一种基于物联网的装配式建筑全生命周期质量监控平台及监控方法

摘要

本发明公开了一种基于物联网的装配式建筑全生命周期质量监控平台及监控方法，属于建筑质量管理技术领域。它包括信息上传系统、中央处理模块、自动评估系统、远程控制中心和技术人员派遣系统。本发明的方法通过利用该监控平台，能够对装配式建筑的材料生产、运输、安装以及后期服役过程信息进行全面记录，并建立数据库对各种信息进行整合分析鉴定，搭建基于物联网技术的装配式建筑全生命周期监测平台，实现对装配式建筑质量的系统监控，控制中心可远程掌握建筑质量的各种信息，方便对建筑质量进行管理，很大程度上提高了工作效率。

说明书

技术领域

本发明属于建筑质量管理技术领域，更具体地说，涉及一种基于物联网的装配式建筑全生命周期质量监控平台及监控方法。

背景技术

随着现代工业技术的发展，建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造。装配式建筑是一种由预制构件在工地上装配而成的建筑，实现了建筑产品节能、环保、全周期价值最大化的可持续发展。按照预制构件的结构形式及其施工方法进行分类，可分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等五种类型，由于装配式建筑的建造速度较快，且其生产成本较低，因此，迅速在世界各地推广开来。

建筑质量检测是评价工程质量的一种重要手段，同时也是建筑行政管理部门对工程质量进行监管的有效依据之一。目前在对装配式建筑进行质量监控时，通常是分为多个单位进行独立检测。例如，对建筑材料质量核验、建筑材料运输是否安全、建筑装配是否合标和后期质量检测分开监控并分开记录，导致在进行监控时需要大量的工作人员，且工作人员之间的沟通比较麻烦，且缺少系统化的管理，无法对工程质量进行准确的评估，控制中心协调管理不便，大大降低了质量监控的工作效率。

经检索，中国专利申请号为：201811199097.8，申请日为：2018年10月15日，发明创造名称为：一种装配式建筑产品生产与施工管理模块信息系统。该申请案中公开的系统包括管理信息平台和生产施工管理信息模块，所述生产施工管理信息模块包括项目管理模块、信息化设计模块、材料管理模块、生产管理模块、成品与发运管理模块和施工管理模块。该申请案通过对装配式建筑产品生产过程中的信息化设计模块、材料管理模块、生产管理模块环节进行管控，以及对施工过程中的施工计划模块、现场物料模块、施工进度模块、施工质量模块环节进行管控。该申请案的技术方案在一定程度上能够有效实现装配式建筑在生产施工过程中的信息共享，确保生产环节产品质量和施工环节效率。但是，该申请案在对建筑质量监控并发现质量问题时，无法及时通知控制中心进行审核，也难以快速鉴定相关技术问题并就地派遣专业的技术人员前往实地去处理，因此，质量监控的效率还有待进一步提高。

发明内容

1.要解决的问题

本发明的目的在于克服现有技术中对装配式建筑进行质量监控时缺少系统化的管理，无法对工程质量进行准确的评估，且控制中心协调管理不便的不足，提供了一种基于物联网的装配式建筑全生命周期质量监控平台及监控方法。采用本发明的技术方案能够有效解决上述问题，方便对建筑质量进行管理，很大程度上提高了工作效率。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种基于物联网的装配式建筑全生命周期质量监控平台，包括信息上传系统、中央处理模块、自动评估系统和远程控制中心，所述中央处理模块设材料信息存储单元、运输信息存储单元、装配信息存储单元和服役信息存储单元，该4个存储单元用于储存信息上传系统输送信息；所述中央处理模块与自动评估系统相连，且自动评估系统通过无线通讯单元与远程控制中心连接；所述远程控制中心通过技术人员派遣系统与中央处理模块连接，且中央处理模块还与技术人员移动终端相连。

更进一步的，所述自动评估系统包括装配信息审核模块、服役信息审核模块、运输信息审核模块和材料标准核对模块，用于对装配式建筑的装配信息、服役信息、运输信息、材料标准进行审核。

更进一步的，所述技术人员派遣系统包括依次相连的技术问题上传模块、技术类别鉴定模块、技术人员派遣模块和技术人员信息库；所述远程控制中心与技术问题上传模块相连；所述技术人员派遣模块与技术人员信息库连接，且其还与中央处理模块相连。

