文／張守軍 中鐵建大橋工程局集團(tuán)第五工程有限公司 四川成都 610500

引言：

公司現(xiàn)有傳統(tǒng)拌合站管理的方法無(wú)法對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效監(jiān)控，在針對(duì)所屬項(xiàng)目的拌合站每盤的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息(拌合時(shí)間、拌合用料等)，普遍缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行誤差判斷，在拌合數(shù)據(jù)異常時(shí)無(wú)法及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，難以做到混凝土質(zhì)量的事前控制，拌合站生產(chǎn)質(zhì)量控制方法多采用人工抽檢、人工值守監(jiān)控、部分項(xiàng)目部生產(chǎn)時(shí)對(duì)拌合站控制界面錄屏監(jiān)控，對(duì)于產(chǎn)出混凝土是否合格采取產(chǎn)出后采樣檢查，無(wú)法做到生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控并且人為干擾因素多，很難保證生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)真實(shí)性和產(chǎn)出混凝土質(zhì)量合格率?，F(xiàn)狀是著力解決解決施工企業(yè)在工程項(xiàng)目中的物資材料管理工作，涵蓋材料目錄，設(shè)計(jì)量清單導(dǎo)入，清單量分解、供應(yīng)商管理、需求計(jì)劃、材料出入庫(kù)，材料消耗分析，材料節(jié)超分析等，實(shí)現(xiàn)物資高效供給、成本有效控制、管理水平提升。

針對(duì)以上問(wèn)題，近幾年來(lái)，隨著公司項(xiàng)目的增加及建筑業(yè)信息化、自動(dòng)化和智能化的快速發(fā)展，公司信息化管理部門推動(dòng)信息技術(shù)和工程裝備的集成創(chuàng)新。信息技術(shù)的快速發(fā)展為解決混凝土拌合站管理痛點(diǎn)，提供了非常重要技術(shù)支撐。目前公司拌合站的規(guī)模逐漸增加，各種類型的拌合站有40 個(gè)，拌合站型號(hào)基本集中在HZS60、HZS90、HZS120、HZS180、HZS240 等多種拌合機(jī)，年生產(chǎn)能力達(dá)到650 萬(wàn)立方，大規(guī)模的混凝土生產(chǎn)通過(guò)混凝土拌合站的信息化建設(shè)，將在很大程度上解決五公司管理中的難題，提高資源配置的效率，促進(jìn)混凝土拌合站管理提升。

1.混凝土拌合站信息化調(diào)度系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)

基于全公司的混凝土拌合站信息化調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要在解決五公司現(xiàn)行拌合站生產(chǎn)管理工作痛點(diǎn)的前提下，對(duì)技術(shù)先進(jìn)、高效便利、投資合理等多方面因素綜合進(jìn)行考慮，結(jié)合公司信息化管理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，組織開發(fā)出一套先進(jìn)高效、簡(jiǎn)單適用、便于推廣，具備全公司管控的信息化管理系統(tǒng)平臺(tái)。

表1 首批在建需要安裝的項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)

表2 第二批遷移需要安裝的項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)

首先，公司拌合站管理中心、工程管理中心等相關(guān)業(yè)務(wù)部門通過(guò)對(duì)混凝土拌合站各管理環(huán)節(jié)痛點(diǎn)和需求的深入分析，前期以公司九綿高速、景禮高速等項(xiàng)目拌合站管理環(huán)節(jié)一線人員的有效溝通，最終確定了混凝土拌合站信息化調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。調(diào)度系統(tǒng)基于云架構(gòu)設(shè)計(jì)，采用分布式管理平臺(tái)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及公司總部現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)條件的智能監(jiān)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)混凝土拌合站的信息化管理，從而加強(qiáng)和規(guī)范作業(yè)流程管理，有效提升監(jiān)管范圍和監(jiān)管力度，能夠有效公司解決混凝土拌合站管理中的眾多難點(diǎn)問(wèn)題。

2.混凝土拌合站信息化調(diào)度系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

混凝土拌合站信息化調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度中心設(shè)置在公司拌合站管理中心，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)服務(wù)器、無(wú)線移動(dòng)通訊網(wǎng)、GPS 載終端有機(jī)地結(jié)合在一起同時(shí)以互聯(lián)網(wǎng)為核心實(shí)現(xiàn)分布式多級(jí)監(jiān)控，通過(guò)監(jiān)控大屏幕實(shí)時(shí)掌控公司混凝土生產(chǎn)情況。

