CN117094686A - 混凝土生产施工全过程动态监控方法及系统 - Google Patents

混凝土生产施工全过程动态监控方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混凝土生产施工全过程动态监控方法及系统，包括以下步骤：获取施工现场发送的施工任务信息，根据施工任务信息生成混凝土施工数据、混凝土参数数据；试验室接收混凝土参数数据，生成混凝土施工配比数据；将生成的混凝土施工配比数据及混凝土施工数据发送至监理进行审核；将审核通过后的混凝土施工配比数据及混凝土施工数据发送到混凝土拌合站工控系统；向施工现场发送混凝土接收信息；根据施工现场反馈的接收情况数据、混凝土施工数据、混凝土参数数据、混凝土拌合站的生产信息数据，生成混凝土使用情况信息数据。本发明实现了对混凝土加工质量、混凝土消耗量以及工程施工质量全过程的有效监控和管理。

Description

混凝土生产施工全过程动态监控方法及系统
技术领域
本发明属于工程施工技术领域，具体涉及一种混凝土生产施工过程动态监控方法及系统。
背景技术
混凝土施工是基础设施建设项目中最基本、最重要的作业内容，涉及工程项目的各个环节。混凝土作为施工中主要的消耗材料之一，占到基建项目总产值的30%-60%以上，控制其消耗量能有效降低工程施工的成本。传统的混凝土生产管理方式通常采用粗放式人工管理，这种管理手段和方式已经不能满足现有大型施工项目对材料、成本、质量进行精细化管理的要求。
现有传统的拌合站针对混凝土的生产和消耗通常采用静态管理手段，存在混凝土生产效率低、混凝土生产资源利用率低、混凝土质量难以实现有效的监测和控制、混凝土消耗不准确、混凝土的使用情况难以得到有效的追溯等问题，给项目工程施工的质量、效率及生产管理都带来了很大的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土生产施工全过程动态监控方法及系统，通过对混凝土生产、使用的全过程监控和管理，实现对工程施工质量的有效控制以及成本的有效管理。
本发明通过下述技术方案实现：
混凝土生产施工全过程动态监控方法，包括以下步骤：
S01、获取施工现场发送的施工任务信息，根据施工任务信息生成混凝土施工数据、混凝土参数数据；所述混凝土施工数据包括混凝土使用部位、混凝土设计量、损耗率、混凝土需用量、混凝土需用时间；
S02、试验室接收混凝土参数数据，生成混凝土施工配比数据；
S03、将生成的混凝土施工配比数据及混凝土施工数据发送至监理进行审核；
S04、将审核通过后的混凝土施工配比数据及混凝土施工数据发送到混凝土拌合站工控系统，进行混凝土的拌合加工，并获取拌合加工过程中混凝土拌合站的生产信息数据；
S05、向施工现场发送混凝土接收信息，施工现场对混凝土进行验收并反馈混凝土接收情况数据；所述混凝土接收信息包括施工部位、混凝土生产完成情况、运输车辆的车牌号、混凝土运输量、当前混凝土参数；
S06、根据施工现场反馈的接收情况数据、混凝土施工数据、混凝土参数数据、混凝土拌合站的生产信息数据，生成混凝土使用情况信息数据，所述混凝土使用情况信息数据包括混凝土按结构节超数据、混凝土原材料节超数据。
在一些实施例中，根据施工工程图纸，获取工程施工中结构件所需混凝土的需用量、混凝土参数数据，建立工程结构件与混凝土需用量、混凝土参数数据之间的关系数据库；
步骤S01中，根据施工任务信息中的结构件信息以及结构件与混凝土需求量、混凝土参数数据之间的关系数据库，自动生成混凝土使用部位、混凝土需用量、混凝土设计量、损耗率、混凝土参数数据。
在一些实施例中，步骤S02中，根据获取的混凝土参数数据进行混凝土施工配比试验，根据试验结果得到调整后的混凝土施工配比数据、混凝土塌落度数据；
根据调整后的混凝土施工配比数据、混凝土塌落度数据生成混凝土生产所需原材料的实际需求量数据。
在一些实施例中，步骤S04中，获取混凝土拌合站工控系统的生产状态数据，自动匹配混凝土拌合站机组进行混凝土的拌合加工。