更进一步的，所述信息上传系统包括装配信息上传模块、运输信息上传模块、材料信息上传模块和服役信息上传模块，其中，装配信息上传模块与装配信息存储单元相连；运输信息上传模块与运输信息存储单元相连；材料信息上传模块与材料信息存储单元相连；服役信息上传模块与服役信息存储单元相连。

更进一步的，还包括二维码信息公示模块和编号模块，所述二维码信息公示模块和编号模块均分别与中央处理模块连接。

更进一步的，所述中央处理模块的型号为ARM9。

本发明的一种基于物联网的装配式建筑全生命周期质量监控方法，采用上述监控平台进行监控，其步骤如下：

步骤一：预定待组装的特定装配式建筑所用材料，并在监控平台上为该装配式建筑配置相对应的中央处理模块；

步骤二：对步骤一中配置的中央处理模块进行编号；上传并存储该待组装的装配式建筑的材料信息、材料运输信息、装配信息、服役信息；

步骤三：配置好的中央处理模块对步骤二中上传的各项信息进行处理，并传输至自动评估系统进行评估；

步骤四：对步骤三中所得评估结果进行处理，将所要解决的技术问题发送至远程控制中心进行处理；

步骤五：鉴定步骤四中的技术问题的类别，并派遣合适的技术人员去往建筑实地进行处理。

更进一步的，步骤二中，采用编号模块对中央处理模块进行编号；步骤三中，对各项信息进行评估时，评估规则如下：自动评估系统总分为100分，装配信息审核模块计分为N1、服役信息审核模块计分为N2、运输信息审核模块计分为N3、材料标准核对模块计分为N4，当N1、N2、N3和N4均大于60时，且N＝(N1+N2+N3+N4)/4，N大于80时即为合格；当N1、N2、N3和N4中有一项或多项低于60时，即为不合格；当不合格时会立即通过无线通讯单元来通知远程控制中心。

更进一步的，步骤五中，对技术问题类别的鉴定规则为：在技术类别鉴定模块在接收到技术问题时，首选会筛选出技术问题的关键词，然后联网进行查询，确定该技术问题所属的类别。

更进一步的，步骤五中，派遣技术人员的规则如下：在技术类别鉴定模块鉴定完毕后，会将技术问题的类别以及技术问题的发生地发送至技术人员派遣模块，此时技术人员派遣模块会在首先根据技术问题在技术人员信息库中筛选出相匹配的技术人员，然后再根据技术问题发生地选择出离发生地最近的技术人员并派遣。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种基于物联网的装配式建筑全生命周期质量监控平台，包括信息上传系统、中央处理模块、自动评估系统和远程控制中心，所述中央处理模块设材料信息存储单元、运输信息存储单元、装配信息存储单元和服役信息存储单元，该4个存储单元用于储存信息上传系统输送信息。中央处理模块与自动评估系统连接，并且自动评估系统通过无线通讯单元与远程控制中心连接，远程控制中心通过技术人员派遣系统与中央处理模块连接，且中央处理模块与技术人员移动终端相连。本发明的监控平台能够对装配式建筑的材料生产、运输、安装以及后期服役过程信息进行全面记录，并建立数据库对各种信息进行整合分析鉴定，搭建基于物联网技术的装配式建筑全生命周期监测平台，实现对装配式建筑质量的系统监控，控制中心可远程掌握建筑质量的各种信息，方便对建筑质量进行管理，很大程度上提高了工作效率。

(2)本发明的一种基于物联网的装配式建筑全生命周期质量监控平台，远程控制中心通过技术人员派遣系统与中央处理模块连接，技术人员派遣系统包括技术问题上传模块、技术类别鉴定模块、技术人员派遣模块和技术人员信息库，技术问题上传模块通过技术类别鉴定模块与技术人员派遣模块连接，技术人员派遣模块与技术人员信息库实现连接，在系统发现质量问题时，能够及时通知控制中心进行审核，并且快速的派遣相关的技术人员到建筑现场进行查看，对建筑质量的各种信息进行全面公示，普通人员能够非常方便地进行查看监督。

