CN104746414A - 沥青路面摊铺厚度和施工温度实时监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于道路施工质量控制领域，为提供一种基于网络环境，集温度测量、厚度测量和GPS定位于一体的远程的实时监控方法，实现施工过程信息的数字化管理、提高沥青路面施工质量。为此，本发明采取的技术方案是，沥青路面摊铺厚度和施工温度实时监控方法，包括如下步骤：利用计算机监控客户端开设新的施工仓面；设定沥青路面摊铺厚度和施工温度控制标准，并设定该仓面所对应的手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置的ID号；采用手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置，采集测点位置坐标、当前检测时间、测点处摊铺厚度、施工温度及其类型。本发明主要应用于道路施工质量控制。
Description
技术领域
本发明属于道路施工质量控制领域，尤其是涉及一种高等级公路沥青路面摊铺过程中路面结构层摊铺厚度和施工温度的实时监控方法。
背景技术
在公路沥青路面的施工过程中，施工温度和摊铺厚度是进行施工质量控制的两个关键因素[1]，对施工温度和摊铺厚度进行动态检测从而及时反馈调整施工措施对保证施工质量、控制施工成本意义重大。根据现行的《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)，沥青混合料的施工温度采用具有金属探针的***式数显温度计测量，由于需要人工读数并进行数据记录，人为因素干扰大，管理粗放。对于摊铺厚度的人工测量，目前一般采用的方法是钢钎套一个矿泉水瓶盖***松铺层，再用刻度尺测量钢钎***深度来获得测量数据。这种方法由于无法保证钢钎垂直***和测量尺精度不高，存在很大的误差。
针对上文中提到的传统摊铺厚度测量方法存在的问题，多种便携式摊铺厚度测量方法被提出。申请日为2014年3月12日，公告号为CN 203731990的中国实用新型专利公开了一种沥青路面摊铺厚度测量尺[2]，该测量尺由于测量滑块为一面积较大的圆盘，并结合弹簧的固定作用，保证了测量尺与摊铺面的垂直，降低了测量的***误差；专利号为ZL200920264979.8的实用新型专利公开了一种沥青混凝土热铺层厚度测量仪[3]，该测量仪利用游标卡尺的原理，同时设置有主尺和动尺，大大提高了测量的精度。但是上述这些装置[2-3]均需通过人工读数，人为因素干扰大，且无法同时测得沥青温度。
综上所述，当前沥青路面施工中采用的温度、厚度检测方法受人为因素影响大、数字化水平低、监管约束力不强。一方面，由于采集到的温度、厚度信息仅限于施工现场使用，无法实现施工信息的数字化管理，不便于后续的施工质量的全面评估；另一方面，测点信息不带有地理属性，不利于确定所测温度(或厚度)信息对应的位置，从而无法及时对相关指标不合格区域进行反馈补救。另外，温度、厚度分开测量，需要消耗较大的人力物力，不利于施工作业向集约型发展。因此，提出一种基于网络环境，集温度测量、厚度测量和GPS定位于一体的远程的实时监控方法，对于实现施工过程信息的数字化管理、提高沥青路面施工质量有重要实践意义。
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发明内容
为克服现有技术的不足，提供一种基于网络环境，集温度测量、厚度测量和GPS定位于一体的远程的实时监控方法，实现施工过程信息的数字化管理、提高沥青路面施工质量。为此，本发明采取的技术方案是，沥青路面摊铺厚度和施工温度实时监控方法，包括如下步骤：
利用计算机监控客户端开设新的施工仓面；
设定沥青路面摊铺厚度和施工温度控制标准，并设定该仓面所对应的手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置的ID号；
