公路工程建设过程信息化建设探析

公路工程建设过程信息化建设探析

王德印任均华徐现田

（临沂市公路事业发展中心山东临沂276001）

摘要：随着“交通强国”战略的发布，公路工程建设过程中的信息化建设也是大势所趋，必将是未来主要的管理手段。本文根据国内信息化发展实际，以“智慧工地”为突破口，以物联网、无线传输、传感器等技术为支撑，完成了沥青、水稳、混凝土、试验、安全、环保、形象进度七大模块建设，实现了施工全过程的数据实时采集、关联应用、实时预警、质量溯源、过程控制的管理目标。

关键词：公路工程信息化过程控制

1前言

2012年，交通运输部提出“五化”——“发展理念人本化、项目管理专业化、工程施工标准化、管理手段信息化、日常管理精细化”的管理理念。山东省交通运输厅公路局也积极推行了信息化管理的探索，主要进行了网上计量支付、重点项目的管理系统、现场监控等管理措施的实践，取得了一定的成果。

2017年1月，交通运输部在《关于推进智慧交通发展行动计划（2017-2020年）》中也提出在基础设施建设中深化BIM应用、提升路网的建管养智能化水平。

2017年10月，十九大报告提出加快建设创新型国家，建设质量强国、交通强国，这为交通部门提出了更高的要求，必将全方位促进公路事业发展。

2017年12月，全国交通运输工作会议，提出建设交通强国构筑“四梁八柱”：推动交通基础设施数字化、网联化、智能化发展，加快建设和形成装备与设施协同的数字化交通基础设施。对2018年的工作部署：大力推进北斗系统、建筑信息模型（BIM）等技术应用等；深入开展国家交通控制网、智慧公路、智慧港口、智慧物流、交通旅游大数据等智慧交通试点示范。

2018年2月，山东省全面展开新旧动能转换重大工程动员大会，会上刘家义书记提出：提升交通运输基础设施保障力……这集群那集群，交通跟不上难成群。3月，全省交通运输系统全面展开新旧动能转换工作会议，会议决定通过5-10年的努力，打造高品质的交通基础设施网、高端化的智慧交通网、高效率的运输服务网，推动山东省由交通大省向交通强省迈进，实施“交通强国山东示范区”建设。并制定《交通强国山东示范区建设工作方案》《交通强省建设纲要》。

因此，信息化是当前以及今后一段时间内公路部门的一项重要工作，必然的发展趋势。它带来的也必将是管理方式、工作习惯的全新改变。所以我们必须跟上这个时代潮流，早动手，占先机，甚至可以实现工程建设管理以及养护管理的弯道超车、跨越式发展，走在行业的前列。

2国内信息化建设发展状况

目前国内公路工程信息化建设主要有以下几个方面：

一是BIM的探索应用，这项技术目前主要是几家技术实力较强的科研院所在研发应用，应用实例主要是以大型、复杂桥隧工程应用为主。但是成本较高，开发周期较长。

二是项目管理系统，偏重于工程管理OA办公应用、合同管理、信用评价、设计变更、计量支付等内容模块，这项应用有很多公司在开发，市场上也已经有较为成熟的案例，成本交为合理，缺点是对施工过程中的技术指标监控功能偏弱。

三是安装视频监控，在拌合站、大型桥梁等施工现场安装视频监控，并利用无人机航拍及大型施工现场的延时拍摄技术为主。对施工现场的施工组织有一定的监控作用，实际使用利用率不高，建设成本适中。缺点是对施工过程的技术指标控制和形象进度可视化技术方面较弱。部分单位在施工过程的技术指标控制和形象进度可视化技术方面较弱。

四路政管理系统，部分省市利用视频监控实现对国省道干线的日常管养、路政巡查流程闭合和视频监管，部分省市公路部门还与交通管理部门的监控系统联合，实现信息共享。这个系统极大的提高了路政巡查的效率和准确度，对建设过程的监控缺失，而且初期建设成本高昂，需要省一级公路管理部门集中统一规划建设。

