混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，包括：a.獲得混凝土施工設(shè)備的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括混凝土運輸車、纜機的實時位置和對應(yīng)的時間和速度；平倉機和振搗機、人工振搗棒的實時工作數(shù)據(jù)；b.將各種實時數(shù)據(jù)在后臺服務(wù)器中進行分析，包括混凝土運輸車與纜機的對應(yīng)；纜機各工作環(huán)節(jié)的時間、位置和物料是否匹配；平倉機的工作范圍和混凝土入倉與平倉的匹配性；振搗機和人工振搗棒的振搗范圍；c.后臺服務(wù)器對不規(guī)范施工通過監(jiān)控終端提示。本發(fā)明能夠有效對混凝土施工從生產(chǎn)、運輸、平倉到振搗全過程進行監(jiān)控，對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行有效監(jiān)控，避免了不規(guī)范行為的發(fā)生，極大的輔助了施工管理人員對混凝土施工質(zhì)量的控制和管理。
【專利說明】混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于水利工程混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高拱壩混凝土澆筑具有規(guī)模大、強度高、工期緊、技術(shù)要求嚴等特點，壩體施工過程中對質(zhì)量控制的技術(shù)要求高，如何確保實現(xiàn)工程進度、質(zhì)量目標，對工程長久安全穩(wěn)定具有重要的工程和社會意義。高拱壩大體積常態(tài)混凝土施工質(zhì)量控制，需要從混凝土生產(chǎn)(常用拌合樓)、水平運輸(常用運輸車)、垂直運輸(常用纜機)、平倉攤鋪(常用平倉機)及振搗(常用振搗機和人工振搗棒)整個流程進行控制。
[0003]目前高拱壩混凝土澆筑施工現(xiàn)場質(zhì)量控制，是采用人工為主、局部自動系統(tǒng)針對各個施工環(huán)節(jié)獨立進行。一方面，存在的人工管理受管理人員經(jīng)驗和責(zé)任心等因素影響而隨意性強，難以有效的控制施工過程質(zhì)量，需要采用精細化、智能化的技術(shù)手段和設(shè)備有效的監(jiān)測各環(huán)節(jié)施工過程、控制施工質(zhì)量；另一方面，現(xiàn)有方式各環(huán)節(jié)自成體系，缺乏有效的信息溝通渠道，難以避免信息孤島，需要采用信息化的監(jiān)控管理系統(tǒng)綜合各環(huán)節(jié)的施工信息并進行有效的集成分析實現(xiàn)所有設(shè)備整個工序的“一條龍”智能管理。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明提供了一種混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，對混凝土施工從生產(chǎn)、運輸、平倉到振搗全過程進行監(jiān)控，實時獲得和分析各環(huán)節(jié)施工過程信息，對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，避免不規(guī)范的行為發(fā)生。
[0005]本發(fā)明混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法,包括:
[0006]a.獲得混凝土施工設(shè)備的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括:混凝土運輸車的實時位置和通過各節(jié)點位置的時間；纜機的實時位置和運行速度；平倉機的實時位置、行進方向和速度；振搗機上振搗棒的工作參數(shù)；人工振搗棒的工作狀態(tài)和實時位置；
[0007]b.將步驟a獲得的各種實時狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺服務(wù)器中進行分析，包括:混凝土運輸車與拌合樓出機口匹配，主要指的是混凝土運輸車從哪個拌合樓出機口裝運混凝土，還有混凝土運輸車與纜機的對應(yīng)關(guān)系，分析出混凝土運輸車運輸?shù)幕炷列遁d給了哪臺纜機進行轉(zhuǎn)運，混凝土運輸車各工序的運行時間判斷以及混凝土運輸車運輸過程追蹤；纜機各工作環(huán)節(jié)的運行時間、卸料點位置、運行軌跡和混凝土的運輸與入倉的物料是否匹配和追蹤；平倉機的工作范圍和平倉數(shù)據(jù)，以及混凝土入倉與平倉的匹配性；振搗機和人工振搗棒的振搗軌跡、振搗覆蓋范圍，和混凝土平倉與振搗面積的匹配性；
