混凝土保溫養(yǎng)護(hù)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳潔杭 黎福成 譚海燕 崔如春

摘要：保溫養(yǎng)護(hù)是解決混凝土施工過程中裂縫問題的有效措施，由保溫養(yǎng)護(hù)的數(shù)據(jù)流程和功能操作分析，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用的混凝土保溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、異常數(shù)據(jù)上傳、監(jiān)測(cè)點(diǎn)管理、接收預(yù)警信息、施工任務(wù)分配、異常數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析等功能。經(jīng)過實(shí)例測(cè)試，移動(dòng)客戶端APP可以有效地實(shí)時(shí)記錄、上報(bào)異常數(shù)據(jù)、接收來(lái)自Web服務(wù)端的施工指導(dǎo)信息，較大提高了混凝土保溫養(yǎng)護(hù)的工作效率。

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；養(yǎng)護(hù)；系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP301 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）08-0037-03

1 背景

混凝土作為一種非均質(zhì)的脆性建筑材料， 其在施工過程中的應(yīng)用通常會(huì)受到很多不確定性因素的影響，容易產(chǎn)生裂縫[1]，這一問題對(duì)建筑工程安全和整體施工質(zhì)量均會(huì)造成不利的影響，這就需要做好養(yǎng)護(hù)控制工作。傳統(tǒng)方法均采用在混凝土中分層布置熱電偶，配合人工定點(diǎn)檢測(cè)混凝土的溫度，再派專人記錄、上報(bào)數(shù)據(jù)等工作[2]，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、成本高、處理不及時(shí)等缺陷。實(shí)時(shí)獲取混凝土的溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行信息化管理，是建筑工程的一個(gè)重要課題。本文針對(duì)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取的混凝土溫度等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)流程分析以及功能模塊分析，設(shè)計(jì)一個(gè)保溫養(yǎng)護(hù)信息系統(tǒng)，由施工現(xiàn)場(chǎng)施工員、質(zhì)監(jiān)員操作的移動(dòng)APP完成記錄、上報(bào)等，協(xié)同Web服務(wù)器的施工指導(dǎo)信息或預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土澆筑過程中保溫養(yǎng)護(hù)的信息化管理。

2 系統(tǒng)分析

2.1 數(shù)據(jù)流程分析

從混凝土保溫養(yǎng)護(hù)的數(shù)據(jù)流程分析，包含施工員、質(zhì)檢員、項(xiàng)目經(jīng)理三類用戶加入數(shù)據(jù)的管理工作。施工員隨時(shí)查看個(gè)人管轄區(qū)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將異常數(shù)據(jù)上報(bào)給質(zhì)檢員；質(zhì)檢員既可查看整個(gè)工地的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也可接收施工員上報(bào)的異常數(shù)據(jù)，還能上報(bào)異常數(shù)據(jù)給項(xiàng)目經(jīng)理；項(xiàng)目經(jīng)理接收異常數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行異常數(shù)據(jù)分析并下達(dá)處理的施工方案；質(zhì)檢員接收施工方案，給施工員分配施工任務(wù)處理異常，施工員接收任務(wù)并處理。此外，項(xiàng)目經(jīng)理也可對(duì)員工信息進(jìn)行管理。數(shù)據(jù)流程分析如圖1所示。

2.2 功能分析

從混凝土保溫養(yǎng)護(hù)的管理工作分析，需要完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、異常數(shù)據(jù)上傳、監(jiān)測(cè)點(diǎn)管理、接收預(yù)警信息、施工任務(wù)分配、異常數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、員工管理等功能。如圖2所示。

其中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示模塊監(jiān)測(cè)混凝土實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)；異常數(shù)據(jù)上傳模塊為施工員接收到異常數(shù)據(jù)的預(yù)警之后，將異常數(shù)據(jù)上報(bào)給質(zhì)檢員；接收預(yù)警命令模塊為質(zhì)檢員接收項(xiàng)目經(jīng)理、施工員接收質(zhì)檢員的命令；施工任務(wù)分配模塊為質(zhì)檢員給施工員分配施工任務(wù)；異常數(shù)據(jù)處理模塊為質(zhì)檢員分析并上傳異常數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理模塊為質(zhì)檢員查詢、記錄實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；監(jiān)測(cè)點(diǎn)管理模塊為質(zhì)檢員對(duì)施工員分配、調(diào)換檢測(cè)區(qū)域等管理；數(shù)據(jù)管理模塊為項(xiàng)目經(jīng)理查詢、排序歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析模塊為項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、圖標(biāo)分析；員工管理模塊對(duì)員工信息進(jìn)行增加、刪除、修改、查詢等。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

混凝土澆筑的溫度管理系統(tǒng)架構(gòu)劃分為三層，包括施工現(xiàn)場(chǎng)操作層、指揮中心監(jiān)控層和云數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)層，如圖3所示。施工現(xiàn)場(chǎng)操作層面向移動(dòng)客戶端，指揮中心監(jiān)控層面向PC客戶端，云數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)層面向開放的云服務(wù)器。移動(dòng)客戶端APP的UI界面設(shè)計(jì)將采用原生的前端框架MUI，應(yīng)用DIV模擬下拉回彈動(dòng)畫、列表控件觸發(fā)操作菜單等方法；PC客戶端采用JS框架Jquery作為與后臺(tái)交互的語(yǔ)言，應(yīng)用servlet技術(shù)，把各個(gè)用戶請(qǐng)求激活成單個(gè)程序中的一個(gè)線程，實(shí)現(xiàn)Web的應(yīng)用程序；應(yīng)用 SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)和Tomcat技術(shù)，在福佳申請(qǐng)一個(gè)免費(fèi)空間，實(shí)現(xiàn)對(duì)云數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，同時(shí)滿足APP端和Web端同步訪問的數(shù)據(jù)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)傳輸、備份回檔和數(shù)據(jù)監(jiān)控能力，消除了軟硬件的重復(fù)配置。