采用手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置，采集测点位置坐标、当前检测时间、测点处摊铺厚度、施工温度及其类型(包括到场温度、摊铺温度、初碾温度、复碾温度及终碾温度)以及测点处现场施工照片，并通过GSM(Global System for Mobile Communication)、3G(The 3rd Generation mobile communication technology)或4G(The 4th Generation mobilecommunication technology)通讯方式，将该装置ID号以及上述采集的信息发送到数据库及应用服务器中；
数据库及应用服务器的分析判断模块根据预设的控制标准，实时分析判断摊铺厚度和施工温度是否达标；若不达标时，数据库及应用服务器向监控客户端和预先设定的报警手机发送报警信息；同时，监控客户端实时读取数据库及应用服务器中该施工仓面所对应的手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置所采集的信息，并根据测点的位置坐标，在监控客户端的当前施工公路数字地图中实时绘制该测点，显示该测点处对应的摊铺厚度、包括到场温度、摊铺温度、初碾温度、复碾温度及终碾温度的施工温度及其类型以及现场施工照片等信息，对沥青路面摊铺施工过程中的摊铺厚度及施工温度进行远程实时监控；
当仓面施工完成后，输出包括摊铺厚度分布图、施工温度分布图、摊铺厚度统计图表、按类型统计施工温度统计图表及报警信息汇总表的监控结果，作为仓面验收的辅助材料和依据；并将监控结果储存到数据库与应用服务器中，以供后续查询。
监控客户端能够设置用户包括浏览、操作与管理的权限；浏览用户能够进行可视化远程实时监控、查询以及接受报警信息，施工单位为该级别权限用户；操作用户在拥有浏览用户权限的基础上能够进行开设新的施工仓面、关闭已完工的施工仓面以及设定控制标准，监理单位为该级别权限用户；管理用户除了具有上述两类用户的权限除外，负责对其他用户的权限进行管理，业主相关管理部门及***维护人员为该级别的权限用户。
数据库及应用服务器上设置分析判断模块，用于实时分析判断摊铺厚度和施工温度是否达标；数据库模块，用于存储手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置所采集的信息、当前施工公路数字图形、报警手机号码、控制标准以及仓面监控结果；信息反馈模块，用于向监控客户端反馈报警信息；GSM通讯模块，用于向预先设定的报警手机发送报警信息。
数据库及应用服务器的分析判断模块实时分析判断摊铺厚度和施工温度不达标时，数据库及应用服务器的信息反馈模块通过Internet网络向监控客户端发出报警信息，同时，通过数据库及应用服务器的GSM通讯模块向预先设定手机号码的报警手机发送报警信息；该信息包含该不达标测点的序号、不达标测点位置坐标及其对应的厚度值或温度值及温度类型，以及控制标准值和不达标情况；当现场施工人员接收到摊铺厚度不达标报警信息后，相应调整摊铺机熨平板的高度以达到设定标准要求；当现场施工人员接收到施工温度不达标报警信息后，根据不达标温度类型的情况，采取相应的调整措施，如加强沥青运输过程中的保温措施、严格控制沥青出厂时的温度、摊铺过程中加热等，使施工温度达到相应的控制标准。
与已有技术相比，本发明的技术特点与效果：
本发明旨在克服现有技术的不足，针对沥青公路路面摊铺的特点，提出了一种沥青公路路面摊铺厚度和施工温度的简便、快捷、实时、远程的监控方法。其有益效果如下：
(1)可同步实现沥青公路路面摊铺厚度和施工温度的便捷、实时、远程监控，避免了人为误差，实现了公路施工质量的及时反馈。
(2)能指示摊铺厚度和施工温度的检测位置，并能同时采集检测点现场照片，便于直观指导不合格区域的质量补救。
(3)实现了沥青公路路面摊铺的远程、实时、数字化管理，为确保工程施工质量提供有力保障。
附图说明
图1是本发明的具体实施步骤图；
图2是本发明的技术方案图。
具体实施方式