五是“智慧工地”模块。有个别单位尝试应用传感器、GPS定位、物联网技术，对沥青混合料的拌合、运输做到过程监控，能对拌合过程中出现的异常进行记录、报警。应当说这个系统初步具有了过程控制的技术雏形及思路，需要进一步优化、拓展功能模块，但初期建设成本较高。

3信息一体化建设实例

临沂市公路事业发展中心在2015年开始在部分普通国省道新改建项目的拌合站、试验室、预制厂、大中桥施工现场等关键部位安装视频监控，在质量、安全、环保等的现场施工组织情况的监管方面取得了较好的效果。对技术及施工人员起到震慑和监督作用，督促他们规范操作。但是视频监控缺点是只可远观，比如无法详细了解拌合站配合比情况，以及摊铺温度、速度、压实遍数、压实速度等对质量有重要影响的技术指标的监控，对试验室原始数据是否人为调整等缺乏有效监控手段。

因此，实现施工过程技术指标的监控成为迫切需要。

信息一体化平台建设分三步走，近期、中期、长期。

长期目标：5年时间，建设一个涵盖公路建设、日常养护、运营管理的综合性管理平台，全面推进临沂公路信息化管理的进程，规范临沂市公路信息化建设的标准化，形成顶层设计和统一指导模式。

中期目标：3-4年时间，完善公路建设子系统，建设涵盖设计、施工、办公、计量支付等内容的系统平台。同时，深度开发应用BIM技术，形象进度实现三维动态显示，并在此基础上实现计量支付的自动关联。

近期目标：2年时间，依托G206线半程至神山段改建工程，对施工过程中的质量、安全、环保实现监控，包含沥青、水稳、混凝土、试验、视频监控、环境监测、形象进度七大模块。2017年模块建设已经完成，并于2018年进一步优化完善，系统的易用性和功能模块更加丰富。山东省交通运输厅公路局于2017年11月在临沂召开全省现场会，对该系统的研发应用情况进行了调研推介。

该系统主要有以下技术特点：以物联网、大数据、云服务器、无线传输、传感器等技术为支撑，做到进度管理形象化、质量控制信息化、安全环保可视化。

系统功能特点有：1、实现数据实时采集，即时上传，反应迅速。2、实现关联应用，对混凝土生产、运输、浇筑以及试验室混凝土试件的试验数据能自动关联。3、实现预警管理，对拌合站配合比超出设定阈值的，能及时以短信、微信等方式通知技术、监理、管理人员，做到及时预警，及时处理。4、实现质量溯源，对沥青拌和站每盘混合料的生产时间及配合比情况、由哪辆车运输、摊铺位置、碾压情况等信息全程记录，可以实现质量追溯。5、实现过程控制，利用物联网技术，可以实现拌合、运输、摊铺、碾压各道工序的全程实时监控，进一步规范施工操作，减少人为因素对施工质量的影响，同时根据实时监控情况，可以及时加强施工调度和施工组织优化，减少施工变异性，实现过程控制、质量追溯。

为确保智能管理平台的推广应用，切实发挥质量、安全、环保的管控作用，应采取各项措施予以推广应用。一是制定信息化一体平台使用手册、信息化管控技术应用指南，确保平台建设有了统一的技术标准，便于推广应用，规范操作。制定信息化一体平台实施办法，规定凡在平台应用范围、实施步骤、建设内容及标准，形成规范性文件，便于推广应用。

信息一体化平台投入使用以来，在工程质量、安全生产、环境保护等方面的发挥了有效监管作用，促进了公路工程新改建工程建设监管水平的提高。而且，利用平台，增加了项目法人对建设项目管理的便捷性和准确度，避免了施工单位数据造假的可能性，并减少了人为干预拌合过程的易发生质量隐患事件的发生。

