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物联网工程的应用8篇

时间:2023-06-21 08:45:01

物联网工程的应用

物联网工程的应用篇1

【关键词】物联网;软件工程;智能家居;应用

1引言

随着我国电子科学信息技术的飞速发展,智能家居行业在近年来有了很大进步,但目前我国智能家居相关行业在国内市场起起落落,主要由于部分行业技术认知混沌和诸多关键技术缺陷无法真正得到有效推广利用,使得部分企业智能家居相关产品价格高昂,不能得到普及应用。本文从分析物联网与智能家居的相关基本概念入手,对智能家居的构成和产品应用进行论述,从而明确物联网在智能家居领域的应用价值。

2物联网和智能家居简介

2.1物联网简介

物联网这一词最早起源于传媒领域,目前,物联网的定义和范围已经发生了变化,有了较大的覆盖范围。物联网也就是物与物相连的移动互联网,是基于移动互联网、广播网和电视网、传统移动电信网等移动信息网络载体,让所有需要能进行独立寻址的普通人和物理信息对象都能实现信息互联、互通的信息网络,是我国新一代信息技术的重要组成部分。物联网主要包含两层意思:一层是以移动互联网应用为技术为核心,在其技术基础上向各个领域进行延伸和扩展网络;二来就是通过它将物联网的技术延伸出来实现物与物之间的各种信息相互交换。物联网具有计算、感知和识别的功能,可以通过各种信息传感器、全球卫星定位系统、红外图象感应器等各种装置与信息技术,实时分析采集各类需监控、连接的物品信息,通过物与物、人与物之间的广泛连接,实现对物品的智能化感知、识别和管理。物联网的核心主要有三个:一是装置的智能化,日常生活中的智能电视、智能手环所能实现的多种功能主要在于物联网卡,智能电视尽管看起来只是普通的电视设备,但是它本身的任务处理范畴已经不仅仅局限于收看电视的功能了,它通过物联网实现了装置的智能化,满足了使用者的更多需求。二者是联机以及移动通讯融合技术,物联网技术可以让移动设备本身具有更强联机通讯能力,提供用户个性化的通讯服务,大大提升用户的体验感。三是设备的云端服务,联网可以将数据传送到云端,实现远程控制、远程监控的功能,可以完成更复杂的计算任务,提供更加智能的服务[1]。

2.2智能家居简介

智能家居,也称为家庭自动化,可以实现家居电子设备自动控制、远程控制、语音控制和一键控制等功能需求,提升家居生活的便利性、舒适性和安全性。智能家居可以简单的理解为一个管理体系,它以家庭住宅为管理基础,通过传感器将智能家居电子产品与家用电子信息紧密的结合起来,通过相应管理软件对智能家居配套设施进行智能化流程管理,带来节能、环保、舒适、安全的居住环境。智能家居有多重功能,它可以实现智能灯光控制,用智能的控制方式对全宅灯光的开关、调光等场景进行控制;可以设置安防监控系统,进行自动化的监控管理,当住宅发生危害人身安全的问题时,安防监控系统能够自动报警,保证住宅的安全[2]。

3物联网时代软件工程在智能家居中的应用

3.1家庭安防系统

门禁、报警和监控是智能安防系统的基础组成部分,常见的安防产品还有智能锁、烟雾报警器、煤气感应、无线感应报警器、智能主机带防盗一体网关、无线感应门等。门锁是家居安全的第一道防线,智能门锁可以最大的保障家居生活的安全性,智能家居改变传统的门锁方式,使得开锁的方式变得多种多样,防盗、安全性大大提升。当安防设备接入到物联网后,设备可通过智能云摄像进行24小时实时监控,记录每一时刻家中发生的情况,用户可以通过手机在任何时刻任何地点远程查看家中的状况,大大提高了家居生活的安全性。随着信息技术的成熟,我国安防智能产品类型不断丰富,通过安防系统的使用,可以带给人们更贴心、舒适、安全的生活体验。

3.2家庭数据中心

家庭数据中心,是以一台综合网络数据储存处理设备为基础平台,利用先进的综合计算机处理技术、网络通讯管理技术、综合网络布线管理技术,将与各种家居生活信息有关的各种信息子系统,有机的结合在一起,将其打造成为各种家用信息的存储与处理中心。家庭数据中心相比与传统的存储方式更加稳妥、安全,因为它并非本地设备,不会出现硬盘坏掉、信息丢失的情况。未来,家庭数据中心或将成为数字家庭环境的必需品、成为家庭成员分享信息的重要中心[3]。

3.3家庭医疗中心

家庭医疗中心可以保证用户时刻检测身体各项健康指标,使我们老人与小孩足不出户,在家中也能省时省力、高效的实施就诊与日常健康护理。随着现代电子科技的发展,电子体温计、血糖测试仪等家用医疗器械走入千家万户,为人们的日常生活带来极大的便利。Chainway移动式医护系统融合了多项技术,可详细记录用户的身体健康状况,并通过互联网络与附近的医院医护系统相连接,在病人就诊时,可极大的提升就诊效率,保障病人的生命安全。

3.4家庭照明中心

在家庭日常生活中,灯光是我们十分依赖的东西,灯光主要分为:室外照明、室内照明、舞台灯具和车用灯具等,不同的对象在不同的空间、场合需要应用不同的照明方式和灯具,并保证恰当的室内照度和灯光亮度,智能家居可实现灯光的智能化自动控制,采用它的智能照明控制管理系统,使照明系统处于全自动工作状态使智能照明控制系统始终处于全自动化的工作运行状态,可以根据天气昏暗程度调整灯光强度,根据主人的不同喜欢选择灯光的类型、颜色,通过智能操控可以不必要上下床就控制好灯光的亮度设置,同时智能灯光系统通过它的先进的智能电子化和电力控制技术,对一个控制指定区域内的所有灯具进行智能调光,使室内的照度始终保持在恒定值数值附近,从而充分利用更多自然光源实现环保节能的目的。

3.5家庭娱乐中心

随着生活水平的提高,人们更加注重精神追求和生活品味。家庭电器的智能化,能够让人们根据自己的个性,随心所欲地设置各种娱乐应用,给生活带来新的体验,满足每个人不同的需求。例如,智能家居中的影音娱乐应用场景,它是以家庭影音娱乐终端产品为依托,给用户家庭提供音频视频相关的服务,常见的影音娱乐产品包括:智能电视、智能机顶盒、智能音响、媒体服务器等,通过影音娱乐的应用,可实现视频播放的智能性,同时智能音响系统可实时进行家庭语音提醒和智能语音控制,为众多用户家庭提供家庭视频信息,真正实现了智能家居的个性化服务。

3.6家庭控制中心

智能家居控制中心是结合软硬件、网络、各类通讯控制接口的整体解决方案,集成当前智能家居领域的各类设备接口技术,结合成熟的外部网络通讯技术,达到对大部分家居产品进行监控的目的。智能家居控制中心可以实现人机交互或者远程交互,对家庭中的空调、窗帘、窗户、电视、灯、监控摄像头、地热系统、花园灌溉装置等各类智能家居设备进行状态查询和控制,减少了许多繁琐的操作,化繁为简,它可以以智能音响和手机为中心,通过智能音箱和手机控制,为用户进行语音播报,满足用户的一切想象,实现智能家居的全方位服务,提升用户体验感。

4结语

智能家居不只是一个行业、更是一个产业,是诞生在互联网+时代的类工具产业,是一种对于传统产业附加值的变革,目前,智能家居仍处于初步发展阶段,很多技术还不成熟、厂家标准不统一、成本费用大。随着科技的发展,一系列创新应用和服务应用应运而生,智能家居的技术难题将会不断被突破,产品的价格也会随之下降,其巨大的市场潜力也将逐渐显现出来,在未来,物联网在智能家居中的使用将会给我们的生活带来巨大的变化,提高生活品质,为日常的生活提供更多的便利。

【参考文献】

[1]何国樑.试论物联网时代软件工程在智能家居中的应用[J].电子乐园,2019(3):91.