在一些实施例中，获取混凝土拌合站工控系统的运行状态数据，当完成该批混凝土的拌合加工后，向运输混凝土的车辆发送混凝土运输指令信息，所述混凝土运输指令信息包括混凝土运输量、混凝土参数、混凝土需用时间、施工现场目的地信息。
在一些实施例中，向运输混凝土的车辆发送混凝土运输指令信息的同时向施工现场发送混凝土接收信息。
在一些实施例中，混凝土接收情况数据包括确认接收或拒收；
当接收到施工现场的拒收数据后，将对应混凝土接收信息发送到调度员，调度员根据获取的其它施工现场的混凝土需求信息，向运输混凝土的车辆重新混凝土运输指令信息。
在一些实施例中，通过获取当前所有施工现场的混凝土需求信息，并根据混凝土需求信息自动匹配与当前被拒收的混凝土相匹配的可选施工现场，根据匹配程度对可选施工现场进行排序后发送到调度员，调度员根据获取的可选施工现场的信息以及优先级排序信息，重新选择并确定混凝土运输的施工现场信息，并向运输混凝土的车辆重新发送混凝土运输指令信息。
另一方面，本发明中还提供一种混凝土生产施工全过程动态监控系统，包括：
施工现场终端，所述施工现场终端向服务器终端发送施工任务信息，以及接收混凝土接收信息；
服务器终端，所述服务器终端用于接收施工现场终端发送的施工任务信息、混凝土施工配比数据、监理审核信息，并将混凝土施工数据、混凝土参数数据发送到混凝土拌合站工控系统；并在接收到混凝土拌合站工控系统发送的混凝土加工完成信息后，向运输混凝土的车辆发送混凝土运输指令信息，以及向施工现场终端发送混凝土接收信息，并获取施工现场反馈的混凝土接收情况数据；
试验室终端，接收服务器终端发送的混凝土参数数据，根据试验结果对混凝土施工配比数据进行调整，并将调整后的混凝土施工配比数据发送到服务器终端；
监理终端，所述监理终端用于接收混凝土施工配比数据及混凝土施工数据，并服务器终端发送审核结果信息；
混凝土拌合站工控系统，所述混凝土拌合站工控系统根据获取的混凝土施工配比信息数据及混凝土施工数据匹配混凝土拌合站机组，进行混凝土的拌合加工；
运输车辆终端，所述运输车辆终端用于获取混凝土运输指令信息。
在一些实施例中，混凝土生产施工全过程动态监控系统还包括有数据采集终端，所述数据采集终端用于采集混凝土拌合站机组混凝土加工量、混凝土加工过程中各原材料的使用量、混凝土运输车辆的运输量及供应量。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
1）本发明中将工程施工过程中混凝土施工的各个环节进行联通管理，使现场施工需求、试验质量管控、监理审核管控、拌合站混凝土加工控制、现场施工混凝土使用情况形成关联，实现了工程施工过程中混凝土的闭环控制和管理，从而实现对混凝土加工质量、混凝土消耗量以及工程施工质量全过程的有效监控和管理。
2）本发明中通过对混凝土的生产施工过程进行信息化管理，自动获取整个过程中各个环节的数据，通过获取的数据进行比对能够对混凝土施工过程质量进行及时的分析和预警，同时，根据获取的数据能够对混凝土生产及现场施工进行有效的监控，并通过对混凝土使用情况的监控实现对工程混凝土节超情况进行有效的评估分析。
3）通过对混凝土生产施工的全过程动态监控，能够实现对混凝土施工过程生产资源的合理调度，最大程度地保证了生产施工的进度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明混凝土生产施工全过程动态监控方法流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
参照图1，本实施例中的混凝土生产施工全过程动态监控方法，包括以下步骤：
技术人员根据施工工程图纸，将施工工程中所有涉及混凝土施工的结构件进行分解并编号，然后计算并录入工程施工中所有结构件施工所需混凝土的需求量、混凝土标号、混凝土参数，建立工程结构件与混凝土需求量、混凝土标号、混凝土参数数据之间的关系数据库；
在工程施工过程中，施工现场根据施工情况，在施工现场终端中录入施工任务信息，并将该施工任务信息发送到服务器终端；
