引論：我們?yōu)槟砹?篇防空工程施工質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

1引言

防空工程大多為地下防護(hù)建筑，以水泥為主要施工材料。對(duì)防空工程施工質(zhì)量的監(jiān)測(cè)[1]實(shí)質(zhì)上對(duì)多參數(shù)（位移、強(qiáng)度、施工工藝、均勻性和水泥用量等）的監(jiān)測(cè)，主要通過(guò)監(jiān)測(cè)元件、測(cè)試元件和儀器等，將其安裝在工程項(xiàng)目的關(guān)鍵部位上，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過(guò)程中建筑施工質(zhì)量的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，對(duì)后期分析工程的安全狀況，判斷其承受動(dòng)、靜態(tài)荷載的能力和可靠性提供多方面的參考依據(jù)[2]。但隨著建筑環(huán)境的不斷變化，對(duì)防空工程施工質(zhì)量存在一定影響。為此，該領(lǐng)域研究人員對(duì)其質(zhì)量的監(jiān)控進(jìn)行了很多研究。陳金州提出一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)首先分析了現(xiàn)有施工工程監(jiān)測(cè)中存在的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，針對(duì)此不足，通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行管理，通過(guò)B/S模式對(duì)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)，完成工程施工質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)可有效提升工程數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋到y(tǒng)對(duì)施工質(zhì)量數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)誤差較大[3]；倪仕文提出設(shè)計(jì)一種土石壩填筑碾壓施工質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)針對(duì)施工監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵點(diǎn)，規(guī)劃施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體功能，對(duì)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳輸，并通過(guò)圖形算法對(duì)施工的質(zhì)量進(jìn)行全天候的監(jiān)控。該系統(tǒng)可有效確保施工質(zhì)量，但該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)施工質(zhì)量數(shù)據(jù)的獲取數(shù)量較少，存在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)誤差大的問(wèn)題[4]。基于上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的不足，本文在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了防空工程施工質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)源端信息增加傳感網(wǎng)絡(luò)，獲取更為具體的物體信息，通過(guò)傳感器獲取施工現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)指標(biāo)，并通過(guò)無(wú)線傳輸方式將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器中，經(jīng)過(guò)服務(wù)器的分析處理后，轉(zhuǎn)送給系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比本文系統(tǒng)具有一定優(yōu)勢(shì)。

2基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的施工質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

從防空工程應(yīng)用情況來(lái)看，由于水泥土是整個(gè)防空工程施工過(guò)程中最主要的材料，受多方面因素的影響，對(duì)水泥土是否攪拌均勻、強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)等的監(jiān)測(cè)工作需要得到充分的重視。本文運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建施工質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用多種傳感器獲取工程信息參數(shù)，并通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將采集到數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理，實(shí)現(xiàn)防空工程施工質(zhì)量的評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果通過(guò)電腦終端和移動(dòng)終端反饋給工作人員，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)防空工程的施工質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的施工質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

3施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

3.1.1數(shù)據(jù)采集模塊在工程設(shè)備相應(yīng)位置安裝各類傳感器[5],并采集施工時(shí)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)監(jiān)控項(xiàng)目和傳感器如表1所示。

3.1.2數(shù)據(jù)傳輸模塊防空工程施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)傳感器將采集到的數(shù)據(jù)借助通信技術(shù)傳送至數(shù)據(jù)處理中心或服務(wù)器中。大多具備外部通信傳輸?shù)膫鞲衅餍枰凑障嚓P(guān)協(xié)議設(shè)計(jì)通信接口。目前，常用數(shù)據(jù)傳輸方式主要包括有線傳輸和無(wú)線傳輸。有線傳輸和無(wú)線傳輸比較常用協(xié)議如表2所示。綜合對(duì)比之下，本文選擇無(wú)線傳輸作為主要傳輸方式。多數(shù)傳感器僅支持RS232和RS485兩種傳輸協(xié)議。本文系統(tǒng)中，當(dāng)傳感器采集到施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)后，選擇無(wú)線傳輸將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，需要相應(yīng)轉(zhuǎn)換設(shè)備將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可直接讀取形式。