物联网工程的应用篇2

【关键词】物联网;道路照明;单灯控制;

一、物联网技术概况

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网依托三项关键技术即传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术实现大数据云计算。物联网应用于现代化城市照明工程领域的实现方法是依托传感器技术,射频标签技术及嵌入式系统技术实现对路灯的智能管理。

二、物联网照明控制系统的组成

物联网单灯控制技术实现对路灯照明的智能控制,精细控制。该控制系统需要四部分组成:前端传感器、每盏灯杆内的单灯执行终端、各箱变内分布的智能控制器及监控中心的物联网单灯监控软件系统。

(一)前端传感器

道路现场设置天气传感器采集天气数据,设置车辆检测器采集车流量数据,通过照度检测器采集照度数据,通过经纬度检测器监测当地经纬度数据,可将数据上传至前置服务器和数据中心。

(二)单灯执行终端

位于每座灯杆接线室内,由CPU 主板、通讯接口板和信息采集部件等部分组成,执行每座路灯的开停、调光及电气参数的监测。

(三)智能控制器

包含控制芯片、通讯接口板、功率变换控制器等部件,通过电力载波技术、ZigBee无线通信技术、 470/868无线通讯技术实现对全网每一个路灯的开停控制调光控制运行状况监测,智能控制器是物联网智能照明系统的底层设备,也是关键的网关类设备,它主要功能是实现路灯节点的自动组网,接收并存储来自远程计算机系统的照明控制与管理策略,并按策略对所有组网的路灯进行开灯、关灯、调光、电能采集、故障上报等。

(四)物联网单灯监控软件系统

包含计算机系统、无线数传电台和辅助设备等,监控中心与智能控制器之间采用无线通讯的方式连接, 而执行终端与路灯前端控制器之间可以采用有线通讯或扩频电力载波通讯方式连接。运营管理部门可根据实际情况制定路灯控制策略,可综合前端传感器采集的数据,如车流量信息、天气信息、照度信息制定最优化的路灯控制策略,并通过大数据及云计算技术科学分析不同日期不同时间段的交通状况,对所有路段的路灯进行针对性的控制。

智能控制器通过电力载波技术、ZigBee无线通信技术、 470/868无线通讯技术实现对每座路灯的检测及控制。借助强大GPRS/CDMA移动通讯网络,监控中心可根据将车流量、自然光照度等信息,可自动或手动向单灯控制器发送询问或控制指令,完成对任一区域、任一线路、任一灯位的监测和控制,可对每一个终端实现远程控制、远程调光、远程监视、远程实时动态管理四大方面的功能。

物联网智能照明系统可实现自定义各种控制、管理、维护照明策略,以实现节能效益最大化,控制等级安全化,维护工作简单化等动作目标,即可根据天气、车流量、时序、现场环境等数据实现单灯控制、物理回路控制、虚拟回路控制,无极调光,灯故障诊断,灯具寿命管理,节能管理,实现照明管理和节能控制的精细化智能化网络化。

三、物联网智能照明控制技术优势

物联网智能照明控制技术优势体现在三个方面:

(一)采用物联网技术,把每一盏灯纳入监控和管理平台实现全局监管,形成最佳运营维护模式;

(二)通过智能决策,实现基于单灯控制的自动控制、自动节能,使管理精细化、节能数字化,并实现故障预警,实现可视化的定位维护;

(三)通过远程管理和移动管理降低路灯设施的维护难度和成本,达到高效节能的效果,实现“四遥”管理,即:

(1)遥测

在每条照明配出回路上设置电力仪表, 采集相电压、线电压、电流、功率因数等运行参数, 各回路电力仪表通过串口通讯方式与本地PLC 连接, 将各回路运行参数传送至本地PLC。在每个箱式变电站内设置HMI (人机界面) 用以显示本地各照明回路的状态、运行参数及更改本地PLC 的程序和有关照明控制的参数, 从而实现本地控制。在自动运行方式下,由PLC 根据预先设定的照明控制程序控制本箱式变电站内各照明配出回路的合、断。

(2)遥信

通过控制网络可将箱式变电站各照明配出回路开关状态, 电路过电压、过电流故障信息, 通讯网络故障信息发送至园区路灯监控室。

(3)遥视

部分路段设监控摄像头,值班人员在监控室内通过监视器可以了解园区功能性路灯的照明情况, 景观灯具的亮灯效果, 同时可以第一时间发现故障或损坏的灯具, 及时检修,保证道路照明的正常运行。

(4)遥调

在监控室, 值班人员可根据对各路段不同时段车流量和园区整体道路情况的分析, 随时调整各箱式变电站内设备的节电运行参数。

物联网智能控制器引入天文钟控制器及光照度控制器信号,采用光控时控及手控相结合的控制方式,时控根据室外日光照度并通过智能经纬时控仪,根据坐在地区经纬度或不同季节,设定开关灯时间,后半夜时,关闭非机动车道灯具,同时间隔关闭不超过半数的机动车道侧灯具,路灯进入节能运行状态。科学安排时段分时段控制开关灯、调光等任务,实现按需照明,最大限度节省电能。

四、物联网单灯控制技术实现的效益

(一)经济效益:采用本系统后能确保节能率不低于30%,既节约能耗有不影响灯具的正常寿命,节电又省钱。

(二)社会效益:改善城市现代化形象,保证道路交通安全等级,增强城市治安管理的外部环境,是大数据时代市政设施的发展方向。

(三)管理效益:提高了整个城市的路灯管理水平,是工作人员从繁复的巡检工作中解放出来,降低了工作强度和经营管理成本。

(四)环保效益:对城市电网无高频干扰,对市区环境无电磁波污染,符合当今社会环保的发展趋势。

五、结论

物联网单灯控制技术实现了从“面”控制到“点”控制的转变,符合国际上路灯照明节能的最新技术发展趋势,使市政道路照明、城市亮化实现智能管理和节能并举,达到长效管理和节能增效的目的。鉴于当前智慧城市建设日臻成熟,城市建设者及设计人员把握当前道路照明的发展趋势,勇于采用新技术,使我国城市建设水平更上一层楼。

参考文献:

[1] 高杰,张泳.基于流量分析的道路照明节能控制方法研究.自动化博览.2014(01)

