應用物聯網技術和微信小程序構建的實時管控系統

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應用物聯網技術和微信小程序構建的實時管控系統?應用物聯網技術和微信小程序構建的實時管控系統

以高速項目建設中混凝土生產過程管理信息化為課題對象對移動互聯網和分布式數據采集技術在工程項目管理中的應用進行了研究和實踐選取嵩昆土建一七標段的試驗室和拌和站作為應用試點對各試點單位的信息化需求進行收集提煉并在平臺級的應用信息化管控系統中進行實現通過對 年 年期間嵩昆高速各試點單位混凝土生產管控系統采集的數據進行匯總分析發現信息化管控系統大大增強混凝土生產管理的時效性和精細程度混凝土質量得到提升并形成了管理閉環通過嵩昆高速混凝土生產管控系統的研發實施總結了一套行之有效的工程信息化系統研發和實施方案

關鍵詞信息化物聯網微信小程序混凝土生產全過程管控 互聯網物聯網技術作為信息化領域的最新方向正處于飛速發展的階段各個行業領域每年都會出現新的互聯網產品智能手機網商在線支付二維碼共享單車等新生事物數不勝數極大地方便了人們的工作生活可以說互聯網技術正在改變我們的生活

交通和建筑工程建設是國民經濟和社會建設的支柱性基礎產業長久以來交通運輸部住建部確立了信息化作為工程建設標準化的主要方向之一

如何利用互聯網和物聯網的先進技術結合工程施工特點研究實踐取得創新型成果并有效地推廣使用是當前工程信息化的重要課題

工程項目管理中長久以來使用電話

等作為日常工作載體通過通話電子文檔等方式進行信息流轉很多環節甚至依賴紙質文檔進行上傳下達

這些傳統方式受到工作環境限制且傳遞信息的種類信息量有限而智能手機等移動終端和 的出現恰好能有效彌補現有溝通手段和管理方式的不足

在以 為代表的高速移動網絡全面覆蓋和智能手機普及程度性能極大提升的同時以微信等新興社交軟件為載體的通信平臺不斷出現并與人們的工作生活緊密結合騰訊公布的統計數據顯示截止至 年 月微信及 合并月活躍用戶數達到了 億僅一年來直接帶動信息消費 億元同比增長了 此外在 年微信用戶黏性上升重度用戶顯著增長 年日均使用時長在 以上的用戶接近 較 年增長了一倍 基于智能手機的微信軟件功能強大使用簡單

同時具有二維碼和微信小程序等擴展功能非常適合作為工程管理的工具載體利用微信小程序二次開發適用于各個部門層級的業務管理系統可有效彌補傳統管理方式的不足具有極為廣泛的應用前景

混凝土生產管理環節混凝土作為工程建設中使用最普遍的建筑材料其生產過程極大地影響到工程項目的成本和質量混凝土涉及工程項目的各個環節與之相關的產值一般占到基建項目總產值的 甚至更高混凝土工程施工的質量控制是保障工程質量的核心環節混凝土工程施工質量的好壞直接影網絡首發時間:2017-09-29 13:16:55網絡首發地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1668.u.20180926.1317.010.html 年第 期 張向北等基于物聯網和微信小程序的混凝土生產管控系統響到整個工程的質量混凝土生產過程的管理極大地左右了項目產生的經濟和社會效益高性能混凝土原材料組份多從原材料配合比確定計量拌制到澆筑施工其工藝技術指標均有嚴格要求根據以往項目的經驗總結通過落實幾點可以有效保障混凝土的生產質量

嚴格執行配合比 有效保障攪拌時間

及時發現和校正計量誤差 保證數據真實性杜絕弄虛作假

事前事中主動控制避免事后被動補救

強化制度執行實現標準化精細化管理

創新管理手段提高管理效率

降低管理成本

原材料控制經調查發現因為原材料構成粒徑分布等因素造成混凝土級配不良砂率減小混凝土和易性變差的情況經常出現特別是高標號混凝土高標號混凝土強度破壞機理為界面破壞卵石的圓面削弱了界面強度導致實體高標號混凝土強度富余系數不高部分河砂主要以在河道淘洗加工制成破壞了天然級配含泥量指標人為因素較大增加了質量控制難度機制砂質量細度模數太高水洗過度石粉含量過低級配較差同標號同一使用部位采用多家水泥進行混凝土配制出現收縮不均引起的混凝土質量缺陷會引起混凝土構造物相鄰構件的色差而影響外觀質量

