浅谈路面施工全过程动态管理的实现

康晓鸿

(中交二公局第三工程有限公司,陕西 西安 710016)

0 前 言

随着现代计算机技术和智能监测技术的高速发展，给公路路面施工全过程管理提供了新的途径和更多的可能；两种技术并驾齐驱、融合发展，为现代公路路面施工全过程管理控制系统构建提供了坚实的硬件基础。本文以某路面施工项目为案例，构建了基于拌和站后场管理、施工材料运输管理、摊铺压实施工质量管理及现场人员管理四位一体的现代化监测系统，即：RQS监测系统。基于现代计算机技术、系统集成技术及大数据技术，将后方场站、材料运输、施工现场三个管理重点区域集成在一个系统平台内，通过后台管理终端能够实时监控和控制各个环节，真正达到远程控制的目的。图1为基于本项目构建的RQS路面施工全过程动态管理系统。

图1 基于本项目构建的RQS路面施工全过程动态管理系统

终端管理控制系统是整个全过程动态管理系统的核心和中枢，主要功能是完成在线全程监测和指令发布任务；后方拌和场站管理子系统主要是完成沥青混合料拌和及水稳碎石混合料拌和的生产监测任务；施工材料运输管理子系统通过识别运输车辆上安装的识别模块，实现运输车辆的在线互联和在线管理；摊铺及压实施工现场管理子系统主要针对沥青混合料摊铺及压实过程中的温度、厚度、机械行进速率及压实次数进行监控；现场作业人员管理子系统主要用于现场施工作业人员对现场监测情况的实时反馈，可借助终端设备监控项目整体进度。

1 后方场站及施工材料运输管理系统

以沥青混合料后场拌和管理为例，在沥青拌和系统中安装实时监测系统，主要目的是用于沥青混合料参数、拌和机械参数等内容的在线监测和管理，实现沥青混合料拌和的全智能化目的。下图2为沥青混合料拌和场站监测系统功能示例。

图2 沥青混合料拌合场站监测系统功能示例

借助沥青混合料拌和监测系统能够实现拌和全过程的实时、动态监控，通过监测系统后台操作界面，能够随时调阅各种监测参数和指标，监测系统能够将监测获取到的数据信息以列表形式呈现出来，以便于后续的信息检索和对比。平台的集成性和数据打包性较高，主界面能够直接链接到不同参数和指标的详细数据和图表信息。图3～4分别为沥青混合料拌和远程监测系统操作界面和油石比变化曲线子界面。

图3 沥青混合料拌合远程监测系统操作界面

图4 油石比变化曲线子界面

拌和场站管理系统中，参与拌和施工的全体人员可以借助智能化终端设备实时观测拌和不同阶段的监测信息，一旦任何一个拌和环节出现异常，智能终端将实时发送报警信息，确保事故预警和事故处理过程中的“零延时”；整个监测过程中的任何预警信息均会记录在系统内，保证后续事故原因调查及追溯的便捷性，真正做到责任到人。

施工材料运输监测子系统主要用于识别和监测运输车辆的运行轨迹，在运输全过程中能够及时提醒驾驶人员，对驾驶人员的各种危险及违规操作实时提醒，通过后场材料运输为主线，实现后场监测系统和材料运输系统的实时互联。车辆信息监测和识别借助加装在运输车辆上的轨迹跟踪识别设备，监测人员和驾驶人员能够在移动终端上实时获取各种运输车辆信息。图5为运输车辆监测识别系统功能示例。

图5 运输车辆监测识别系统功能

2 摊铺压实施工现场及作业人员管理系统

基于现代计算机技术和大数据技术建立针对于沥青混凝土路面压实及摊铺施工作业的RQS监测系统；作为沥青混凝土路面施工过程中的核心环节，必须提高压实及摊铺作业的全过程控制和管理，借助RQS系统将现场施工作业车辆全部集成在系统内，实现不同施工作业机械的交互式联系，设置在摊铺及压实施工作业机械上的智能化终端能够实时信息反馈，为施工机械操作人员提供在线的操作辅助。图6为RQS监测系统功能架构。

图6 RQS监测系统功能架构

RQS全过程监测系统基于GPS定位系统，收集来自基站的观测数据信息，信息继续传递至流动中继站，中继站对收集数据进行实时处理，最终实现精度达厘米级的位置定位，且数据响应延时不超过1 s。流动中继站状态确定随机性较强，静止或移动均可，流动中继站开机初始化应保持在静止状态下完成。对应的RQS系统核心组件包括：数据传输天线、基站数据处理系统及基站天线，将RQS系统集成后安装在沥青混凝土路面摊铺及压实机械上，用于实时采集、处理各项施工参数。参与现场摊铺及压实施工的全部机械依托RQS系统实现区域协同，在不耽误施工总体进度的前提下，施工机械能够随时进入或者退出施工作业区域，且个别施工机械的进入或者退出不会影响整体施工进程，协同作业团队内出现机械进出时，各个施工机械终端上会实时显示。图7为现场施工机械协同作业情况。

图7 现场施工机械协同作业情况

除了实现施工机械的协同互联外，RQS系统终端能够实时反馈单个施工机械的作业情况，终端面板上的信息能够辅助施工作业人员做出施工决策，提供一定程度的施工辅助，降低施工作业人员的工作强度，防止出现“过压实”或“欠压实”的情况。此外，压实温度和次数通过云图的形式反馈在终端面板上，便于施工作业人员掌握现场施工情况。图8为终端显示面板上的压实参数反馈云图。

图8 终端显示面板上的压实参数反馈云图

现场作业人员管理系统的主要功能是辅助施工人员做出施工决策，并为施工人员提供实时的施工监测数据。作业人员管理系统能够为管理人员提供新的管理模式，通过移动终端输出图形、数据信息，实现现场管理由定性化向定量化的转变。由于本施工标段总里程较长，现场管理人员能够通过管理系统终端快速定位施工桩号，便于快速定位管理人员位置，提高管理人员的工作效率。图9为RQS现场管理及远程监控系统页面。

图9 RQS现场管理及远程监控系统页面

3 总 结

综上，在现代化的路面施工实践中，为了提高现场施工的综合管理能力，确保施工质量和施工进度全过程可控，建立针对施工全过程的动态管理系统具有重要意义。本文以某公路路面施工项目为例，针对后方场站管理、材料运输车辆管理、摊铺及压实施工管理和现场施工人员管理等重点环节，建立了RQS全过程动态管理系统，切实提高了项目现场的质量管理能力和效率，优化了项目现场的异常应急处置能力，真正实现了责任落实和责任溯源。经项目实践检验，应用效果良好。

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