物联网工程的应用篇3

到2013年年底,在物联网方面,上海将全面完善研发、产业、应用3个层次,借助嘉定示范区,成为“智慧城市”。

1.智慧社区

对小区无缝隙覆盖,降低建设和运行维护成本,提高安防和管理效率。

水、电、气、热等自动计费、收费;遇到火灾、有害气体泄漏等突发事故,可自动报警;实现安全防范系统自动化监控管理;实现住宅紧急呼叫系统;对住宅小区的关键设备、设施实行集中管理,对其运行状态实行远程监控;提供小区与城市区域联网,互通信息、资源共享;通过网络终端实现医疗、文娱、商业等公共服务的费用自动结算。

2.智能家居

所有的家庭都有以下功能:家电智能管理、家庭火灾防范、家庭有害气体防范、用户定位及健康分析、社区医疗系统、门禁及进出口管理等。而且,还可以实现可视对讲功能、电子门禁系统功能;实现家电自动控制功能;公共水电设施监视;火灾与煤气报警;紧急呼救报警;电话线被切断与防破坏报警;实现三表远程计量,计算机网络功能及一些物业管理功能;实现家庭内电子购物、电子图书馆、远程医疗、天气预报、网络订餐等服务。

3.智能楼宇

公共建筑内,实时“感知”楼宇内的各种“信息”:电力、空调、照明、防灾、防盗、运输、门禁等,全部“智能化”管理,实现建筑物自动化、通信自动化、办公自动化、安全保卫自动化系统和消防自动化系统,合理配置各项资源,提高楼宇用户的舒适度,实现办公楼宇的有效节能,降低楼宇运营成本,提高楼宇的服务能力。

4.智能交通

科学配置信号灯、道路分布等交通资源,减少交通拥堵;全面、统一地管配公共停车区域,缓解停车问题;完善公共交通的车速、客流统计、车辆越站、违规下客、车辆保养等监管,识别、定位、跟踪、监管公交车。

5.智能监控

在主干道、桥梁、景观绿化处,部署高清摄像头,进行24小时实时监控,自动捕获图像目标,提高安全监控管理水平。

6.精准农业

实时采集、传感、分析、监控农业信息,智能化识别、定位、跟踪、监管农产品的产销。以马陆葡萄园为综合试点,建立农业数字化信息监控、控制系统。在温室大棚,通风、滴灌、降温、补光等数据全部自动采集。

此外还有:智能电网、智能环境监测、特种车辆监控、重点污染源监控等功能。

(责编:张思思)

辽宁:物联网24小时监控林业

近10年,辽宁作为全国首批林业信息化示范省,经历了从无到有、起步腾飞、快速发展3个阶段,成为辽宁省现代林业建设快速发展的“推进器”。

辽宁省林业系统建立起了省、市、县三级林业专网,上连国家林业局,下连14个市、38个厅直事业单位、科研院所以及50多个重点林业县区,林业信息化高速公路四通八达,畅通无阻。2010年,省、市、县、乡四级高带宽林业专网投入使用,一条集音频、视频、数据传输为一体的通信及信息交汇综合业务网络平台,正在为林业系统的更好运转发挥作用。

2009年4月9日14时,沈阳市棋盘山远程监控指挥中心发现,南沟水库附近突发森林火灾。从回传的图像上看,火点浓烟滚滚。森林防火指挥部立即处置,明火很快被扑灭。这是用物联网技术消灭火灾的实战案例。

物联网技术已经广泛应用。比如,建立了温度传感、温室控制、厂区监管、森林气象站、古树保护和候鸟迁徙观测系统,极大地提高了林业资源监管、综合营造林管理、林业灾害监控和应急管理能力。

2010年,建立了护林员监管体系、森林资源防控体系,搭建了物联网应用平台。

今年1月1日,辽宁省林业厅的门户网站第三次改版:拓展了1000个企业子网,办理各种证件6万多份,专家回答网民咨询上万条。

辽宁林业在全国实现了“五个率先”:率先建成数字林业核心平台;率先建成155兆高带宽林业专网;率先开通政务商务一体化门户网站;率先建成物联网应用平台;率先开发掌上林业等一批先进适用的信息化成果。

(责编:张思思)

“温室娃娃”:温室控制专家

“该浇水了,牡丹花渴了!”“饲料缺少40公斤,小鸡饿了!”“温度超过25摄氏度了,该降温了。”……这是“温室娃娃”的报警。工作人员根据这些数据及时采取措施。

经过8年的努力,派得伟业研制出“温室娃娃”,这是我国自主研发的首个温室管理专用机器人。它是设施农业环境信息数据采集分析仪器,嵌入了真人发声语音模块、液晶中文显示和智能电源模块。“温室娃娃”存贮了各种作物的数据,如最适宜的温度、湿度、光照等,可以测出温室内的各种实际数据,二者对照后,用报警的方式提醒用户加温还是降温、通风还是浇水。“温室娃娃”还可控制猪舍、鸡舍、羊舍等。它具有超强的记忆力,能够存储6万组数据,如果每隔半个小时存储一次数据的话,就可以存储1250天的数据;节能省电,充一次电可以使用13天左右。

2006年上市以来,在北京郊区引起了较大反响,并被大范围地推广应用,而且扩展到山西、陕西、山东等地,深受农民欢迎。

北京派得伟业科技发展有限公司,成立于2001年6月,先后通过了高新技术企业、双软企业、ISO9001:2000国际质量体系、系统集成等多项资质认证;先后承担了部级、省(部)级重点科研项目30余项,市场项目100多项,获得22个奖项;搭建和集成了一套新农村信息化技术体系,逐步推出了5大系列化(电子农务、电子政务、电子商务、电子水务和信息服务)的软硬件产品,产品遍布全国。

(责编:凌海燕)

南京未来星:

让物联网“联”上菜篮子

物联网技术怎样与传统农业生产相结合?南京未来星传感技术公司有发言权。公司2010年成立,硬件开发6年,软件开发1年,曾与江苏省农科院有过合作。未来星的最大优势:产品能够真正投入市场;免费体验;运营费每年仅1000元。

试点基地内,蔬菜大棚自动收集、对比各类信息;农科院专家可以随时了解生产情况;地太干了,灌溉设备可以自动喷淋;包装好的紫青菜,扫描条形码,各种生产信息就出来了,包括每次施了什么肥料、由什么厂家提供、施肥间隔期生产基地、生产负责人、采摘时间等等,一目了然;消费者可随时查看蔬菜、肉类的生产过程,从田头到家里的整个配送过程……

目前,未来星瞄准的是五星级酒店、私企业主等高端消费群,推广的也是高端农产品。通过会员制的形式,已吸纳了一批会员,创建了自己的蔬菜专卖店,避开了传统销售渠道、常规农产品。

(责编:凌海燕)

阳山桃园:水蜜桃用上物联网

桃农携手高科技

在无锡市太湖水蜜桃科技有限公司的控制室内,借助物联网,农技人员正实时获取土壤湿度、环境温度、叶面湿度、光照强度等一系列种植数据。“有了这套桃园种植精准监测系统,我们就能够根据实时监测得到数据,使有机水蜜桃进行科学种植。”副总经理李巧生说。

阳山水蜜桃闻名天下,但阳山镇知道自己的软肋:桃农凭经验种植,人工监测防治病虫害,费时、费力、误报率高。

从2011年6月起,阳山镇就与无锡美新半导体有限公司合作,打造了国内首个应用于果园种植的智能物联网精准监测系统。目前,25亩桃园内已均匀设置了22套不同功能的传感器,并正式运行。阳山镇将以此为“样板”,在3000多亩有机水蜜桃基地内逐步推广物联网种植技术,率先为桃农科学种植探路。

