基于BIM平台的水泥混凝土拌和楼后场智能监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于BIM平台的水泥混凝土拌和楼后场智能监控系统，该系统通过动态监控模块、统计分析模块和自动报警模块，对拌合站生产信息进行智能采集、共享、分析、预判、存储，实现对水泥混凝土拌和过程中混凝土质量的实时远程智能监控和管理，以确保工程主体结构混凝土的质量安全。该系统充分利用BIM平台存储数据，解决了无线终端设备本地存储能力不足的问题，同时可以实现与其他基于BIM的系统数据的互通，以实现施工质量的高效管理控制。

Intelligent monitoring system of cement concrete mixing plant backyard based on BIM platform

The invention discloses an intelligent monitoring system for the backyard of cement concrete mixing plant based on BIM platform. Through dynamic monitoring module, statistical analysis module and automatic alarm module, the system intelligently collects, shares, analyzes, predicts and stores the production information of the mixing plant, and realizes the real-time remote intelligent monitoring and management of the concrete quality in the mixing process of cement concrete Ensure the quality and safety of the main structure concrete of the project. The system makes full use of BIM platform to store data, solves the problem of the lack of local storage capacity of wireless terminal equipment, and realizes the intercommunication with other BIM based system data to achieve efficient management and control of construction quality.

【技术实现步骤摘要】
基于BIM平台的水泥混凝土拌和楼后场智能监控系统
本专利技术属于混凝土拌合质量智能控制领域，具体涉及一种基于BIM平台的水泥混凝土拌和楼后场智能监控系统。
技术介绍
BIM（建筑信息模型）是交通基础设施建设行业革命性的平台，该平台在工程结构实体三维建模的基础上，加上数学信息技术，使得建筑模型数字化和智能化，它是一个完整的丰富的、逻辑的建筑信息库。尽管目前已经有比较系统的BIM理论，但其仍然面临建筑信息模型应用单一性的问题，没有进一步地扩展和延伸其应用，即其应用潜力还没有最大程度地被挖掘。公路建设项目工程规模巨大，施工现场复杂，不确定性很大，因此加强施工现场安全管理、降低事故发生频率、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高建设工程质量，是现阶段刻不容缓的。而水泥混凝土的质量监控则属于其中的一个重要环节。一方面，在混凝土配置过程中，影响因素众多，如骨料配比、水泥量、粉煤灰量等，任意一个数据的偏差都会直接影响到最后的混凝土质量；另一方面，一些混凝土生产厂家为了减少成本、牟取利润，有改变配比、偷工减料等现象出现，导致混凝土质量不达标。混凝土工程的质量是在施工过程中形成的，把混凝土工程的质量从事后把关，转向事前控制，实现以预防为主，必须加强施工过程中的质量控制，因此对混凝土拌和过程进行实时监控很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，，提供一种基于BIM平台的水泥混凝土拌和楼后场智能监控系统，将BIM平台与水泥混凝土拌和楼相结合的智能化系统，通过针对拌合站生产信息的智能采集、共享、分析、预判、存储等流程化的方案，实现对水泥混凝土拌和过程中混凝土质量的实时远程智能监控和管理，以确保工程主体结构混凝土的质量安全。本专利技术通过以下技术方案解决技术问题：一种基于BIM平台的水泥混凝土拌和楼后场智能监控系统。该系统包括动态监控模块、统计分析模块和自动报警模块。