圖1

圖2

系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體可分為計(jì)劃申報(bào)、任務(wù)管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、車輛定位、自動(dòng)簽收、車輛排隊(duì)、遠(yuǎn)程通信、視頻監(jiān)控等八大功能模塊，十二大系統(tǒng)組成的智慧體系，通過(guò)可定制的智能的交互界面和相應(yīng)的權(quán)限劃分，實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一調(diào)度指揮、安全監(jiān)控等應(yīng)用功能，具有經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、性價(jià)比高、可伸縮性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。可以在硬件、軟件相結(jié)合的條件下采用傳感技術(shù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、分析、評(píng)價(jià)、預(yù)警，彌補(bǔ)了公司傳統(tǒng)混凝土生產(chǎn)工程質(zhì)量管理的不足。

圖3

2.1 計(jì)劃申報(bào)

現(xiàn)場(chǎng)混凝土需求計(jì)劃，由項(xiàng)目部現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員申報(bào)和結(jié)束工作，通過(guò)手機(jī)APP，填報(bào)本次混凝土施工信息，包括詳細(xì)施工部位、計(jì)劃方量、混凝土標(biāo)號(hào)、施工班組、計(jì)劃施工時(shí)間等信息，需求信息實(shí)時(shí)上傳，從而節(jié)約需求上報(bào)環(huán)節(jié)時(shí)間，降低信息傳遞錯(cuò)誤概率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的存儲(chǔ)分析，達(dá)到可查詢的目標(biāo)，使需求計(jì)劃的申報(bào)工作更加簡(jiǎn)潔、高效。

2.2 任務(wù)管理

任務(wù)管理模塊是調(diào)度系統(tǒng)的主要功能模塊，具體可分為待開盤、已開盤和已結(jié)束三個(gè)部分。待開盤是指現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員通過(guò)手機(jī)APP 提交的混凝土需求計(jì)劃，待開盤列表，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員提交的施工計(jì)劃時(shí)間排序。已開盤是指已發(fā)料的施工計(jì)劃，已開盤列表中顯示的是各個(gè)施工部位對(duì)應(yīng)的主任務(wù)，點(diǎn)擊即可查詢當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行情況，即具體的生產(chǎn)、運(yùn)輸信息。已結(jié)束是指已經(jīng)結(jié)束的施工計(jì)劃，點(diǎn)擊即可查看該施工部位混凝土用量及每車實(shí)際簽收量。拌合時(shí)間與材料用量是決定混凝土質(zhì)量的重要指標(biāo)，通過(guò)“實(shí)時(shí)監(jiān)控”，可準(zhǔn)確判斷現(xiàn)場(chǎng)混凝土生產(chǎn)過(guò)程中存在的不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象?？梢詣?dòng)態(tài)監(jiān)控水泥、粗集料、細(xì)集料、礦粉、水、減水劑等原材料的用量。同時(shí)可通過(guò)“歷史時(shí)間查詢”和“歷史材料用量查詢”模塊隨時(shí)掌握生產(chǎn)記錄以便追溯歷史數(shù)據(jù)是否達(dá)標(biāo)。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能主要用于統(tǒng)計(jì)車輛運(yùn)行情況，包括出場(chǎng)次數(shù)、運(yùn)輸方量、累計(jì)里程、報(bào)警等信息。調(diào)度中心可以根據(jù)車輛編號(hào)和時(shí)間段進(jìn)行查詢，并分析數(shù)據(jù)，生成相應(yīng)的報(bào)表，給管理者提供可靠的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從而做到科學(xué)管理和有效監(jiān)控，節(jié)約開支，提高運(yùn)輸車輛的使用效率，使生產(chǎn)運(yùn)輸任務(wù)得以更好地完成。

通過(guò)多種方式，查詢拌和站指定時(shí)間段的產(chǎn)能情況，進(jìn)行產(chǎn)能分析和統(tǒng)計(jì)以便直觀判斷相應(yīng)拌合站的產(chǎn)能情況。可以選擇起始日期和終止日期，實(shí)時(shí)查看某個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，該拌和站所生產(chǎn)的各種強(qiáng)度等級(jí)混凝土的數(shù)量、以及各種材料的消耗量。主要功能如下：

