本站小編為你精心準備了公路質量監管綜合監控平臺的建構參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

需求分析

1市場需求分析

目前，在高速公路質量綜合管理方面，國內已有項目拌和站或重點工程的施工現場運用了視頻監控技術，即通過對現場視頻監控，遠程獲取現場施工進展狀況;有的項目在水泥混凝土拌和站運用了自動實時監測技術和GPRS無線傳輸技術，即通過對拌和站生產數據實時采集和無線傳輸，遠程獲取拌合站生產狀況;但針對項目質量管理內在的整體流程或關鍵環節，如原材料運輸、混合料的拌和生產、施工配合比、運料車進出拌合場識別及稱重、路面攤鋪、碾壓等數據的采集、數理統計與分析，以及實現現代化信息技術與工程施工控制技術的結合方面，尤其是與國內施工規范和項目管理理念的有機結合，還是一個空白。所以，項目建設過程質量智能管理將成為新的趨勢，利用現代化信息技術在推進科技創新的同時，加強公路工程建設領域信息化的建設，滿足日益增長的工程管理現代化需求。

2用戶需求分析

山東省青州至臨沭高速公路(簡稱青臨高速)主線全長約228km，全線采用雙向6車道高速公路國家標準建設，路基全寬34.5m，設計時速120km/h，汽車荷載為公路I級。全線設20個瀝青拌和站，路面工程228km，7866km2，特大橋1座，大橋36座，中橋25座，小橋50座，涵洞298座，隧道2座，820m。全線設互通立交16處，分離立交34處，通道278處，天橋97座。項目分為3個項目辦，2個總監辦，9個駐地辦，24個標段，參建單位多，管理難度大，路面工程管理技術數據繁雜。由于項目在時間和空間上的跨度較大，對項目管理提出了更高的要求，特別是在如何節約管理成本，實現綠色節能、綜合智能管理提出了更高的要求。高速公路質量管理綜合監控系統是根據交通部加強公路工程質量管理的需要，遵循國際質量管理標準和交通運輸部技術標準設計研發的專業系統。

系統依據在建的青臨高速項目，在借鑒機電工程技術的基礎上，進行系統集成和提升創新，通過增設網絡通信設備、有效利用已有硬件設備資源，采用“點－線－面”的分階段研發實施的思路，構架出青臨高速公路項目的質量綜合監控管理體系。通過將拌和站、重點工程及施工現場的視頻監控、生產數據實時監測進行整合，并充分利用視頻分析技術、車牌識別技術、GPS車輛定位技術、GPRS無線傳輸技術，SPC統計過程控制(StatisticalProcessControl，簡稱SPC)等重要手段對數據進行二次挖掘和數理統計分析，形成一套完整的工程質量安全動態監管體系，是對目前傳統工程質量監管體系的突破，有效管理施工質量，提高項目施工管理效率。

平臺結構

系統基于J2EE標準體系架構，采用流行的瀏覽器/服務器(Browser/Server，簡稱B/S)結構，構建高速公路質量管理系統的綜合監控平臺，有效實現施工安量管理，建立多級用戶、立體化管理模式。根據業務需求，系統平臺B/S結構如圖1所示。平臺對拌和站、重點工程及施工現場的視頻監控、生產數據實時監測進行了整合，并對這些數據進行了二次挖掘和數理統計分析，形成了一套完整的工程質量安全動態監管體系，工作流程如圖2所示。平臺有效地實現了施工安量管理，建立了多級用戶、立體化管理的模式，技術架構如圖3所示。

平臺組成

本平臺科學地確定主要設備的技術參數和施工圖3平臺技術架構圖Fig.3Platformtechnicalstructure規范，在運料車上安裝GPS車載定位設備，測試定位數據傳輸到遠程服務器的穩定性，將定位數據在地圖上顯示，確定運料車當前位置、歷史位置及行車路線;針對各標段的拌和站、重點構造物及路面施工現場情況，架設無線網橋和網絡球型攝像機，進行網絡配置，并進行現場視頻網絡傳輸壓力測試;在拌和站控制PC上安裝拌合數據采集和無線傳輸器，在重點位置安裝紅外測溫傳感器，通過信號數字化處理系統，通過GPRS無線網絡通信系統對拌和生產參數等信息進行實時監測;安裝計重設備及車牌識別裝置，采集運輸車輛數據，與拌合生產、攤鋪數據進行閉合控制;在攤鋪機、碾壓機上安裝紅外測溫傳感器，通過信號數字化處理系統，對現場路面施工各溫度指標信息等進行監控和預警。

