碾壓施工是機場、高鐵、交通、水電站等基建工程常用的主要施工措施之一，包括土石料碾壓施工、混凝土碾壓施工等。壓實度是碾壓施工質量與成果評價的核心指標，而碾壓層厚、碾壓遍數、振動頻次是碾壓施工過程質量控制的關鍵控制指標。長期以來，傳統的質量監控手段採用“人工測量碾壓層厚、記錄碾壓遍數，碾壓完成後組織抽樣測試壓實度”的方法，不僅工作效率低，而且無法全面評價碾壓質量。近年來基於GPS及相關感測技術的碾壓監控數位化產品與解決方案逐步興起，但成本高、我國企業在核心技術不具備自主智慧財產權。
“碾壓質量實時監控與分析系統”利用我國自行研發的北斗全球衛星定位系統，通過高精度差分定位技術及物聯網感測技術，實現對碾壓填築施工過程的全方位數位化監控、動態分析與評價。
基本介紹
- 中文名：碾壓質量實時監控與分析系統
- 外文名：Roller compaction quality control
技術價值,系統解決方案,系統特點,
技術價值
- 全面實現碾壓施工過程關鍵技術指標的自動化採集與分析計算，保證施工數據的完整性、及時性與真實性；
- 建立現場質量管理的PDCA循環，及時發現施工過程中不達標之處，促進快速調整與改進；
- 禁止人為因素、天氣因素的干擾，夜間施工、不利天氣情況下的施工同樣可以保證施工質量；
- 所有施工過程的關鍵記錄全部通過系統完成，節約竣工資料整理工作量，提供數據的快速查閱功能，保證施工過程的可回溯性；
- 系統支持許可權範圍內，數據的實時共享與分發，幫助工程參加各方快速獲取需要的資料，支持異地辦公與遠程辦公的需要；
- 通過有效的過程質量控制，保證結構物的整體施工質量，保證結構物的安全性與耐久性。
隨著信息技術的發展，信息化、數位化已逐步貫穿於工程建設運行的完整生命周期之中。近年來，物聯網技術與移動技術的迅猛發展，又再次推動了高精度測量、定位技術、智慧型化技術在施工過程控制上的嶄新套用。這些創新性的產品為控制施工過程質量、提升工作效率、保障施工安全提供了科學有效的手段。
碾壓施工是機場、高鐵、交通、水電站等基建工程常用的主要施工措施之一，包括土石料碾壓施工、混凝土碾壓施工等。壓實度是碾壓施工質量與成果評價的核心指標，而碾壓層厚、碾壓遍數、振動頻次是碾壓施工過程質量控制的關鍵控制指標。長期以來，傳統的質量監控手段採用“人工測量碾壓層厚、記錄碾壓遍數，碾壓完成後組織抽樣測試壓實度”的方法，不僅工作效率低，而且無法全面評價碾壓質量。近年來基於GPS及相關感測技術的碾壓監控數位化產品與解決方案逐步興起，但成本高、我國企業在核心技術不具備自主智慧財產權。
系統解決方案
“碾壓質量實時監控與分析系統”由硬體系統與軟體系統兩部分組成。 硬體系統包含：北斗基準站、北斗移動站、加速度感測與採集器、工業平板、無線網路等 組成，軟體系統包含：監控（中心）服務、車載終端系統、監控工作站以及碾壓施工過程管理平台等。
方案結構圖
系統解決方案結構圖
車載終端軟體—安裝在工業平板上，部署於碾壓設備司機操作室內。軟體與採集器硬體連線，支持3G網路傳輸，支持本地監控與數字儀表展示。提供司機登錄、碾壓任務下達、碾壓軌跡、振動狀態、覆蓋區域的實時跟蹤顯示與實時上傳等功能，並提供施工引導與碾壓速度、層厚超標等信息異常預警，輔助司機駕駛操控。
監控中心軟體—運行於施工現場監控中心的後台服務，由採集服務、歸檔服務、分發服務等組成，通過訊息匯流排連線，實現遠程監控、歸檔與信息實時分發，負責接收前端硬體傳送過來的數位訊號，進行轉換和初步處理後存儲。從大壩施工過程管理平台下載並管理工程屬性、設計參數（如：倉面控制點範圍等），為監控數據分析提供基礎。
監控工作站軟體—運行於施工現場或後方營地監控室內的集中、實時監控程式，通過與監控服務中心進行通訊，獲取監控中心實時採集的信息，通過網路實時監控一個或多個施工單元、一個或多個碾壓設備的運行狀態及質量指標，支持質量指標動態分析與評判、分析成果報告的自動生成與成果輸出，必要時發出預警信號或提示，指導動態糾偏，進而提高現場施工管理水平，保證施工質量。
碾壓質量分析平台—是與大壩施工過程管理平台相結合的綜合質量分析及成果發布平台，包括後台系統與前台系統，實現與監控中心的數據通訊，碾壓過程的綜合監控成果的動態分析，三維可視化查詢、歷史回溯與質量數據統計。
系統特點
關鍵指標採集與監測
持續、動態、高精度地追蹤測讀碾壓機械的運行軌跡、速度、振動狀態及激振力等數據信息，監控機械的運行狀態。
碾壓質量參數分析
實現碾壓遍數、壓實厚度、錯距、壓實後高程等信息的自動計算和統計；實現速度、振動狀態的時域分析及振動頻域分析。
壓實度分析
通過試驗建立壓實度與振動碾壓時二次諧振頻譜之間的關係，支持通過監測二次諧振頻譜推算壓實度值（CMV），連續評價碾壓施工質量，確保碾壓質量達標。
司機監控與指引
通過工業平板，實時顯示設備工作狀態；圖形化地展示預先設定的最佳碾壓軌跡，實時碾壓軌跡與碾壓覆蓋區域，引導碾壓車依照導航路線進行碾壓；了解實際碾壓狀況，避免漏碾或錯碾。
預報警
當運行速度、振動頻率、碾壓遍數等不達標時，系統自動向現場監理和施工人員傳送報警信息。
碾壓過程回放
鑒於所有的監控數據都歸檔儲存在後台資料庫中, 系統支持對已完成的碾壓過程進行回放, 作為施工效果的評價與後分析評價的依據，系統還支持在虛擬現實場景下的碾壓過程的三維顯示。
碾壓單元成果分析報告
根據不同的施工類型，設定需要分析的指標或參數；
對上述指標進行分項分析，依據技術標準，得出分項合格結論；
自定義報告模板，生成分析報告；
施工單元基本參數、碾壓設計參數、分析效果圖片、單項分析成果、分析結論。
綜合查詢與分析
碾壓施工進度查詢及動態形象展示；
各部位碾壓成果（各項指標達成情況）查詢與統計；
碾壓不達標情況統計（超速、層厚等）及趨勢分析。
