基于云计算和物联网的高速公路建设管理信息化

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立预测、预警机制，主动进行事件处置，实现由被动方式到主动 方式，由事后处理到事前预知，创新发展，达到科学决策、精细 及时的高速公路施工管理新境界。
５、无缝管理
实行“无缝管理”，依托信息技术，建立真正能够运筹于帷 幄之中的信息“千里眼”项目管理系统。
系统构成 方案特点
智慧高速公路信息化建设系统包合以下４个子系统：施工机 本方案实现对高速公路施工现场实时的全方位、立体化、多 层次、精细化监管，重点环节和关键路段ｆ掏重点监控，及时发现 械作业状态远程监控系统、关键施工现场视频监控系统、设备工 作数据远程监控系统、ＰＤＡ与２Ｄ质量管理系统。其系统总体拓扑
两部分组成，其中下位机由传感器、数据采集通讯模块组成。传 感器采用开关量输出型压力传感器，安装在振动压路机振动马达 液压油出口油压检测接口上，当振动压路机工作时，振动马达启 动，液压油出口油压力升高。当大于某设定压力值时，激振系统 开启，传感器将输出开关信号发送给数据采集通讯模块。数据采 集通讯模块将激振器开关状态、本机位置、行驶速度等数据通过 ＧＰＰ．Ｓ模块发送到远程服务器，管理用户通过用户名和密码登陆服 务器网站，可查询到机群的实时信息，从而监测各个机器的工作
四、ＰＤＡ与２Ｄ质量管理子系统 ＰＤＡ质量管理巡查系统主要由ＰＤＡ采集终端、服务器、管理 终端等三大部分组成，如图４示。
公路建设ＰＤＡ质量巡查系统具有“查、采、策、传、记、” 的功能。 “查”是指可以查阅监控中心的相关质量参数及设计 “采”指系统可以采集现场
信息，查询巡查范围的历史数据。
图像及文字信息，并生成报表资料。“策”指质量管理巡查工程 师可以就现场施工中的具体情况，查询历史数据，做出相关质量 管理决策。“传”指施工现场的相关采集图片、文字信息以及质 量管理部门的现场管理意见无线实时上传至管理部门监控中心。 “记”指数据记录，可以记录巡查的所有信息。
１、管理系统建有完整的数据库，可以实现整个项目的信息 化，包括所有的设计要求、设计参数、所有的施工规范、施工单 位、施工进度和前期施工质量情况等，并可以实时查询； ２、ＰＤＡ质量巡查设备可以在现场进行信息采集，具有良好 的可移动性能，能够实现全线的快速检查； ３、通过ＰＤＡ设备可以实时将采集到的数据图片信息上传到 管理中心，实现ＧＰＳ个人定位信息实时上传；
技术＜ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
基于云计算和物联网的高速公路建设管理信息化
长安大学王海英荆俊志王海兵
随着我国交通建设的飞速发展，高速公路工程建设项目与日 俱增，作为国家基础建设的重要组成部分．其设计标准和工程质 量要求都很高，必须重视和加强高速公路现场施工中的工程质量 管理，提高高速公路的施工质量。高速公路建设工程表现出：点 多线长、环节多、参与方多、周期长．具有交叉作业多、机械设 备多、环境复杂、人员流动性大、事故隐患多等特点。因此，工
试验设备试验数据、智能张拉与压浆设备工作数据，进行存 储、处理，实现对试验设备、智能张拉、压浆设备工作数据的 远程监控，实现了智能张拉、压浆设备的动态监测与试验设备
智能化管理。
ＰＤＡ技术满足公路建设质监工作中的高移动性要求，可以实 现数据的现场采集、录入、更新和统计分析功能，可以帮助质监
工作人员快捷地处理日常工程建设质量问题，监督管理工作，协 助做出决策。
程建设施工管理难度不断增加．安全生产与质量监督任务更加繁 重。鉴于上述原因，本文将对如何利用先进的物联网、信息化等
和纠正施工现场中存在的突出问题，确保施工全过程处于受控状 态，从而达到对高速公路建设施工过程的高效率、高质量的管理 效果，为高速公路施工管理提供了全新的管理方式和理念，实现 高速公路建设工程管理信息化。 ｌ、高速公路建设管理信息化 高速公路建设管理信息化，面向云计算与物联网的新方式， 建立更透彻感知、更广泛互联、更智能决策的高速公路建设管理 信息系统，做到和谐工程建设，节约人力、物力。 ２、改变处理问题方式 通过云计算与物联网技术，变“事后处理”为“事前预 防”，变“被动方式”为“主动方式”，实现全方位的信息采集
一、施工机械作业状态远程监控子系统 利用物联网技术、计算机技术、卫星定位技术和无线通讯技 术对正在工地施工的工程机械的运行状态、工作位置和施工进度
进行远程监测。 系统的工作原理图如图２所示，系统可分为下位机和上位机
图３工作状态组网形式
二、关键施工现场视频监控子系统 本子系统通过无线网桥的ＡＰ组网形式传输到监控中心。由来自万方数据责任编辑．张大伟
图如图ｌ昕示。
路线全标段机群工作状态监测组网形式如图３所示，机群内 每台振动压路机均安装了振动压路机工作状态远程监测系统，每 部系统分配有唯－－ＩＤ，可用来鉴别机器。该机群所有ＩＤ在远程服
庖匡虱垂弱
物联网
羹础同碧 图１统总体拓扑图
