混凝土保溫養護信息系統的設計與實現

陳潔杭 黎福成 譚海燕 崔如春

摘要：保溫養護是解決混凝土施工過程中裂縫問題的有效措施，由保溫養護的數據流程和功能操作分析，設計一個實用的混凝土保溫養護系統，實現實時數據顯示、異常數據上傳、監測點管理、接收預警信息、施工任務分配、異常數據處理、數據管理、數據分析等功能。經過實例測試，移動客戶端APP可以有效地實時記錄、上報異常數據、接收來自Web服務端的施工指導信息，較大提高了混凝土保溫養護的工作效率。

關鍵詞：混凝土；裂縫；養護；系統

中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）08-0037-03

1 背景

混凝土作為一種非均質的脆性建筑材料， 其在施工過程中的應用通常會受到很多不確定性因素的影響，容易產生裂縫[1]，這一問題對建筑工程安全和整體施工質量均會造成不利的影響，這就需要做好養護控制工作。傳統方法均采用在混凝土中分層布置熱電偶，配合人工定點檢測混凝土的溫度，再派專人記錄、上報數據等工作[2]，存在勞動強度大、效率低、成本高、處理不及時等缺陷。實時獲取混凝土的溫度數據并進行信息化管理，是建筑工程的一個重要課題。本文針對采用物聯網技術獲取的混凝土溫度等實時數據，通過數據流程分析以及功能模塊分析，設計一個保溫養護信息系統，由施工現場施工員、質監員操作的移動APP完成記錄、上報等，協同Web服務器的施工指導信息或預警信息，實現對混凝土澆筑過程中保溫養護的信息化管理。

2 系統分析

2.1 數據流程分析

從混凝土保溫養護的數據流程分析，包含施工員、質檢員、項目經理三類用戶加入數據的管理工作。施工員隨時查看個人管轄區的實時數據，將異常數據上報給質檢員；質檢員既可查看整個工地的實時數據，也可接收施工員上報的異常數據，還能上報異常數據給項目經理；項目經理接收異常數據信息，進行異常數據分析并下達處理的施工方案；質檢員接收施工方案，給施工員分配施工任務處理異常，施工員接收任務并處理。此外，項目經理也可對員工信息進行管理。數據流程分析如圖1所示。

2.2 功能分析

從混凝土保溫養護的管理工作分析，需要完成實時數據顯示、異常數據上傳、監測點管理、接收預警信息、施工任務分配、異常數據處理、實時數據處理、數據管理、數據分析、員工管理等功能。如圖2所示。

其中，實時數據顯示模塊監測混凝土實時溫度數據；異常數據上傳模塊為施工員接收到異常數據的預警之后，將異常數據上報給質檢員；接收預警命令模塊為質檢員接收項目經理、施工員接收質檢員的命令；施工任務分配模塊為質檢員給施工員分配施工任務；異常數據處理模塊為質檢員分析并上傳異常數據；實時數據處理模塊為質檢員查詢、記錄實時數據；監測點管理模塊為質檢員對施工員分配、調換檢測區域等管理；數據管理模塊為項目經理查詢、排序歷史數據、實時數據、異常數據；數據分析模塊為項目經理進行數據統計、圖標分析；員工管理模塊對員工信息進行增加、刪除、修改、查詢等。

3 系統設計

3.1 系統架構設計

混凝土澆筑的溫度管理系統架構劃分為三層，包括施工現場操作層、指揮中心監控層和云數據庫服務層，如圖3所示。施工現場操作層面向移動客戶端，指揮中心監控層面向PC客戶端，云數據庫服務層面向開放的云服務器。移動客戶端APP的UI界面設計將采用原生的前端框架MUI，應用DIV模擬下拉回彈動畫、列表控件觸發操作菜單等方法；PC客戶端采用JS框架Jquery作為與后臺交互的語言，應用servlet技術，把各個用戶請求激活成單個程序中的一個線程，實現Web的應用程序；應用 SQL server數據庫和Tomcat技術，在福佳申請一個免費空間，實現對云數據庫的管理，同時滿足APP端和Web端同步訪問的數據，增強數據庫的數據傳輸、備份回檔和數據監控能力，消除了軟硬件的重復配置。

3.2 數據庫設計

混凝土澆筑的保溫養護系統的數據庫主要有3個表，包括監控數據表、任務分配表、通訊信息表，如表1、表2、表3所示。

1）監控數據表用于養護系統數據的記錄、處理方案等，包括id監控區域數據編號、 T_time監控數據錄入時間、temperature監測點實時溫度、humidity監測點實時濕度、alertInfo監測點預警信息、teaInfo監測點處理信息、isReadAlert是否已讀、isReadTea是否已讀、inspector質檢員姓名、isSubmit是否上報、state數據狀態（0異常/1正常）等數據項字段。

2）任務分配表用于存儲分配處理異常數據任務時數據，包括id監控區域數據編號、workplace監測區域名稱、principal_id施工員編號、task任務編號（也可計數）、img施工員頭像圖片所在路徑、motto信息備注、workgroup 所在工作組、inspector質檢員姓名等數據項字段。

3）通訊信息表用于保存網絡用戶之間交互通信時的信息，包括id通訊信息編號，C_time消息發送時間、info信息內容、title信息標題、sign信息類型的標志（0代表報警信息，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 發送人的id、isSubmit信息是否已提交、doTime操作時間等數據項字段。

4 實例測試

保溫養護系統包括3個部分，即施工員APP、質檢員APP、項目經理Web程序實現如圖4（a）、圖4（b）、圖4（c）所示。我們對3個部分的界面、數據庫更新、APP程序升級等分別進行實例測試，結果如下：

1）施工員APP、質檢員APP的界面測試，系統的各個數據項的數據能夠進行回顯、組件上的字體、圖表、布局較合理，大小合適、窗口切換、移動都正常，系統只適合在Android手機使用，暫時不適用IOS系統。項目經理Web程序可在谷歌瀏覽器、IE9以上瀏覽器、360安全瀏覽器5.0以上進行測試，均能運行正常。

2）應用SQL SERVER 2008的數據庫建立數據存儲平臺進行數據庫的更新測試，如使用JDBC技術的SQL語句建立連接、發送、接收等，可以在施工員APP、質檢員APP、項目經理Web程序的界面有數據更新的結果。

3）將更新好的程序打包成移動APP資源升級包，然后將它上傳到云數據庫服務器上，當在施工員APP或質檢員APP客戶端點擊檢查更新時，會提示是否更新，若選擇更新，則可以從服務器下載升級包，實現APP程序升級的測試，

在測試過程中發現，如果上傳的圖片選擇像素大，圖片更換的時間就會長，影響上傳的效率。如果將圖片壓縮，并轉成base64編碼（字符串），然后再上傳。測試結果表明，降低上傳的圖片的像素，可以減少上傳操作所耗費的時間。

5 結束語

為解決混凝土保溫養護措施存在人工成本高、效率低等問題，研制出一個可以用手機APP無線管理的混凝土保溫養護系統。實例測試表明，保溫養護系統能夠幫助施工員、質檢員和項目經理較好地處理異常溫度帶來的裂縫問題，在安全生產和工作效率上有著較大突破。但是，對于實時的溫度等數據的提取，APP應用程序與物聯網接口技術等有待進一步的探索，系統性能也需要進一步改進和完善。

參考文獻：

[1] 郭巧林. 建筑施工中混凝土裂縫控制技術的研究[J]. 居業， 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.

【通聯編輯：謝媛媛】