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公路质量动态管理监控平台的研究
李英东 李广益 丁凯阿
摘要
公路质量动态管理监控平台能够通过整合视频图像无线传输技术、车牌识别、GPS、GPRS无线传输和实时自动监测，收集、分析和比较原材料的生产、运输、摊铺、试验、数据等方面的数据，并给出相应的预警。该平台成功实现了实时监控和闭环控制，有效地提高了公路的质量管理和动态效率的控制。在本文中，质量动态管理模型是公路技术管理和智能电子技术与信息技术相结合的全新创举。这填补了我国公路建设管理领域学与工程监测领域中的空白，这对大型复杂的公路工程实践具有重要意义。
copy; 2011 Published by Elsevier Ltd. Selection and/or peer-review under responsibility of [CEIS 2011]
关键词：高速公路，监控，质量动态管理。
介绍
由于公路建设具有多点、长、宽的特点，项目建设管理机构面临着诸多的质量监控问题。在大型公路建设中，施工单位和监理单位相距较远，同时，各单位之间的信息交换也做的很差。这很容易造成管理问题和效率低下。如果施工单位以传统方式进行现场检查，掌握现场情况将既费时又费力。建设原材料也将变更频繁。因此，它具有强大的动态性和广泛的管理。它不能实现无缝的监管的原材料运输车辆路线和保留时间；所以，很容易出现假冒伪劣现象。在搅拌站，很多人为因素影响了生产配合比；这导致不能保证完全地控制质量的波动。此外，由于施工现场施工控制的现代化程度低，主观因素对监控措施有很大的影响，不能有效地保证施工质量。随着多媒体和信息技术的迅速发展和社会各界的推广应用，在过去的十年里，人类社会已经进入了一个高速电子信息时代。交通工程设计领域已经完成了从过去的文件提交、审核、发布、流通以及其他自动化办公程序到一个能够实时反馈质量控制的动态信息管理平台的转化。由于项目平台提供了友好的人机界面，专业的商务设计和能充分发挥媒体信息技术的优势，网络摄像头等硬件设备的需求日益增加。这大大降低了项目管理的成本，提高了管理效率。
本文以山东省公路建设为依托，建立了公路质量管理的动态管理平台，以加强现场质量监控，实现现代信息技术的专业化、标准化、精细化和信息化为目的，切实落实交通部和山东省交通厅的要求。本文旨在实施项目管理理念和理念，降低管理成本，提高管理效率，实现项目质量管理，并通过现代信息技术动态地、智能地控制项目质量管理。
1.1市场需求分析
党的第五届第十七次全会对我国国内形势下的经济社会发展做出了科学的结论。“十二五”期间是全面建设小康社会的关键时期，也是深化改革开放和加快经济发展模式转变的关键时期。中国经济与社会仍处于一个重要的战略机遇期。结论是一个非常重要的战略判断，对深刻理解交通运输发展的形势，促进交通运输的科学发展，协调发展各种运输方式的原则，保持适度的规模和速度，是交通基础设施建设的重要意义和重大意义。此外，它加快了网络升级的整体结构的优化，进一步提高了服务水平。在施工质量动态管理方面，目前，国内一些工程的搅拌站或重点项目施工现场使用的视频监控技术，即通过现场视频监控，远程访问现场施工进度。一些项目采用自动化实时监测技术在水泥混凝土搅拌站、GPRS无线传输技术，它是通过实时搅拌站生产数据采集和无线传输，远程访问对搅拌站的生产现状。然而，它仍然是一个空白的内部质量控制的整个过程的工程或关键部分，如原材料运输、混合料的生产、施工配合比、过料车辆进出搅拌站的识别和称重、路面摊铺、碾压等数据的采集，数据统计分析为了实现现代化信息技术与工程施工控制技术；特别是国内建设规范和项目管理的概念。因此，动态智能化管理的项目建设过程质量将成为一个新的趋势。现代信息技术的运用不仅促进了技术创新，而且加强了公路建设中信息技术的发展。它符合市场的需求，并具有广阔的市场前景。
1.2用户需求分析
以从青州、山东到临沭的高速公路为例，山东省（青林高速公路）总长度约228公里，主干线，双向六车道，路基宽34.5米，设计车速为120公里/小时；公路一级荷载；在道路沿线设置了20个沥青拌合站；路面工程总计228km, 7866 kmsup2;;全线共计1座特大桥，36座大桥，25座中桥，50座小桥，298个涵洞以及两个总长820米的隧道；全线定位互通式立交16处，34处分离立交、278个通道和97个人行天桥。本项目有3个项目办公室、2个办事处、9个常驻办事处和24个部门。在项目建设工程中，众多的单位参与建设管理，使得路面工程管理的数据十分复杂。并且由于项目在时间和空间上的大跨度，在项目管理方面，尤其是在如何降低管理成本，实现绿色，智能管理等方面提出了极高的要求。