平臺分為軟件和硬件，軟件主要是將終端數據即GPS車輛定位數據、拌和站、重點工程和施工現場的視頻數據、瀝青混合料生產數據、車輛識別及車輛稱重數據通過“無線接入+有線傳輸”方式傳到項目數據中心的服務器中;通過本系統對各類業務數據進行數理統計、匯總、并確定分析的結果，繪制質量分析圖及正態分布圖。業主、總監辦、駐地辦等主管負責人可以分權限基于Internet網絡登陸系統，查詢監控部位的實時數據，從而全方位達到質量監控的目的。硬件主要實現從拌和設備、拌和站工控PC及拌合場計重設備等設備的通信串口上實時讀取數據的功能。平臺由6個子系統組成。

1視頻監控子系統

針對于青臨高速施工現場情況復雜，戰線比較長，且都處于野外沒有有線網絡接入條件的情況，我們采取“遠端無線接入+項目部有線傳輸”的方式實現遠程的視頻監控系統，總體就是說:項目部到各個拌和站之間沒有很好的有線網絡連接條件，采用無線網橋的接入方式，而項目部和總指揮部之間，由于各個項目部，目前都有了不同程度的網絡接入，具備了有線傳輸視頻的條件，所以建議采用有線傳輸的方式，這樣既保證了傳輸的效果，又節省了成本。

為保障公路施工期間的質量與安全，滿足質量管理綜合監控平臺系統的使用，在整個路段的標段試驗室、拌和站、料場、預制場及重點工程施工現場設置監控點，將施工現場的情況通過WLAN技術實時將各監控點的圖像傳輸至分控中心(各項目經理部)，分控中心可以做到本地存儲監控圖像，方便以后調用，同時還能通過網絡控制現場監控點的監控攝像。監控中心(項目指揮部)可以隨時通過網絡調用查看分控中心所有現場視頻，對現場情況一目了然。

2車輛管理子系統

對商品瀝青運輸車輛進行監控，監控人員通過具體操作，查看每個拌和站的商品瀝青運輸車輛數量，監控每部車輛的運輸過程。綜合運用GPS車輛定位系統和車牌識別系統，監控中心電腦界面上直觀顯示拌和站分布圖，每個拌和站車輛運行狀態圖，及車輛情況(如運輸距離、下單時間、出廠時間、卸料時間、出工地時間、回廠時間、車輛超速情況、超時情況、車輛運行軌跡……)等信息，滿足拌和站商品瀝青運輸車輛的管理、監控。

3拌和站生產監測子系統

本系統將拌和站生產加工數據自動采集，并通過網絡或GPRS、3G、4G等無線網絡通信系統實時上傳到遠程服務器中，并能實現與采集數據一起參與配合比設計，以保證數據的準確性、及時性，避免手工錄入數據容易出現的漏洞，且將實際每盤的生產配合比與實驗室提供的設計配比進行比較。如果生產配合比和設計配合比相差過大，系統自動報警，且可根據要求發送系統短信給項目部相關人員、主管領導。

系統運行應在拌和站、各標段項目經理部、項目指揮部之間建立數據關聯，才能實現各拌和站的數據統一，實現材料消耗與生產數量的一一對應。要實現有效的數據關聯，通訊方式可采用GPRS、3G、4G等無線數據模塊，無線數據發送方便，無需網絡，只要有手機信號的地方即可實現數據雙向通訊，且采集數據以文檔的形式進行保存，數據格式簡單，易于保存閱讀。中心服務器建在項目指揮部或某數據中心，領導可通過WEB網絡直接查看各拌和站數據運行情況，各實驗室同時可將試驗數據及用料情況提交至數據中心，與實際生產數據進行對比驗證，確保誤差在可控范圍內。

4路面施工監測子系統

主要分為路面施工現場中攤鋪、碾壓現場進行視頻監控，以及施工過程中的溫度指標等相關數據的采集。利用攤鋪機和碾壓機有車載電源，在工程車輛上安裝一套監控系統，通過無線傳輸系統傳輸到系統內，隨時調看現場情況。可直接將紅外測溫儀安裝在車輛上，通過攤鋪機和碾壓機的車載電源供電，安裝位置要滿足溫度能準確采集。所有現場施工的溫度數據都通過RS232串口傳輸到GPRS無線傳輸模塊，通過GPRS無線傳輸模塊發送到遠程服務器;并在解析后保存到數據庫中，以保證數據的準確性、及時性，避免手工錄入數據容易出現的漏洞。