桃园用上物联网

“通过传感器采集桃园生长环境数据,通过物联网无线传感节点,对数据进行转发、接收、存储和融合,并以互联网和短信的方式,帮助管理人员实时了解桃园内的环境参数。”美新公司项目技术负责人黄华说。

土壤湿度传感器,可以监测土壤水分,实现科学灌溉;环境温湿度传感器和叶面湿度传感器,可以保证水蜜桃的生长环境合适;太阳辐射传感器和气象传感器,可以了解太阳辐射强度、大气压力、风速等各种气象参数。充电式镍氢电池、太阳能充电板双重供电系统,在无供电环境下,保证了设备的持续运转。

精准的实时监控,是阳山水蜜桃的种植革命。数据超过预警值时,系统不仅能自动报警,还能提出合理化建议,比如对病虫害的防治建议、灌溉建议等。“仅灌溉一项,桃园一年就能节约水资源30%以上。”黄华说。

(责编:张思思)

用物联网技术种花草节能又增收

打开电脑,轻点鼠标,就能给院子里的花花草草浇水施肥。这是现代农业智能监控应用示范项目,由长沙“百果园”运用物联网实现。

2009年11月,项目通过了验收。长沙“百果园”是首个在农业领域部署应用物联网技术的单位。利用物联网技术,采集了温度、湿度、光照、土壤(基质)的动态数据、作物生长发育实况(视频),传送到电脑、手机等终端;便于了解和总结植物生长发育的需求规律,采取相应的调控措施;有利于有效调节植物花期、调控作物生长发育,提高单位面积的复种指数;大大减少现场操作,降低劳动强度,既节约用工,又能确保各环节的精准性;既节能节水,又增产增收。

物联网工程的应用篇4

关键词:工程质量;检测;物联网;应用;探讨

近段时间以来,伴随我国经济、社会的迅猛进步,居民生活品质的提升,施工阶段工程质量的检测以及监督也变得更为关键。当前,在工程质量检测阶段,伴随信息化技术的使用以及普及,工程化效率实现了大幅度的提升。物联网技术是信息技术的分支,其进步快速,在工程质量检测以及监管中的影响不容小觑。

一、 工程质量检测的信息化态势

当今时代是以互联网电脑为主要信息平台的时代。数字化、网络化、信息化、经济一体化是当今时代的特色。伴随信息技术的迅猛进步,经济一体化程度的加深,通过电脑技术、数据通信、网络技术进行工程质量检测是势所必然。尤其是微型电脑技术的诞生,从2005年开始,工程质量检测技术在自动化层面有了明显的改进。工程质量检测的数据是工程结构安全性以及工程效率达标的核心判据,确保其可靠性、精准性、公平性极为关键。

二、 物联网技术在工程质量检测中的运用

物联网在工程质量检测中的运用,就是将感应器镶入检测的对象中,之后对物联网以及互联网进行整合,从而实现精准检测。

(一) 运用物联网获得全面的信息

在工程质量检测阶段,运用物联网通过传感器、电子标签、射频识别等电子设备精准读取物体的信息,当中包括施工的温湿度、建筑物所处方位、建筑物的施工动态等。运用物联网能够让工程质量检测更为系统、精准与可靠。

(二) 在施工质量监督中的应用

施工现场质量标准化管理作业牵涉到工程建设的整个流程,是质量管理的基本工作。完善这部分工作,有助于提升参建单位的管理水准、人员素养以及作业效率,有助于提升工程质量管理水准。

运用物联网的全面感知以及及时传输功能,质量监管部门应构建各项目参与企业的档案,方便及时检索,让监督流程更为公开化、大众化,规避因为人工失误而导致工程建筑效率降低。

(三) 在质量检测流程监督中的运用

运用物联网技术强化工程质量检测中的监督检测以及监督抽测,运用质量检测成果与预计成果实施比对,之后获得结论。依照具体状况对一部分不合格的检测流程进行改善,达标后另行检测。

(四) 在健全检测管理体制方面的运用

运用物联网对结构实施定期检测提示,将每一阶段检测的成果记载在案并保存,进而形成结构的质量安全档案。如此,能够对结构的质量情况形成全面、准确的理解,变更传统检测模式下检测孤立、断续的状况。

通过上文的阐述,笔者的意见是构建工程质量检测一体化管理服务平台。

三、 基于物联网技术的工程质量检测一体化管理服务平台的构建

(一) 概述

工程质量检测一体化平台即是指:在已有检测模式的前提下融合管理模式,利用物联网的信息化特征构建完成的,汇集质量检测、监管与公共服务等多重功能的信息平台。该平台构建的初衷是为了让工程质量的检测以及监督更为科学、可靠。

(二) 功能应用

1. 检测过程管理

过程管理的目标是对检测的过程实施追踪、提示并评价检测成果,完成风险预警等。其是质量检测监督的前提,也是平台的核心构成部分。通常互联网条件下,该流程管理分成三大类:即原始检测数据备份以及处理、检测业务过程追踪、成果评价与风险预警。

2. 项目档案管理

该功能是对每一项目实施信息化管控,其通常包含:项目备案、项目质量追踪与项目质量评估三个环节。相较于检测过程管理,项目档案管理是针对整个工程的管理,当中包含若干个检测流程。

工程备案是对目标项目的基础讯息以及质量历史的备份以及保存;质量追踪是对每一项备案项目的质量情况实施追踪检测。通过预先订立的工程质量定期检测与灾害检测体制,对应用时期的结构实施到期检测提示并记载检测成果,形成该项目的健康记录表;质量评估环节是在检测完毕后,利用物联网技术中的智能处理与专家系统对工程的质量情况实施评估,其是对若干项单项检测结果的整合以及归纳。在此前提下,给出运用建议――比如检修、加固或拆卸等。

3. 单位与人员资料档案管理

该项功能是对各建筑、检测单位与从业人员资质、有关经历与信誉度的管理,方便监管机构对工程质量的把关。其功能通常包含:单位或个人的基本资料采集管控、对有关从业资质的管理、信用评估。

4. 公共服务管理

公共服务管理关键是为民众提供有关项目的质量信息。其包括的功能通常是:质量信息检索以及质量问题申诉等等。

一体化平台功能的运用,还必须让检测人员、设备以及外部网络进行辅助。笔者在下文中将对一体化平台的运转模式实施阐述。

(三) 一体化平台的运转模式

1. 检测人员工地现场作业

检测人员在施工现场运用无损检测装备或传感器等物联网设施对结构或构件实施原位检测,采集检测对象的原始参数并对参数实施初次处理,删除操作失误形成的参数。与普通无损检测的差别是:检测设施能够完成数据保存、处理、短距离传送以及GPS实时定位等作业。检测所获得的参数能够迅速传送到相邻的网关并依靠外网上传至管理平台。监理人员依照现场检测状况,向平台给出监理建议,系统会自动形成检测汇报。

2. 外部通信网络支持

外部通信网络通常是为了检测数据的传送情况,为管理者与客户提供有关服务的网络条件。外部通信网络能够运用已有的互联网以及移动通讯业务,确保参数传送的实效性以及可靠性。而此时,必须与网络服务商制定恰当的网络支持形式。管理者与检测者应通过身份认证方能登入系统,从而发出操作指令。

结束语:

综上所述,将物联网技术运用在工程质量检测中,是明智之举,并且有着强烈的时代烙印。通过构建以物联网为基础的检测一体化平台,能够让工程质量检测与监督的流程更为科学化、实用化、可靠化,提升质量检测的质量。物联网是一类新式的网络技术,其在工程质量检测中的潜力是巨大的;而实现信息化的最佳途径就是用好物联网技术。

参考文献:

[1] 王暄,蒋强,王h等.电光聚合物在全光技术实现THz波产生与检测中的研究进展[J].光谱学与光谱分析,2014,(8):2053-2059.

