基于物联网的预应力工程施工监控系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种基于物联网的预应力工程施工监控系统及方法。该系统包括设置于每个预应力构件的施工机具上的物联终端以及与所述物联终端通信连接的管理中心；每个所述物联终端包括用于对所述施工机具的运行数据进行采集的数据采集模块和对该数据采集模块所采集数据进行处理的边缘计算模块；所述管理中心包括追踪模块和处理发布模块，所述追踪模块根据数据信息追踪与该数据信息对应的数据采集模块；所述处理发布模块将所述追踪模块追踪到的信息与施工作业项目信息逆向关联。该预应力工程施工监控系统提高了预应力工程施工质量监控的实时性、动态性、客观性和全面性。客观性和全面性。客观性和全面性。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的预应力工程施工监控系统及方法


[0001]本专利技术涉及预应力监控领域，具体涉及一种基于物联网的预应力工程施工监控系统及方法。

技术介绍

[0002]在公路、铁路、水利、能源、市政等基础设施建设领域，预应力技术由于其特有的技术经济优势被广泛应用于桥梁、隧道、岩土、建筑等工程结构。有别于常规的结构工程，预应力工程的工序工艺专业性强，过程控制要求高。目前，预应力施工过程的监控以人工旁站监管为主要方式。
[0003]现有的人工旁站方式，总体上讲还是一种传统的粗放式的过程控制手段，在施工过程监控中整体上呈现出碎片化管理的问题特征，具体而言主要有以下缺点与不足之处：
[0004](1)由于现场工程构件所处场景复杂，其具体工况和位置经常变化，并且多处于高空、狭窄或者临边等危险环境，在某些位置和空间内，过程监管人员难以到达或者难以开展有效的测量记录工作，存在着不能保证测量和记录准确性的根本问题。
[0005](2)由于施工现场工程进度和工序转换频繁，施工过程中存在着不同程度的交叉作业，不同的工序有着不同的工艺要求标准，对监管人员的专业素质要求不同，导致工作过程中界面不清、责任不明的问题。为了防止这类情况，有时甚至需要根据专业分工派驻多名监管人员，但各自的有效工作量却并不多，人员的时间和精力大部分消耗在去现场的路途和工序转换等待的环节上，这种传统组织形式，使得浪费了大量的人力、物力资源，存在着成本虽高但效率却低的问题。
[0006](3)对于预应力工程而言，因为部分工艺工序的特殊性，对监控结果专业性分析处理反馈要求的及时性要求较高，否则将会对其关联工序和后续工序造成严重影响。传统人工旁站监管一般仅对数值结果进行简单记录，且多记录于现场纸质表格或者工作笔记本上。在后续的资料文件形成过程中，还需要进行重新录入和整理，一方面存在后续数据处理中工作重复且易出错的问题；另一方面，由于缺乏系统全面的过程数据，仅靠简单的数值结果难以进行有效的问题溯源分析，当现场需要结果验证时，常常依靠大量的人员和时间查证分析数据，存在着结论不确定性大，及时性差的问题。