公路质量动态管理监控平台是根据交通部的需要，旨在加强公路质量管理，设计并开发出符合国际质量管理标准和技术标准的专业平台。根据建设青林公路工程技术和以电气工程技术经验为依托，这种高度集成、推广和创新的平台，采用了分阶段的研发和实施类似于“点线平面”的思想，通过增加网络通信设备和有效利用现有硬件资源，建立了青林公路工程质量动态管理组织。该平台构建了一个完整的监控工程质量动态系统，在传统的工程质量监控平台上取得了突破，不仅提高了施工管理的效率，有效地控制了质量，通过视频监控技术应用于混合站或重点项目，充分利用视频分析技术、车牌识别技术、GPS定位技术、GPRS无线传输技术，SPC（统计过程控制，简称SPC）和辅助数据挖掘和统计分析等的重要手段，实现了自动化实时生产数据监测。
1.3平台结构
基于J2EE标准体系，公路质量动态管理平台采用目前流行的浏览器/服务器（简称B/S）结构，建立公路工程质量控制的动态管理平台的工作平台，有效地实现了施工质量的动态监测，建立一个多用户和立体管理模式。
根据业务需求，该平台的结构如图1所示
图1.平台结构
商务工作流程（见图2）
图2 商务工作流程
1.4 平台构成
该平台科学确定了主要设备的技术参数和施工规范。随着材料转移车辆安装定位设备，它测试的稳定性定位数据上传到远程服务器，将定位数据显示在地图上，以确定材料转移车辆轨迹的变化和驱动方向，这需要建立无线网络连接和摄像头网络，并确保数据网络采集能覆盖到沿线每个混合站和道路建设中的关键结构。通过安装数据采集机在搅拌站的上位机无线传输数据和在关键位置安装红外传感器，实时监控生产混合参数等信息并通过数字信号处理系统和GPRS传输。为了实现封闭式的控制，人们安装了电子磅秤和车牌识别装置，收集运输车辆数据，混合生产数据和摊铺数据。此外，人们还安装了红外线传感器，在铺路机和滚动设备中，监控现场道路施工温度，并通过数字信号处理系统提供预警。
该平台分为硬件和软件两部分。该软件的主要工作是传递终端数据，如车辆定位数据、搅拌站、关键路段和现场施工视频数据、沥青混合料生产数据、车辆识别和权重数据，通过数据中心的服务器以无线采集和电缆传输。根据收集的数理统计结果，收集并分析了各种业务数据，得出了质量分析图和高斯分布图。通过互联网平台，业主、主任、驻官等负责人可以实时查询监控地点的实时日期，从而达到全面质量控制的目的。硬件的主要工作是从搅拌设备的工业串口读取实时数据，在搅拌站工控机和重量的设备。
该平台由六个系统组成，如图3所示
- 视频监控系统
- 车辆管理系统
- 搅拌站生产监控系统
- 路面施工监控系统
- 统计分析系统
图3：平台组成结构
2.关键技术
该平台的创新之处在于它高度集成了视频图像无线传输技术、车牌识别、GPS、GPRS无线传输和自动实时监测到一个单一的系统平台，成功实现了公路施工质量的全过程闭环控制和管理。在前面提到的技术中，以下三种技术是系统的关键支撑技术。搅拌站生产数据的实时动态采集技术。由于施工单位搅拌站设备的不同，使得搅拌站的数据采集和采集方式多样化。青林公路项目的每一个混合站的生产数据主要集中在以下三个方面。
- 收集的数据直接从混合设备485工业系列.
- 收集的数据从工业PC系列搅拌站。
- 捕获实时监控画面由工业PC在搅拌站和识别图像字符的OCR软件收集数据。
现场道路施工温度数据的实时采集技术。根据规范要求，并通过数字处理和转换，通过GPRS无线传输到远程服务器，该系统的动态、实时、清晰地显示道路施工数据的质量控制图和数据模式，利用红外测温设备，阅读和分析实时数据的道路施工现场。实时监测和数据的图表如图4。
车辆定位技术 该平台要求的材料转移车辆必须配备全球定位系统定位装置，设置定位频率和编号。该装置采集车辆的经度和纬度，并上传到了相应的数据接口远程服务器。服务器将数据保存在数据库中；同时，适当的地图模块的系统被激活的数据传输车辆的位置，先前的位置和驾驶方向分别显示的定位数据。
3．结论
该平台实时监控的驾驶方向，清楚地掌握了各车辆的状态，每次运输的实施，有效地消除了管理的盲区，提高了运输的调节和透明度，应用全球定位技术对沥青转移车辆。通过合理选择监测点，该平台可以实时控制和拍摄的混合站，材料领域，重点项目和道路建设的现场条件，并捕捉各种违规行为，提供了一个强有力的证据，为未来的质量管理，充分利用高科技手段。该平台收集和上传原料的实时数据在沥青搅拌站，生产指标生产，通过GPRS无线传输技术的道路施工温度指标。由于这个平台，人们及时了解了施工质量的情况，有效地控制了核心数据，保证了质量稳定。利用车牌识别技术，对物料转移车辆进行统计，将数据保存到专用的项目服务器，并生成报表。由于这个平台，人们才能够及时了解到混合站传递的材料转移车辆的动态信息，并向相关管理部门提供信息。
质量动态管理平台的开发与创新。该平台有效地监控和指导搅拌站的生产和道路建设，实现公路质量控制的动态管理，实现先进的信息技术与传统的公路施工管理。此外，该平台是公路工程智能化和信息化的创新。该平台具有广阔的市场前景和极高的推广价值。
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