混凝土配合比混凝土的配合比是決定混凝土的性能影響施工質量的關鍵因素之一確定配合比的過程既要嚴格依照規范獲取試驗數據又要結合現場經驗在坍落度和強度方面符合標準的同時也要進行充分地考慮和易性對施工的影響在對工程中混凝土配合比進行調查發現有些配合比無法達到設計指標

存在質量隱患

混凝土拌和站拌和站按生產工藝可分為連續式和間歇式拌和站其中水泥穩定土拌和站屬于連續式水泥混凝土拌和站和瀝青混凝土拌和站屬于間隙式拌和站水泥穩定土拌和站工控系統普遍較為簡陋已經無法滿足精細化管理的需求根據項目的特點可聯系拌和站廠家進行系統升級或針對性改造以滿足物聯網數據采集的要求現場調查發現部分拌和站年久失修存在故障率偏高稱量控制精度不足等情況有的只進行了機械設備和電路的保養工控系統未保持升級因版本過于落后無法支持系統擴展

同時拌和站操作人員專業素質普遍不足操作不規范缺乏對混凝土質量的理解和數據規范意識造成質量波動偏大生產數據記錄不全等問題

信息化管控系統平臺的可行性借助物聯網技術我們針對以上問題對混凝土生產的各個環節進行監控以實現加強管理提升質量的目的

從原材料的來源運輸出入庫等環節進行控制確保原材料從可靠的料場來形成發料收料的閉環從而保證原材質量的可追溯性

通過 模塊使試驗室的試驗儀器聯網實現試驗數據的過程控制的實時上傳

對拌和機進行數據聯網并實時監控生產誤差波動實時報警并處置形成質量管理閉環

開源框架支持 規范代表了完整的 應用最高版本是 年月推出的

它的主要優點有 提供單一登陸接口多認證模式 或 非常安全可靠

并且提供了一系列的底層安全擴展接口

管理員能通過用戶界面輕松管理用戶組角色接入到平臺的系統作為系統的數據單元可以輕松被管理

用戶可以根據需要定制個性化的 能夠在主流的 應用服務器上運行如支持主流的數據庫如 使用了第三方的開源項目如 支持包括中文在內的多種語言 采用最先進的技術如 內建了關于系統內部所有元素的全文檢索解決方案

針對子系統的數據對接 提供可視化的配置頁面配置好子系統的數據結構后系統可以設置相對應的持久化解決方案或可視化的展現方案

其中持久化解決方案基于 來實現對于接入數據量比較大的情況下數據性能的穩定性效率和安全性都有很好的保障可視化部分的展現可以靈活定制并基于 實現可以最大程度地保障良好的用戶操作體驗

使用 構建混凝土信息化管控系統可以保證各個環節子系統的統一性兼容性同時也充分考慮了業務的復雜度和靈活性

物聯網物聯網是新一代信息技術的重要組成部分也是信息化時代的重要發展階段物聯網就是物物相連的互聯網物聯網的核心和基礎仍然是互聯網是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間進行信息交換和通信也就是物物相息物聯網通過智能感知識別技術與普適計算等通信感知技術廣泛應用于網絡的融合中也因此被稱為繼計算機互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮物聯網是互聯網的應用拓展與其說物聯網是網絡不如說物聯網是業務和應用因此應用創新是物聯網發展的核心以用戶體驗為核心的創新 是物聯網發展的靈魂

微信小程序由于工程項目施工環境的地域分布現場環境復雜性等因素

端應用不能完全滿足混凝土生產信息化管控系統的應用要求如今智能手機已經全面普及微信等 成為互聯網時代的名片依托微信小程序的開放接口我們可以構建混凝土生產信息化管控系統的移動入口和應用平臺通過智能手機可以隨時隨地進行在線管控極大地提升系統的實用性和即時性

無需安裝小程序內嵌于微信程序之中使用過程中用戶無需在應用商店下載安裝外部應用

掃描二維碼用戶可以通過掃描二維碼等形式直接接入小程序實現線下場景與線上應用的即時聯通例如在線登記收料單在線查看設備和儀器信息在線管理預制構件等需求都可以通過二維碼實現

觸手可及用完即走在線下場景中對于身邊需求可以直接接入小程序無需安裝及訂閱使用服務功能后無需卸載實現用完即走

功能強大微信小程序基于微信 運行在智能手機終端可以使用手機具備的所有傳感器設備來獲取信息并記錄上傳到系統例如使用 獲取當前位置信息使用攝像頭記錄現場圖片或視頻使用 驗證人員權限等等這一切通過無線網絡在線進行

