况、渗漏情况等。
在一些实施例中,硬化预测模型可以基于带有第二标签的第二训练样本训练得到。在一些实施例中,第二训练样本可以包括根据历史数据中预先预测的样本历史时段的第二环境数据序列、样本混凝土信息,第二标签可以为样本历史时段的混凝土硬化质量。在一些实施例中,第二训练样本可以根据样本历史时段的实际环境数据、混凝土信息确定,第二标签可以为训练样本对应的实际混凝土硬化质量。
在一些实施例中,第二混凝土质量包括未来混凝土浇筑质量、未来混凝土硬化质量。
本说明书一些实施例通过浇筑预测模型对未来施工人员的施工状态、第二牢固程度进行处理,通过硬化预测模型对第二环境数据、混凝土信息进行处理,可以利用机器学习模型的自学习能力,从大量历史数据中找到规律,提高确定第二混凝土质量的准确度和效率。
本说明书一些实施例,结合第二牢固程度和第二环境数据,可以更准确地第二混凝土质量,更好地理解混凝土的性能,并预防潜在的质量问题,提高高海拔地区的工程质量。
图3是根据本说明书一些实施例所示的确定未来施工的环境影响的示例性流程图。
在一些实施例中,环保评估模块可以基于第一施工影响,确定未来基础环境影响;根据第二混凝土质量,预测未来混凝土质量强化的水资源消耗量;根据未来基础环境影响、水资源消耗量,确定第二施工影响。
关于第一施工影响的更多说明,参见图1及其相关描述。关于第二混凝土质量的更多说明,参见图2及其相关描述。
未来基础环境影响是指未来混凝土浇筑对环境产生的影响。在一些实施例中,环保评估模块可以基于未来混凝土浇筑规模与已完成的施工阶段的混凝土浇筑规模的比例,确定未来基础环境影响。例如,未来基础环境影响为第一施工影响乘以未来混凝土浇筑规模与已完成的施工阶段的混凝土浇筑规模的比值。
未来混凝土质量强化的水资源消耗量是指未来为修补混凝土质量问题,对水资源的消耗量。例如,未来混凝土浇筑质量中存在蜂窝、麻面等情况,需要准备修补,则需要使用更多水资源。在一些实施例中,环保评估模块可以根据第二混凝土质量中对应质量问题的规模进行估算,得到未来混凝土质量强化的水资源消耗量。
第二施工影响是指未来施工产生的环境影响。在一些实施例中,第二施工影响为未来基础环境影响与未来混凝土质量强化的水资源消耗量的加和。
如图3所示,环保评估模块可以基于未来混凝土浇筑质量231、未来混凝土硬化质量232、候选养护参数310,通过养护模型320确定优选养护参数330;基于优选养护参数330确定混凝土性能测试参数340;基于优选养护参数330、混凝土性能测试参数340确定水资源附加消耗数据350;基于水资源附加消耗数据350,确定第二施工影响360。
在一些实施例中,养护模型320可以用于预测养护效果。养护模型可以为机器学习模型。例如,DNN模型、CNN模型等或其任意组合。
在一些实施例中,养护模型的输入可以包括未来混凝土浇筑质量231、未来混凝土硬化质量232和候选养护参数310,输出可以为候选养护参数对应的养护效果325。
候选养护参数310是指待确认为优选养护参数的参数。在一些实施例中,候选养护参数310可以包括养护次数、养护时间间隔、每次养护用水量。在一些实施例中,候选养护参数310可以为历史数据中实际对混凝土养护的记录中的养护次数、养护时间间隔、每次养护用水量。
养护效果325是指养护的质量。在一些实施例中,养护效果325可以基于养护后的混凝土质量与标准混凝土质量之间的差距确定。例如,养护效果325负相关于差距。
在一些实施例中,养护模型可以基于多个带有第三标签的第三训练样本训练得到。在一些实施例中,第三训练样本可以为历史数据中预先预测的未来混凝土浇筑质量、未来混凝土硬化质量,以及历史数据中的养护参数,训练标签为训练样本对应的实际养护效果。
优选养护参数330是指优先被选择的养护参数。在一些实施例中,环保评估模块可以对养护模型320输入多组候选养护参数310,判断候选养护参数310对应的养护效果325是否满足预期;若满足预期,则输出满足预期的候选养护参数310作为优选养护参数330;若不满足预期,则获取更多的候选养护参数310进行预测养护效果325,直到得到满足预期的养护效果325或者预测过的候选养护参数数量达到预测阈值,此时选择养护效果最好的候选养护参数310作为优选养护参数330。
