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基于物聯(lián)網(wǎng)的瀝青路面施工過程智能管控技術探討

2021-03-30 06:32孫秀麗
智能建筑與智慧城市 2021年12期
關鍵詞:攤鋪瀝青路面碾壓

孫秀麗

(鎮(zhèn)江市四通公路工程有限公司)

1 引言

在瀝青路面的施工中,對瀝青混合料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓各環(huán)節(jié)采用對應的智能管控系統(tǒng),可以對施工過程進行動態(tài)監(jiān)控,包括每個環(huán)節(jié)關鍵的質(zhì)量指標都能詳細記錄、實時反饋,反映工程的建設質(zhì)量情況,從而及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,提高施工管理效率,確保工程質(zhì)量管控目標的全面實現(xiàn)。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的瀝青路面施工過程智能化管控介紹

2.1 智能化管控技術的應用原理

智能化管控系統(tǒng)必須包含數(shù)據(jù)采集設備、數(shù)據(jù)中心及處理服務器、移動終端設備[1]。系統(tǒng)在工作時,各設備提前進行運行調(diào)試,精度校正達到最佳工作狀態(tài),并建立起網(wǎng)絡連接,然后通過傳感器、掃描設備等數(shù)據(jù)采集器收集數(shù)據(jù),傳輸給現(xiàn)場數(shù)據(jù)中心和遠程中心服務器,系統(tǒng)根據(jù)施工管控的需要篩選和分類數(shù)據(jù),將實際施工參數(shù)與標準施工要求進行對比,對有關數(shù)據(jù)進行匯總分析,從而正確評判施工質(zhì)量,將有異議之處進行上報,現(xiàn)場工作人員和遠程管控中心人員可以通過移動終端了解具體情況,進而做出科學應對。

2.2 智能化管控技術的功能特點

2.2.1 數(shù)據(jù)采集

瀝青路面施工過程的智能化管控系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)構成,并通過網(wǎng)絡連接形成一個既獨立又互相聯(lián)系的整體,因此通過在施工各環(huán)節(jié)合理的位置和施工設備上布設各類信息化傳感設備,將智能化的施工設備與監(jiān)控系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)傳輸通路,以現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集設備和遠程云計算中心為主體框架形成的監(jiān)管系統(tǒng)可以收集拌和、運輸、攤鋪、碾壓各道工序?qū)母黜梾?shù),實現(xiàn)對實時、動態(tài)變化的大量數(shù)據(jù)的全面采集[2]。

2.2.2 數(shù)據(jù)分析與信息反饋

數(shù)據(jù)采集為數(shù)據(jù)利用打好基礎,由于各環(huán)節(jié)收集的數(shù)據(jù)體量較大,不僅需要對其進行快速分析,根據(jù)施工質(zhì)量控制指標提取有用的數(shù)據(jù),還要分析其合理性,并提前在系統(tǒng)中針對各項關鍵指標設置合理、動態(tài)的報警邊界條件[3]。當數(shù)據(jù)經(jīng)過算法及分析系統(tǒng)處理后,可以根據(jù)指標比對,并綜合材料特性、施工工藝、設備參數(shù)等評價施工質(zhì)量,從而可以發(fā)出正確、合理的預警,并提供問題分析報告和建議解決方案,協(xié)助管理人員做出明智決策。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術的瀝青路面施工過程智能化管控技術應用方式

3.1 構建瀝青混合料拌和智能化監(jiān)控系統(tǒng)

在混合料拌和環(huán)節(jié),可以通過傳感器、監(jiān)控設備、計算機等裝置實時采集每一盤料的拌和時間、原料種類和重量、拌和溫度、出倉溫度和時間等重要信息,并傳輸至后臺數(shù)據(jù)中心,經(jīng)過精確的計算分析后,管控平臺會對溫度異常、質(zhì)量和重量異常等情況進行自動控制,或是發(fā)出預警,反饋給管理人員,由各終端顯示設備對出現(xiàn)的問題進行詳細的查詢,這樣,管理人員可以遠程、實時、動態(tài)地了解實際的拌和情況,拌和質(zhì)量可以有效控制,拌和生產(chǎn)操作產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)可以全面保存和利用[4]。此外,還可追蹤到瀝青混合料到達現(xiàn)場后的攤鋪開始和結束時刻,以及對應的攤鋪機和攤鋪樁號起止位置等信息,從而可以分析出拌和廠與現(xiàn)場的距離,該車料能夠攤鋪的面積,也能間接反映出結構層厚度,加強對質(zhì)量的把控。

3.2 構建運輸車監(jiān)控系統(tǒng)

在混合料運輸環(huán)節(jié),利用RFID技術能夠監(jiān)控瀝青混合料的運輸周期,從拌和料裝車開始,到出廠、運輸路上以及到達攤鋪前場的整個過程可以通過電子掃描器、二維碼、手機和電腦等設備記錄和監(jiān)控每輛車所裝的拌和料批次、重量、現(xiàn)場所使用部位、卸料對應的攤鋪機等信息,以及車輛的進出時間、司機的聯(lián)系方式、運送軌跡,從而可以保證拌和料在規(guī)定的時間順利到達現(xiàn)場,用于對應的攤鋪區(qū)域。中途出現(xiàn)問題時也可以進行混合料溯源,查看車輛動態(tài)軌跡等查明原因,以便快速采取有效的應對措施。

3.3 構建攤鋪監(jiān)控系統(tǒng)