服务器终端在接收到施工现场发送的施工任务信息后，根据施工任务信息，生成混凝土施工数据和混凝土参数数据；其中，混凝土施工数据包括混凝土施工部位、混凝土设计量、损耗率、混凝土需用量、混凝土需用时间以及结构累计量，这里的结构累计量是指某个施工部位累计消耗的混凝土方量；这里的混凝土参数数据信息包括但不限于混凝土标号、抗渗参数、抗折参数、混凝土配比、砂石骨料规格等信息。
这里服务器终端根据施工任务信息中的工程结构件信息以及工程结构件与混凝土需用量、混凝土参数数据之间的关系数据库，自动生成当前工程结构件的混凝土使用部位、混凝土设计量、混凝土需用量、损耗率以及混凝土参数数据。
服务器终端将上述混凝土参数数据发送到试验室终端，试验人员根据混凝土参数数据，参照理论配合比结合现场材料、气候等条件，对混凝土配比进行试验和调整，得到调整后的混凝土施工配比数据、混凝土塌落度数据等，根据混凝土塌落度数据重新计算调整混凝土生产所需原材料的实际需求量数据，并将调整后的混凝土施工配比数据、混凝土生产所需原材料的实际需求量数据发送到服务器终端。
服务器终端将混凝土施工配比数据、混凝土施工数据、混凝土生产所需原材料的实际需求量数据发送至监理终端进行审核。
服务器终端将审核通过后的混凝土施工配比数据、混凝土施工数据、混凝土生产所需原材料的实际需求量数据发送到混凝土拌合站工控系统，混凝土拌合站工控系统在接收到上述信息后，通过获取混凝土拌合站工控系统的生产状态数据，获取当前混凝土拌合站中各混凝土拌合站机组的运行状态和待处理任务状态，自动匹配合适的混凝土拌合站机组进行混凝土的拌合加工；这里的匹配原则是优先匹配当前没有运行或等待时间最短的拌合站机组。
混凝土拌合站工控系统同时获取混凝土拌合加工中混凝土生产信息数据，这里的混凝土生产信息数据包括混凝土的加工量、混凝土加工中各原材料的实际消耗量，并将获取的混凝土生产信息数据发送到服务器终端。
拌合站机组在完成混凝土的加工后，混凝土拌合站工控系统通过服务器终端自动匹配运输车辆，匹配的原则包括运输车辆当前的运行状态、运输车辆距离拌合站的距离等，在匹配到合适的运输车辆后，服务器向运输车辆发送混凝土运输指令信息，这里的混凝土运输指令信息包括混凝土运输量、混凝土参数、混凝土需用时间、施工现场目的地等信息。
在向运输混凝土的车辆发送混凝土运输指令信息的同时，服务器终端向施工现场发送混凝土接收信息，混凝土接收信息中包括有施工部位、混凝土生产完成情况、运输车辆的车号、混凝土的运输量、当前混凝土参数等信息，施工现场人员根据混凝土接收信息验收混凝土。
在上述步骤中，当施工现场在确认接收混凝土后，向服务器终端发送确认接收信息，服务器终端在接收到混凝土确认接收信息后，向运输车辆发送向现场供应混凝土的控制指令，运输车辆在接收到控制指令后向施工现场提供混凝土；
在上述步骤中，当施工现场拒绝接收混凝土时，向服务器终端发送混凝土接收情况数据，服务器终端将对应混凝土拒绝接收的信息发送到调度员，同时服务器终端获取所有施工现场的混凝土需求信息，包括需求混凝土的参数、需用量、需用时间等，并根据当前所有施工现场的混凝土需求信息，自动匹配与当前被拒收的混凝土相匹配的可选施工现场，并根据匹配程度，包括需用时间、运输距离、需用量等，对可选施工现场进行优先级排序，并将匹配的可选施工现场的信息以及优先级排序信息发送到调度员，调度员根据获取的可选施工现场的信息以及优先级排序信息，重新选择并确定混凝土运输的施工现场信息，并向运输混凝土的车辆重新发送混凝土运输指令信息，运输混凝土的车辆根据接收到的新的混凝土运输指令信息，将混凝土运输到新的施工现场；调度员在向运输混凝土的车辆重新发送混凝土运输指令信息的同时，向新的施工现场发送混凝土接收信息。当然，在该步骤中，调度员也可以先向重新选定的施工现场发送是否接收当前被拒绝接收的混凝土，在得到该施工现场的确认接收的信息后，再向该运输混凝土的车辆重新发送混凝土运输指令信息。
根据施工现场反馈的接收信息、混凝土施工数据、混凝土参数数据、混凝土拌合站的生产信息数据，生成混凝土使用情况信息数据，所述混凝土使用情况信息数据包括混凝土按结构节超数据、混凝土原材料节超数据。这里的混凝土按结构节超数据指的是按施工结构物应耗和实耗的节超数据。