混凝土性能测试参数340是指与混凝土性能测试相关的参数。在一些实施例中,混凝土性能测试可以包括渗漏测试,混凝土性能测试参数包括渗漏测试次数。在一些实施例中,环保评估模块可以根据养护次数和养护时间间隔,确定养护时长;在养护时长内按照预设测试间隔时长确定渗漏测试次数,例如,硬化后养护时长为一周,预设测试间隔时长为3天,则需要测试两次。多次测试可以跟踪监测混凝土的性能,及时干预,如果发现测试结果没有好转,需要采取其他措施,避免浪费时间和人力物力。
水资源附加消耗数据350是指混凝土测试和养护的水资源消耗。在一些实施例中,环保评估模块可以查询未来浇筑的混凝土的设计要求,确定渗漏测试标准;根据渗漏测试标准确定测试时的水深;结合未来浇筑的建筑尺寸信息,计算每次渗漏测试所需的水量,再结合测试次数,即可计算出渗漏测试水资源附加消耗数据350。
在一些实施例中,处理器可以根据养护次数和每次养护的用水量,将养护的用水量进行累加,得到混凝土养护水资源消耗量。水资源附加消耗数据350为渗漏测试水资源消耗量和混凝土养护水资源消耗量的加和。
在一些实施例中,水资源附加消耗数据350还基于环境压强数据确定。
在一些实施例中,环保评估模块在渗漏测试标准确定测试时的水深的基础上,根据压强变化,调整渗漏测试时的水深,确保调整前后混凝土受到的总压强稳定。不同环境压强下渗漏测试的水的深度根据相关规范确定,从而根据调整后的水深确定每次渗漏测试的用水量,从而确定水资源附加消耗数据350。
例如,水受到的总压强为:,其中,/>为水受到的总压强,/>为大气压压强,/>为水的密度,/>为水深,根据该公式可知,当大气压/>减小时,为保证混凝土受到的总压强保持平衡,水深/>需要增加。
本说明书一些实施例,环境压强对水的渗漏行为会产生影响,因此不同的压强渗漏测试的水深度不同,能够使用不同的环境压强,确保混凝土渗漏测试的准确性。
在一些实施例中,第二施工影响为未来基础环境影响、未来混凝土质量强化的水资源消耗量和水资源附加消耗数据350的加和。
本说明书一些实施例,通过养护模型对候选养护参数进行处理,可以利用机器学习模型的自学习能力,从大量候选养护参数中找到规律,获取到候选养护参数与养护效果之间的关联关系,提高确定优选养护参数的准确度和效率,进而增加确定水资源附加消耗数据的全面性。
本说明书一些实施例,基于未来基础环境影响、未来混凝土质量强化的水资源消耗量确定第二施工影响,从而更好地管理高海拔地区环境影响和资源消耗,以实现可持续发展。
图4是根据本说明书一些实施例所示的确定环保调整参数的示例性流程图。如图4所示,流程400包括下述步骤。在一些实施例中,流程400可以由处理器执行。
步骤410,响应于所述第一施工影响满足预设条件,基于所述施工过程数据,确定环保关注信息。
关于第一施工影响、施工过程数据的更多说明,参见图1及其相关描述。
预设条件是指用于判断第一施工影响较大,而需进行环保调整时需要满足的条件。预设条件可以人工预设获取。在一些实施例中,预设条件可以为第一施工影响超过环境影响安全值。
环境影响安全值是指环境可以容许的施工影响的阈值。在一些实施例中,环境影响阈值可以人工预设获取。
环保关注信息是指与环保相关的信息。在一些实施例中,环保关注信息包括水资源消耗信息、废料产生信息。在一些实施例中,环保关注信息可以根据施工过程数据识别其中的水资源消耗环节以及水资源消耗量、各工序产生的废料类型、废料产生原因、废料量等确定。
水资源消耗信息是指与水资源消耗有关的信息。例如,水资源消耗信息可以包括水资源消耗环节、水资源消耗量。
废料产生信息是指与废弃材料产生有关的信息。例如,废料产生信息可以包括废料产生原因、废料类型、废料量。
步骤420,基于环保关注信息,生成候选环保调整参数。
候选环保调整参数是指待确认为最终的环保调整参数的参数。在一些实施例中,候选环保调整参数至少包括候选水资源消耗限制参数、候选废料产生限制参数。候选水资源消耗限制参数是指水资源消耗量的阈值。候选废料产生限制参数是指废弃材料产生量的阈值。
在一些实施例中,候选环保调整参数可以基于环保关注信息中的水资源消耗量、废料量确定。例如,候选水资源消耗限制参数为水资源消耗量与限制消耗百分比的乘积,候选废料产生限制参数为废料量与限制消耗百分比的乘积。限制消耗百分比为一具体数值,可以基于历史经验设置。
