物聯(lián)網(wǎng)工程的畢業(yè)論文
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是把所有物品通過信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)［3］。就目前科技發(fā)展水平來(lái)看，在建設(shè)工程管理中采用RFID這種物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備較為適合。RFID即無(wú)線射頻識(shí)別，是一種無(wú)線信息傳感設(shè)備，通俗地講就是電子標(biāo)簽。目前最先進(jìn)的RFID是采用熱敏、光敏等材料，以智能化原件為核心，通過電子的方法存儲(chǔ)信息，將物體與互聯(lián)網(wǎng)連接，使物體主動(dòng)感知并反饋信息，實(shí)現(xiàn)海量存儲(chǔ)，達(dá)到智能化識(shí)別和管理的目的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過采用RFID能夠幫助把失竊和存貨水平降低25％，因不再需要人工查看進(jìn)貨的條碼而節(jié)省勞動(dòng)力成本。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于建設(shè)工程管理的平臺(tái)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以感知層、傳輸層、應(yīng)用層為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程管理智能化。建設(shè)工程管理涉及的信息量大、面廣、瑣碎，對(duì)建筑材料的全流程檢測(cè)涉及大量時(shí)間與空間信息，對(duì)建筑物全壽命檢測(cè)需要在建筑物每個(gè)主要承重構(gòu)件上布置幾個(gè)到十幾個(gè)RFID。因此，在建設(shè)工程信息管理中需要大量的傳感器和龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理系統(tǒng)。云計(jì)算的出現(xiàn)使得存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的價(jià)格大大下降，傳感器價(jià)格迅速下降，這使得在建設(shè)工程中大量使用傳感器、實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程管理智能化成為可能。
2.1感知層
感知層是指通過RFID采集信息，使物體攜帶自身信息并實(shí)現(xiàn)流動(dòng)數(shù)據(jù)更新累加［4］。在建筑材料全流程監(jiān)控管理中，感知層采集的信息主要包括：建筑材料的產(chǎn)品信息，運(yùn)輸中形成的物流信息鏈，經(jīng)手人員信息等。在建筑物全生命周期檢測(cè)中感知層主要采集的信息涉及主要承重構(gòu)件的設(shè)計(jì)信息、驗(yàn)收情況、使用中檢測(cè)信息等。
2.2傳輸層
傳輸層即網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，用于解決網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)接入、傳輸、轉(zhuǎn)化及定位等問題。由于無(wú)線局域網(wǎng)具有高移動(dòng)性、抗干擾、安全性能強(qiáng)、擴(kuò)展能力強(qiáng)、建網(wǎng)容易、管理方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，而建設(shè)工程信息量大、施工環(huán)境復(fù)雜，考慮到要實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物全生命周期檢測(cè)，應(yīng)盡量采用較為先進(jìn)的技術(shù)手段作為傳輸層，方便日后系統(tǒng)更新?lián)Q代。以目前的科技水平看來(lái)，可以采用無(wú)線局域網(wǎng)作為建設(shè)工程管理的傳輸層平臺(tái)。
2.3應(yīng)用層
應(yīng)用層是展現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用巨大價(jià)值的核心架構(gòu)，它旨在實(shí)現(xiàn)信息的分析處理和控制決策以及完成特定的智能化應(yīng)用和服務(wù)的業(yè)務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)物與物、人與物之間的感知，發(fā)揮智能作用。建設(shè)工程中，要求應(yīng)用層具有海量存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理與智能分析等功能。因此，應(yīng)以云計(jì)算技術(shù)作為應(yīng)用層集合分散在各地的高性能計(jì)算機(jī)上［5］，為物聯(lián)網(wǎng)在建設(shè)工程管理中的應(yīng)用提供服務(wù)平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于建設(shè)工程管理的構(gòu)成要素如圖1所示。
3物聯(lián)網(wǎng)在建設(shè)工程管理中的應(yīng)用模式
3.1建筑材料全流程監(jiān)控管理
建筑材料全流程監(jiān)控管理指的是在建筑材料出廠時(shí)便在每個(gè)單元材料中埋入RFID，記錄材料的產(chǎn)品信息。在運(yùn)輸中，以時(shí)間和空間信息形成物流信息鏈，直到建筑材料進(jìn)場(chǎng)、投入使用。管理人員通過掃描RFID清楚地了解這批建材的全部信息。在進(jìn)場(chǎng)時(shí)接收材料的管理人員要對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行初步評(píng)定，將檢查結(jié)果錄入RFID，進(jìn)一步保證了進(jìn)場(chǎng)材料的質(zhì)量。當(dāng)某單元建材出現(xiàn)問題時(shí)，通過掃描RFID可以明確責(zé)任人，減少責(zé)任推諉，提高管理人員的管理積極性。具體建筑材料全流程監(jiān)控管理信息錄入如圖2所示。其中，使用部位指的是建筑材料具體用于建筑物的哪些部位，旨在方便日后管理。產(chǎn)品信息包括產(chǎn)品屬性、質(zhì)量等級(jí)、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家等內(nèi)容。