工地管理：自定義工地，有效防止混凝土在運(yùn)輸過(guò)程種的遺失（攪拌站、工地以外卸料報(bào)警提示、施工工地管理；

攪拌站管理：自定義工廠，更加項(xiàng)目或者公司名稱添加，同一監(jiān)控界面可以添加不同的工廠，即廠區(qū)；

添加發(fā)貨單：系統(tǒng)自帶發(fā)貨單，內(nèi)容項(xiàng)目可根據(jù)客戶要求定制，如有ERP 系統(tǒng)，可以連接ERP，自動(dòng)讀取ERP 系統(tǒng)的發(fā)貨單，完成自動(dòng)調(diào)度功能。

發(fā)貨單管理：本系統(tǒng)使用本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)發(fā)貨單，可以查詢已添加的發(fā)貨單，完成的發(fā)貨單以及未完成的發(fā)貨單。

添加線路：用戶根據(jù)規(guī)定，從廠區(qū)到工地可以制定路線，車輛超出這個(gè)路線就會(huì)產(chǎn)偏航報(bào)警，防止中途車輛去其他地方卸料等，線路添加可以根據(jù)廠區(qū)到工地自動(dòng)生成線路。操作簡(jiǎn)單方便！

線路管理：對(duì)已添加的線路進(jìn)行管理和查詢。

車輛管理：用戶可以根據(jù)自己需求管理車輛，同一監(jiān)控系統(tǒng)下可以選擇不同的車輛進(jìn)行調(diào)度管理。

車輛限速：合理限制車輛速度，分為重車和空車限速，保障車輛行駛安全，超過(guò)限制速度，系統(tǒng)提示車輛超速報(bào)警。

2.4 車輛定位

混凝土運(yùn)輸車輛安裝車載終端，車載終端擁有北斗、GPS 雙模定位功能，通過(guò)天線接收衛(wèi)星定位信號(hào)，實(shí)時(shí)定位車輛位置，并由GSM 無(wú)線通訊模塊與調(diào)度中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。車載終端設(shè)備將運(yùn)輸車輛最新定位數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警信息、行駛里程等數(shù)據(jù)傳回調(diào)度中心。調(diào)度中心將接收到的回傳數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)車輛精確定位、行駛軌跡模擬等功能，實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心對(duì)混凝土運(yùn)輸車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

圖4

2.5 自動(dòng)簽收

當(dāng)混凝土運(yùn)輸車輛到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，存在現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員無(wú)法及時(shí)簽字確認(rèn)的情況。為閉合管理流程，系統(tǒng)具備輔助自動(dòng)簽收功能。通過(guò)車輛定位，當(dāng)混凝土運(yùn)輸車輛進(jìn)入目標(biāo)施工地點(diǎn)范圍，并達(dá)到約定停留時(shí)間，系統(tǒng)即自動(dòng)默認(rèn)該車混凝土簽收完成，如有異議，也可通過(guò)車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯。

通過(guò)系統(tǒng)分析每盤材料誤差情況，明確各類材料的超支狀況，確保混凝土配合比的嚴(yán)格執(zhí)行。具備短信提醒功能，對(duì)上傳的數(shù)據(jù)具有研判功能，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行預(yù)警，將預(yù)警信息第一時(shí)間傳到監(jiān)理或者工作人員。例如混凝土生產(chǎn)過(guò)程中某項(xiàng)材料用量超過(guò)黃色預(yù)警線時(shí)會(huì)給項(xiàng)目部一級(jí)的負(fù)責(zé)人發(fā)送預(yù)警信息，當(dāng)用量超過(guò)紅色預(yù)警線時(shí)系統(tǒng)會(huì)給項(xiàng)目部管理層進(jìn)行短信報(bào)警。

2.6 車輛排隊(duì)

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，回站車輛自動(dòng)記錄，確定混凝土運(yùn)輸車輛在站情況。調(diào)度系統(tǒng)將在站運(yùn)輸車輛和混凝土運(yùn)輸任務(wù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，合理安排運(yùn)輸任務(wù)，降低調(diào)度人員管理難度，減少車輛安排的隨意性，提高車輛運(yùn)行效率，克服人工排隊(duì)方式造成的不便，從而更加科學(xué)、合理地安排生產(chǎn)運(yùn)輸任務(wù)，同時(shí)，將車輛排隊(duì)信息發(fā)布在拌合站LED 大屏上，引導(dǎo)運(yùn)輸車輛有序開展工作。

2.7 遠(yuǎn)程通信

混凝土運(yùn)輸車輛安裝通過(guò)車載終端，實(shí)現(xiàn)與調(diào)度中心的遠(yuǎn)程通信，拌合站管理人員能夠及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況和下達(dá)任務(wù)指令。遠(yuǎn)程通信模塊利用高通Qchat 技術(shù)和PTT（一按即通）技術(shù)，立足于中國(guó)電信業(yè)務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的對(duì)講功能，可實(shí)現(xiàn)一對(duì)一或者一對(duì)多通話，通話距離不受限制。