[0008]c.根據(jù)步驟b的分析結(jié)果，當判斷出存在不符合施工規(guī)范時，后臺服務(wù)器通過通信網(wǎng)絡(luò)(如WiF1、3G等通信網(wǎng)絡(luò))向施工現(xiàn)場的監(jiān)控終端發(fā)送提示信息。
[0009]通過對各生產(chǎn)設(shè)備在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作、狀態(tài)數(shù)據(jù)的獲取和分析，得到各工序的施工狀態(tài)，由此判斷出各工序施工的正確性和不合理的方面，并且將可能存在問題的方面發(fā)送到施工現(xiàn)場的監(jiān)控終端提醒施工管理人員進行處理，及時避免問題的擴大。對各施工設(shè)備的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取可以通過在施工設(shè)備上安裝監(jiān)控主機和傳感設(shè)備，例如通過衛(wèi)星定位方式獲得設(shè)備的實時位置、運動軌跡等，也可以通過無線射頻技術(shù)(RFID)獲取設(shè)備通過的節(jié)點位置、時間等。
[0010]進一步的，在深度分析中，步驟b的分析還包括:混凝土運輸車的運輸效率和物料數(shù)量的匹配性；平倉機的平倉效率和質(zhì)量分析；根據(jù)振搗機和人工振搗棒的工作數(shù)據(jù)，對振搗質(zhì)量進行綜合分析和振搗效率分析，以及判斷振搗作業(yè)的規(guī)范性和作業(yè)有序性分析；根據(jù)各施工設(shè)備的作業(yè)時間分析各施工設(shè)備的利用率，施工設(shè)備的資源匹配性和坯層覆蓋的綜合分析。
[0011]具體的，所述混凝土運輸車的運輸效率和物料數(shù)量的匹配性的分析包括:根據(jù)排隊概率、平均排隊時間和裝料時間分析混凝土運輸車的裝料效率；分析拌合樓生產(chǎn)效率與混凝土運輸車數(shù)量的匹配關(guān)系；根據(jù)從拌合樓到卸料點、再返回拌合樓的單個運輸循環(huán)的運輸時間和運輸速度，分析運輸路線的合理性；根據(jù)排隊概率、平均排隊時間、卸料時間和運輸車與纜機的匹配性分析混凝土運輸車的卸料效率；根據(jù)單臺車的運輸能力判斷混凝土運輸?shù)钠骄鶑姸?；統(tǒng)計各種混凝土材料運輸量。
[0012]具體的，所述平倉機的平倉效率和質(zhì)量分析包括:是否存在以振代平的現(xiàn)象；通過平倉機的工作時間和閑置時間，分析平倉機的實際效率和數(shù)量配置合理性，得到平倉機的工作效率。
[0013]具體的，所述對振搗質(zhì)量進行綜合分析和振搗效率分析包括:統(tǒng)計各坯層振搗的覆蓋范圍、插入深度和振搗時間的合格率，對非有效振搗的部位預(yù)警；計算振搗機和人工振搗棒的連續(xù)工作時間、移位時間、正常短暫停工時間和長時間閑置時間，分析振搗機和人工振搗棒的實際生產(chǎn)效率和有效利用率；根據(jù)振搗機和人工振搗棒的插入深度和振搗時間數(shù)據(jù)，結(jié)合平倉機的覆蓋范圍，判斷振搗機作業(yè)的規(guī)范性；通過振搗作業(yè)軌跡，分析是否按照條帶法或倉面設(shè)計的澆筑順序施工。
[0014]優(yōu)選的一種方式為，遠程服務(wù)器還將獲取的各種施工實時數(shù)據(jù)發(fā)送到施工現(xiàn)場的監(jiān)控終端以圖形化方式進行顯示，圖形化方式能夠更清楚、直觀的顯示出各種數(shù)據(jù)間的關(guān)系，便于管理人員快速了解施工狀況。
[0015]可選的，步驟a中所述的振搗機上振搗棒的工作參數(shù)包括振搗軌跡、振搗覆蓋范圍、插入深度和混凝土平倉面積與振搗面積的匹配，根據(jù)具體的施工情況，還可以包括其它需要的振搗數(shù)據(jù)。
[0016]可選的，步驟b中所述的平倉機的平倉數(shù)據(jù)包括平倉機的攤鋪范圍和鋪料厚度，根據(jù)混凝土通過纜機卸料入倉的工作范圍與平倉機工作范圍是否對應(yīng)分析出混凝土入倉與平倉是否匹配。根據(jù)具體的施工情況，還可以包括其它需要的平倉數(shù)據(jù)。
