混凝土保温养护信息系统的设计与实现

陈洁杭 黎福成 谭海燕 崔如春

摘要：保温养护是解决混凝土施工过程中裂缝问题的有效措施，由保温养护的数据流程和功能操作分析，设计一个实用的混凝土保温养护系统，实现实时数据显示、异常数据上传、监测点管理、接收预警信息、施工任务分配、异常数据处理、数据管理、数据分析等功能。经过实例测试，移动客户端APP可以有效地实时记录、上报异常数据、接收来自Web服务端的施工指导信息，较大提高了混凝土保温养护的工作效率。

关键词：混凝土；裂缝；养护；系统

中图分类号：TP301 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）08-0037-03

1 背景

混凝土作为一种非均质的脆性建筑材料， 其在施工过程中的应用通常会受到很多不确定性因素的影响，容易产生裂缝[1]，这一问题对建筑工程安全和整体施工质量均会造成不利的影响，这就需要做好养护控制工作。传统方法均采用在混凝土中分层布置热电偶，配合人工定点检测混凝土的温度，再派专人记录、上报数据等工作[2]，存在劳动强度大、效率低、成本高、处理不及时等缺陷。实时获取混凝土的温度数据并进行信息化管理，是建筑工程的一个重要课题。本文针对采用物联网技术获取的混凝土温度等实时数据，通过数据流程分析以及功能模块分析，设计一个保温养护信息系统，由施工现场施工员、质监员操作的移动APP完成记录、上报等，协同Web服务器的施工指导信息或预警信息，实现对混凝土浇筑过程中保温养护的信息化管理。

2 系统分析

2.1 数据流程分析

从混凝土保温养护的数据流程分析，包含施工员、质检员、项目经理三类用户加入数据的管理工作。施工员随时查看个人管辖区的实时数据，将异常数据上报给质检员；质检员既可查看整个工地的实时数据，也可接收施工员上报的异常数据，还能上报异常数据给项目经理；项目经理接收异常数据信息，进行异常数据分析并下达处理的施工方案；质检员接收施工方案，给施工员分配施工任务处理异常，施工员接收任务并处理。此外，项目经理也可对员工信息进行管理。数据流程分析如图1所示。

2.2 功能分析

从混凝土保温养护的管理工作分析，需要完成实时数据显示、异常数据上传、监测点管理、接收预警信息、施工任务分配、异常数据处理、实时数据处理、数据管理、数据分析、员工管理等功能。如图2所示。

其中，实时数据显示模块监测混凝土实时温度数据；异常数据上传模块为施工员接收到异常数据的预警之后，将异常数据上报给质检员；接收预警命令模块为质检员接收项目经理、施工员接收质检员的命令；施工任务分配模块为质检员给施工员分配施工任务；异常数据处理模块为质检员分析并上传异常数据；实时数据处理模块为质检员查询、记录实时数据；监测点管理模块为质检员对施工员分配、调换检测区域等管理；数据管理模块为项目经理查询、排序历史数据、实时数据、异常数据；数据分析模块为项目经理进行数据统计、图标分析；员工管理模块对员工信息进行增加、删除、修改、查询等。

3 系统设计

3.1 系统架构设计

混凝土浇筑的温度管理系统架构划分为三层，包括施工现场操作层、指挥中心监控层和云数据库服务层，如图3所示。施工现场操作层面向移动客户端，指挥中心监控层面向PC客户端，云数据库服务层面向开放的云服务器。移动客户端APP的UI界面设计将采用原生的前端框架MUI，应用DIV模拟下拉回弹动画、列表控件触发操作菜单等方法；PC客户端采用JS框架Jquery作为与后台交互的语言，应用servlet技术，把各个用户请求激活成单个程序中的一个线程，实现Web的应用程序；应用 SQL server数据库和Tomcat技术，在福佳申请一个免费空间，实现对云数据库的管理，同时满足APP端和Web端同步访问的数据，增强数据库的数据传输、备份回档和数据监控能力，消除了软硬件的重复配置。

3.2 数据库设计

混凝土浇筑的保温养护系统的数据库主要有3个表，包括监控数据表、任务分配表、通讯信息表，如表1、表2、表3所示。

1）监控数据表用于养护系统数据的记录、处理方案等，包括id监控区域数据编号、 T_time监控数据录入时间、temperature监测点实时温度、humidity监测点实时湿度、alertInfo监测点预警信息、teaInfo监测点处理信息、isReadAlert是否已读、isReadTea是否已读、inspector质检员姓名、isSubmit是否上报、state数据状态（0异常/1正常）等数据项字段。

2）任务分配表用于存储分配处理异常数据任务时数据，包括id监控区域数据编号、workplace监测区域名称、principal_id施工员编号、task任务编号（也可计数）、img施工员头像图片所在路径、motto信息备注、workgroup 所在工作组、inspector质检员姓名等数据项字段。

3）通讯信息表用于保存网络用户之间交互通信时的信息，包括id通讯信息编号，C_time消息发送时间、info信息内容、title信息标题、sign信息类型的标志（0代表报警信息，1代表待处理信息）、workgroup 所在工作组、isRead信息是否已读、userId接收人的id、sendId 發送人的id、isSubmit信息是否已提交、doTime操作时间等数据项字段。

4 实例测试

保温养护系统包括3个部分，即施工员APP、质检员APP、项目经理Web程序实现如图4（a）、图4（b）、图4（c）所示。我们对3个部分的界面、数据库更新、APP程序升级等分别进行实例测试，结果如下：

1）施工员APP、质检员APP的界面测试，系统的各个数据项的数据能够进行回显、组件上的字体、图表、布局较合理，大小合适、窗口切换、移动都正常，系统只适合在Android手机使用，暂时不适用IOS系统。项目经理Web程序可在谷歌浏览器、IE9以上浏览器、360安全浏览器5.0以上进行测试，均能运行正常。

2）应用SQL SERVER 2008的数据库建立数据存储平台进行数据库的更新测试，如使用JDBC技术的SQL语句建立连接、发送、接收等，可以在施工员APP、质检员APP、项目经理Web程序的界面有数据更新的结果。

3）将更新好的程序打包成移动APP资源升级包，然后将它上传到云数据库服务器上，当在施工员APP或质检员APP客户端点击检查更新时，会提示是否更新，若选择更新，则可以从服务器下载升级包，实现APP程序升级的测试，

在测试过程中发现，如果上传的图片选择像素大，图片更换的时间就会长，影响上传的效率。如果将图片压缩，并转成base64编码（字符串），然后再上传。测试结果表明，降低上传的图片的像素，可以减少上传操作所耗费的时间。

5 结束语

为解决混凝土保温养护措施存在人工成本高、效率低等问题，研制出一个可以用手机APP无线管理的混凝土保温养护系统。实例测试表明，保温养护系统能够帮助施工员、质检员和项目经理较好地处理异常温度带来的裂缝问题，在安全生产和工作效率上有着较大突破。但是，对于实时的温度等数据的提取，APP应用程序与物联网接口技术等有待进一步的探索，系统性能也需要进一步改进和完善。

参考文献：

[1] 郭巧林. 建筑施工中混凝土裂缝控制技术的研究[J]. 居业， 2018（11）： 98-99.

[2] 张建华. 大体积混凝土施工温度控制研究[J]. 江西建材， 2014， 21（150）： 98.

【通联编辑：谢媛媛】