道路施工機群智能化管理系統的設計應用研究

張志國

(河北省邢臺市路橋建設總公司)

1 道路施工機群智能化管理系統的整體設計

第一，施工單機。每個施工單機都有自己的施工任務，它們可以運用自帶的傳感器進行溫度以及壓力等的參數監測與顯示;它們自帶的定位機器能夠搜集準確的位置信息;它們還能夠進行無線通信，把從傳感器和定位機器中得到的參數與信息都準確地傳輸給機群中心站，與此同時，還能夠搜集到機群中心站發出來的指令。

第二，機群中心站。一般會布置在施工的現場，對由各個單機組合而成的機群進行統一管理與控制，其具體任務是:施工開始之前完成資源的優化配置和道路的合理選擇;施工進行的過程當中，對所有單機的工作狀態以及質量等參數進行實時的信息采集，以此來完成對于單機的運行實況以及工作效率的管理與控制;及時處理參數顯示出的單機的不良工作狀態，并且進行資源的優化配置和調度;把獲取的所有單機的整個工作過程中的狀態參數做一個實時的記錄，并且將這些數據存儲到機群數據庫當中，最后需要將這些數據資料提供給公司的中心站以及制造廠商。

第三，制造廠商中心站。這個站點的位置是在單機制造廠商的總部，它需要對自己賣出去的單機做一個實時的跟蹤調查，做出質量跟蹤報告，這些調查的數據來源就是機群中心站。站點所進行的工作就是對自己生產的單機進行遠程的監管與控制，同時還要收集到每個單機的運行數據。

第四，施工公司中心站。這個站點的位置是在施工工程的指揮中心，對工程指揮中心監控管理的施工機群中心站和它自己的下屬單位進行一個遠程的監管。它需要依靠機群中心站進行生產數據的實時接收，與此同時，還需要依靠制造廠商中心站進行單機性能參數的實時接收，以此來達到對施工進程以及單機設備進行遠程控制的目的，對運行數據有一個很好的掌握。

2 機群中心站所使用的監控系統軟件模塊

2.1 人機互交界面

這個模塊為用戶和軟件系統的交互作用提供了一個統一的平臺，用戶一般都會利用鍵盤和鼠標等工具從監控界面把想要進行的指令傳輸給機器監控系統。而機器監控系統接收到指令以后，就會通過數據庫和功能模塊的運行操作來完成相應的任務需求，與此同時，還需要把指令實行的結果反饋到用戶那里，這個過程需要借助文本、圖形以及聲音等表現形式來實現。

2.2 公共數據區

單機把獲取的數據信息在特定的時間傳輸給機群的中心站，并且暫時把這些數據存儲在內存當中的公共數據區，這些數據為其他模塊進行數據的統計和分析奠定了一定的基礎。經過計算得到的結果以及過程當中的重要數據都需要進行數據庫存儲，而公共數據區中存儲的數據信息必須要是最新的。

2.3 機群生產監控模塊

這一模塊作為集群管理系統的核心單元，它的作用非常顯著:第一，確保優良的施工質量;第二，單機的工作狀態能夠長時間保持穩定和正常;第三;確保穩定正常的施工過程;第四，盡可能提高施工的經濟效益，，這就要求盡可能降低成本。

這一模塊的功能體現為:第一，單機采集到的實時參數能夠通過人機交互界面進行及時的顯示，如果獲得的參數部分缺失或者是很不合理，能夠進行警告提醒，這樣工作人員就能夠進行及時的單機狀態檢測;第二，對單機進行定期的檢查，不一樣的單機還需要進行特定的工作狀態校對，這樣才能夠方便工作人員對不良運行狀況以及故障等進行及時的修護;第三，對于各個主體設備需要進行定期的檢查與統計，得到的數據能夠為施工決策提供可靠的依據;第四，對于瀝青成品料一定要進行一個準確的統計，這樣才能夠真正做到資源的優化配置，為機群的調度提供可靠的依據;第五，進行故障的及時診斷。

2.4 靜態資源配置模塊

這個模塊的根本性目標就是盡可能降低成本，大幅度提升生產效率，施工之前就需要做好配置工作，所以施工單位對于項目的承包需要做出慎重的決定，必須先綜合考慮自身的機械化施工水平，確定與此相匹配的承包規模，這樣才能確保施工單位自身實力的良好發揮，真正提升單位獲得的經濟效益。對于機群進行靜態資源配置是站在宏觀的角度針對單機提出的一種配置方式，人們會綜合考慮單機性能和具體工程最終得到一個機種數量的最優化配制，這樣才能夠確保道路的施工質量，并且最大限度地降低成本。

2.5 動態優化調度模塊

如果機群的生產狀況出現了異常，比如說進度變化，單機故障以及質量問題等，要想使得機群能夠繼續保持正常的施工狀態，單機依然能夠穩定地運轉，工序也能夠緊密進行，這樣才能夠保證不出現堆積材料以及設備停工等異常狀況，這時候動態優化調度模塊就顯示出了其不可或缺的位置。它能夠依靠機群中心站的實時監控子系統得到的數據資料對機群做一個預先的動態的優化調度，這個過程的完成通過設置設備的工作參數以及數量來實現。

3 結語

道路施工機群智能化管理系統具有突破性的意義，因為它徹底地瓦解了機械制造企業把高性能的單機作為發展目標的陳舊思想，使人們開始運用機群聯合操作，以此來獲得最優質的施工產品以及最大的經濟效益。與此同時，值得一提的就是，道路施工機群智能化管理系統巧妙地運用了計算機科學技術，不僅大大拓寬了工程機械產品的使用功能，而且還進行了性能的創新。從這些角度考慮，道路施工機群智能化管理系統在工程機械技術方面是一個大的跨越，這勢必推動道路施工機群的技術發展，對于施工工程是一個特大的福音。

:

［1］董洪偉.機械智能化技術實現分析［J］.中國對外貿易(英文版)，2011，(4).

［2］姜濤.城市道路維修新技術的應用.科技傳播，2011，(15).