所述动态监控模块能够实时监控并自动采集拌合站混凝土生产数据，并通过GPRS网络将监测信息数据实时发送到统计分析模块。所述统计分析模块通过将混凝土生产数据与目标值进行对比分析，当误差值超出允许误差范围时，自动报警模块将相关信息实时发送至质量管理人员的手机终端，及时预警。具体的，所述拌合站混凝土生产数据包括拌合站生产状态、原材料配比参数、拌和时间、混凝土强度等级累计误差和运输车所装载的混凝土原材料配比参数累计误差。具体的，所述拌合站生产状态包括当天生产未受控、当天未生产、当天生产并受控等三种状态。具体的，所述原材料配比参数包括骨料配比、水泥量、粉煤量、水胶比、参配比、拌合产量等具体参数。本专利技术同时提供上述基于BIM平台的水泥混凝土拌和楼后场智能监控系统的工作方法，具体包括以下步骤。1、生产数据、误差可浮动限度等信息的提前录入：在系统中提前录入水泥混凝土拌和过程中所需的原材料配比参数、每盘料拌和的时间、误差统计分析、运输过程中的再次误差分析等数据作为误差分析的标准。其中原材料配比参数又包括骨料配比、水泥量、粉煤量、水胶比、参配比、拌合产量等具体参数。同时，要在系统中设定好误差可浮动限度，一般用百分比表示，即理论值基础上允许上下浮动的百分比值。但对于拌和时间没有统一标准，因此需要单独设置好设计值。同时需提前录入管理人联系方式以方便后续短信报警。2、水泥混凝土拌和楼数据实时采集：在拌和楼生产过程中，对于以上设置了标准的数据，通过传感器、电子元件等不同方法针对不同的数据进行数据采集，通过在水泥混凝土拌合站控制室安装工业级数据采集硬件终端，配合相应软件系统，实时、自动采集每一批次生产料的真实数据，所需采集的数据具体包括水泥混凝土拌和过程中所需的原材料配比参数、每盘料拌和的时间、误差统计分析、运输过程中的再次误差分析等。而原材料配比参数又包括骨料配比、水泥量、粉煤量、水胶比、参配比、拌合产量等具体参数。3、将数据传输给BIM平台数据库：通过无线发送终端依靠GPRS网络将数据无延迟发送到系统中心数据库，系统对其进行生产状态分析。4、数据处理和累计误差分析：，系统自动分析拌合站生产的每盘混凝土的数据信息（骨料配比、水泥量、粉煤灰量、水胶比、参配比、拌合产量等）并与提前录入系统的工艺要求比对，同时进行生产状态分析，并自动按照当天某一部分的强度等级以及按照当天某一辆水泥混凝土罐车车号进行累积误差的分析。5、短信报警：当生产质量未达到规范要求时，则自动通过系统向指定手机号码发送短信报警，表示对应部位或对应车辆的水泥混凝土质量不达标。其中，短信报警的上下限标准和手机号码也需要提前录入系统中。该系统监控的数据具体包括水泥混凝土拌和过程中所需的原材料配比参数、每盘料拌和的时间、误差统计分析、运输过程中的再次误差分析等。而原材料配比参数又包括骨料配比、水泥量、粉煤量、水胶比、参配比、拌合产量等具体参数。该系统需实现的功能可分为两类：基础功能和特殊功能。基础功能为现阶段相类似系统均会有所涉及的功能，包括生产数据实时监控和短信报警提示。而特殊功能主要是针对交通运输工程和BIM平台所设计的，具体包括生产状态分析、按照强度等级及部位的累计误差分析、按照混凝土罐车车号进行累积误差分析三个功能。具体功能介绍如下。1、生产数据实时监控：实时监控和采集各混凝土拌和站每盘料拌和时间、材料用量等数据，并传输到管理平台，当用量发生偏差时自动发出报警信息，以达到监控混凝土拌和时间和配比的目的。2、短信报警提示：系统对各拌和站短信报警项目、各材料用量上下限标准、报警手机号码等信息进行配置。每种材料的报警等级都有三个标准，可分别设置3种级别的上下限标准和报警手机号码，从初级到高级顺序填写。如果不需要多级标准则只设置初级标准即可，标准以百分比计，即理论值基础上允许上下浮动的百分比值。其中拌和时间由于没有统一标准，需要单独设置设计值。3、生产状态分析：该系统可以分别根据标段、时间范围来统计每一个拌和楼的生产状历史属数据和生产天数，并根据生产数据的情况将生产状态分为以下三种：当天生产未受控、当天未生产、当天生产并受控。当天生产未受控是指拌和楼的生产数据未在当天上传至监控平台；当天未生产是指拌和楼当天没有生产，故监控平台上没有当天的数据；当天生产并受控是指拌和楼的生产数据在当天实时上传至监控平台。4、按照强度等级及部位的累积误差分析：系统自动统计当天某一部位的累积误差，如果误差超出允许范围，自动短信报警。5、按照混凝土罐车车号进行累积误差分析：系统自动统计当天某一亮混凝土罐车所装载的混凝土的累积误差，如果误差超出允许范围，自动信息报警。与现有技术相比，本专利技术相比现有技术，具有以下显著优点。1、与公路建设相关的BIM平台紧密结合，通过物联网、通讯云技术、BIM技术等新技术全方位提高现场工地管理水平，实现对人、机、料的全方位实施监控，是交通建设行业智能化管理在物联网应用方面的一大进步。