本发明旨在克服现有技术的不足，针对沥青公路路面摊铺的特点，利用手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置，提出了一种便携、快捷、实时、远程的公路路面摊铺厚度和施工温度的监控方法，可实现路面摊铺厚度和施工温度的实时检测、分析与不达标预警，以及检测位置与现场施工照片的同步采集，可直观定位质量不合格区域。为达到上述目的，本发明采取的技术方案是登录开发的监控客户端，打开当前施工公路数字地图，开设新的施工仓面，并设定该仓面所对应的手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置的ID号，以及沥青路面摊铺厚度和施工温度控制标准；采用手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置，采集测点位置坐标、当前检测时间、测点处摊铺厚度、施工温度及其类型(包括到场温度、摊铺温度、初碾温度、复碾温度及终碾温度)以及测点处现场施工照片，并通过GSM(Global System for MobileCommunication)、3G(The 3rd Generation mobile communication technology)或4G(The 4thGeneration mobile communication technology)通讯方式，将该装置ID号以及上述采集的信息发送到数据库及应用服务器中。数据库及应用服务器的分析判断模块根据预设的控制标准，实时分析判断摊铺厚度和施工温度是否达标；若不达标时，数据库及应用服务器向监控客户端和预先设定的报警手机发送报警信息；同时，监控客户端实时读取数据库及应用服务器中该施工仓面所对应的手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置(根据该装置ID号)所采集的信息，并根据测点的位置坐标，在监控客户端的当前施工公路数字地图中实时绘制该测点，显示该测点处对应的摊铺厚度、施工温度及其类型(包括到场温度、摊铺温度、初碾温度、复碾温度及终碾温度)以及现场施工照片等信息，对沥青路面摊铺施工过程中的摊铺厚度及施工温度进行远程实时监控。当仓面施工完成后，监控客户端关闭当前完工仓面，输出监控结果(包括摊铺厚度分布图、施工温度分布图、摊铺厚度统计图表、按类型统计施工温度统计图表及报警信息汇总表等)，作为仓面验收的辅助材料和依据；并将监控结果储存到数据库与应用服务器中，以供后续查询。本发明的具体实施步骤见图1。实现本发明的技术方案见图2。
本发明的具体实施步骤如下：
(1)登录监控客户端；
(2)开设新的施工仓面；
(3)设定沥青路面摊铺厚度和施工温度控制标准；
(4)监控客户端对摊铺施工过程进行远程实时监控；
(5)摊铺厚度与施工温度信息采集和实时发送；
(6)数据库及应用服务器接收数据及存储；
(7)分析判断施工温度是否达标；
(8)分析判断摊铺厚度是否达标；
(9)施工温度或摊铺厚度不达标时发出报警信息；
(10)现场做出相应控制措施；
(11)关闭完工的施工仓面，输出监控结果；
(12)存储当前施工仓面监控结果，供后续查询。
下面结合本发明的具体实施步骤图对沥青路面摊铺厚度和施工温度实时监控方法的实施做出详细说明。该方法具体包括如下步骤：
(1)登录监控客户端
登录开发的监控客户端，并对用户权限进行验证，用户权限包括浏览、操作与管理。浏览用户可实现可视化远程实时监控、查询以及接受报警信息等功能，施工单位一般为该级别权限用户；操作用户在拥有浏览用户权限的基础上可进行开设新的施工仓面、关闭已完工的施工仓面以及设定控制标准等功能，监理单位一般为该级别权限用户；管理用户除了具有上述两类用户的权限除外，负责对其他用户的权限进行管理，业主相关管理部门及***维护人员一般为该级别的权限用户。
(2)开设新的施工仓面
在监控客户端中打开当前施工公路的数字图形(即矢量化CAD设计图)，直接在CAD图上划定当前施工仓面，或通过输入边界坐标点，绘制当前施工仓面图形，并设定该施工仓面的的编号以及开仓时间。设定当前施工仓面所对应的手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置的ID号，该装置所采集的相关信息将绑定到当前施工仓面。设定当前仓面所对应的报警手机的号码(可以多个)，当发生摊铺厚度或温度超标时，所设定的手机将会接收到报警信息。然后，将上述信息通过Internet网络存储到数据库及应用服务器的数据库模块中。
(3)设定沥青路面摊铺厚度和施工温度控制标准
设定该施工仓面沥青路面摊铺厚度最大值、最小值，以及不同类型施工温度(含到场温度、摊铺温度、初碾温度、复碾温度及终碾温度)的控制标准。然后，将上述信息通过Internet网络存储到数据库及应用服务器的数据库模块中。