3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.2.1上位機(jī)通信模塊設(shè)計(jì)為及時(shí)獲取遠(yuǎn)程防空工程施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)信息，可通過(guò)高級(jí)編程語(yǔ)言共同組建遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上位機(jī)模塊。通過(guò)將上位機(jī)通信接口與互聯(lián)網(wǎng)通信接口相連接，上位機(jī)可直接接收傳送至計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)或定時(shí)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便后期直接調(diào)取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)[6]和報(bào)表等。為了保證上位機(jī)模塊處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境中，采用C/S架構(gòu)不僅可以有效管理用戶權(quán)限信息，還可通過(guò)設(shè)置多級(jí)權(quán)限對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體控制。上位機(jī)模塊主要接收來(lái)自傳感器采集到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和GPRS上傳的原始數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析解讀，顯示在系統(tǒng)程序中。同時(shí)，上位機(jī)還具備趨勢(shì)圖、棒圖、狀態(tài)圖等動(dòng)態(tài)圖表顯示功能，對(duì)低于報(bào)警閾值現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)狀況可及時(shí)報(bào)警處理。該模塊設(shè)計(jì)中，將傳感器采集到工程質(zhì)量數(shù)據(jù)直接通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至計(jì)算機(jī)。開(kāi)啟VPN（VirtualPri-vateNetwork，虛擬專用網(wǎng)絡(luò)），并為所有VPN用戶設(shè)置固定內(nèi)網(wǎng)IP，在進(jìn)行端口映射，將傳送至計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)送至VPN的每個(gè)用戶的固定內(nèi)網(wǎng)IP中。此時(shí)，無(wú)論上位機(jī)處于何種環(huán)境下，只要可以連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，即可實(shí)現(xiàn)直接向服務(wù)器進(jìn)行VPN撥號(hào)并獲取相應(yīng)IP地址。將施工質(zhì)量數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī)中，GPRS數(shù)據(jù)則會(huì)直接轉(zhuǎn)送至VPN客戶端，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

3.2.2信息處理模塊設(shè)計(jì)防空工程施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，信息處理模塊與監(jiān)測(cè)對(duì)象、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和管理要求存在密切關(guān)系，因此對(duì)防空工程施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)的信息進(jìn)行處理。（1）數(shù)據(jù)管理維護(hù)子模塊數(shù)據(jù)管理維護(hù)子模塊的主要是對(duì)來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，將其轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式，方便用戶直接讀取。該模塊功能包括數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)歸類和數(shù)據(jù)備份。數(shù)據(jù)維護(hù)中根據(jù)不同用戶的讀寫(xiě)習(xí)慣，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的格式方便讀取；數(shù)據(jù)歸類是對(duì)傳感器采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類歸納，將相同類型的數(shù)據(jù)整合；數(shù)據(jù)備份是對(duì)存儲(chǔ)在該子模塊中數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)備份，以便于后期對(duì)數(shù)據(jù)的分析。隨著備份數(shù)據(jù)的不斷增加，后續(xù)可以使用增量備份來(lái)滿足系統(tǒng)需求；（2）數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)子模塊數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)子模塊的主要功能是為工作人員提供施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的查詢、生成報(bào)表和數(shù)據(jù)顯示等，滿足工作人員日常監(jiān)測(cè)需求。該子模塊還具備實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)[7]、數(shù)據(jù)分析對(duì)比和數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計(jì)等功能。實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)是將傳感器終端采集到的數(shù)據(jù)以圖表、文字的形式直觀地呈現(xiàn)在用戶面前，包括建筑工程水平位移、傾斜、水泥土強(qiáng)度和均勻情況等的變化。以直方圖、曲線圖和餅圖的形式展現(xiàn)，或者也可采用虛擬仿真技術(shù)展現(xiàn)防空工程整體效果；數(shù)據(jù)分析對(duì)比則能為工作人員提供歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)有數(shù)據(jù)的對(duì)比，保證工程項(xiàng)目的安全進(jìn)行；數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計(jì)為工作人員提供多種形式數(shù)據(jù)查詢方式，并且提供多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表供用戶選擇；（3）遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì)將傳感器終端與PLC編程控制器連接，利用傳感器作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸[8]。數(shù)據(jù)上行傳輸可實(shí)現(xiàn)資源的共享與集中管理，下行傳輸則可拓展數(shù)據(jù)的控制范圍。該模塊還具備自動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)異常信號(hào)時(shí)，觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，提醒工作人員及時(shí)查看故障。并且在遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端，工作人員還可通過(guò)通信傳輸模塊向傳感器發(fā)送指令，傳感器接收到指令后轉(zhuǎn)送至其他模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