[0017]本發(fā)明混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，能夠有效對混凝土施工從生產(chǎn)、運輸、平倉到振搗全過程進行監(jiān)控，從而實時獲得和分析各環(huán)節(jié)施工過程信息，以及對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，有效避免了不規(guī)范行為的發(fā)生，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)的追溯查詢，極大的輔助了施工管理人員對混凝土施工質(zhì)量的控制和管理。
[0018]以下結(jié)合實施例的【具體實施方式】，對本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進一步的詳細說明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，通過對包括生產(chǎn)、運輸、平倉到振搗全過程進行監(jiān)控，獲得各生產(chǎn)設(shè)備在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作、狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析，得到各工序的施工狀態(tài)，由此判斷出各工序施工的正確性和不合理的方面，并且將可能存在問題的方面發(fā)送到施工現(xiàn)場的監(jiān)控終端提醒施工管理人員進行處理，及時避免問題的擴大。并且還能夠?qū)崿F(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)的追溯查詢，極大的輔助了施工管理人員對混凝土施工質(zhì)量的控制和管理。
[0020]實施例:
[0021]本發(fā)明混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法,包括:
[0022]a.在混凝土運輸車、纜機、平倉機、振搗機和人工振搗棒上均設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控主機和傳感設(shè)備，以獲得現(xiàn)場混凝土施工過程信息。其中，混凝土運輸車的監(jiān)控主機通過無線射頻方式(RFID)獲取混凝土運輸車到達/離開拌合樓的時間、在拌合樓施工場地內(nèi)準確位置、到達/離開卸料平臺時間、在卸料平臺場地內(nèi)的準確位置。纜機監(jiān)控主機通過GPS衛(wèi)星定位技術(shù)獲取到纜機吊運物體的實時三維位置和運動速度。平倉機監(jiān)控主機同樣通過GPS衛(wèi)星定位技術(shù)獲取到平倉機的實時三維位置、行進方向和運動速度。振搗機監(jiān)控主機通過GPS衛(wèi)星定位技術(shù)獲取到振搗機上振搗棒的實時三維位置，通過相應(yīng)的傳感器獲取到振搗棒的插入深度、振搗時長、振搗臺架旋轉(zhuǎn)角度。人工振搗棒監(jiān)控主機獲取人工振搗棒振搗狀態(tài)、實時位置。
[0023]b.接著，遠程服務(wù)器通過WiFi或3G無線網(wǎng)絡(luò)接收步驟a獲得的各種監(jiān)控數(shù)據(jù)并進行實時在線分析，主要分析內(nèi)容有:
[0024]I)混凝土運輸車與拌合樓出機口匹配、混凝土運輸車與纜機的位置匹配程度，混凝土運輸車裝料、運輸、卸料過程準確的工藝操作時間，混凝土生產(chǎn)與運輸?shù)奈锪掀ヅ浜妥粉?
[0025]2)混凝土運輸車與纜機的對應(yīng)關(guān)系，纜機裝料、運輸、卸料過程準確的工藝操作時間，纜機卸料點位置，纜機運行軌跡，混凝土運輸與入倉的物料匹配和追蹤；
[0026]3)平倉機運行軌跡、平倉機的攤鋪范圍、鋪料厚度，根據(jù)混凝土通過纜機卸料入倉的工作范圍與平倉機工作范圍是否對應(yīng)分析出混凝土入倉與平倉是否匹配，以及對各數(shù)據(jù)的追蹤；
[0027]4)振搗機和人工振搗棒的振搗軌跡，振搗覆蓋范圍，混凝土平倉與振搗的匹配和追蹤。
[0028]然后，遠程服務(wù)器根據(jù)上述的監(jiān)控數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，進行深度數(shù)據(jù)挖掘分析，主要分析內(nèi)容有:
[0029]I)水平運輸效率和物料匹配分析，包括:混凝土運輸車裝料效率分析(排隊概率、平均排隊時間、裝料時間等)、拌合樓生產(chǎn)效率與混凝土運輸車數(shù)量配置的匹配關(guān)系、運輸速度分析(從拌合樓到卸料點、再返回拌合樓的單個運輸循環(huán)的時間和速度，分析運輸路線的合理性)、混凝土運輸車卸料效率分析(排隊概率、平均排隊時間、卸料時間、混凝土運輸車與纜機的匹配性)、平均運輸強度(單臺車的運輸能力、估算評價混凝土運輸車輛配置方案)、各種混凝土材料運輸量統(tǒng)計；[0030]2)纜機運行軌跡和坯層覆蓋分析，包括:纜機各環(huán)節(jié)平均運行時間分析(供料平臺待料時間、重罐提升時間、重罐下降時間、倉面卸料等待時間、空罐返回時間)、制約纜機效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析、纜機配置參數(shù)分析(纜機資源配置合理性分析)、纜機運行軌跡分析與優(yōu)化、坯層覆蓋時間分析(通過對吊罐的定位監(jiān)控記錄各坯層下料點位置和卸料時間，可分析是否按照條帶法有序施工和各坯層的覆蓋時間)；
[0031]3)平倉效率和質(zhì)量評價分析，包括:平倉質(zhì)量評價、以振代平現(xiàn)象分析、工作效率分析(通過平倉的工作時間、閑置時間，分析平倉機的實際效率和配置合理性)；
[0032]4)振搗效率和質(zhì)量評價分析，包括:振搗質(zhì)量綜合評價(統(tǒng)計各坯層的覆蓋范圍、插入深度、振搗時間的合格率，預(yù)警非有效振搗的部位，綜合評價各澆筑倉振搗質(zhì)量)、振搗效率分析(根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)，計算振搗機的連續(xù)工作時間、移位時間、正常短暫停工時間和長時間閑置時間等，分析振搗機的實際生產(chǎn)效率和有效利用率，輔助分析振搗機配置的合理性)、作業(yè)規(guī)范性分析(根據(jù)振搗機的插入深度和振動時間數(shù)據(jù)，結(jié)合平倉機的覆蓋范圍，綜合分析是否存在以振代平等不規(guī)范施工現(xiàn)象)、作業(yè)有序性分析(通過振搗作業(yè)軌跡，分析是否按照條帶法或倉面設(shè)計的澆筑順序施工)；
[0033]5)混凝土生產(chǎn)、運輸、平倉、振搗一條龍綜合分析，包括:機械利用率綜合評價(分析各設(shè)備總工作時間、有效工作時間、閑置時間，從而得到各機械的實際利用率，便于有針對性的改善施工機械的運行效率或調(diào)整資源配置)、資源匹配性綜合分析、坯層覆蓋綜合分析(根據(jù)纜機下料點、振搗機振搗點記錄，可分析倉面相鄰坯層同一位置的下料時間和振搗時間間隔，從而綜合分析各坯層的綜合時間，分析覆蓋時間是否滿足要求)、作業(yè)有序性綜合分析(根據(jù)纜機下料點位置和順序、振搗點位置和順序，可分析下料點軌跡和振搗軌跡，可綜合分析混凝土澆筑的有序性)、澆筑施工質(zhì)量綜合評價(通過對混凝土覆蓋時間、平倉質(zhì)量、振搗施工質(zhì)量，綜合評價混凝土燒筑施工質(zhì)量)；
[0034]最后，遠程服務(wù)器將“一條龍”的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)、綜合分析數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘分析結(jié)果存儲至數(shù)據(jù)庫并發(fā)送給施工現(xiàn)場的監(jiān)控終端，在監(jiān)控終端中以圖形化方式實時展示各工序當前施工狀態(tài)，如每一方混凝土原材料配比、當前所處施工工藝及工藝實際施工狀態(tài)等。發(fā)現(xiàn)不達標時醒目提示，并可追溯查詢歷史施工情況，如大壩上任意位置混凝土實際原材料配比、拌合生產(chǎn)信息、運輸過程信息、纜機吊運信息、入倉平倉與振搗信息、綜合評價信息等;
[0035]c.根據(jù)步驟b的分析結(jié)果，當判斷出存在不符合施工規(guī)范時，后臺服務(wù)器通過通信網(wǎng)絡(luò)(如WiF1、3G等通信網(wǎng)絡(luò))向施工現(xiàn)場的監(jiān)控終端、監(jiān)控主機、短信等方式通知施工管理人員進行處理。
【權(quán)利要求】