[2] 胡静,胡佳佳,沈雯等.同时检测沙门氏菌和炭疽杆菌磁致伸缩生物传感器制备与应用[J].农业工程学报,2016,(5):297-301.

[3] 周志艳,闫梦璐,陈盛德等.Harris角点自适应检测的水稻低空遥感图像配准与拼接算法[J].农业工程学报,2015,31(14):186-193.

[4] 周岚,余志成,郑今欢等.全英文本科教学存在的问题与建议――以轻化工程专业染整方向纺织贸易与检测模块为例[J].浙江理工大学学报(社会科学版),2014,32(4):350-354.

物联网工程的应用篇5

记者:2010年5月,徐工集团与中国移动江苏公司签订了建设物联网的“信息化战略合作协议”。并成立了国内企业中第一个物联网研发中心。请问徐工集团当时启动物联网建设的背景和过程是怎样的?

张启亮:这首先和我国整个工程机械行业的发展情况密切相关。当前,我国的工程机械虽然产量位居世界第一,但是技术水平只能排到第三。我们需要通过信息化的手段和先进的物联网技术来加速产品的升级转型,进一步提高整个行业的技术水平。

而徐工作为行业内的龙头企业,在促进行业技术提升的过程中应做出表率,同时,技术水品的提升对徐工本身而言也是最重要的任务之一。

为此,徐工在制定的“十二五”规划甚至“十三五”规划中,一直明确提出要做创新型企业,在“智”中制造产品。物联网技术的应用无疑是当前最好的方法之一。

因此,集团董事长王民明确提出,要用物联网技术实现产品的自动化管理,引领工程机械行业的新潮流,大幅提高徐工的服务水平。

谈起徐工的物联网发展过程,并非从2010年同中国移动的合作才开始,而是始于上世纪90年代,徐工集团开始智能化工程机械研究。不过那时还没有物联网的概念,我们称之为“智能化机器”。

2005年,我们和国内的大学合作开发了工程机械定位监控技术,2008年,我们开始研究和测试一种专业的芯片,我称之为“黑匣子”。产品上所有的控制系统都和“黑匣子”相连接,“黑匣子”可以定位机器、自我检查当前机械工作状况,例如温度、转速、油表等,并且能和外部的物流网络,比如售后服务车、配件中心进行连接。

2010年3月,集团董事长提出要大力发展物联网技术,发展核心竞争力。同年5月,徐工集团又与中国移动江苏公司成立了国内首家工程机械物联网研发中心。与中国移动的合作解决了广域网信息传输的问题。前期,双方在企业数据外包、工程机械数据远程采集、集团客户服务系统等领域实现合作。借此契机,徐工开始大面积应用“黑匣子”芯片技术。

目前,徐工已在随车起重机、挖掘机、旋挖钻机三大类产品上应用“黑匣子”芯片,数量大约有2万余辆,应用规模目前在国内算挺大。

记者:从目前应用“黑匣子”物联网技术的情况来看,该技术为徐工集团哪些方面带来了改善?又为客户带来了哪些好处?

张启亮:物联网技术的投入使用,对企业售后服务的完善有很大帮助。以往的模式通常是:企业将产品出售给客户,客户在使用过程中发现问题后反馈给企业,企业给予解决。物联网的引入,完全改变了这种被动的服务模式,将被动服务转为主动服务。

应用“黑匣子”后,徐工的技术人员只需坐在办公室里便可实时监控到我们售出的每台机械的运作状况、健康状况等,在设备发生故障之前,便能进行事先监控,甚至能很清楚地知道是哪个零部件发生了损坏,并且可以在第一时间以短信通知用户,最终提高了用户满意度。售后维修时,该技术也带来了很大的便利。比如,在某些参数设定的技术问题上,不再需要企业派出专门的技术人员亲临现场进行维修指导,只要在相连接的电脑上进行操作,就可以轻松解决,节省了售后维修的成本。

同时,物联网技术的应用也为公司及时收回用户贷款带来很大便利。工程机械产品价格高,所以很多用户是通过贷款购买或者融资租赁,一段时间后,用户需要再次支付款项。因为用户分布在全国各地,以前没有任何有效的手段进行管理,付款总是拖拖拉拉。现在,如果用户没有正常付款,可以通过系统,在保证车辆使用安全的情况下,锁定车辆,用户付款以后,发送指令,车辆才能正常启动。

另一方面,我们还能为客户提供更多的价值。首先,应用该技术后,能够更好地整合机械资源,比如我们知道在哪些地方有大型工程需要工程机械车辆后,通过监控可以查找到离该工程地点较近的机械的位置,通知客户,为其提供商机。

其次,帮助客户监控设备,保护资产。购买工程机械的人通常都是雇人操作,有时雇员素质不高,可能出现一些偷油或者干私活的情况。有了物联网后,我们可以随时帮助客户进行监控。举一个不久前发生的例子,去年5月,从监控中心我们看到办事处有一台车凌晨12点时在从兰州往西安方向行驶,感觉怪异,便打电话询问,发现车辆被盗。于是我们立即报警,告诉公安局被盗车辆的行驶路线,小偷刚下车就被抓住了。

其三,该技术的应用几乎没有给客户带来任何附加成本。徐工在产品上安装“黑匣子”芯片,提供定位、监控、远程操作等功能几乎都是免费的。即使再增加其他功能,我们也只会象征性收取服务费。

目前来看,90%以上的客户都会选择安装了“黑匣子”芯片、联入物联网的机械,而且客户的普遍反映都不错。

记者:“黑匣子”芯片与RFID芯片有何区别?该技术有什么特点?从技术角度看,您觉得该技术的应用还需要克服哪些问题?

张启亮:“黑匣子”芯片可以说是RFID的一种变形,该芯片主要是在各种控制系统的基础上进行研发的。因为目前大部分的工程机械都是通过控制系统来启动的,原来的控制技术是分散的,现在我们通过“黑匣子”把各个部分的控制系统连接在一起。

与其它物联网技术相比,该芯片的特点在于传感技术更严格。一般来说,工程机械对于传感技术的要求都十分严格,比如压力传感、重力传感、温度传感等已不是传统的传感类型,传感的种类、数量、安装的部位包括如何诊断故障等问题,都需要特别研发。

其次,故障预警、诊断等技术难度更大。当工程机械的物联网上显示出某种异常信号,我们并不能直接判断原因,必须引入更多先进的技术,比如可测量信号的处理、专家系统的故障诊断系统等,甚至结合人力经验研究判断,才能最终确定故障原因。

目前,该技术应用中有一个难点,就是定位功能的准确度需要提高。这缘于我国的地图更新速度不快,有些地方已经有道路了,但是地图可能显示不出具置。

记者:据您了解。目前国内工程机械行业的物联网技术应用情况如何?未来徐工集团在物联网技术的应用方面还将有哪些新的探索?

