智慧化拌合站管理系统在高速公路工程中的应用与优势分析

智慧化拌合站管理系统在高速公路工程中的应用与优势分析

张朝波

中建铁路投资建设集团有限公司 重庆市 404041

摘要：高速公路项目一般由于地理位置限制，规划线路附近几乎无商混站，或者是商混站距离过远，若采用商品混凝土，则运距过大，高峰期不能满足现场混凝土调配且成本高，故大多采用自建混凝土拌合站供应全线混凝土。自建拌合站管理也随之成为高速公路项目的一个重要组成部分。传统混凝土管理模式存在电话调配效率较低、混凝土浇筑溯源困难等问题，混凝土浇筑数据无法直观体现，混凝土还存在诸多浪费现象，主体结构质量控制困难等现象，除了现场生产浇筑外，混凝土试验配合比控制、材料含水率检测都不易于实时控制，材料验收数据不直观等问题。因此，采用新型管理运营模式以解决上述问题具有必要性，使用智能管理系统控制自建拌合站混凝土施工，可以在保证施工质量、材料溯源方便的同时，系统后台数据库同时有利于进行成本分析，智能拌合站系统管理方式是高速项目的现场生产管理模式的一大进步。

关键词：拌合站；智能系统；生产管理；

一、绪论

1.1 研究背景

混凝土拌合站对于公路工程项目建设的顺利进行有着重要的意义，是否能够对混凝土拌合站进行高效、科学的管理，提高管理水平，是高速公路项目质量控制和成本控制的关键。拌合站高效、高质量运营模式为公路建设提供充足的高质量混凝土的同时，还影响着一个工程建设项目的质量、进度、成本等。对于基建工程领域的施工总承包单位而言，在项目施工过程中能否管控好混凝土是事关项目成败与否的核心问题。因此，对于企业和项目而言，基建工程自建混凝土拌合站的数字化转型并非锦上添花，而是关乎项目盈利和成败。当前需要解决的核心问题就是如何实现混凝土施工全流程的快速感知、敏捷响应、便捷调度、智能预警等，在面对工程施工过程中的各种不确定性、各类需求和痛点时，能否有效解决，能否为企业和项目提供策略优化和全局智能解决方案，会直接影响公路工程项目的质量和进度。智能拌合站系统如果兼具高效、高质量的特性，则会对基础设施项目带来巨大变革，可以对项目质量、成本、工期控制等控制带正面作用。

1.2 国内外应用现状

远至定南高速公路项目通过总结国内在建内项目对混凝土拌合站的监控模式与方法。在全线推行了混凝土拌合站动态质量监控系统。通过混凝土生产过程对各种材料和数据的实时监控、分析，实现了混凝土生产过程的智能、实时和动态监管的目的，保证了项目混凝土的生产质量。该项目通过采用新的信息化技术手段，实现了混凝土拌合站实时动态和智能化管理，对混凝土拌合站设计、施工和生产配合比的实时比对、误差分析、预警报警和材料用量分类统计、分析等功能，通过应用该技术提升了项目建设的管理水平和工作质量，达到良好的效果。

1.3 研究目的及意义

拌合站智能化管理系统的应用，可以进行配合比的设定、施工配合比下达、混凝土生产过程的监控，以及混凝土浇筑部位、用量的监控，从源头上把控混凝土生产、浇筑。同时利用数据库收集混凝土用量实现材料用量智能统计，快速实现产能成本分析，材料预警等功能，实现混凝土质量全过程监控。

二、拌合站系统

2.1 传统管理模式缺点

由于传统系统不具备实时监控功能，混凝土的生产、运输、使用环节信息不畅通。目前混凝土行业生产、运输、使用环节信息交流不畅通，导致搅拌站和工地沟通效率低，工地不清楚订单的车辆状态和执行状态。生产调度管理不科学，随意性大、车辆使用不合理，造成工地压车以及工地满意率低的现象，同时导致了混凝土质量不稳定。各环节的工序、人员、设备关联性不高，造成效率低下，人员、材料、设备浪费。