4展望和建议

（1）利用信息化技术，可以实现混合料拌合、运输、摊铺（浇筑）、碾压各道工序的全程实时监控，实现沥青原材料的进场快速准确检测，实现试验数据的实时收集评定，进一步规范施工、试验操作，减少人为因素对工程质量的影响，同时根据实时监控情况，可以及时加强施工调度和施工组织优化，减少施工变异性，实现过程控制、质量追溯。

（2）信息化只是工程管理的一种手段、工具和措施，不能完全代替人的作用，是人的管理效用的补充和加强。

（3）对路基工程的质量管控技术以及BIM的模块化、低成本化需要进一步研究。

（4）国家应尽快制定公路工程信息化建设的标准、规范性文件，便于各单位在统一框架下开发完善信息化系统，实现互联互通，避免因标准不统一而造成的浪费。

机械制造自动化技术及其发展趋势

德州泰达立式车床制造有限公司耿波山东德州253500

摘要：随着我国新时期的改革与开放，经济与科学技术取得了前所未有的突飞猛进，工业制造业也日益蓬勃发展起来，在这经济与技术逐步实现高效化、现代化的时代背景下，机械制造及其自动化技术也面临新的挑战，要不断地融合现代化新技术，要与时俱进不断改革创新，从传统的手工操作向智能化、信息化、自动化转变，在发挥自身优势的同时不断的推动机械制造及其自动化技术的革新，本文重点分析了机械制造及其自动化技术的优势及未来的发展趋势。

关键词：机械制造自动化；应用；发展趋势

引言

机械设计制造及其自动化是基于传统机械制造技术演变而来的，把机械、计算机技术、动力技术，微电子技术、信息技术和软件编程等先进技术结合起来，最大限度地实现高性能，低能耗，高可靠性的目标，使整个系统的功能得到优化。相对于传统的机械设计与制造技术而言，机械设计制造及其自动化不仅可以大大提高机械设备的整体性能，而且还可以使机器进入一个前所未有的智能化和个性化的时代，满足人们生产、生活的需要，提高经济效益和社会效益，对人类社会的发展有着极其重要的作用。

1自动化技术在机械制造业中的应用分析

1.1信息系统的自动化技术

首先，信息化系统在走动化技术运用最广的即为辅助工业设计。计算机是整个机械自动化与信息技术的重要辅助手段，通过信息化技术能够进一步完善工业的流程，并且促使工业生产质量不断提升。目前运用范围最广的即为CAPP技术，其基本功能为：预先在计算机之中设置相应的信息内容，确保通过程序将工艺流程以及工艺选择，并智能化判断不同的加工工具。同时，不仅能够准确进行工艺制造，还可以同步进行成本规划，进而将相关的合同成本充分拟定，保证利益双方的效益。在传统的机械制造领域，通过上述的方法能够极大程度上降低人力成本的支出，同时有效提高了运作的整体效率，也为工艺的推进稳定性提供了坚实的保障，为后续开发利用新兴基础奠定了殷实的基础。其次是计算机集成系统，可以帮助机械制造系统形成集约化的发展，增加各个环节之间相互渗透的职能和作用。同时，在人力的指导之下，将图纸信息和各种资源数据进行采集和加工，避免重复劳动所带来的时间消耗问题，从而保障产品的设计工艺和生产效率。

1.2自动化物资供输、生产系统

自动化物资供输系统是机械自动化系统中的一个重要部分，在该系统中，我们通过计算机软件的强大控制功能实现对生产原料量的自动化控制及自动化传输工作。在整个系统中自动化控制软件是核心，其通过预先编号的程序运行，进而完成预期的动作指令，所产生的动作指令通过具体的传输设备实现。这种自动化的物资供输系统不仅实现了材料运输过程的自动化，而且还可以对运输量、运输效率进行自动化的控制，系统的自动化程度较高。