技术实现思路

[0007]为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于物联网的预应力工程施工监控系统及方法。
[0008]为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种基于物联网的预应力工程施工监控系统，包括设置于每个预应力构件的施工机具上的物联终端以及与所述物联终端通信连接的管理中心；
[0009]每个所述物联终端包括用于对所述施工机具的运行数据进行采集的数据采集模块和对该数据采集模块所采集数据进行处理的边缘计算模块；
[0010]所述管理中心包括追踪模块和处理发布模块，所述追踪模块接收物联终端所发送的数据信息，当物联终端所发送的数据信息达到触发阈值时，触发追踪模块根据该数据信息追踪与该数据信息对应的数据采集模块；所述处理发布模块将所述追踪模块追踪到的信息与施工作业项目信息逆向关联，根据预设参数标准，对监控结果进行统计与发布。
[0011]该预应力工程施工监控系统基于物联网技术，对预应力工程专项工序的施工机具进行分布式监控，自动采集数据，实时传输数据，集中管理数据，有利于克服传统人工旁站的碎片化粗放型监管方式中存在的耗时、耗力、低效问题，提高了预应力工程施工质量监控的实时性、动态性、客观性和全面性。
[0012]该基于物联网的预应力工程施工监控系统的优选方案：所述数据采集模块包括应力采集单元、应变采集单元和流量采集单元，所述应力采集单元、应变采集单元和流量采集单元分别与边缘计算模块连接。多样化了采集的参数类型，使监控更加客观、全面。
[0013]该基于物联网的预应力工程施工监控系统的优选方案：所述边缘计算模块包括数据处理单元和逻辑控制单元；
[0014]所述数据处理单元对接收的数据的编码进行解码，根据编码协议逆向定位数据来源，然后将该数据重新打包编码发送至逻辑控制单元；
[0015]所述逻辑控制单元实时监测接收到的数据中应力数据是否大于触发阈值，如是，则将该数据存储至所述物联终端的数据储存模块并发送至管理中心，并对该数据的发送状态进行标记；所述逻辑控制单元实时判断所述数据储存模块中是否存在未发送的数据，如有，则将未发送数据通过通信模块发送至管理中心；如无，则不发送数据。
[0016]该基于物联网的预应力工程施工监控系统的优选方案：所述数据处理单元将数据重新打包编码时，打包内容包括与该数据对应的物联终端的ID号、时间数据、电量数据、应力数据、应变数据和流量数据。将物联终端的ID号进行打包，有助于快速定位数据的来源，确定施工机具及施工构件对象。
[0017]该基于物联网的预应力工程施工监控系统的优选方案：所述追踪模块通过自动触发和/或轮询访问方式获取物联终端采集的数据信息。
[0018]该基于物联网的预应力工程施工监控系统的优选方案：每个所述物联终端还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括电量监测单元和分配管理单元；
[0019]所述电量监测单元对主电路中的电压进行采集监测，对采集的电压值编码后发送给分配管理单元；
[0020]所述分配管理单元分析其接收到的电压值，如果最近一次采集的电压大于设定电压阈值，进入正常模式，所有模块逻辑正常工作；当最后一次采集电压不大于设定电压阈值，进入节能模式。这使该系统可根据现场工况进行自适应的功耗与传输可靠性平衡。
[0021]该基于物联网的预应力工程施工监控系统的优选方案：所述管理中心还包括系统配置模块，所述系统配置模块用于创建项目信息、用户信息和设备管理信息，根据项目组织结构对用户进行多层次授权管理以及根据项目工点特征进行用户和机具的属性配置。对不同用户配置不同层次授权管理，有利于项目的顺序开展，以及各用户对各自所负责版块的项目跟进。
[0022]该基于物联网的预应力工程施工监控系统的优选方案：所述处理发布模块对追踪到的信息与施工作业项目信息进行关联时，关联内容包括施工作业的人员、机具、材料、工
艺和施工计划。
[0023]本专利技术还提出了一种预应力工程施工监控方法，对预应力工程施工布置如上述的基于物联网的预应力工程施工监控系统；
[0024]所述物联终端在监控状态下自动采集过程数据，管理中心自动接收现场数据，并轮询该项目组织机构内的所有物联终端，启动事件追踪功能；
[0025]所述管理中心对接收到的数据进行匹配、分析；匹配：根据物联终端的ID号定位数据来源，通过协议编码序号逆向关联施工机具、用户、组织、施工计划，将该数据对应到施工计划中的与该数据对应的构件及构件的具体位置和工序环节；分析：对该数据进行相关规范标准规定的参数指标计算，根据预设参数标准判断计算所得的所述参数指标是否合格，并定向发布监控结果。
[0026]在布置如上述的基于物联网的预应力工程施工监控系统时，根据工程建设项目的组织结构和形式，进行物联终端配置和管理中心配置，物联终端配置包括机械安装和参数调试，管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
任一项所述的基于物联网的预应力工程施工监控系统；所述物联终端在监控状态下自动采集过程数据，管理中心自动接收现场数据，并轮询该项目组织机构内的所有物联终端，启动事件追踪功能；所述管理中心对接收到的数据进行匹配、分析；匹配：根据物联终端的ID号定位数据来源，通过协议编码序号逆向关联施工机具、用户、组织、施工计划，将该数据对应到施工计划中的与该数据对应的构件及构件的具体位置和工序环节；分析：对该数据进行相关规范标准规定的参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖强，方正，方宗平，刘恒洋，
申请(专利权)人：四川交达预应力工程检测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：