4系統(tǒng)性能測(cè)試

4.1測(cè)試環(huán)境設(shè)定防空工程施工中，水泥土質(zhì)量受多方面因素影響，水泥用量不同、施工土質(zhì)變化和水泥混合均勻度等對(duì)其產(chǎn)生不同的影響。在本文系統(tǒng)性能測(cè)試中，其他條件均為一致，將水泥土強(qiáng)度作為施工質(zhì)量的評(píng)定指標(biāo)。

4.2測(cè)試性能指標(biāo)在施工過(guò)程中，水泥土強(qiáng)度主要受段灰量（即建筑物每米加入水泥土的質(zhì)量）的影響比較大。在本文設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，給出了水泥漿密度、段漿量和水灰比等相比指標(biāo)。水泥土標(biāo)貫擊數(shù)也可反映水泥土強(qiáng)度大小，為此，本文將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)置于正在施工的某處防空工程中，將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集到的每段（1m）水泥用量數(shù)據(jù)與水泥的標(biāo)貫擊數(shù)建立相對(duì)應(yīng)的關(guān)系。水泥標(biāo)貫擊數(shù)與段灰量的擬合曲線如圖2所示。其中，擬合曲線的計(jì)算公式如下：（3）式中，N'表示某段（1m）水泥土的標(biāo)貫擊數(shù)；C表示該段的段灰量。從式（3）中可以看出，水泥土的標(biāo)貫擊數(shù)與強(qiáng)度呈線性關(guān)系。根據(jù)防空工程施工規(guī)范可知，施工過(guò)程中每段段灰量不小于55kg/m時(shí)，即可評(píng)定為100分，施工等級(jí)為優(yōu)。本文綜合考慮各方面因素，當(dāng)實(shí)際段灰量大于等于設(shè)計(jì)要求的90%（即49.5kg/m）時(shí)，即為優(yōu)，評(píng)定60分。由于建筑工程強(qiáng)度與段灰量呈線性關(guān)系，中間值評(píng)分按線性內(nèi)插值計(jì)算得出。通過(guò)線性關(guān)系，計(jì)算得到，當(dāng)每段段灰量為41.25kg/m時(shí)，為良，評(píng)定0分。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

4.3系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果分析對(duì)某處防空工程施工現(xiàn)場(chǎng)采用本文設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。表4為該處防空工程施工現(xiàn)場(chǎng)段灰量評(píng)定得分。在該處施工現(xiàn)場(chǎng)共安置8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的段灰量與得分如表4所示。從表4數(shù)據(jù)中可以看出，運(yùn)用本文方法可精確評(píng)價(jià)施工現(xiàn)場(chǎng)建筑物的強(qiáng)度，為后續(xù)進(jìn)行施工質(zhì)量評(píng)價(jià)提供參考依據(jù)。法對(duì)該處施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行總體質(zhì)量評(píng)價(jià)，并與專業(yè)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比。圖3為防空工程施工質(zhì)量評(píng)定結(jié)果。從圖3中可以看出，本文系統(tǒng)對(duì)施工質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)檢測(cè)結(jié)果較為接近，可對(duì)防空工程的施工質(zhì)量進(jìn)行有效地監(jiān)測(cè)，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性。

5結(jié)束語(yǔ)

本文利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)防空工程施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)總體功能的設(shè)計(jì)，以及硬件和軟件功能的詳細(xì)設(shè)計(jì)，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了防空工程施工質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。所設(shè)計(jì)系統(tǒng)有助于確保施工現(xiàn)場(chǎng)的安全和對(duì)施工質(zhì)量的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

參考文獻(xiàn):

[1]張振,沈鴻輝,程義,等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水泥土攪拌樁施工質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].施工技術(shù),2020,49(19):7-11.

[2]黃鳳輝,俞龍.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能投料機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2020,42(1):227-230,236.

[3]陳金州,張妮.基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的振弦式應(yīng)變橋梁施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[J].施工技術(shù),2020,49(17):6-8,13.

[4]倪仕文,彭衛(wèi)平,王蟬,等.土石壩填筑碾壓施工質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].水力發(fā)電,2019,45(7):84-88.

作者:李鋒 單位:廣西南寧人防建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司