生产系统是机械产品生产的核心部分，自动化生产系统也是整个自动化生产系统的核心。自动化生产系统也是由计算机软件控制的，通过编好的软件进行控制，通过发出特定程序语言，使整个系统按设计的流程自动运转，系统可以将输送来的原材料自动识别，在通过自动化组装设备对原材料进行组装，组装设备也是由微型计算机软件控制，设备按照设计的操作进行工作。这种自动化的生产系统可以极大的提高生产效率，减少了人工，节省了人力，而且自动化的生产系统可以减少因人工误差引起的产品质量问题，实现全面的高效生产。

1.3自动化检测系统

与机械自动化制造的其他具体技术相比，自动化的检测技术是一项最复杂的、技术水平最高的技术。自动检测技术所完成的操作是在产品生产后期的，针对一些有具体要求的机械产品的生产的最后一个环节。随着现代社会的发展，我们对于机械设备性能的要求越来越高，有时会对机械设备的生产提出一些具体的要求，这些产品一般性能复杂，往往采用了一些新型的材料，所以这类产品在后期人工检测时的难度加大，所以我们就可以应用自动化的技术，利用计算机自动化软件进行操作，实现自动化的检测，尤其是针对一些高精度的产品，自动化检测可以实现高精度的检测，进而确保产品的质量和性能。

2机械制造自动化技术的发展趋势研究

2.1数字化

数字化是整个机械自动化技术的使用核心，能够同时集成包括技术、电子信息以及管理工作为一体，使得制造技术进一步迎来自动化的高效生产。针对目前现代化的生产流水线而言，为了更好控制参数的数据，大多都是以数字信号的方式呈现。因此，为了更好迎合制造型企业的需求，就需要相关的部门尽快将传统的信息表达方式逐步转化成为数字化信息，确保搭配自动化技术的使用，助力企业内部更快运作。尤其是在目前中国制造不断走出国门的情况下，为了实现更快更好地发展，进行数字化转变是你每一个制造业企业所必须完成的任务，只有统一化地数字处理，才能确保生产流程能够得到每一个国家的认可。

3.2集成化

从长远角度来看，高度集成化是当前制造业自动化技术的又一发展主要方向。尽管目前机械制造的自动化技术已经相对较为成熟，但为了进一步提升相应的制造效果，相关的工作人员首要任务是持续就自动化技术展开研究分析，力求将整个流水线进行科学化整合，才能保证未来制造系统更快、更好发展，产出更大的经济效益。同时，相关的技术人员还能够将系统做好完善的模块化，能够使得生产流水线不再仅适用于某一个具体的产品，而是在企业中能够具体通用于各个产品，使得企业能够快速转化自己的产品输出，实时根据国家社会的需求以及想法，进行自动化的产品运作。由此可以预见的是，未来在机械制造的自动化领域，高度集成是其发展的必然方向。

3.3智能化

目前我国的机械制造已经能够达到自动化生产的效果，但从整体上看目前机械制造的智能化程度远远不足，尤其是在“人机互动”上相对较为匮乏，因此加强机械制造的适应能力是目前智能化制造的关键。可以预见，为了能够自主判断生产线情况，并及时做出相应调整的流水线生产，将逐步取代原有的生产作业方式。从本质上来看，智能化的制造技术是结合了自动化生产与集约化管理的模式之中，最终任何流水线都会有一个专属的处理终端，能够动态化地对整个生产情况做出分析与判断，并根据预先设置的程序进行相应的微调整与优化。与此同时，系统还能够对本流水线在生产过程中所使用的工艺、技术等进行信息采集，为后续其他的制造工作奠定良好的基础，实现可持续化的发展。

结束语：

机械制造与自动化技术的发展是机械制造企业的发展关键，随着现代化科学技术的发展，各个企业之间的竞争已经逐渐变为核心技术之间的竞争，各大企业要想在激烈的市场竞争中处于一个领先的位置，就必须要大力发展自动化制造技术，使其朝着集成化、智能化、虚拟化的方向发展。

参考文献：

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