(3)本发明的一种基于物联网的装配式建筑全生命周期质量监控方法，通过利用上述监控平台对特定装配式建筑进行组装，并对整个方法流程进行优化，从而方便对装配式建筑整个在生命周期的质量进行系统管理和监控，进一步提高了工作效率。同时，本发明的方法通过对自动评估系统的评估规则及派遣技术人员的规则进行设计，一方面大大提高了评估的准确性，使得对装配式建筑全生命周期的质量进行鉴定及监控的过程更具有科学性。另一方面，当发现质量问题后，对技术问题的鉴定及处理过程，融合了技术问题的类别以及技术问题的发生地两大因素，并通过利用该监控平台能够快速派遣离质量问题发生地最近的专业技术人员前往处理，从而有效地简化了处理流程、节约了处理成本。

附图说明

图1为本发明系统的结构原理框图；

图2为本发明信息上传系统的结构原理框图；

图3为本发明技术人员派遣系统的结构原理框图；

图4为本发明自动评估系统的结构原理框图。

图中：1、信息上传系统；2、二维码信息公示模块；3、材料信息存储单元；4、运输信息存储单元；5、装配信息存储单元；6、服役信息存储单元；7、中央处理模块；8、自动评估系统；9、无线通讯单元；10、远程控制中心；11、编号模块；12、技术人员派遣系统；13、技术人员移动终端；101、装配信息上传模块；102、运输信息上传模块；103、材料信息上传模块；104、服役信息上传模块；801、装配信息审核模块；802、服役信息审核模块；803、运输信息审核模块；804、材料标准核对模块；121、技术问题上传模块；122、技术类别鉴定模块；123、技术人员派遣模块；124、技术人员信息库。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

本实施例的一种基于物联网的装配式建筑全生命周期质量监控平台，包括信息上传系统1、中央处理模块7、自动评估系统8和远程控制中心10。如图1所示，所述信息上传系统1分别与材料信息存储单元3、运输信息存储单元4、装配信息存储单元5和服役信息存储单元6连接，并且材料信息存储单元3、运输信息存储单元4、装配信息存储单元5和服役信息存储单元6与中央处理模块7连接。具体的，如图1及图2所示，所述信息上传系统1包括装配信息上传模块101、运输信息上传模块102、材料信息上传模块103和服役信息上传模块104，其中，装配信息上传模块101与装配信息存储单元5相连；运输信息上传模块102与运输信息存储单元4相连；材料信息上传模块103与材料信息存储单元3相连；服役信息上传模块104与服役信息存储单元6相连。

如图1及图4所示，所述中央处理模块7的型号为ARM9，中央处理模块7的输出端与自动评估系统8连接，并且自动评估系统8与无线通讯单元9连接，无线通讯单元9与远程控制中心10连接，无线通讯单元9可使用3G、4G或5G网络。所述自动评估系统8包括装配信息审核模块801、服役信息审核模块802、运输信息审核模块803和材料标准核对模块804，自动评估系统8在使用前，工作人员需要上传建筑材料的标准数据、建筑装配的标准流程以及建筑结构在服役过程中的各项标准数据，运输信息审核模块803是扫描在运输的过程中，材料是否发生碰撞以及其它意外情况。

如图1及图3所示，所述远程控制中心10与技术人员派遣系统12连接，并且技术人员派遣系统12与中央处理模块7连接，中央处理模块7与技术人员移动终端13连接。具体的，技术人员派遣系统12包括技术问题上传模块121、技术类别鉴定模块122、技术人员派遣模块123和技术人员信息库124，技术问题上传模块121与技术类别鉴定模块122连接，并且技术类别鉴定模块122与技术人员派遣模块123连接，技术人员派遣模块123与技术人员信息库124实现连接。技术问题上传模块121与远程控制中心10连接，技术人员派遣模块123与中央处理模块7连接。本发明的技术方案在系统发现质量问题时，能够及时通知控制中心进行审核，并且快速的派遣相关的技术人员到建筑现场进行查看，对建筑质量的各种信息进行全面公示，普通人员能够非常方便的进行查看监督。

此外，如图1所示，所述中央处理模块7与编号模块11实现连接，用于对中央处理模块7进行编号。同时，本发明的监控平台还包括二维码信息公示模块2，中央处理模块7与二维码信息公示模块2实现连接，二维码信息公示模块2安装在建筑案场，普通人员可通过在建筑案场扫描二维码了解相关信息。

本发明的监控平台能够对装配式建筑的材料生产、运输、安装以及后期服役过程信息进行全面记录，并建立数据库对各种信息进行整合分析鉴定，搭建基于物联网技术的装配式建筑全生命周期监测平台，实现对装配式建筑质量的系统监控，控制中心可远程掌握建筑质量的各种信息，方便对建筑质量进行管理，很大程度上提高了工作效率。

