梅敏

摘 要：瀝青路面智能監(jiān)控技術充分利用基于物聯(lián)網(wǎng)架構的傳感技術，通過在施工各環(huán)節(jié)科學合理布設各類傳感設備，實時、全面獲取瀝青混合料的生產(chǎn)過程、運輸過程、瀝青路面的攤鋪碾壓過程施工過程關鍵數(shù)據(jù)，一方面將施工過程實時連續(xù)反饋現(xiàn)場一線施工人員，指導現(xiàn)場施工，同時還通過無線傳輸技術及時將關鍵數(shù)據(jù)傳輸至后臺中心服務器，中心服務器對施工數(shù)據(jù)進行實時存儲、計算、分析和反饋，及時分析質(zhì)量問題，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量波動情況，確保工程質(zhì)量目標實現(xiàn)。

關鍵詞：貴隆高速 瀝青路面 施工質(zhì)量 監(jiān)控系統(tǒng)

1.前言

國家大力推動品質(zhì)工程創(chuàng)建，全面提升公路水運工程質(zhì)量安全水平，追求工程內(nèi)在質(zhì)量和外在品位的有機統(tǒng)一。然而，我國大部分高速公路建設缺乏現(xiàn)代化的施工質(zhì)量管理手段，主要依靠經(jīng)驗判斷、抽樣測量等傳統(tǒng)管理方法，這僅僅起到一個記錄和事后反省的作用，在出現(xiàn)質(zhì)量缺陷時，不能識別是由哪個施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題，給分析問題原因和后期整改造成極大困難。因此如何全面、快速、及時、準確的收集生產(chǎn)、施工過程數(shù)據(jù)，實時對錯誤進行指導和調(diào)整，是高速公路建設管理中急需解決的問題。

2.工程概況

貴隆高速公路是是橫貫廣西中部東西向的交通大通道，是連接云南、廣西、廣東等西南省區(qū)的省際通道，是我國西南出入邊境的國際通道。為了打造貴隆高速公路品質(zhì)工程建設，全線推廣實施瀝青路面施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對瀝青混合料生產(chǎn)、運輸、攤鋪、碾壓等全過程的動態(tài)質(zhì)量監(jiān)控，充分發(fā)揮路面施工實時監(jiān)測、動態(tài)預警及實時糾偏功能，全面提高瀝青路面施工質(zhì)量。本文結(jié)合其中一個段落實施應用效果和前景進行分析。

3.監(jiān)控系統(tǒng)的應用

3.1 監(jiān)控系統(tǒng)總體情況

瀝青路面施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)主要包括拌合站監(jiān)控、運輸監(jiān)控、攤鋪監(jiān)控、碾壓監(jiān)控、后臺及現(xiàn)場管理等子系統(tǒng)。

3.1.1拌合站監(jiān)控系統(tǒng)

包括拌合樓數(shù)據(jù)采集軟件及設備，拌合樓數(shù)據(jù)采集軟件對拌合樓設備的控制數(shù)據(jù)庫進行監(jiān)控，當產(chǎn)生新數(shù)據(jù)時，程序能夠掃描到新數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過 GPRS無線網(wǎng)絡發(fā)送到云端服務器，拌合樓采集的數(shù)據(jù)包括拌合時間、各規(guī)格材料用量、瀝青用量、粉料用量、出料溫度、油石比等數(shù)據(jù)。拌合樓數(shù)據(jù)采集設備執(zhí)行數(shù)據(jù)采集程序，并基于無線傳輸設備將采集的數(shù)據(jù)實時發(fā)送到遠程服務器。拌合樓數(shù)據(jù)采集設備具備24 小時不間斷工作，防塵在耐燥。

3.1.2運輸監(jiān)控系統(tǒng)

基于無線射頻識別、電子標簽以及無線傳輸設備，可以讀取運料車開始裝料時間、結(jié)束裝料時間，以及開始卸料時間和結(jié)束卸料時間，實現(xiàn)運輸全周期監(jiān)控，同時通過攤鋪機械上的高精度定位設備可獲得攤鋪開始和結(jié)束里程樁號，能夠很精準的識別拌合樓在任何時間段內(nèi)生產(chǎn)出來的瀝青混合料具體的攤鋪使用部位，實現(xiàn)混合料溯源功能。

3.1.3攤鋪監(jiān)控系統(tǒng)

攤鋪機管控設備基于高精度北斗定位、紅外溫度傳感器、速度傳感器、對瀝青路面現(xiàn)場攤鋪樁號位置、溫度、速度等信息實時采集，并通過平板電腦實時展示溫度分布云圖通過 LED實時展示攤鋪溫度和攤鋪速度，幫助現(xiàn)場施工和管理人員及時發(fā)現(xiàn)并糾正攤鋪施工過程中出現(xiàn)的問題。

3.1.4碾壓監(jiān)控系統(tǒng)

智能壓實設備基于高精度北斗定位、紅外溫度傳感器等傳感器實現(xiàn)碾壓樁號位置、碾壓遍數(shù)以及碾壓溫度數(shù)據(jù)的采集，現(xiàn)場操作室安裝平板電腦，將碾壓遍數(shù)、碾壓溫度和碾壓速度信息實時反饋給現(xiàn)場操作手，提供壓實導航。另外現(xiàn)場在壓路機操作手處及壓路機外側(cè)安裝了 LED顯示屏，將碾壓溫度和碾壓速度信息實時反饋給現(xiàn)場管理人員，讓現(xiàn)場管理人員及時知曉現(xiàn)場壓實狀況，便于直接有效的現(xiàn)場管理。

