基于物聯(lián)網(wǎng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)在瀝青路面施工質(zhì)量管控中的應用研究

　　摘要： 道路工程是我國的基礎設施建設項目，其中瀝青路面具有工藝簡單、行車舒適性、經(jīng)久耐用的優(yōu)勢，因此施工應用普遍，如何提高施工質(zhì)量，成為從業(yè)人員的研究重點。本文首先介紹了我國瀝青路面施工質(zhì)量管控現(xiàn)狀，然后分析了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)的應用，最后結合工程實例進行分析，以供參考。
　　Abstract： Road and bridge engineering is an infrastructure construction project in China. The asphalt pavement has the advantages of simple technology， comfortable driving and durable， so it is widely used in construction. How to improve the construction quality has become the focus of practitioners. This article first introduces the status quo of quality control and management of asphalt pavement in China， and then analyzes the application of intelligent monitoring system based on the Internet of Things. Finally， it analyzes with engineering examples for reference.
　　關鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)；智能監(jiān)控系統(tǒng)；瀝青路面；施工質(zhì)量
　　Key words： Internet of Things；intelligent monitoring system；asphalt pavement；construction quality
　　中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）14-0232-03

0 引言

　　調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2016年我國高速公路通車里程達到13萬km，位居全球第一，工藝技術處于世界領先水平。與此同時，也要看到施工管理中的不足，成為阻礙道路質(zhì)量提升的重要因素。隨著現(xiàn)代信息技術的進步，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，道路施工也應該抓住發(fā)展機遇，推廣應用基于物聯(lián)網(wǎng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)。以下結合瀝青路面工程案例，探討了智能監(jiān)控系統(tǒng)的應用價值。

1 我國瀝青路面施工質(zhì)量管控現(xiàn)狀

　　我國高速公路建設起步晚，雖然近些年發(fā)展迅猛，但是技術儲備比較薄弱，因此道路建成后的性能不理想，主要是路面容易破壞。在新建成的道路中，由于交通負荷大、運輸量大，發(fā)生車轍、泛油、開裂的風險高，因此必須提升質(zhì)量管控水平。傳統(tǒng)施工管理中，存在問題如下：
　　第一，拌合生產(chǎn)期間，原材料的質(zhì)量影響因素較多，由于檢測樣品代表性不具備普遍性，混合料可能會出現(xiàn)級配不穩(wěn)定、溫度不均勻等情況。而且在緊張的工期壓力下，夜間施工的工藝技術、防護措施薄弱，直接影響瀝青路面的施工質(zhì)量。
　　第二，混合料運輸期間，沒有針對運輸車輛進行監(jiān)管，從成本節(jié)約的角度出發(fā)，為了滿足建設需求，往往采用運輸車輛租賃形式。實踐證實，瀝青混合料在運輸過程中，無法對司機進行有效管理，難以保證混合料準時到達現(xiàn)場，甚至改變了混合料的性能標準[1]。
　　第三，攤鋪期間，攤鋪速度關系到混合料的攤鋪質(zhì)量，由于無法實時監(jiān)測攤鋪機的運行速度，因此路面各項路用性能得不到很好的保障。以傳統(tǒng)的攤鋪作業(yè)為例，對于攤鋪溫度的控制不準確，很容易發(fā)生溫度離析現(xiàn)象，會縮短瀝青路面的使用壽命。此外，攤鋪機停機待料時疏于管理，隨著等待時間的延長，混合料的溫度會不斷降低，攤鋪機的熨平板會出現(xiàn)拉毛現(xiàn)象。
　　第四，碾壓期間，目前采取初壓—復壓—終壓的工作流程，每個工作面會配置2臺攤鋪機，以及壓路機配合施工協(xié)助工人等。由于工作面狹小，必須有管理人員現(xiàn)場指揮，否則可能引起安全質(zhì)量事故。另外，瀝青路面屬于磨耗層，混合料鋪設厚度越薄，溫度散失也就越快，因此難以保證壓實度，容易出現(xiàn)空隙率大、滲水系數(shù)大等問題，在通車運行后極易造成路面損壞。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)的應用

　　2.1 系統(tǒng)框架
　　基于物聯(lián)網(wǎng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)，是對信息傳輸技術的整合運用，例如LTE技術、GPRS技術等。在系統(tǒng)組成上，將瀝青路面施工中的混合料生產(chǎn)、運輸、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)有效整合（如圖1），從而動態(tài)實時反映出施工信息，為管理控制工作提供依據(jù)[2]。
　　第一，改性瀝青生產(chǎn)監(jiān)控子系統(tǒng)。能監(jiān)測各種原材料（基質(zhì)瀝青、改性劑和穩(wěn)定劑等）的數(shù)量比例，通過控制加工周期，來保證改性瀝青的質(zhì)量。
　　第二，混合料拌合監(jiān)控子系統(tǒng)。通過采集數(shù)據(jù)，對瀝青混合料的拌合進行控制，采集數(shù)據(jù)包括：①每盤混合料的拌合時間，②熱料倉的投放質(zhì)量，③瀝青投放質(zhì)量，④添加劑的投放質(zhì)量，⑤瀝青和集料的溫度，⑥混合料的出廠溫度等。
　　第三，運輸作業(yè)監(jiān)控子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)主要有三個作用：一是識別瀝青混合料的裝料順序，二是識別出料對應的生產(chǎn)時間段，三是識別卸料時攤鋪機的具體位置，保證運輸過程中的混合料質(zhì)量。
　　第四，攤鋪作業(yè)監(jiān)控子系統(tǒng)。瀝青混合料在攤鋪期間，該子系統(tǒng)能收集攤鋪溫度、攤鋪速度、鋪面溫度分布等信息，從而及時調(diào)整攤鋪指標，避免留下質(zhì)量隱患，有效提高攤鋪效率。
　　第五，碾壓作業(yè)監(jiān)控子系統(tǒng)。為了控制壓實度指標，該子系統(tǒng)能監(jiān)測壓實溫度、壓實速度、碾壓遍數(shù)三個參數(shù)。以任意樁號段落的工程為例，通過分析壓實的軌跡、遍數(shù)、速度、溫度等數(shù)據(jù)，能評價施工質(zhì)量的是否達到設計要求。此外，在駕駛室內(nèi)配置了反饋裝置，能明確指出超壓、漏壓等問題路段，指導司機開展作業(yè)。

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