系統功能設計混凝土信息化管控系統需要管理原材試驗室

拌和站多個層級同時要考慮其他子系統的數據對接和對其他業務平臺的對接支持如圖

原材料管理子系統控制原材料質量可以從混凝土生產的源頭上預防質量隱患對原材料的來源運輸出入庫等環

圖 混凝土生產信息化管控系統功能節進行控制確保原材料從可靠的料場來形成發料收料的閉環防止偷工減料以次充好等不法行為

保證原材料質量的可追溯性

收料單二維碼管理發料時通過微信小程序登記信息包括發料位置 坐標車輛號碼發料時間原材料類型重量等生成對應收料單的唯一二維碼

運輸跟蹤通過在運輸車輛上裝置 定位模塊實時定位運輸車位置并記錄軌跡可設置電子柵欄防止運輸過程中的偷料換料

車牌抓拍對項目自產自用的碎石場安裝攝像抓拍一體機防止料場外售偷賣行為

地磅數據監控從地磅儀表的

接口采集實時數據通過 模塊發送至后臺服務器進行數據解析生成臺賬另外通過

識別車輛信息

試驗室管理子系統試驗室的業務主要為日常試驗流程和數據處理
基于微信小程序的取樣單自動定位取樣位置

可以拍照上傳根據選擇的試驗參數自動生成試驗任務

試驗儀器數據采集壓力機萬能機等儀器設備的試驗結果數據可以通過 模塊或者微信小程序的錄入界面上傳到后臺數據庫

試驗報告自動處理通過微信小程序記錄或試驗儀器自動采集的試驗結果進入后臺數據庫后系統自動根據報告模板生成標準格式的試驗報告文檔

拌和站管理子系統

配合比管理理論配比和施工配比的建立

編輯檢索查閱功能

原材料管理記錄原材料種類規格批次產地進場數量等

試驗管理

試驗室壓力機的實時數據采集

生產過程管理 信息報警功能按項目和集團要求設定閥值判斷混凝土實際生產中配比浮動是否超標由管理人員對超標情況進行處置

設備管理拌和站信息管理試驗信息管理和用戶管理等

通過對比發現混凝土生產信息化管控投入運行后云南嵩昆高速公路各單位的生產超標次數比例慢慢降低生產波動得到有效控制如表

結語混凝土生產信息化管控系統增強混凝土生產管理的時效性和精細程度混凝土質量得到提升并形成了管理閉環通過嵩昆高速混凝土生產管控系統的研發實施總結了一套行之有效的工程信息化系統研發和實施方案

實時性通過技術手段讓管理人員可以隨時掌握拌和站狀態能夠對每一盤混合料實時進行數據分析貫徹動態質量管理和 過程控制的理念實時報警可以針對生產超標

拌和站開關機理論配比調動等多種狀況定制短信提醒可同時設置低中高三級的誤差支持不同級別的誤差向不同的手機號碼群組發送實時報警短信

信息化管理應用本系統針對混凝土生產可以形成多級用戶立體化管理模式構建項目不同業務不同職能單位部門的矩陣式管理結構

實現對多個拌和站點全天候全地域的綜合管理從而確保質量控制體系的有效執行

開放性考慮到未來應用場景的變化和需求發展系統整體設計成開放式可充分擴展以便實現新需求添加新功能

自 年 月以來混凝土生產全過程監控系統在云南嵩昆高速項目實施并持續運行至今期間累計生產水泥混凝土 萬余方收到了非常好的效果

通過應用該系統各部門協作更透明即時

工程質檢等管理部門與試驗室拌和站等前后場單位提升了協作水平系統平臺實現了數據的扁平化傳遞試驗室拌和站的工作情況得到實時掌控有效降低了質量管理的時間和人員成本提高了管理效率

管理制度執行更有效了

要求各部門使用該系統后有效加強了各個生產環節的責任落實監控系統作為新型工具幫助我們進一步精細化了管理制度在更基層的環節形成了管理閉環員工的質量管控意識也得到了增強

混凝土生產質量得到提高

系統的實時報警數據分析功能進一步提高了拌和站的生產控制水平結合原材料和試驗室功能模塊混凝土生產質量有了更完善可靠的數據依據

工程的整體質量也相應得到了保障對混凝土生產實現事前預控事中監控事后分析全過程控制

保證監測數據的真實及可靠性提供及時準確的質量數據跟蹤和分析結果為各級決策者提供數據依據

開拓了項目思維

通過監控系統的研發應用實施單位獲得了寶貴的信息化創新經驗更加堅定了堅持標準化信息化建設大方向的信心信息化系統將成為我們工程項目建設的有效助力協助建設更多質量更好的工程