本发明中将工程施工过程中混凝土施工的各个环节进行联通管理，使现场施工需求、试验质量管控、监理审核管控、拌合站混凝土加工控制、现场施工混凝土使用情况形成关联，实现了工程施工过程中混凝土的闭环控制和管理，从而实现对混凝土加工质量、混凝土消耗量以及工程施工质量全过程的有效监控和管理。
通过对混凝土的生产施工过程进行信息化管理，自动获取整个过程中各个环节的数据，通过对获取的数据进行比对能够对混凝土施工过程质量进行及时的分析和预警，同时，根据获取的数据能够对混凝土生产及现场施工进行有效的监控，并通过对混凝土使用情况的监控实现对工程混凝土节超情况进行有效的评估分析。
同时，通过对混凝土生产施工全过程的数据进行采集和分析，可实现对混凝土拌合站原材料资源以及混凝土拌合站原材料消耗的动态监控；并且根据对数据动态监测和分析，可实现对施工过程中原材料消耗比例按每盘/每车进行预警，实现对施工过程的精确化监控。
通过对混凝土施工过程的动态监控，能够实现生产资源的合理调度，最大程度地保证生产施工的进度。
本实施例中还涉及一种用于实现上述监控方法的监控系统，该监控系统可包括：
施工现场终端，施工现场终端向服务器终端发送施工任务信息，以及接收混凝土接收信息并向服务器终端反馈混凝土接收情况数据；
服务器终端，服务器终端用于接收施工现场终端发送的施工任务信息、混凝土施工配比数据、监理审核信息；根据施工任务信息生成混凝土施工数据、混凝土参数数据，并发送到混凝土拌合站工控系统；在接收到混凝土拌合站工控系统发送的混凝土加工完成信息后，向运输混凝土的车辆发送混凝土运输指令信息，以及向施工现场终端发送混凝土接收信息，并获取施工现场反馈的混凝土接收情况数据；
试验室终端，试验室终端接收服务器终端发送的混凝土参数信息，根据试验结果对混凝土施工配比数据进行调整，并将调整后的混凝土施工配比数据发送到服务器终端；
监理终端，监理终端接收混凝土施工配比数据、混凝土施工数据，并向服务器终端发送审核结果信息；
混凝土拌合站工控系统，混凝土拌合站工控系统根据获取的混凝土施工配比信息数据及混凝土施工数据匹配混凝土拌合站机组，进行混凝土的拌合加工；
运输车辆终端，运输车辆终端用于获取混凝土运输指令信息；
数据采集终端，数据采集终端用于采集拌合站机组混凝土加工量、混凝土加工过程中各原材料的重量、混凝土运输车辆的运输量及供应量；这里的数据采集终端可采用设置于拌合站机组上的重量传感器、设置于拌合站机组配料系统中的重量传感器、设置于混凝土运输车辆上的GPS定位器等。
为实现运输混凝土的车辆在接收到控制指令后才向施工现场供应混凝土，可采用在运输混凝土的车辆的供应系统中设置自动阀门，当接收到控制指令后，运输车辆终端控制自动阀门开启，向施工现场供应混凝土。
系统还可包括输出端，输出端为显示屏，服务器终端将获取的数据进行加工整理后在显示屏上以数据或图表的形式进行显示。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.混凝土生产施工全过程动态监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01、获取施工现场发送的施工任务信息，根据施工任务信息生成混凝土施工数据、混凝土参数数据；所述混凝土施工数据包括混凝土使用部位、混凝土设计量、损耗率、混凝土需用量、混凝土需用时间；
S02、试验室接收混凝土参数数据，生成混凝土施工配比数据；
S03、将生成的混凝土施工配比数据及混凝土施工数据发送至监理进行审核；
S04、将审核通过后的混凝土施工配比数据及混凝土施工数据发送到混凝土拌合站工控系统，进行混凝土的拌合加工，并获取拌合加工过程中混凝土拌合站的生产信息数据；
S05、向施工现场发送混凝土接收信息，施工现场对混凝土进行验收并反馈混凝土接收情况数据；所述混凝土接收信息包括施工部位、混凝土生产完成情况、运输车辆的车牌号、混凝土运输量、当前混凝土参数；