2.2 智能拌合站系统

2.2.1 系统效果

2.2.1.1 原材验收

物资管理人员提出验收计划、在各部门人员验收之后完成入库原材料等级，记录入库原材重量。

2.2.1.2 配合比、含水率更新

试验配合比以及原材料含水率检验完成之后实时录入系统，系统上所有管理人员可以根据最新信息选择最佳配合比，完成现场混凝土生产任务

2.2.1.3 浇筑生产任务

现场管理人员发起浇筑令，调度人员申请配合比，试验员确定施工配合比并由试验主任审核，调度员进行生产排期，站长审批公示。

2.2.1.4 拌合站智能生产

利用数字化改造手段，将智慧拌合站管理系统的数据库与工控系统中间库使用SQL网络版数据库进行对接。根据搅拌机组的厂家不同和工控系统的版本不同，进行对接调整，能够使得智慧拌合站管理系统直接读取搅拌机组的混凝土生产操作信息，实现生产实时监控，完善生产阶段的质量监督监控手段。

2.2.1.5 智能化运输

司机接受浇筑任务到达指定机组运输混凝土，凝土运输过程中若遇到异常情况，司机可上报车辆异常信息，预计处理时间，现场照片。通知现场管理人员和调度员，可由调度员进行调度处理，包括：转料、转场、回厂等方式。运输监控车辆的实时定位和历史轨迹。罐车运输到达指定位置后，由施工员通过移动端签收，试验员现场取样试验，质量合格可签收，质量不合格可拒收处理。拒收后由站长或调度员选择废弃或回收处理方式。如若现场存在某处浇筑存在余料未完全使用，现场人员根据车辆定位调配至同标号混凝土部位浇筑，以免造成浪费。

2.2.1.6 尾盘余料处理

管理人员临时补方上报调度员，调度员安排生产和运输车辆，操作员进行混凝土生产，生产完成后交由司机执行运输任务。尾盘余料由施工员上报处理选择，本工区内的由其自行决策处理，本工区外的由调度员处理。处理方式由调拨主体浇筑、调拨临建浇筑、回收利用、废弃。尾盘余料处理决策提交系统后，由系统通知对应司机执行运输任务。

2.2.2 系统优点

（一）统筹生产

经过智能拌合站系统的统筹作用，混凝土从生产、运输到浇筑全面协调、构成完整一体化的体系，各个施工环节之间通过该系统进行有机连通，实现各个环节的智能化。

（二）数据收集以及预警

系统根据各个板块实时更新，对材料余量具有预警作用，若拌合站罐体材料不足，传感器发出警报，提醒管理人员及时提出材料补充计划，系统数据库实时记录现场材料以用量，便于施工生产产能分析、成本分析等。

（三）溯源明确

现场生产每一条浇筑令具体到部位，混凝土用量具有追溯性，保证现场混凝土浇筑质量的同时，使混凝土方量得到严格控制。

（四）绿色环保

同时可以响应政府绿色生产政策、倡导环境友好型施工，绿色生产同时也是影响搅拌站工作效率的因素之一。在智能拌合站系统的管理模式之下，拌合站除尘管理、剩余混凝土可以及时调配、减少混凝土浪费、同时还能回收管理施工废水，相比传统模式具备环保性。

三、存在的问题以及对策

（一）系统兼容问题

工地智能系统可能涉及多个板块、多个系统原本存在的数据库相互之间兼容性较差，对接过程中可能出现数据不同步或者数据丢失等问题，若需要建立完善的拌合站系统需要对所有系统进行统一整合，不能出现多个厂家的多个数据库。需要建立一个统一商家的数据储存模式，这样各个模块间的互相交互才不容易出现数据偏差，才能避免因为数据不同步导致生产混乱，从而产生负面影响。

（二）网络限制问题

基础设施项目如果处于地域想对偏僻，该区域网络条件是系统运营实施的一大限制因素，所以若采用该系统对网络要求较高，需要尽可能全覆盖局域网，或者选用手机信号较好的网络运营商，这样才能实时流畅运营该智能管理系统，确保及时有效得收到该系统的消息提醒，以免对生产过程产生负面影响。

四、结语

本系统在本项目从开发到正式运行，前期不断解决现场遇到的诸多问题，正式投入使用后使现场施工全面规范化与流程化，减少资源浪费，该系统对现场生产统筹具有很大作用，同时有助于对后台数据分析等。成本控制材料溯源明确，智能化系统在高速自建拌合站系统中具有巨大应用前景。