在一些实施例中,处理器可以基于水资源消耗信息,确定水资源消耗可控节点,所述水资源消耗可控节点至少包括混凝土养护、混凝土渗漏测试;基于废料产生信息,确定废料可控节点,所述废料可控节点至少包括模板重复使用;对水资源可控节点的水资源消耗量、废料可控节点的废料产生量进行减少性调整,确定候选水资源消耗限制参数、候选废料产生限制参数作为候选环保调整参数。
水资源消耗可控节点是指可以进行控制和调节的水资源消耗的节点。在一些实施例中,水资源消耗可控节点至少包括混凝土养护、混凝土渗漏测试。在一些实施例中,水资源消耗可控节点可以基于水资源消耗信息中的水资源消耗环节、水资源消耗量确定。
废料可控节点是指可以进行控制和调节的废弃材料产生的节点。在一些实施例中,废料可控节点对应的控制措施至少包括模板重复使用。在一些实施例中,废料可控节点可以基于废料产生信息中的废料产生原因、废料量确定。废料可控节点可以基于历史经验进行预设。
在一些实施例中,对水资源消耗量进行减少性调整包括减少渗漏测试次数、减少混凝土养护频率等;对废料产生量进行减少性调整包括增加模板重复使用次数。
在一些实施例中,处理器可以将减少性调整后的各个水资源消耗可控节点的水资源消耗量之和、各个废料可控节点的废料产生量之和确定为候选水资源消耗限制参数、候选废料产生限制参数。
本说明书一些实施例,基于水资源消耗信息和废料产生信息来确定相应的可控节点,并对这些节点的水资源消耗量和废料产生量进行调整,以有所根据地确定候选环保调整参数,有助于在保证施工和生产效率的同时,实现更加环保和可持续的发展。
步骤430,基于候选环保调整参数的目标函数值,对候选环保调整参数进行迭代更新,确定环保调整参数。
目标函数值为候选环保调整参数的评估值。在一些实施例中,处理器可以预先记录并保存不同渗漏测试次数的减少量、不同混凝土养护频率的减少量和不同模板重复使用次数的增加量分别对应的不同目标函数值;基于候选环保调整参数,通过查表等方式,确定目标函数值。
在一些实施例中,目标函数值包括质量损失值、环保收益值。
质量损失值是指减少资源使用量引起的质量损失的量化值。在一些实施例中,质量损失值包括:减少渗漏测试次数引起的渗漏测试结果可靠度下降风险值;减少混凝土养护频率、增加模板重复使用次数引起的浇筑质量缺陷增加风险值。
渗漏测试结果可靠度下降风险值是指减少渗漏测试次数引起测试结果可靠度下降的风险的量化值。在一些实施例中,处理器可以根据历史数据中不同的渗漏测试对应的质量问题(通过业主反馈确定)记录,确定不同的渗漏测试次数的可靠度,例如,质量问题越多,可靠度越低;根据查表等方式,确定减少测试次数前后的可靠度;根据减少测试次数前后的可靠度的差值确定渗漏测试结果可靠度下降风险值。
浇筑质量缺陷增加风险值是指减少混凝土养护频率、增加模板重复使用次数引起质量缺陷的风险的量化值。在一些实施例中,处理器可以计历史数据中模板重复使用不同次数和不同混凝土养护频率对应的漏浆、爆模等情况,以确定不同重复使用次数的质量缺陷数量;通过查表等方式,确定增加重复使用次数前和减少混凝土养护频率后的质量缺陷数量;根据增加重复使用次数和减少混凝土养护频率前后的质量缺陷数量的差值确定浇筑质量缺陷增加风险值。
环保收益值是指减少资源使用量引起的环保收益。在一些实施例中,环保收益值包括水资源节省量、废料减少量。
水资源节省量是指进行环保调整前后水资源的节省量。在一些实施例中,水资源节省量可以为第二施工影响中的水资源消耗数据和候选水资源消耗限制参数的差值。
废料减少量是指进行环保调整前后废弃材料的减少量。在一些实施例中,废料减少量可以为第二施工影响中的施工废料数据和候选废料产生限制参数的差值。
本说明书一些实施例,目标函数值包括质量损失值、环保收益值,提供一个全面的评估指标,实现了对不同因素的权衡和比较,可以找到更优的候选环保调整参数。
在一些实施例中,处理器可以随机对目标函数值较好的候选环保调整参数选择至少一个参数按照预设幅度进行任意方向的调整,得到新一轮的候选环保调整参数。例如,某候选环保调整参数的目标函数值较好,则随机对其中的模板重复使用次数进行调整,得到新的候选环保调整参数。