S06、根据施工现场反馈的接收情况数据、混凝土施工数据、混凝土参数数据、混凝土拌合站的生产信息数据，生成混凝土使用情况信息数据，所述混凝土使用情况信息数据包括混凝土按结构节超数据、混凝土原材料节超数据。
2.根据权利要求1所述的混凝土生产施工全过程动态监控方法，其特征在于，根据施工工程图纸，获取工程施工中结构件所需混凝土的需用量、混凝土参数数据，建立工程结构件与混凝土需用量、混凝土参数数据之间的关系数据库；
步骤S01中，根据施工任务信息中的结构件信息以及结构件与混凝土需求量、混凝土参数数据之间的关系数据库，自动生成混凝土使用部位、混凝土需用量、混凝土设计量、损耗率、混凝土参数数据。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土生产施工全过程动态监控方法，其特征在于，步骤S02中，根据获取的混凝土参数数据进行混凝土施工配比试验，根据试验结果得到调整后的混凝土施工配比数据、混凝土塌落度数据；
根据调整后的混凝土施工配比数据、混凝土塌落度数据生成混凝土生产所需原材料的实际需求量数据。
4.根据权利要求1所述的混凝土生产施工全过程动态监控方法，其特征在于，步骤S04中，获取混凝土拌合站工控系统的生产状态数据，自动匹配混凝土拌合站机组进行混凝土的拌合加工。
5.根据权利要求1所述的混凝土生产施工全过程动态监控方法，其特征在于，获取混凝土拌合站工控系统的运行状态数据，当完成混凝土的拌合加工后，向运输混凝土的车辆发送混凝土运输指令信息，所述混凝土运输指令信息包括混凝土运输量、混凝土参数、混凝土需用时间、施工现场目的地信息。
6.根据权利要求5所述的混凝土生产施工全过程动态监控方法，其特征在于，向运输混凝土的车辆发送混凝土运输指令信息的同时向施工现场发送混凝土接收信息。
7.根据权利要求5所述的混凝土生产施工全过程动态监控方法，其特征在于，混凝土接收情况数据包括确认接收或拒收；
当接收到施工现场的拒收数据后，将对应混凝土接收信息发送到调度员，调度员根据获取的其它施工现场的混凝土需求信息，向运输混凝土的车辆重新发送混凝土运输指令信息。
8.根据权利要求7所述的混凝土生产施工全过程动态监控方法，其特征在于，通过获取当前所有施工现场的混凝土需求信息，并根据混凝土需求信息自动匹配与当前被拒收的混凝土相匹配的可选施工现场，根据匹配程度对可选施工现场进行排序后发送到调度员，调度员根据获取的可选施工现场的信息以及优先级排序信息，重新选择并确定混凝土运输的施工现场信息，并向运输混凝土的车辆重新发送混凝土运输指令信息。
9.混凝土生产施工全过程动态监控系统，其特征在于，包括：
施工现场终端，所述施工现场终端向服务器终端发送施工任务信息，以及接收混凝土接收信息；
服务器终端，所述服务器终端用于接收施工现场终端发送的施工任务信息、混凝土施工配比数据、监理审核信息，并将混凝土施工数据、混凝土参数数据发送到混凝土拌合站工控系统；并在接收到混凝土拌合站工控系统发送的混凝土加工完成信息后，向运输混凝土的车辆发送混凝土运输指令信息，以及向施工现场终端发送混凝土接收信息，并获取施工现场反馈的混凝土接收情况数据；
试验室终端，接收服务器终端发送的混凝土参数数据，根据试验结果对混凝土施工配比数据进行调整，并将调整后的混凝土施工配比数据发送到服务器终端；
监理终端，所述监理终端用于接收混凝土施工配比数据及混凝土施工数据，并向服务器终端发送审核结果信息；
混凝土拌合站工控系统，所述混凝土拌合站工控系统根据获取的混凝土施工配比信息数据及混凝土施工数据匹配混凝土拌合站机组，进行混凝土的拌合加工；
运输车辆终端，所述运输车辆终端用于获取混凝土运输指令信息。
10.根据权利要求9所述的混凝土生产施工全过程动态监控系统，其特征在于，还包括有数据采集终端，所述数据采集终端用于采集混凝土拌合站机组混凝土加工量、混凝土加工过程中各原材料的使用量、混凝土运输车辆的运输量及供应量。
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