张启亮:据我了解,目前行业内有很多企业都在做类似徐工“黑匣子”的芯片,但大多数还处于研发阶段,徐工不但是已经进入到应用阶段的极少数企业之一,还是国内现阶段应用规模最大、效果最好的企业之一。从某种程度上说,我们真正把企业定位、产品转型、应收款、服务车、配件等联系到了一起。

接下来我们要做的是加大推广力度和“黑匣子”的覆盖面,争取尽快在所有产品上都应用“黑匣子”。其次,我们要进一步改善移动通信技术,特别是3G技术,以保障信息传输的稳定和安全。

记者:目前在工程机械行业,像徐工这样应用先进物联网技术的企业还比较少,您认为原因是什么?

物联网工程的应用篇6

【关键词】物联网;电梯;安全监控;示范工程

随着城市经济的迅猛发展,作为重要垂直运输工具的电梯已经广泛应用于住宅楼、办公楼、商场、地铁等场所,是人们日常出行的重要交通运输工具,因此也和人们的关系日益密切。人们不仅希望电梯能够提供舒适、便捷的享受,更要求它能给予人们安全、可靠的保证。但是电梯事故时有发生,不断触动着人们敏感的神经,伤者的痛、死者的血警示着人们和社会,迫切需要我们更多地关注电梯安全,关心生命健康,切实让我们的城市更和谐、更安全。

目前,上海拥有在役电梯总量已达14万余台,成为世界上电梯最多的城市。浦东新区现有在役电梯3.8万余台, 2007—2011年110联动接警统计,电梯故障困人报警就高达1219次。由于电梯涉及城市公共安全、涉及民生,任何电梯故障引起的事故,公众和新闻媒体都会高度关注,政府相关管理部门也会高度重视。韩正市长在今年的政府报告中明确了:“强化高层电梯运行”作为深入推进城市运行安全和生产安全的45项重点工作之一,并指出“进一步完善应急预案体系,提高应急处置能力 ” 。国家质监总局和上海市质监局历来都将电梯的安全监管技术与应用研究列入质检公益性行业科研专项主题研究之一。同时,国家质监总局领导也明确要求“积极探索现场监管方式的改革创新,强化现场安全监察。在工作环节上,要突出抓好动态监管,定期检验;在工作手段上,要积极采用现代信息技术,实现电子政务,加快建设安全监察信息网络,对特种设备安全状态实现动态跟踪监督”。特别是《市质监局2012—2013年科技项目立项指南》将特种设备领域电梯、起重机械在线监测、故障报警、诊断和检测方法的研究列入其中。

因此,如何对电梯实施有效的监控,及时处置电梯突发事件,确保电梯安全运行,已成为各级特种设备监察部门急需解决的重要课题。很多电梯事故案例表明,电梯一旦发生故障,有关方面若能第一时间获得预警信息,第一时间进行应急处置,将能真正做到快速预警与高速处置一体化,将能大大提高电梯事故防范能力,最大限度地降低和减少电梯伤亡事故率。

从我国自身经济发展的需求来看,对电梯设备施行预警应急管理,从宏观上进行系统改造、更新已势在必行;美国、德国、日本在此领域与我国同步,各有长短。从国内技术条件、研发力量来看,我们完全有能力建立不受网内设备数量级限制、地域限制,完全有能力研制更高、更新、符合管理模式的系统控件。我国必须加快建设和完善特种设备动态安全管理体系,超越国外同类项目管理水平,制定相应的管理新模式。从当前对电梯设备进行宏观管理的角度分析,目前国内外还没有符合多重管理需求的系统方案来满足我国庞大的电梯市场。电梯突发事件预警应急管理及相关技术支持系统的研究工作尚处于起步阶段,相关技术标准尚未制定。

已有的远程监控产品部分是有线状态,其最大的局限性是:网内设备受数量级限制(目前最多理论上可运行200多台)、受小区地域限制,附加设备和破路敷设管线费用昂贵,对电梯本身系统要求也高。部分的无线产品其总体架构设计存在较大的局限性,有些仅起到类似“黑匣子”功能;有些仅能服务于某一品牌的电梯,无法解决适用宽泛的接口问题;有些仅局限于产品的单一功能上,未能从宏观管理角度及技术经济发展趋势出发, 无法应对电梯突发事件引发的安全救援保障等一系列系统难题。

我们应从大都市大市场和普及应用电梯预警与应急管理综合保障管理角度出发,运用科学技术加强“基于物联网技术电梯安全监控示范工程应用研究”,提出适合国情的解决方案,来满足公共安全的需求。

本示范工程的实施可产生较好的经济、社会效益,主要体现在如下方面:经济效益主要体现在:

1、减少电梯事故导致的人员伤亡,降低因此带来的经济损失;

2、电梯物联网系统的工程实施方便,无须敷设管道,节约了因敷设管线而增加的材料成本、劳动力成本;

3、可有效降低政府部门在电梯使用过程进行安全监管的财政投入和人力投入等行政成本,落实使用单位和维护保养单位的主体责任。

对电梯使用单位:在关人故障发生的第一时间得到报警,缩短故障响应时间和处理时间,保障乘客生命和财产安全。实时掌握电梯运行状态、历史故障、维保记录,提升电梯管理效率。

对电梯维保单位:实现维保工作过程管理,提供管理手段。提升服务附加值,增强企业竞争优势。

对电梯监管部门:实现电梯信息化管理,提供全局管理统一管理方案。提升对电梯的监管手段和监管力度,缩短故障响应时间,提升应急救援能力。提高电梯安全运行,保障人民生命和财产安全,促进社会和谐。

特别是本示范工程的成功实施和推广应用,会产生显著的社会效益,一方面可有效促进公共安全的改进和强化,为我国的经济建设、社会的和谐发展和人民的幸福生活创造安全可靠的公共环境;另一方面可有效地消除电梯伤害事故给公众和社会带来的负面影响。

在分析比较目前现有的电梯监控终端技术特点的基础上,拟采用满足无线物联网的电梯安全监控终端来进行电梯主要故障的安全监测和数据传输;研究电梯主要部件的故障模式与表征,确定与安全相关的重点故障并进行安全监控,将电梯监控终端与物联网络进行技术集成,研发相应的软件管理系统平台,实现对监控数据的传输、存储、查询、统计分析与生成报表功能,从而实现基于电梯物联网的安全管理目标和分级应急响应。

本示范工程的技术指标:

①监控终端工作电压范围:9-36v

②监控终端工作温度范围:0-50℃

③监控终端备用电源持续时间: 1.2h(6v)