2、实现了混凝土拌和楼拌和过程中混凝土质量的实施监控，能够实时采集到过程中的各项数据，并及时反馈给管理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM平台的水泥混凝土拌和楼后场智能监控系统，包括布置于水泥混凝土拌和楼生产过程、运输过程的智能监控装置，其特征在于：利用质量动态管理的方法，采用软硬件结合的物联网技术，对拌和楼生产数据进行有效监测，并对生产数据进行各个维度的统计分析，实现混凝土生产的远程监控和管理，做到混凝土质量的事前控制，确保工程主体结构混凝土的质量安全；/n其监控过程包括以下步骤：/na.生产数据、误差可浮动限度等信息的提前录入：在系统中提前录入水泥混凝土拌和过程中所需的原材料配比参数、每盘料拌和的时间、误差统计分析、运输过程中的再次误差分析等数据作为误差分析的标准；其中原材料配比参数又包括骨料配比、水泥量、粉煤量、水胶比、参配比、拌合产量等具体参数；同时，要在系统中设定好误差可浮动限度，一般用百分比表示，即理论值基础上允许上下浮动的百分比值；但对于拌和时间没有统一标准，因此需要单独设置好设计值；/nb.水泥混凝土拌和楼数据实时采集：在拌和楼生产过程中，对于以上设置了标准的数据，通过传感器、电子元件等不同方法针对不同的数据进行数据采集，通过在水泥混凝土拌合站控制室安装工业级数据采集硬件终端，配合相应软件系统，实时、自动采集每一批次生产料的真实数据，所需采集的数据具体包括水泥混凝土拌和过程中所需的原材料配比参数、每盘料拌和的时间、误差统计分析、运输过程中的再次误差分析等；而原材料配比参数又包括骨料配比、水泥量、粉煤量、水胶比、参配比、拌合产量等具体参数；/nc.将数据传输给BIM平台数据库：通过无线发送终端依靠GPRS网络将数据无延迟发送到系统中心数据库，系统对其进行生产状态分析；/nd.数据处理和累计误差分析：，系统自动分析拌合站生产的每盘混凝土的数据信息（骨料配比、水泥量、粉煤灰量、水胶比、参配比、拌合产量等）并与提前录入系统的工艺要求比对，同时进行生产状态分析，并自动按照当天某一部分的强度等级以及按照当天某一辆水泥混凝土罐车车号进行累积误差的分析；/ne.短信报警：当生产质量未达到规范要求时，则自动通过系统向指定手机号码发送短信报警，表示对应部位或对应车辆的水泥混凝土质量不达标；其中，短信报警的上下限标准和手机号码也需要提前录入系统中。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM平台的水泥混凝土拌和楼后场智能监控系统，包括布置于水泥混凝土拌和楼生产过程、运输过程的智能监控装置，其特征在于：利用质量动态管理的方法，采用软硬件结合的物联网技术，对拌和楼生产数据进行有效监测，并对生产数据进行各个维度的统计分析，实现混凝土生产的远程监控和管理，做到混凝土质量的事前控制，确保工程主体结构混凝土的质量安全；
其监控过程包括以下步骤：
a.生产数据、误差可浮动限度等信息的提前录入：在系统中提前录入水泥混凝土拌和过程中所需的原材料配比参数、每盘料拌和的时间、误差统计分析、运输过程中的再次误差分析等数据作为误差分析的标准；其中原材料配比参数又包括骨料配比、水泥量、粉煤量、水胶比、参配比、拌合产量等具体参数；同时，要在系统中设定好误差可浮动限度，一般用百分比表示，即理论值基础上允许上下浮动的百分比值；但对于拌和时间没有统一标准，因此需要单独设置好设计值；
b.水泥混凝土拌和楼数据实时采集：在拌和楼生产过程中，对于以上设置了标准的数据，通过传感器、电子元件等不同方法针对不同的数据进行数据采集，通过在水泥混凝土拌合站控制室安装工业级数据采集硬件终端，配合相应软件系统，实时、自动采集每一批次生产料的真实数据，所需采集的数据具体包括水泥混凝土拌和过程中所需的原材料配比参数、每盘料拌和的时间、误差统计分析、运输过程中的再次误差分析等；而原材料配比参数又包括骨料配比、水泥量、粉煤量、水胶比、参配比、拌合产量等具体参数；
c.将数据传输给BIM平台数据库：通过无线发送终端依靠GPRS网络将数据无延迟发送到系统中心数据库，系统对其进行生产状态分析；
d.数据处理和累计误差分析：，系统自动分析拌合站生产的每盘混凝土的数据信息（骨料配比、水泥量、粉煤灰量、水胶比、参配比、拌合产量等）并与提前录入系统的工艺要求比对，同时进行生产状态分析，并自动按照当天某一部分的强度等级以及按照当天某一辆水泥混凝土罐车车号进行累积误差的分析；
e.短信报警：当生产质量未达到规范要求时，则自动通过系统向指定手机号码发送短信报警，表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬同庚，张超，侯钦涛，陈宝光，
申请(专利权)人：中电建路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11