(4)监控客户端对摊铺施工过程进行远程实时监控
设在施工现场或营地的监控客户端通过Internet网络，远程、实时地读取数据库及应用服务器中由手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置采集的当前检测时间、测点位置坐标、测点处摊铺厚度、施工温度及其类型(包括到场温度、摊铺温度、初碾温度、复碾温度及终碾温度)、测点处现场施工照片以及该装置ID号等数据，并根据测点位置坐标，将该测点实时绘制在当前施工公路数字图形(即矢量化CAD设计图)上，同时在该测点位置处实时显示该点处的摊铺厚度、施工温度及其类型及现场施工照片等信息，对沥青路面摊铺施工过程中的摊铺厚度及施工温度进行远程实时监控。
当监控客户端接收到数据库及应用服务器的信息反馈模块发送的报警信息后，在该客户端的用户界面上以弹出对话框的形式醒目显示，并将该测点绘制成特殊颜色，以示与正常测点的区别，用以提醒监控人员作出及时反馈控制措施。
(5)摊铺厚度与施工温度信息采集和实时发送
所述的摊铺厚度与施工温度信息采集和实时发送的实现方法是：通过手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置获得公路路面沥青摊铺过程中的测点位置坐标、当前检测时间、测点处摊铺厚度、施工温度及其类型(包括到场温度、摊铺温度、初碾温度、复碾温度及终碾温度)、测点处现场施工照片和该装置的ID号等信息，并通过GSM(Global System for MobileCommunication)、3G(The 3rd Generation mobile communication technology)或4G(The 4thGeneration mobile communication technology)通讯方式，经过Internet网络，将上述信息经手动、实时地发送到数据库及应用服务器数据库模块中。
(6)数据库及应用服务器接收数据及存储
数据库及应用服务器实时接收手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置发送来的测点位置坐标、当前检测时间、测点处摊铺厚度、施工温度及其类型(包括到场温度、摊铺温度、初碾温度、复碾温度及终碾温度)、测点处现场施工照片以及装置ID号，并将上述数据存储到数据库及应用服务器的数据库模块中。
(7)分析判断施工温度是否达标
数据库及应用服务器的分析判断模块将当前采集的施工温度，根据采集的温度类型，与预先设定的该类型的控制标准作对比，判断当前采集的施工温度是否符合控制标准。若不符合控制标准，该模块向数据库及应用服务器的信息反馈模块发送报警激活信号。
(8)分析判断摊铺厚度是否达标
数据库及应用服务器的分析判断模块将当前采集的摊铺厚度与预先设定的控制标准作对比，判断当前采集的摊铺厚度是否符合控制标准。若不符合控制标准，该模块向数据库及应用服务器的信息反馈模块发送报警激活信号。
(9)施工温度或摊铺厚度不达标时发出报警信息
数据库及应用服务器的信息反馈模块接收到报警激活信号后，通过Internet网络向监控客户端发出报警信息；同时，通过数据库及应用服务器的GSM通讯模块向预先设定手机号码的报警手机发送报警信息。该信息包含该不达标测点的序号、不达标测点位置坐标及其对应的厚度值(或温度值及温度类型)，以及控制标准值和不达标情况等。
(10)现场做出相应控制措施
当现场施工人员接收到摊铺厚度不达标报警信息后，相应调整摊铺机熨平板的高度以达到设定标准要求；当现场施工人员接收到施工温度不达标报警信息后，根据不达标温度类型的情况，采取相应的调整措施，如加强沥青运输过程中的保温措施、严格控制沥青出厂时的温度、摊铺过程中加热等，使施工温度达到相应的控制标准。
(11)关闭完工的施工仓面，输出监控结果
当当前施工仓面摊铺完成后，通过监控客户端关闭当前监控过程，输出监控结果，包括在施工仓面CAD上绘制的摊铺厚度分布图和施工温度分布图、摊铺厚度统计图表(均值、方差、最大最小值)、按类型统计施工温度统计图表(均值、方差、最大最小值)及报警信息汇总表等，作为仓面验收的辅助材料和依据。
(12)存储当前施工仓面监控结果，供后续查询