④电梯物联网数据传输速度:115200bit/s

⑤数据接口兼容RS232、RS485、RS422、CAN总线等

⑥短信报警同时群发16条

⑦语音报警信息:双向通讯

⑧电梯物联网系统容量:10万台。

图1是本示范工程的工作原理图

当电梯发生冲顶、沉底、停电、关人、停机、卡门、坠落等严重故障时,物联终端将采集到传感器的数据。物联终端系统马上做出反应,自动播放安抚音,稳定被困人员情绪,同时通过无线网络(比如CDMA GPRS)传输到互联网上。再由互联网传输到电梯运行管理平台(终端状态监控)。管理平台也马上做出反应 通过互联网和无线网络实现手机报警。也能 让使用单位 维保单位 监察部门从互联网上得到报警信息。

我们开展《基于物联网技术电梯安全监控示范工程应用研究》,旨在创新一种电梯安全管理模式和技术管理手段,利用物联网技术对电梯安全运行状况施行实时动态跟踪监控,提高安全服务效率,加强电梯事故预警与应急救援技术能力,从而提高对突发公共事件快速反应和应急处置能力,为政府强化电梯安全监管和确保城市公共安全运行提供强有力的技术支撑。

参考文献:

[1]孔晓波.物联网概念和演进路径.电信工程技术与标准化, 2009年12期

物联网工程的应用篇7

【关键词】 PCMW工法;三轴搅拌桩;预应力管桩

【中图分类号】 TU753.4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123(2012)06-002-02

PCMW工法,是一种新型深基坑支护方法,就是通过多轴深层搅拌机钻头将土体切散至设计深度,同时自钻头前端将水泥浆注入土体并与土体反复搅拌混合,为了使水泥土拌合更加均匀液化还在钻头处加以高压气流扫射土层。在制成的水泥土尚未硬化前插入预应力管桩,如此就形成了连排桩式地下桩墙,这充分发挥了水泥土搅拌的止水优点,管桩挡土的作用,最终构成深基坑侧向支护体新结构。

1 工程地质、水文概况

南京邮电大学物联网科技综合楼,位于南京市新模范马路北侧,其主楼高28层,裙楼4层,地下室2层,框架-剪力墙结构。基础埋深10米,设计±0.00标高暂定为11.00米。

根据野外钻探、原位测试及室内土工试验资料,勘探揭示的基坑开挖影响深度范围内的岩土层性状描述如下:

1层杂填土:杂色,松散,主要由建筑垃圾和粘性土组成,含碎砖、碎石等硬杂质10~40左右,填龄一般大于5年。场区普遍分布,厚度:0.80~3.30m,平均2.22m;层顶标高:10.50~11.35m,平均10.81m。

2-1层粉质粘土:灰黄色,软塑,低塑性,稍有光泽,中等干强度,中等韧性,无摇震反应。场区普遍分布,百度:0.40~3.90m,平均2.20m;层底标高:7.35~9.95m,平均8.43m;层底埋深:0.80~3.60m,平均2.37m。

2-2层粉土夹粉砂:灰色,或灰黄色,中密,局部稍密,很湿,摇震反应迅速,无光泽反应,低干强度,夹稍密粉砂。场区普遍分布,厚度:3.10~10.40m,平均6.62m;层顶标高:4.70~7.11m,平均6.21m;层顶埋深:3.60~5.80m,平均4.59m。

2-2A层粉质粘土夹粉砂:灰色,软塑,稍有光泽,中等干强度,中等韧性,无摇震反应,夹稍密状粉砂,局部呈互层状。场区局部分布,厚度:0.70~7.00m,平均3.42m;层顶标高:-2.09~3.50m,平均0.00m;层顶埋深:7.00~13.00m,平均10.77m。

3-1层粉砂:青灰色,中密,饱和,颗粒成分主要为长石、石英、云母,级配一般,局部夹薄层软塑粉质粘土。场区普遍分布,厚度:7.20~12.60m,平均8.97m;层顶标高:-5.03~-0.89m,平均-3.26m;层顶埋深:11.50~16.00m,平均14.05m。

3-2层粉细砂:青灰色,密实,饱和,颗粒成分主要为长石、石英、云母,级配一般。场区普遍分布,厚度:10.60~15.50m,平均13.15m;层顶标高:-14.45~-10.95m,平均-12.23m;层顶埋深:21.70~25.20m,平均23.03m。

3-3层粉质粘土:灰色,可塑,局部硬塑,稍有光泽,中等干强度,中等韧性,无摇震反应,局部含少量卵砾石。场区普遍分成,厚度:1.80~8.70m,平均5.65m;层顶标高:-27.30~-23.65m,平均-25.24m;层顶埋深:34.30~38.30m,平均36.01m。

2 基坑支护设计

本工程基坑深度11.1~11.6m,属于一级深基坑,要求基坑支护安全可靠。基坑支护采用三轴深层搅拌桩(ф850×23700@1200)内插预应力管桩(GZH-800Ⅲ-160@1200~19000)的复合挡土与止水支护方式,基坑设二道钢筋混凝土支撑(900×800、800×700),基坑内设疏干排水井。

3 三轴水泥搅拌桩施工

管桩主要施工工艺为:场地平整、测量放线、挖掘导槽、管桩插前定位、桩机就位、浆液制备、注浆搅拌、管桩吊装、插管桩。

套接一孔法施工工艺:为了保证搅拌均匀、桩孔垂直、搭接有效,三轴搅拌桩采用套接一孔法施工工艺,即沿挡墙方向间隔一孔搅拌施工第一遍(俗称“大幅”)后,回头套接“大幅“一孔施工间隔空位部分(俗称“小幅”),在套接孔内插入预应力管桩。

3.1 场地平整。①三轴搅拌机施工前,必须先平整场地,软弱或沟塘区域用建筑垃圾回填碾压,确保接地耐压力不小于100KPa;②现场施工区域内浅层埋设地下管线时,应做好标记,上铺设走道板及钢板后方可行走,如管线比较敏感,则应合理迁移;③场地平整的基本要求是在走道箱板或钢板铺垫条件下满足大型机械(搅拌桩机与70吨吊机)带负荷行走。

3.2 测量放线。①为防止支护桩侵入基坑内边线,管桩中心线可向外偏差100mm,沟槽宽度1200mm;②在沟槽外侧1.5m设置桩位相对控制线(点),以便控制搅拌桩与管桩桩位的准确与便利定位。

3.3 挖掘导槽,清理障碍。①用挖土机开挖沟槽,沟槽宽度1.2M,深度至少2.0M;②发现有地下障碍物时,应挖除干净,如果需要开挖较深与较阔时,要用素土回填至地面,碾压结实后再重新开槽;③开挖沟槽时如遇地下管线,应插旗警示,合理安排桩位,管线位置作为缝处理。

3.4 管桩插前定位。平行沟槽方向并在沟槽的外侧放置定位H型钢,规格为700×300×13×24,然后在H型钢上刻画出,再在平行管桩的中心线,侧定出H型钢的标高。定位型钢必须放置牢靠,必要时用电焊进行相互连接固定;预应力管桩定位采用专用定位装置。

3.5 桩机就位。①搅拌桩机应平稳地就位,履带平行沟槽方向,搅拌护筒三点与桩位相对控制线(点)对齐,调整桩架垂直度;②正式搅拌前,施工质检人员用卷尺检查钻头底心与桩位相对控制线点的距离,偏差值应小于2cm