务器内部被分在同一组内，登陆用户界面后，可在各个机器信息 间自由切换，实现对路线全标段机群工作状态进行远程监测，可 设置电子围栏，不允许车辆跨路段工作，可对各车辆的历史数据 进行报表打印，从而对备车辆工作效率进行分析。
化。提高高速公路施工管理的科学性。 从科学发展观出发，以高速公路建设的系统监测为基础，建
存在，很难实现对于路网中全路况的宏观指挥调度； ２、工作中各管理部门信息主要还是靠管理人员手工记录、 计算和统计，耗费很大的人力，不便于查询；
３、由于工作时间，地理距离等因素限制，信息交流不能实
时开展。经常会发生因为信息沟通滞后导致各部门不能及时有效 地进行衔接，造成管理效率不高。 出现上述问题，与高速公路建设信息管理系统不完善、自 我封闭、实时交互性差、不能及时掌握备标段施工现场情况有很 大关系。因此，我们综合利用各种先进的传感器技术、物联网技 术、信息化技术等来提高高速公路建设工程信息管理系统的智能
［ｊ】钱华，李万莉
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基于ＯＰＥＳ的摊铺机状态远程监测方案设计［Ｊ】
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甄夕
压路机Ｔ作中，Ｌ
图２系统工作原理图
三，设备工作数据远程监控子系统 本子系统利用云计算、物联网技术设计开发了一套试验设 备、智能张拉、压浆设备管理系统，实现了设备运行状态与试验 设备、智能张拉、压浆设备运行状态与工作数据的采集，完善了 实验室设备的动态监测与实验设备智能化管理。 工作数据远程监控系统主要由数据采集模块、ＧＰＲＳ／３Ｇ无 线传输模块、服务器三大部分组成。监控中心通过云计算获取
能力，强有力的信息处理和分析能力，基于多网合一的泛在通信 网络服务能力，快速、智能的事件处置能力。
３、精细化动态管理
针对西成北环线高速公路建设施工质量与安全、应急指挥的 应用需求，研究基于云计算、物联网、智慧高速公路数据仓库等 核心技术，形成高速公路施工过程精细化动态管理。 ４、施工管理科学性 基于信息技术，结合物联网、云计算等技术建立高速公路建 设管理信息系统，将全面推进城市管理的精细化、智能化和信息
状态。
于各监控点到控制中心的距离较远，监控视频无线信号通过设 置在工程段的多个中继站进行传输。视频传输中继站配有无线 网桥，单个网桥可覆盖角度为１８０度，覆盖面积为扇形，传输距 离约为１０－２０公里。每个中继站设有两个无线网桥，背靠背式安 装，对３６０度范围进行信号覆盖。移动质量巡查车上安装全向网 桥，使每一辆检测车能够完成全角度的信号收发。通过多个中继
成，外业采集的数据以ＰＤＡ为中间存储和处理工具，行成电子文 件输入内业计算机而不需要人工干预和处理。
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工程应用
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服务器
图４ ＰＤＡ质量管理巡查系统
管理中心
基于云计算、物联网的高速公路建设管理信息系统，全面 推进高速公路施工管理的精细化、信息化和智能化，提高高速公 路施工管理的科学眭和全面陆。该方案解决了西咸北环线高速公 路建设信息化管理问题，为打造“中国西部高速公路建设示范工
程”提供了信息化管理模式。暨
４、操作简便：Ｗｉｎｄｏｗｓ ＣＥ操作系统，界面设计人眭化操作 简便； ５、外业数据采集与内业的数据和图形处理等工作一起完
参考文献 ［Ｊ】龚晓晖，黄全晖
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公路工程质量监督模式的转变［Ｊ］
交通世界．２００８年第７期 机电设备，
站可形成覆盖工程所有监测点的无线传输网络。
全施工段配置多辆移动质量巡查车进行日常巡检监控。车载 监控摄像头采集到的视频信号通过自身的全向网桥并借助无线网 桥传输到监控中心。移动质量巡查车安装具有车载云台的监控摄 像头，可实现３６０度全方位监控，车上配备车载液晶显示器，车 内人员可以监控车外的实时影像，对工程的质量进行随时随地的 监测，保证工程的施工质量。
万方数据
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技术＜ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
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技术进行及时地预警、发现和消除建设安全隐患，构建高速公路 工程建设安全智能监管系统进行了探讨。
现状分析
目前国内对于高速公路施工现场管理水平相对比较落后，要 掌握实时的施工现场信息只能亲临现场．进行现场监督视察。这 样需要投入大量人力、物力且现有的高速公路建设施工管理仍然 存在以下几个突出问题： ｌ、路段间相对独立，信息得不到共享， “信息孤岛”普遍