通过Internet网络，监控客户端将上述监控结果存储于数据库及应用服务器的数据库模块中。然后，可通过监控客户端，根据施工仓面的编号或开仓时间，查询对应仓面的监控结果。
Claims (4)
1.一种沥青路面摊铺厚度和施工温度实时监控方法，其特征是，包括如下步骤：利用计算机监控客户端开设新的施工仓面；
设定沥青路面摊铺厚度和施工温度控制标准，并设定该仓面所对应的手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置的ID号；
采用手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置，采集测点位置坐标、当前检测时间、测点处摊铺厚度、施工温度及其类型(包括到场温度、摊铺温度、初碾温度、复碾温度及终碾温度)以及测点处现场施工照片，并通过GSM(Global System for Mobile Communication)、3G(The 3rd Generation mobile communication technology)或4G(The 4th Generation mobile communication technology)通讯方式，将该装置ID号以及上述采集的信息发送到数据库及应用服务器中；
数据库及应用服务器的分析判断模块根据预设的控制标准，实时分析判断摊铺厚度和施工温度是否达标；若不达标时，数据库及应用服务器向监控客户端和预先设定的报警手机发送报警信息；同时，监控客户端实时读取数据库及应用服务器中该施工仓面所对应的手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置所采集的信息，并根据测点的位置坐标，在监控客户端的当前施工公路数字地图中实时绘制该测点，显示该测点处对应的摊铺厚度、包括到场温度、摊铺温度、初碾温度、复碾温度及终碾温度的施工温度及其类型以及现场施工照片等信息，对沥青路面摊铺施工过程中的摊铺厚度及施工温度进行远程实时监控；
当仓面施工完成后，输出包括摊铺厚度分布图、施工温度分布图、摊铺厚度统计图表、按类型统计施工温度统计图表及报警信息汇总表的监控结果，作为仓面验收的辅助材料和依据；并将监控结果储存到数据库与应用服务器中，以供后续查询。
2.如权利要求书1所述的沥青路面摊铺厚度和施工温度实时监控方法，其特征是，监控客户端能够设置用户包括浏览、操作与管理的权限；浏览用户能够进行可视化远程实时监控、查询以及接受报警信息，施工单位为该级别权限用户；操作用户在拥有浏览用户权限的基础上能够进行开设新的施工仓面、关闭已完工的施工仓面以及设定控制标准，监理单位为该级别权限用户；管理用户除了具有上述两类用户的权限除外，负责对其他用户的权限进行管理，业主相关管理部门及***维护人员为该级别的权限用户。
3.如权利要求书1所述的沥青路面摊铺厚度和施工温度实时监控方法，其特征是，数据库及应用服务器上设置分析判断模块，用于实时分析判断摊铺厚度和施工温度是否达标；数据库模块，用于存储手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置所采集的信息、当前施工公路数字图形、报警手机号码、控制标准以及仓面监控结果；信息反馈模块，用于向监控客户端反馈报警信息；GSM通讯模块，用于向预先设定的报警手机发送报警信息。
4.如权利要求书1所述的沥青路面摊铺厚度和施工温度实时监控方法，其特征是，数据库及应用服务器的分析判断模块实时分析判断摊铺厚度和施工温度不达标时，数据库及应用服务器的信息反馈模块通过Internet网络向监控客户端发出报警信息，同时，通过数据库及应用服务器的GSM通讯模块向预先设定手机号码的报警手机发送报警信息；该信息包含该不达标测点的序号、不达标测点位置坐标及其对应的厚度值或温度值及温度类型，以及控制标准值和不达标情况；当现场施工人员接收到摊铺厚度不达标报警信息后，相应调整 摊铺机熨平板的高度以达到设定标准要求；当现场施工人员接收到施工温度不达标报警信息后，根据不达标温度类型的情况，采取相应的调整措施，如加强沥青运输过程中的保温措施、严格控制沥青出厂时的温度、摊铺过程中加热等，使施工温度达到相应的控制标准。
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