在一些实施例中,响应于至少一个候选环保调整参数的目标函数值满足迭代完成条件,迭代停止。在一些实施例中,迭代完成条件可以预先设置获得。例如,迭代完成条件可以为目标函数值中的质量损失值小于质量阈值、环保收益值大于环保阈值。
在一些实施例中,环保调整参数可以为目标函数值最优的候选环保调整参数。
本说明书一些实施例,及时发现高海拔地区的环境问题,基于环保关注信息识别出需要进行环保调整的方面,通过基于候选环保调整参数的目标函数值进行迭代更新,可以找到较优的环保调整参数,以实现较佳的环保效果。
应当注意的是,上述有关流程的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本说明书的指导下可以对流程进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
同时,本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外,除非权利要求中明确说明,本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理,应当注意的是,为了简化本说明书披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本说明书实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是,如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方,以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
最后,应当理解的是,本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此,作为示例而非限制,本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地,本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (8)

1.一种高海拔地区工程质量管理系统,其特征在于,所述系统包括数据监测模块、质量分析模块、环保评估模块、处理器以及显示设备;
所述数据监测模块被配置为:监测施工过程数据以及第一环境数据;其中,所述施工过程数据包括过程图像数据、材料数据,所述过程图像数据包括模板支设图像数据、混凝土浇筑图像数据,所述第一环境数据包括施工环境的环境温度数据、环境风力数据、环境压强数据、环境氧含量数据中的至少一种;
所述质量分析模块被配置为:
基于第一模板信息、所述模板支设图像数据、所述环境压强数据,确定第一牢固程度;所述质量分析模块进一步被配置为:
根据所述模板支设图像数据通过图像识别算法,判断模板支撑强度特征;所述模板支撑强度特征是指支撑模板所用结构的强度特征;
根据所述模板支撑强度特征、所述第一模板信息、所述环境压强数据,构建模板支设向量;
通过所述模板支设向量在第一向量数据库中检索相似度最高的历史模板支设向量作为参考向量,得到所述第一牢固程度;
基于所述第一牢固程度、所述混凝土浇筑图像数据、所述第一环境数据,确定第一混凝土质量;所述质量分析模块进一步被配置为:
基于所述混凝土浇筑图像数据通过所述图像识别算法,判断混凝土浇筑特征;所述混凝土浇筑特征是指浇筑混凝土时的施工特征;
根据所述混凝土浇筑特征、所述第一牢固程度、所述第一环境数据构建混凝土向量;
通过所述混凝土向量在第二向量数据库中检索相似度最高的历史混凝土向量作为参考向量,得到所述第一混凝土质量;
所述环保评估模块被配置为:
基于所述材料数据,评估第一施工影响;其中,所述第一施工影响包括施工过程中的水资源消耗数据、施工废料数据;
所述处理器被配置为:基于所述材料数据、所述第一施工影响,确定环保调整参数,所述环保调整参数包括水资源消耗限制参数、废料产生限制参数;
所述显示设备被配置为:展示所述第一混凝土质量、所述第一施工影响、所述环保调整参数中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述质量分析模块进一步被配置为:
