淺談路面施工全過程動態管理的實現

康曉鴻

(中交二公局第三工程有限公司,陜西 西安 710016)

0 前 言

隨著現代計算機技術和智能監測技術的高速發展，給公路路面施工全過程管理提供了新的途徑和更多的可能；兩種技術并駕齊驅、融合發展，為現代公路路面施工全過程管理控制系統構建提供了堅實的硬件基礎。本文以某路面施工項目為案例，構建了基于拌和站后場管理、施工材料運輸管理、攤鋪壓實施工質量管理及現場人員管理四位一體的現代化監測系統，即：RQS監測系統。基于現代計算機技術、系統集成技術及大數據技術，將后方場站、材料運輸、施工現場三個管理重點區域集成在一個系統平臺內，通過后臺管理終端能夠實時監控和控制各個環節，真正達到遠程控制的目的。圖1為基于本項目構建的RQS路面施工全過程動態管理系統。

圖1 基于本項目構建的RQS路面施工全過程動態管理系統

終端管理控制系統是整個全過程動態管理系統的核心和中樞，主要功能是完成在線全程監測和指令發布任務；后方拌和場站管理子系統主要是完成瀝青混合料拌和及水穩碎石混合料拌和的生產監測任務；施工材料運輸管理子系統通過識別運輸車輛上安裝的識別模塊，實現運輸車輛的在線互聯和在線管理；攤鋪及壓實施工現場管理子系統主要針對瀝青混合料攤鋪及壓實過程中的溫度、厚度、機械行進速率及壓實次數進行監控；現場作業人員管理子系統主要用于現場施工作業人員對現場監測情況的實時反饋，可借助終端設備監控項目整體進度。

1 后方場站及施工材料運輸管理系統

以瀝青混合料后場拌和管理為例，在瀝青拌和系統中安裝實時監測系統，主要目的是用于瀝青混合料參數、拌和機械參數等內容的在線監測和管理，實現瀝青混合料拌和的全智能化目的。下圖2為瀝青混合料拌和場站監測系統功能示例。

圖2 瀝青混合料拌合場站監測系統功能示例

借助瀝青混合料拌和監測系統能夠實現拌和全過程的實時、動態監控，通過監測系統后臺操作界面，能夠隨時調閱各種監測參數和指標，監測系統能夠將監測獲取到的數據信息以列表形式呈現出來，以便于后續的信息檢索和對比。平臺的集成性和數據打包性較高，主界面能夠直接鏈接到不同參數和指標的詳細數據和圖表信息。圖3～4分別為瀝青混合料拌和遠程監測系統操作界面和油石比變化曲線子界面。

圖3 瀝青混合料拌合遠程監測系統操作界面

圖4 油石比變化曲線子界面

拌和場站管理系統中，參與拌和施工的全體人員可以借助智能化終端設備實時觀測拌和不同階段的監測信息，一旦任何一個拌和環節出現異常，智能終端將實時發送報警信息，確保事故預警和事故處理過程中的“零延時”；整個監測過程中的任何預警信息均會記錄在系統內，保證后續事故原因調查及追溯的便捷性，真正做到責任到人。

施工材料運輸監測子系統主要用于識別和監測運輸車輛的運行軌跡，在運輸全過程中能夠及時提醒駕駛人員，對駕駛人員的各種危險及違規操作實時提醒，通過后場材料運輸為主線，實現后場監測系統和材料運輸系統的實時互聯。車輛信息監測和識別借助加裝在運輸車輛上的軌跡跟蹤識別設備，監測人員和駕駛人員能夠在移動終端上實時獲取各種運輸車輛信息。圖5為運輸車輛監測識別系統功能示例。

圖5 運輸車輛監測識別系統功能

2 攤鋪壓實施工現場及作業人員管理系統

基于現代計算機技術和大數據技術建立針對于瀝青混凝土路面壓實及攤鋪施工作業的RQS監測系統；作為瀝青混凝土路面施工過程中的核心環節，必須提高壓實及攤鋪作業的全過程控制和管理，借助RQS系統將現場施工作業車輛全部集成在系統內，實現不同施工作業機械的交互式聯系，設置在攤鋪及壓實施工作業機械上的智能化終端能夠實時信息反饋，為施工機械操作人員提供在線的操作輔助。圖6為RQS監測系統功能架構。

圖6 RQS監測系統功能架構

RQS全過程監測系統基于GPS定位系統，收集來自基站的觀測數據信息，信息繼續傳遞至流動中繼站，中繼站對收集數據進行實時處理，最終實現精度達厘米級的位置定位，且數據響應延時不超過1 s。流動中繼站狀態確定隨機性較強，靜止或移動均可，流動中繼站開機初始化應保持在靜止狀態下完成。對應的RQS系統核心組件包括：數據傳輸天線、基站數據處理系統及基站天線，將RQS系統集成后安裝在瀝青混凝土路面攤鋪及壓實機械上，用于實時采集、處理各項施工參數。參與現場攤鋪及壓實施工的全部機械依托RQS系統實現區域協同，在不耽誤施工總體進度的前提下，施工機械能夠隨時進入或者退出施工作業區域，且個別施工機械的進入或者退出不會影響整體施工進程，協同作業團隊內出現機械進出時，各個施工機械終端上會實時顯示。圖7為現場施工機械協同作業情況。

圖7 現場施工機械協同作業情況

除了實現施工機械的協同互聯外，RQS系統終端能夠實時反饋單個施工機械的作業情況，終端面板上的信息能夠輔助施工作業人員做出施工決策，提供一定程度的施工輔助，降低施工作業人員的工作強度，防止出現“過壓實”或“欠壓實”的情況。此外，壓實溫度和次數通過云圖的形式反饋在終端面板上，便于施工作業人員掌握現場施工情況。圖8為終端顯示面板上的壓實參數反饋云圖。

圖8 終端顯示面板上的壓實參數反饋云圖

現場作業人員管理系統的主要功能是輔助施工人員做出施工決策，并為施工人員提供實時的施工監測數據。作業人員管理系統能夠為管理人員提供新的管理模式，通過移動終端輸出圖形、數據信息，實現現場管理由定性化向定量化的轉變。由于本施工標段總里程較長，現場管理人員能夠通過管理系統終端快速定位施工樁號，便于快速定位管理人員位置，提高管理人員的工作效率。圖9為RQS現場管理及遠程監控系統頁面。

圖9 RQS現場管理及遠程監控系統頁面

3 總 結

綜上，在現代化的路面施工實踐中，為了提高現場施工的綜合管理能力，確保施工質量和施工進度全過程可控，建立針對施工全過程的動態管理系統具有重要意義。本文以某公路路面施工項目為例，針對后方場站管理、材料運輸車輛管理、攤鋪及壓實施工管理和現場施工人員管理等重點環節，建立了RQS全過程動態管理系統，切實提高了項目現場的質量管理能力和效率，優化了項目現場的異常應急處置能力，真正實現了責任落實和責任溯源。經項目實踐檢驗，應用效果良好。

[ID:009099]