這一環(huán)節(jié)的監(jiān)控設備主要布置于攤鋪斷面和攤鋪機上,由于各裝置的精度非常高,并且建立了實時反饋體系,因此可以獲得及時準確的攤鋪數(shù)據(jù)信息。通過紅外傳感器、GNSS定位板卡、LED顯示屏等裝置可以實時采集混合料的攤鋪溫度、里程、車道和攤鋪機行進速度,以及整個縱斷面的鋪面溫度分布等施工信息,并且可以清楚顯示給現(xiàn)場工作人員,讓施工人員和管理人員第一時間知曉攤鋪信息,實現(xiàn)現(xiàn)場施工的可視化,也能夠?qū)崟r傳輸至后臺數(shù)據(jù)中心,為后續(xù)資料檢查或施工問題調(diào)查提供依據(jù)。同時,可依靠實時動態(tài)差分技術(RTK),讓施工管理人員對攤鋪溫度、鋪面均勻性進行監(jiān)管,了解瀝青混合料鋪面溫度離析情況,根據(jù)實際情況進行施工調(diào)整,達到更好的攤鋪效果。

3.4 構建碾壓監(jiān)控系統(tǒng)

碾壓施工關鍵在于控制碾壓厚度及其均勻性,而在質(zhì)量管控中由于施工技術及管理人員的主觀影響,碾壓施工質(zhì)量檢測代表性不強,不能切實反映整體的質(zhì)量水平。為提高質(zhì)量監(jiān)控效率,避免后續(xù)返工增加成本,可以在各路面壓實設備上安裝機載數(shù)據(jù)采集站,自建定位參考基站,借助傳感器、衛(wèi)星定位技術采集各壓實設備的運作數(shù)據(jù),存儲于現(xiàn)場數(shù)據(jù)中心。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)的瀝青路面施工過程智能化管控技術應用意義

4.1 實現(xiàn)各單位的協(xié)同管理

由于整個施工過程都運用了互聯(lián)網(wǎng)技術,建立了客戶端操作入口,通過B/S技術進行網(wǎng)站管理功能,工程參建各方可隨時通過移動終端進入服務器進行施工監(jiān)管和指導。①項目業(yè)主的管理工作從事后管控提升到全過程、實時管控,遠程信息化的管理,可以隨時了解現(xiàn)場作業(yè)動態(tài),獲取相關的工程資料,路面質(zhì)量管控更為過程化、精細化,質(zhì)量問題追溯也更為容易;②監(jiān)理人員可以自主、隨時隨地對各施工要素進行全面、無間隙的現(xiàn)場和遠程監(jiān)控,質(zhì)量檢測效率更高,且可以有效預防施工單位弄虛作假,提高監(jiān)理效率;③施工單位可以精細化進行人員、設備和工序管理,由于信息化管理明顯,技術交底效果更好,各作業(yè)隊伍之間的交流和配合更為協(xié)調(diào),從而可以極大提高施工效率。

4.2 提高施工質(zhì)量防控成效

①該系統(tǒng)既可對瀝青路面施工過程進行全面、無間隙遠程監(jiān)控,也可通過外掛LED顯示屏讓現(xiàn)場施工操作人員、技術指導人員、監(jiān)管人員實時查看糾偏,各工序?qū)訉佑行ПO(jiān)控和自檢,每道工序都可以按照質(zhì)量標準順利完成。

②由于具備專家數(shù)據(jù)庫模塊,對采集的數(shù)據(jù)處理效率較高,可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果啟動報警機制,對不合格指標發(fā)出管控提示和建議,實現(xiàn)各級項目管理者對施工質(zhì)量的實時動態(tài)控制,使采取的質(zhì)量管控措施和抽樣檢測項目更具針對性,效果更好,避免了各種資源和成本的浪費。

4.3 保證施工資料的完整性和真實性

由于對施工各過程構建了對應的智能化管控系統(tǒng),瀝青路面施工各個過程的相關數(shù)據(jù)都被采集,從而建立了路面施工全過程數(shù)據(jù)庫,包括施工初期到工程結束整個建設周期的所有數(shù)據(jù),而將監(jiān)控數(shù)據(jù)與質(zhì)量控制結合起來,項目管理者可以在有必要時,利用服務器對周期、月度、季度的施工資料進行抽查,查看拌合、運輸、攤鋪及碾壓全過程歷史數(shù)據(jù),對原始監(jiān)控數(shù)據(jù)和當下的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行對比分析,核實各環(huán)節(jié)物資使用情況,進行定期的動態(tài)質(zhì)量分析,以便找出當下施工方案中的不足,及時進行調(diào)整。

5 結語

公路工程是非常重要的民生建設工程,以往由于對瀝青混合拌合料的動態(tài)變化過程、攤鋪和碾壓施工中的速度、溫度等重要此施工參數(shù)無法精準把控造成施工質(zhì)量管控效果不佳,物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使其施工過程管控逐漸向智能化發(fā)展,可以對項目建設的整個階段、各道工序、各項施工參數(shù)進行全面的數(shù)據(jù)采集,大量寶貴的數(shù)據(jù)得以保存、傳輸、分析和利用,從而可以動態(tài)、真實地反映工程質(zhì)量,也能夠協(xié)助項目管理者進行精準化動態(tài)施工過程管控,以便采取有效的防控手段提高路面質(zhì)量,節(jié)約施工成本。

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