基于第二模板信息,预测第二牢固程度;
基于所述第二牢固程度、第二环境数据,预测第二混凝土质量。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述环保评估模块还被配置为:
基于所述第一施工影响,确定未来基础环境影响;
根据第二混凝土质量,预测未来混凝土质量强化的水资源消耗量;
根据所述未来基础环境影响、所述水资源消耗量,确定第二施工影响。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述处理器进一步被配置为:
响应于所述第一施工影响满足预设条件,基于所述施工过程数据,确定环保关注信息,所述环保关注信息包括水资源消耗信息、废料产生信息;
基于所述环保关注信息,生成候选环保调整参数,所述候选环保调整参数包括候选水资源消耗限制参数、候选废料产生限制参数;
基于所述候选环保调整参数的目标函数值,对所述候选环保调整参数进行迭代更新,确定环保调整参数。
5.一种高海拔地区工程质量管理方法,其特征在于,所述方法基于上述权利要求1中所述的高海拔地区工程质量管理系统实现,所述系统包括数据监测模块、质量分析模块、环保评估模块、处理器以及显示设备,所述方法包括:
通过所述数据监测模块监测施工过程中数据以及第一环境数据;其中,所述 施工过程数据包括过程图像数据、材料数据,所述过程图像数据包括模板支设图像数据、混凝土浇筑图像数据,所述第一环境数据包括施工环境的环境温度数据、环境风力数据、环境压强数据和环境含氧量数据中的至少一种;
通过所述质量分析模块基于第一模板信息,所述模板支设图像数据、所述环境压强数据,确定第一牢固程度,包括:
根据所述模板支设图像数据通过图像识别算法,判断模板支撑强度特征;所述模板支撑强度特征是指支撑模板所用结构的强度特征;
根据所述模板支撑强度特征、所述第一模板信息、所述环境压强数据,构建模板支设向量;
通过所述模板支设向量在第一向量数据库中检索相似度最高的历史模板支设向量作为参考向量,得到所述第一牢固程度;
通过所述质量分析模块基于所述第一牢固程度、所述混凝土浇筑图像数据、所述第一环境数据,确定第一混凝土质量,包括:
基于所述混凝土浇筑图像数据通过所述图像识别算法,判断混凝土浇筑特征;所述混凝土浇筑特征是指浇筑混凝土时的施工特征;
根据所述混凝土浇筑特征、所述第一牢固程度、所述第一环境数据构建混凝土向量;
通过所述混凝土向量在第二向量数据库中检索相似度最高的历史混凝土向量作为参考向量,得到所述第一混凝土质量;
通过所述环保评估模块基于所述材料数据,评估第一施工影响;其中,第一施工影响包括施工过程中的水资源消耗数据和施工废料数据;
通过所述处理器基于所述材料数据、所述第一施工影响,确定环保调整参数,所述环保调整参数包括水资源消耗限制参数、废料产生限制参数;
通过所述显示设备展示所述第一混凝土质量、所述第一施工影响、所述环保调整参数中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于第二模板信息,预测第二牢固程度;
基于所述第二牢固程度、第二环境数据,预测第二混凝土质量。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于所述第一施工影响,确定未来基础环境影响;
根据第二混凝土质量,预测未来混凝土质量强化的水资源消耗量;
根据所述未来基础环境影响、所述水资源消耗量,确定第二施工影响。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
响应于所述第一施工影响满足预设条件,基于所述施工过程数据,确定环保关注信息,所述环保关注信息包括水资源消耗信息、废料产生信息;
基于所述环保关注信息,生成候选环保调整参数,所述候选环保调整参数包括候选水资源消耗限制参数、候选废料产生限制参数;
基于所述候选环保调整参数的目标函数值,对所述候选环保调整参数进行迭代更新,确定环保调整参数。
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