3.2應用效果

瀝青路面施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)運用質(zhì)量動態(tài)管理辦法，通過室內(nèi)試驗到拌合生產(chǎn)再到施工現(xiàn)場的全過程管理，從事后檢測轉(zhuǎn)變到過程監(jiān)測，有效減少瀝青混合料生產(chǎn)過程出現(xiàn)不規(guī)范操作的行為，其質(zhì)量追溯對責任追究更細化明確，提高了瀝青路面施工質(zhì)量管控水平。

3.2.1提高施工效率

從傳統(tǒng)“憑經(jīng)驗”施工革新到數(shù)字化施工，施工人員及管理者可實時直觀并形象的看到所有施工數(shù)據(jù)，從而對當前施工狀況一目了然，做到精準施工。通過對各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量、進度和材料使用情況的實時采集和監(jiān)測，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)對接，優(yōu)化工序銜接及工料調(diào)度，從而提升整體管理和施工效率。

3.2.2保證施工質(zhì)量

系統(tǒng)自帶智能糾偏功能，工程施工前已經(jīng)將各環(huán)節(jié)設計工藝輸入系統(tǒng)，施工時系統(tǒng)智能比對施工質(zhì)量數(shù)據(jù)與施工工藝，當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)偏差時，立即通過信息化手段通知相關管理者和施工人員進行預警，做到對施工工藝的及時糾偏，保證施工質(zhì)量的可靠性。

系統(tǒng)記錄施工過程各環(huán)節(jié)的所有施工數(shù)據(jù)，從生產(chǎn)到運輸?shù)綌備伡皦簩嵸|(zhì)量，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析項目各部位施工質(zhì)量達標情況，做到快速精準定位質(zhì)量薄弱環(huán)節(jié)。使用原始數(shù)據(jù)對施工工藝、參數(shù)配置、過程管控及檢測進行回溯和重放，還原施工過程，實現(xiàn)問題追蹤閉環(huán)。

3.2.3降低施工成本

真實施工數(shù)據(jù) 做支撐，在保證施工質(zhì)量的前提下，優(yōu)化施工及資源配置；做到既可確保施工質(zhì)量的達標，又可降低施工成本。

3.2.4保證施工進度

通過系統(tǒng)提供的項目進度分析情況，管理者可以不受時間和空間限制，能夠隨時隨地詳細了解項目進度的偏差、項目各分項工程進度統(tǒng)計、進度偏差預警等信息。及時做出調(diào)整，保證項目進展的正常無誤。

3.2.5創(chuàng)新管理手段

瀝青路面施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)符合高速公路“五化”發(fā)展理念，通過管理系統(tǒng)可以隨時隨地感知項目施工情況，更可以通過數(shù)據(jù)直觀了解施工質(zhì)量情況，及時獲取現(xiàn)場施工信息。從傳統(tǒng)的人為現(xiàn)場監(jiān)管升級到遠程信息化監(jiān)控；從傳統(tǒng)的憑經(jīng)驗監(jiān)管改變成依托施工數(shù)據(jù)做數(shù)字化監(jiān)管；從傳統(tǒng)的離散式監(jiān)管，通過統(tǒng)一管理平臺革新到集中式數(shù)據(jù)化監(jiān)管。實現(xiàn)遠程監(jiān)測，有助于進行全面、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，管理人員可以隨時上網(wǎng)直觀的監(jiān)控施工情況是否達標并符合流程，是否按照施工標準進行施工。減少了瀝青混合料生產(chǎn)過程中出現(xiàn)不規(guī)范操作行為，有利于加強工程質(zhì)量管控，避免后期出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3.3目前存在的問題

（1）瀝青路面攤鋪壓實過程中采集的溫度數(shù)據(jù)由于是采用紅外溫度測溫傳感器測得，因而受現(xiàn)場影響較大，且無法測得混合料攤鋪壓實過程中的內(nèi)部溫度。

（2）對于攤鋪厚度（松鋪厚度）無法精準監(jiān)測及控制。

（3）對系統(tǒng)采集的數(shù)字化施工數(shù)據(jù)及形成的數(shù)字資產(chǎn)的使用：因為該系統(tǒng)在國內(nèi)大面積應用時間并不長，暫時尚未有應用過該系統(tǒng)的項目進入大修或養(yǎng)護階段，因此無法驗證該系統(tǒng)采集形成的數(shù)字資產(chǎn)是否能夠為真實的能夠為養(yǎng)護、大中修提供數(shù)據(jù)支持。

4.應用前景分析

物聯(lián)網(wǎng)首先出現(xiàn)在需求旺盛、同時基礎建設比較好、場所固定、應用單一的行業(yè)或民用領域，而對于需要開山噼荒的工程建設來說，由于受到種種條件的制約，雖然工程建設行業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)的需求非常旺盛，但卻沒有進入蓬勃發(fā)展、欣欣向榮的地步。究其原因，首先是技術門檻高，要求既要有 IT行業(yè)的背景，又要有裝備制造的背景，還要有工程建設的背景，這為很多想要進入的企業(yè)樹立了高不可攀的門檻。其次，為了打通工程建設中的信息通道，使得信息能在工程物聯(lián)網(wǎng)中暢快的流轉(zhuǎn)起來，不僅僅是做個實驗原型的問題，更重要的是降低成本、提高質(zhì)量，讓數(shù)據(jù)感應端具有更高性價比和更高實用性，要實現(xiàn)這點則需要更多的創(chuàng)新來支撐行業(yè)的發(fā)展，這其中之一的創(chuàng)新即：使用快速發(fā)展的民用通信技術為工程建設服務，大幅度降低通信成本，提高通信效率，為工程建設行業(yè)最后100米的物聯(lián)網(wǎng)應用掃清障礙，使工程建設領域的物聯(lián)網(wǎng)應用進入快車道，讓物聯(lián)網(wǎng)協(xié)助下的工程建設實現(xiàn)更大的進步和飛躍。