5統計分析子系統

對傳輸到數據庫的生產數據進行分析。料倉用量:通過對各料倉礦料用量總量的統計，便于及時采取補料措施，保證各料倉均衡儲料;生產能力:通過對每次生產的水泥混凝土、水泥穩定土、瀝青混合料總量(即盤累計質量)按照生產日期進行統計，對比工程項目的需求用量，進行產能評估分析，確保拌和樓的生產能力和工程規模及用量需求相匹配。路面施工現場監測由相關的質量數據的檢測分析得出相關質量控制模型，主要包括匯總評定判斷標記(以是否合格為標準)、質量正態分布圖、質控圖、直方圖等相關圖形。實現車輛信息查詢，內部運料車管理:自動記錄車輛圖像、車牌號碼、車主姓名、進入日期和時間，方便管理者設置或查詢相關車輛數據，如打印報表、數據統計查詢等。中心數據庫具備豐富的、全面的數據信息，提供車輛的相關信息查詢，例如運料車位置及狀態、車牌號、車型、駕駛員名稱、所屬單位及聯系方式等。

6系統管理子系統

包括生產混合比的標準、施工溫度范圍標準的設定以及每級用戶的密碼、權限管理等。

關鍵技術

平臺的創新點在于將視頻圖像無線傳輸技術、車牌識別技術、GPS定位技術、GPRS等無線網絡通訊技術、自動實時監測技術有機地整合在一個系統平臺中，實現了高速公路安全質量全過程的閉合控制和管理。其中，下面的3種技術為系統的關鍵支撐技術。

1拌和站實時動態生產數據采集技術

由于各施工單位的拌和站設備型號不同，使得拌和站的數據采集工作變得復雜，且采集方式多樣化。青臨項目各標段的拌和站生產數據信息主要有以下幾種采集方式:

(1)直接從拌和設備的485工業串口采集數據;

(2)可從拌和站工控PC的串口采集數據;

(3)實時抓取拌和站工控PC顯示器當前屏幕頁面，進行圖像文字識別(OCR)，獲取數據。

2現場路面施工溫度數據實時采集技術

采用紅外線測溫設備，通過數字化處理和轉換，讀取并解析路面施工實時數據，通過GPRS無線網絡通訊方式到遠程服務器，系統以“質量控制圖+數據”的方式，并根據規范參數要求，動態且實時地顯示路面施工數據，一目了然，數據實時監測圖如圖4所示。GPS車輛定位技術.在運料車上安裝GPS車載設備，設置定位頻率，并對運料車進行編號，設備獲取車輛所在位置的經緯度，上傳到遠程服務器，通過系統設計好相應接收數據的接口，接收并解析定位數據，將數據保存進入遠程服務器的數據庫之中。同時，在系統中實現相應地圖展示模塊，分別顯示運料車的當前位置、歷史位置及歷史軌跡。

結論

高速公路質量管理綜合監控平臺對瀝青運輸車輛應用GPS定位技術實時監控行車路線，清楚地了解每輛車的狀況、每次運輸的執行情況，有效杜絕了管理盲區，提高運輸監管的力度和透明度;通過合理地選擇監攝地點，充分利用高科技手段對拌和站、料場、重要工程及路面施工現場進行實時監控與錄像，實時抓拍各類違規行為，為質量綜合管理提供有力的依據和證明;通過GPRS無線通信技術對瀝青拌和站生產中各料倉所用原材料、生產指標，及路面施工現場溫度指標實時采集上傳，及時了解生產和施工的質量安全動態，有效控制核心數據，確保質量的穩定性;在拌和料場應用車牌識別技術，對運料車進行實時識別、統計，將數據保存至專用項目服務器中，生成報表資料，實時掌握進出料場運料車的動態信息，供相關管理部門調閱和查看，實現了施工過程的施工數據電子化保存，實現了施工過程的可追溯化，真正實現了施工質量管理的終身制。

高速公路質量管理綜合監控平臺的開發，具有較高的實用性與創新性，能有效監控并指導拌和站生產及路面施工，實現高速公路質量綜合監控管理，實現了先進的信息技術與高速公路建設管理的有機結合。據初步測算，本系統在青臨高速公路項目的成功運用，每年為每個施工單位節約項目管理費和質量安全管理費20萬元以上，為監理單位節約項目管理費40萬元以上，為建設單位節約項目管理費100萬元以上，具有顯著的經濟效益和社會效益。

作者：楊永順李廣毅陳志明單位：山東省交通運輸廳公路局濟南奧聯信息科技有限公司山東省青州至臨沭高速公路建設項目辦公室