2.8 視頻監(jiān)控

在各個(gè)拌合站配置全廠區(qū)視頻監(jiān)控，在智能集中控制室中集中顯示，實(shí)現(xiàn)了拌合站廠區(qū)內(nèi)人、機(jī)、料、環(huán)的全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效解決了作業(yè)區(qū)安全管理盲區(qū)，問(wèn)題追溯無(wú)源頭等問(wèn)題。同時(shí)對(duì)拌和機(jī)、傳送皮帶、出料口等關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)控，可輔助操作手在突發(fā)情況下快速?zèng)Q策。調(diào)度系統(tǒng)具備視頻監(jiān)控功能，所有視頻信號(hào)均可實(shí)時(shí)預(yù)覽，為調(diào)度中心決策提供依據(jù)。視頻監(jiān)控畫面可通過(guò)調(diào)度中心大屏或手機(jī)進(jìn)行查看。項(xiàng)目部的各重點(diǎn)防護(hù)區(qū)域的高清攝像機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)，將視頻畫面回傳至調(diào)度中心大屏顯示。手機(jī)端也可通過(guò)調(diào)度系統(tǒng)APP，實(shí)時(shí)查看視頻監(jiān)控畫面。視頻監(jiān)控給現(xiàn)場(chǎng)管理帶來(lái)極大便利，能夠?qū)崟r(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，并采取有效措施，提高安全管控能力。

表3 項(xiàng)目數(shù)據(jù)采集端

3.混凝土拌合站信息化調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用效果

混凝土拌合站信息化調(diào)度系統(tǒng)，打破了傳統(tǒng)的時(shí)空限制，有效地將混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)有效聯(lián)通，公司所屬各個(gè)項(xiàng)目部實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)混凝土不斷供、不壓車、車輛等待時(shí)間減少等管理目標(biāo)，有效地提高了資源配置的效率，降低各類消耗，從而促進(jìn)公司混凝土拌合站管理向更加科學(xué)、有序，更加安全、高效的方向發(fā)展。

生產(chǎn)調(diào)度一體化，混凝土生產(chǎn)、調(diào)度指揮任務(wù)，集中在生產(chǎn)調(diào)度中心完成，遠(yuǎn)離拌合設(shè)備，減少工作過(guò)程中受到的粉塵、噪音傷害，改善了工作人員的作業(yè)環(huán)境，同時(shí)，可提高工作集成度，減少作業(yè)人員數(shù)量。

生產(chǎn)調(diào)度人員在生產(chǎn)調(diào)度中心就可以通過(guò)語(yǔ)音、視頻、管理系統(tǒng)等信息化手段，輕松自如地完成混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸車輛調(diào)配等工作，克服了人工調(diào)度勞動(dòng)強(qiáng)度高、工作效率低的缺點(diǎn)，進(jìn)一步滿足了公司人性化管理需求。

現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)全部自動(dòng)采集，無(wú)需人工錄入；系統(tǒng)多以圖文并茂的方式展現(xiàn)各類數(shù)據(jù)，直觀易懂，同時(shí)可將相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)出便于備案；系統(tǒng)采用GPRS 或CDMA、3G、4G 基站信號(hào)通訊，只要拌和站存在所需網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，即可采集完整的生產(chǎn)數(shù)據(jù)；設(shè)備采集均為數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)性較高。依據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行整改；數(shù)據(jù)永久保存，可在一定程度上輔助工程進(jìn)度及計(jì)量；實(shí)現(xiàn)分散拌合站、拌合機(jī)的有效管理和監(jiān)控。通過(guò)軟件系統(tǒng)可以對(duì)材料的采購(gòu)計(jì)劃進(jìn)行跟蹤，也可以通過(guò)系統(tǒng)對(duì)材料的采購(gòu)計(jì)劃、材料的盤點(diǎn)情況進(jìn)行查詢跟蹤。實(shí)時(shí)了解項(xiàng)目材料計(jì)劃執(zhí)行情況，保證項(xiàng)目物資的消耗控制在計(jì)劃內(nèi)，從而使得項(xiàng)目充分合理地利用現(xiàn)有材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目物資成本的管控。

關(guān)注科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，把握施工現(xiàn)場(chǎng)痛點(diǎn)，不斷融合發(fā)展、創(chuàng)新升級(jí)，為公司的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。