1.混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征包括: a.獲得混凝土施工設(shè)備的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括:混凝土運輸車的實時位置和通過各節(jié)點位置的時間；纜機的實時位置和運行速度；平倉機的實時位置、行進方向和速度；振搗機上振搗棒的工作參數(shù)；人工振 搗棒的工作狀態(tài)和實時位置； b.將步驟a獲得的各種實時狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺服務(wù)器中進行分析，包括:混凝土運輸車與纜機的對應(yīng)關(guān)系，混凝土運輸車各工序的運行時間判斷以及混凝土運輸車運輸過程追蹤；纜機各工作環(huán)節(jié)的運行時間、卸料點位置、運行軌跡和混凝土的運輸與入倉的物料是否匹配和追蹤；平倉機的工作范圍和平倉數(shù)據(jù)，以及混凝土入倉與平倉的匹配性；振搗機和人工振搗棒的振搗軌跡、振搗覆蓋范圍，和混凝土平倉與振搗面積的匹配性； c.根據(jù)步驟b的分析結(jié)果，當判斷出存在不符合施工規(guī)范時，后臺服務(wù)器通過通信網(wǎng)絡(luò)向施工現(xiàn)場的監(jiān)控終端發(fā)送提示信息。
2.如權(quán)利要求1所述的混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征為:步驟b的分析還包括:混凝土運輸車的運輸效率和物料數(shù)量的匹配性；平倉機的平倉效率和質(zhì)量分析；根據(jù)振搗機和人工振搗棒的工作數(shù)據(jù)，對振搗質(zhì)量進行綜合分析和振搗效率分析，以及判斷振搗作業(yè)的規(guī)范性和作業(yè)有序性分析；根據(jù)各施工設(shè)備的作業(yè)時間分析各施工設(shè)備的利用率，施工設(shè)備的資源匹配性和坯層覆蓋的綜合分析。
3.如權(quán)利要求2所述的混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征為:所述混凝土運輸車的運輸效率和物料數(shù)量的匹配性的分析包括:根據(jù)排隊概率、平均排隊時間和裝料時間分析混凝土運輸車的裝料效率；分析拌合樓生產(chǎn)效率與混凝土運輸車數(shù)量的匹配關(guān)系；根據(jù)從拌合樓到卸料點、再返回拌合樓的單個運輸循環(huán)的運輸時間和運輸速度，分析運輸路線的合理性；根據(jù)排隊概率、平均排隊時間、卸料時間和運輸車與纜機的匹配性分析混凝土運輸車的卸料效率；根據(jù)單臺車的運輸能力判斷混凝土運輸?shù)钠骄鶑姸?；統(tǒng)計各種混凝土材料運輸量。
4.如權(quán)利要求2所述的混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征為:所述平倉機的平倉效率和質(zhì)量分析包括:是否存在以振代平的現(xiàn)象；通過平倉機的工作時間和閑置時間，分析平倉機的實際效率和數(shù)量配置合理性，得到平倉機的工作效率。
5.如權(quán)利要求2所述的混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征為:所述對振搗質(zhì)量進行綜合分析和振搗效率分析包括:統(tǒng)計各坯層振搗的覆蓋范圍、插入深度和振搗時間的合格率，對非有效振搗的部位預(yù)警；計算振搗機和人工振搗棒的連續(xù)工作時間、移位時間、正常短暫停工時間和長時間閑置時間，分析振搗機和人工振搗棒的實際生產(chǎn)效率和有效利用率；根據(jù)振搗機和人工振搗棒的插入深度和振搗時間數(shù)據(jù)，結(jié)合平倉機的覆蓋范圍，判斷振搗機作業(yè)的規(guī)范性；通過振搗作業(yè)軌跡，分析是否按照條帶法或倉面設(shè)計的澆筑順序施工。
6.如權(quán)利要求1所述的混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征為:遠程服務(wù)器還將獲取的各種施工實時數(shù)據(jù)發(fā)送到施工現(xiàn)場的監(jiān)控終端以圖形化方式進行顯示。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征為:步驟a中所述的振搗機上振搗棒的工作參數(shù)包括振搗軌跡、振搗覆蓋范圍、插入深度和混凝土平倉面積與振搗面積的匹配。
8.如權(quán)利要求1至6之一所述的混凝土施工的質(zhì)量監(jiān)控方法，其特征為:步驟b中所述的平倉機的平倉數(shù)據(jù)包括平倉機的攤鋪范圍、鋪料厚度和混凝土入倉與平倉的匹配。
【文檔編號】G05B19/418GK103901869SQ201410163266
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】樊啟祥, 王仁坤, 周紹武, 陳萬濤, 邱向東, 尹習(xí)雙, 鐘桂良, 劉金飛, 賴剛, 劉永亮 申請人:中國水電顧問集團成都勘測設(shè)計研究院有限公司, 中國長江三峽集團公司