本发明的一种基于物联网的装配式建筑全生命周期质量监控方法，采用上述监控平台进行监控，其步骤如下：

步骤一：预定待组装的特定装配式建筑所用材料，并在监控平台上为该装配式建筑配置相对应的中央处理模块7；

步骤二：采用编号模块11对步骤一中配置的中央处理模块7进行编号；上传并存储该待组装的装配式建筑的材料信息、材料运输信息、装配信息、服役信息；

步骤三：配置好的中央处理模块7对步骤二中上传的各项信息进行评估；

具体的，本发明中对各项信息进行评估时，评估规则如下：自动评估系统801总分为100分，装配信息审核模块801计分为N1、服役信息审核模块802计分为N2、运输信息审核模块803计分为N3、材料标准核对模块804计分为N4，当N1、N2、N3和N4均大于60时，且N＝N1+N2+N3+N4/4，N大于80时即为合格；当N1、N2、N3和N4中有一项或多项低于60时，即为不合格；当不合格时会立即通过无线通讯单元9来通知远程控制中心10。

步骤四：对步骤三中所得评估结果进行处理，将所要解决的技术问题发送至远程控制中心10进行处理；

步骤五：鉴定步骤四中的技术问题的类别，派遣合适的技术人员去往建筑实地进行处理。

具体的，该步骤中对技术问题类别的鉴定规则如下：所述技术类别鉴定模块(122)为联网智能模块，在接收到技术问题时，首选会筛选出技术问题的关键词，然后通过联网模块进行查询，根据网络信息显示结果而得出该技术问题所属的类别。派遣技术人员的规则如下：在技术类别鉴定模块122鉴定完毕后，会将技术问题的类别以及技术问题的发生地发送至技术人员派遣模块123，技术人员信息库124存储的信息包括技术人员专业类别以及所管辖区域，此时技术人员派遣模块123会在首先根据技术问题在技术人员信息库124中筛选出专业的技术人员，然后根据技术问题发生地选择出离发生地最近的技术人员并派遣。

本发明的方法通过对自动评估系统的评估规则及派遣技术人员的规则进行设计，一方面大大提高了评估的准确性，使得对装配式建筑全生命周期的质量进行鉴定及监控的过程更具有科学性。另一方面，当发现质量问题后，对技术问题的鉴定及处理过程，融合了技术问题的类别以及技术问题的发生地两大因素，并通过利用该监控平台能够快速派遣离质量问题发生地最近的专业技术人员前往处理，从而有效地简化了处理流程、节约了处理成本。

具体的使用流程如下：在进行材料生产时操作人员需要预定好该批次材料为对应的组装配式建筑使用的材料，同时为该装配式建筑的质量监控系统配置一个单独的中央处理模块7，并通过编号模块11对该中央处理模块7进行编号，从而将该中央处理模块7与对应的建筑进行绑定，在对材料选用时，操作人员可将材料种类、材质以及生产厂商等主要信息通过材料信息上传模块103上传至材料信息存储单元3，可将材料的运输过程视频以及运输车辆号码通过运输信息上传模块102上传至运输信息存储单元4；可将建筑的装配过程视频以及施工人员信息通过装配信息上传模块101上传至装配信息存储单元5；同时在工作人员对装配式建筑进行日常检修时，操作人员可以通过服役信息上传模块104上传在检修过程中发现的问题以及安全隐患，在上述信息上传时，自动评估系统8中的装配信息审核模块801、服役信息审核模块802、运输信息审核模块803和材料标准核对模块804，会分别对装配信息、服役信息、运输信息和材料信息进行核验评估。若发现异常信息，系统会通过无线通讯单元9将异常信息发送至远程控制中心10，远程控制中心10中的工作人员会梳理各项问题，并将需要解决的问题上传至技术问题上传模块121，此时技术类别鉴定模块122会鉴定出该技术问题所属的类别，从而技术人员派遣模块123会在技术人员信息库124中选择合适的技术人员并进行派遣，从而去建筑实地进行处理，同时普通人员可以通过移动终端扫描二维码信息公示模块2来查看建筑全生命周期的信息。本发明通过对整个方法流程进行优化，从而方便对装配式建筑整个在生命周期的质量进行系统管理和监控，进一步提高了工作效率。

需要说明的是，本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。同时，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。