3.2建筑物全生命周期檢測(cè)
建設(shè)工程全生命周期檢測(cè)的具體做法是將具有應(yīng)力感應(yīng)功能的RFID在不影響構(gòu)件結(jié)構(gòu)功能的前提下放入主要承重構(gòu)件中，如框架梁、框架柱等。根據(jù)構(gòu)件的受力要求，RFID應(yīng)布置在拉、壓應(yīng)力較大處，并且錄入其對(duì)應(yīng)的構(gòu)件基本信息，如設(shè)計(jì)信息、建設(shè)單位信息、施工單位信息等。隨著工程的進(jìn)行，不斷錄入新信息：驗(yàn)收時(shí)錄入每個(gè)構(gòu)件的驗(yàn)收情況與驗(yàn)收人員信息，投入使用后實(shí)時(shí)檢測(cè)每個(gè)構(gòu)件，記錄每個(gè)構(gòu)件的受力情況，消除安全隱患，使建筑壽命合理化。
3.2.1錄入基本信息
錄入基本信息是為之后驗(yàn)收工作、安全測(cè)評(píng)工作及建筑物合理壽命鑒定服務(wù)的�；拘畔⒅饕�(xiàng)目建設(shè)單位信息、設(shè)計(jì)信息、施工單位信息。這個(gè)環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)建筑物全生命周期檢測(cè)的前提，錄入的信息越翔實(shí)、越條理，之后的工作就越省力。項(xiàng)目建設(shè)單位信息包括項(xiàng)目名稱、建設(shè)場(chǎng)地地址、建設(shè)單位名稱等，根據(jù)日后需要按需錄入。設(shè)計(jì)信息包括每個(gè)主要承重構(gòu)件的圖紙編號(hào)、構(gòu)件編號(hào)、混凝土級(jí)別、配筋信息、截面尺寸、設(shè)計(jì)單位、構(gòu)件受力的設(shè)計(jì)限值等。施工單位信息主要包括施工單位名稱、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、具體某片區(qū)域管理人員等。錄入這些信息可以加快施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員之間信息流通速度，明確責(zé)任人，提高工作效率與工程質(zhì)量。
3.2.2提高驗(yàn)收效率
工程驗(yàn)收時(shí)，監(jiān)理人員首先在RFID中錄入驗(yàn)收日期、驗(yàn)收單位及監(jiān)理人員個(gè)人資料。驗(yàn)收時(shí)掃描RFID，將構(gòu)件設(shè)計(jì)信息與現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果核對(duì)，記錄自己對(duì)該構(gòu)件的質(zhì)量驗(yàn)收結(jié)果。這樣可節(jié)省大量查閱圖紙的時(shí)間，減少由于管理人員素質(zhì)等原因造成的質(zhì)量問題，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收結(jié)果有據(jù)可查，驗(yàn)收質(zhì)量得到保證。
3.2.3減少使用中的安全隱患
當(dāng)工程竣工投入使用后，具有應(yīng)力感應(yīng)功能的RFID可實(shí)現(xiàn)建筑物全生命周期的.監(jiān)測(cè)。當(dāng)構(gòu)件應(yīng)力超過允許值時(shí)發(fā)出警報(bào)，這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問題的構(gòu)件，盡早做好維護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)基于預(yù)防性的、有針對(duì)性的維護(hù)，在建筑物出現(xiàn)安全問題之前進(jìn)行加固等措施。而不是浪費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行常規(guī)檢修，這就意味著零計(jì)劃外故障時(shí)間，即如果沒有突發(fā)性事件，建筑物不會(huì)出現(xiàn)安全問題。在日常運(yùn)行中都可以通過監(jiān)測(cè)預(yù)先處理掉可能的安全隱患，大大提高建筑安全性能，并且節(jié)省目前檢測(cè)部門的檢測(cè)時(shí)間。由于有些檢測(cè)需要局部破壞建筑物，采用RFID避免了原本沒有必要的破壞。由于可以及時(shí)解決安全隱患，所以采用RFID間接提高了建筑物使用壽命。
3.2.4建筑壽命合理化鑒定
當(dāng)建筑物達(dá)到其設(shè)計(jì)使用壽命時(shí)，進(jìn)行一次全方位的數(shù)據(jù)收集，即對(duì)建筑物體檢，根據(jù)RFID收集的檢測(cè)數(shù)據(jù)、匯總之前存入RFID的信息，分析該建筑物能否繼續(xù)使用或者需要何種維修措施，從而合理延長(zhǎng)建筑使用壽命。我國(guó)近年來(lái)出現(xiàn)越來(lái)越多的短命建筑，許多建筑在達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限后仍可正常使用，有些稍加修繕即可繼續(xù)使用。在資源日益緊張的今天，人為規(guī)定建筑物使用壽命的做法無(wú)疑是一種資源浪費(fèi)，重復(fù)建設(shè)造成大量人力物力的浪費(fèi)。采用RFID可以使建筑壽命合理化，實(shí)現(xiàn)建筑物經(jīng)濟(jì)效益最大化。
4結(jié)語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為人們的生活帶來(lái)巨大變化，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于建設(shè)工程管理很可能是改變建設(shè)工程管理方式的重要手段。本文初步設(shè)計(jì)了建筑材料全流程監(jiān)控管理和建筑物全生命周期檢測(cè)兩種模式，希望能為物聯(lián)網(wǎng)在建設(shè)工程管理智能化中的應(yīng)用提供參考。
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