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

混凝土澆筑的保溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)主要有3個(gè)表，包括監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)表、任務(wù)分配表、通訊信息表，如表1、表2、表3所示。

1）監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)表用于養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的記錄、處理方案等，包括id監(jiān)控區(qū)域數(shù)據(jù)編號(hào)、 T_time監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)錄入時(shí)間、temperature監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)溫度、humidity監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)濕度、alertInfo監(jiān)測(cè)點(diǎn)預(yù)警信息、teaInfo監(jiān)測(cè)點(diǎn)處理信息、isReadAlert是否已讀、isReadTea是否已讀、inspector質(zhì)檢員姓名、isSubmit是否上報(bào)、state數(shù)據(jù)狀態(tài)（0異常/1正常）等數(shù)據(jù)項(xiàng)字段。

2）任務(wù)分配表用于存儲(chǔ)分配處理異常數(shù)據(jù)任務(wù)時(shí)數(shù)據(jù)，包括id監(jiān)控區(qū)域數(shù)據(jù)編號(hào)、workplace監(jiān)測(cè)區(qū)域名稱、principal_id施工員編號(hào)、task任務(wù)編號(hào)（也可計(jì)數(shù)）、img施工員頭像圖片所在路徑、motto信息備注、workgroup 所在工作組、inspector質(zhì)檢員姓名等數(shù)據(jù)項(xiàng)字段。

3）通訊信息表用于保存網(wǎng)絡(luò)用戶之間交互通信時(shí)的信息，包括id通訊信息編號(hào)，C_time消息發(fā)送時(shí)間、info信息內(nèi)容、title信息標(biāo)題、sign信息類型的標(biāo)志（0代表報(bào)警信息，1代表待處理信息）、workgroup 所在工作組、isRead信息是否已讀、userId接收人的id、sendId 發(fā)送人的id、isSubmit信息是否已提交、doTime操作時(shí)間等數(shù)據(jù)項(xiàng)字段。

4 實(shí)例測(cè)試

保溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)包括3個(gè)部分，即施工員APP、質(zhì)檢員APP、項(xiàng)目經(jīng)理Web程序?qū)崿F(xiàn)如圖4（a）、圖4（b）、圖4（c）所示。我們對(duì)3個(gè)部分的界面、數(shù)據(jù)庫(kù)更新、APP程序升級(jí)等分別進(jìn)行實(shí)例測(cè)試，結(jié)果如下：

1）施工員APP、質(zhì)檢員APP的界面測(cè)試，系統(tǒng)的各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行回顯、組件上的字體、圖表、布局較合理，大小合適、窗口切換、移動(dòng)都正常，系統(tǒng)只適合在Android手機(jī)使用，暫時(shí)不適用IOS系統(tǒng)。項(xiàng)目經(jīng)理Web程序可在谷歌瀏覽器、IE9以上瀏覽器、360安全瀏覽器5.0以上進(jìn)行測(cè)試，均能運(yùn)行正常。

2）應(yīng)用SQL SERVER 2008的數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的更新測(cè)試，如使用JDBC技術(shù)的SQL語(yǔ)句建立連接、發(fā)送、接收等，可以在施工員APP、質(zhì)檢員APP、項(xiàng)目經(jīng)理Web程序的界面有數(shù)據(jù)更新的結(jié)果。

3）將更新好的程序打包成移動(dòng)APP資源升級(jí)包，然后將它上傳到云數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，當(dāng)在施工員APP或質(zhì)檢員APP客戶端點(diǎn)擊檢查更新時(shí)，會(huì)提示是否更新，若選擇更新，則可以從服務(wù)器下載升級(jí)包，實(shí)現(xiàn)APP程序升級(jí)的測(cè)試，

在測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)，如果上傳的圖片選擇像素大，圖片更換的時(shí)間就會(huì)長(zhǎng)，影響上傳的效率。如果將圖片壓縮，并轉(zhuǎn)成base64編碼（字符串），然后再上傳。測(cè)試結(jié)果表明，降低上傳的圖片的像素，可以減少上傳操作所耗費(fèi)的時(shí)間。

5 結(jié)束語(yǔ)

為解決混凝土保溫養(yǎng)護(hù)措施存在人工成本高、效率低等問題，研制出一個(gè)可以用手機(jī)APP無(wú)線管理的混凝土保溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)。實(shí)例測(cè)試表明，保溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)能夠幫助施工員、質(zhì)檢員和項(xiàng)目經(jīng)理較好地處理異常溫度帶來(lái)的裂縫問題，在安全生產(chǎn)和工作效率上有著較大突破。但是，對(duì)于實(shí)時(shí)的溫度等數(shù)據(jù)的提取，APP應(yīng)用程序與物聯(lián)網(wǎng)接口技術(shù)等有待進(jìn)一步的探索，系統(tǒng)性能也需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭巧林. 建筑施工中混凝土裂縫控制技術(shù)的研究[J]. 居業(yè)， 2018（11）： 98-99.

[2] 張建華. 大體積混凝土施工溫度控制研究[J]. 江西建材， 2014， 21（150）： 98.

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