3.6 浆液制备。实际操作过程中采用专用搅拌桶制备水泥浆液,搅拌桶内设制水容量控制装置,先定量控制每桶用水量(设备每桶额定水量1000kg),然后根据水灰比,计算并螺旋管称量相应每桶水泥用量(水灰比1.5时,每桶水泥量625kg),则每桶制浆量1160L,将搅拌桶的水泥浆储存到储浆池内,由注浆泵泵至搅拌桩内。

3.7 注浆搅拌。搅拌参数包括标准幅面积、水泥掺入量、大幅与小幅用浆量、水灰比、下沉搅拌速度、上提搅拌速度、注浆排量。

第一,搅拌与注浆施工时,应保证前台(搅拌)与后台(供浆)的密切配合,禁止断浆;第二,开始搅拌时,先喷浆,再搅拌钻进。如因故停浆,应在恢复压浆前将三轴搅拌机上抬0.5m后再注浆搅拌施工,以保证搅拌桩的连续性;第三,因故搁置超过2h以上的拌制浆液,应作为废浆处理,严禁再用;第四,三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液,同时严格控制下沉和提升速度。下沉速度0.6~0.8m/min,提升速度0.8~1.0m/min,在桩底部分适当持续搅拌注浆,开挖面以上适当控制下沉速度及提升速度,做好每次成桩的原始记录;第五,搅拌桩施工时应严格控制搅拌桩架垂直度,以保证搅拌桩体的垂直度,要求垂直度控制在1%内。

4 内插管桩的施工

4.1 管桩插入的工艺流程。管桩的插入是在三轴搅拌桩采用套接一孔法插桩法的施工工艺,即沿挡墙方向间隔一孔搅拌施工第一遍(俗称“大幅”)后,回头套接“大幅”一孔施工间隔空位部分(俗称“小幅”),在套接孔内插入预应力管桩。

4.2 管桩沉桩、送桩方法。平行沟槽方向并在沟槽的外侧放置定位H型钢,规格为700×300×13×24,然后在H型钢上刻画出,再在平行管桩的中心线,侧定出H型钢的标高。定位型钢必须放置牢靠,必要时用电焊进行相互连接固定;预应力管桩定位采用专用定位装置,如图2所示。

依靠管桩的自重在搅拌孔内缓慢自沉,基本可以到达设计标高。

如果由于搅拌沉淀影响,尚有1-2m未自沉插入,则采用DZ90振动器液压钳夹紧送桩器,依靠强迫共振沉桩,实践证明效果很好。

4.3 管桩桩顶标高控制措施。一般情况下管桩可以靠自重下沉到设计标高,少部分高出或低于设计标高,对于此部分的管桩采取以下措施控制:①当管桩桩顶标高高于设计桩顶标高2m以内时,采用振动器助沉的方法;②当管桩桩顶标高高于设计桩顶标高大于2m时,原则上不采用震动助沉的方法,而是将管桩拔出,重新施工深搅桩后插入管桩;③对于桩顶标高低于设计标高时,此部分只有极少部分,采用以后圈梁施工时用钢筋混凝土接桩的措施;④当管桩采用助沉后仍然无法到达设计标高时,如可以拔出管桩,采用再次搅拌的方法;如管桩无法拔出,根据现场实际情况采取补桩措施,高出部分管桩用切割工具割除。

4.4 管桩垂直度控制措施。管桩的垂直度控制主要靠三轴深搅的垂直度控制、孔口定位控制和沉桩垂直度控制联合保证,其中三轴深搅的垂直度控制非常重要。

三轴深搅桩依靠自身的水平控制仪和搅拌轴、平行垂直线,确保桩身垂直度的控制。管桩沉桩时在水平90度的方向放置两台经纬仪,管桩慢慢下沉时,利用孔口定位器控制桩身的垂直度,发现管桩发生倾斜时,要将桩拔出重新插桩,确保偏差在设计范围之内。

物联网工程的应用篇8

(长沙民政职业技术学院物联网工程系,湖南 长沙 410004)

【摘要】物联网是我国战略性新兴产业,它把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。为了适应新一代信息技术对人才的需求,高职院校开设物联网应用技术专业目的是培养高端技能型、应用型和可持续发展的物联网技术技能人才。本文从物联网应用技术专业课程体系现状入手分析了物联网人才培养目标、主要就业岗位,以物联网体系架构为核心,探索更合理的物联网应用技术专业课程体系。

关键词 高职院校;物联网应用技术;体系架构;课程体系

0 前言

物联网技术是是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,通过射条码与二维码、射频标签、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器和气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,具有十分广阔的行业前景。自2010年7月教育部首次批准多所高校建设物联网技术专业以来,国内高校都在根据自身的情况对物联网专业的知识体系、专业课程体系和人才培养等方面进行了一些探索,但目前物联网属于新兴产业,各高校基本上也都是依托自己原有的相关院系与专业开始设立物联网相关专业,没有成熟的经验可以借鉴。如何建立科学的物联网专业课程体系和人才培养方案等问题成为阻碍各院校专业发展的一个难点。本文致力于分析物联网应用技术专业人才培养目标和主要就业岗位等,力求归纳联网应用技术专业建设的专业共性基础,构建了以“物联网体系架构”为核心的物联网应用技术专业课程体系。

1 高职物联网应用技术专业主要就业岗位分析

高职物联网应用技术专业是一门交叉学科,应用非常广泛,专业培养应具有物联网技术能力、应用创新能力、跨专业的复合型的技术技能人员,工作重点在应用、服务和生产领域。通常可将本专业对应主要的岗位划分为物联网系统集成和测试工程师、物联网系统销售和技术支持工程师、物联网系统开发工程师等三大基本岗位:

物联网系统集成、测试工程师:系统集成、测试工程师的工作任务主要是负责系统的软件、硬件和传感装置集成,进行调试,发现并改进单元设计过程中的错误,负责无线网络与移动设备的构建组网等工作。

物联网系统销售、技术支持工程师:系统销售、技术支持工程师的工作任务主要是负责建立客户关系,能根据客户的需求,为客户推荐其感兴趣的产品,突出产品优势;根据客户需求进行物联网相关产品的配置、安装;负责物联网系统的日常和维护,进行一些基本的故障维修;负责传感器的采购、售前、售后维护等技术工作;负责物联网应用系统硬件和软件的日常维护工作。

物联网系统开发工程师:系统开发工程师的主要工作任务是应用流程设计、开发和测试;编写各种设计文档;嵌入式系统的解决方案研究、项目设计方案、系统开发和集成、工程设计和施工指导;RFID解决方案研究、项目设计方案、系统开发和集成、工程设计和施工指导。

2 高职物联网应用专业人才培养目标分析

自物联网作为国家发展战略以来,物联网技术及应用迎来了高速发展时期,从而导致大量物联网人力资源的短缺。各大高校及职业院校纷纷设立物联网学院、专业或专业方向来培养物联网相关专业人才。各高职院校在进行物联网应用技术专业的人才培养时首先要确定该专业的培养目标,经过对职业主要岗位工作任务、工作内容以及能力要求的详细分析和论证,得到学生培养目标为:本专业面向物联网技术应用领域,从事物联网工程设备安装调试与维护、物联网工程项目规划与施工管理、物联网工程项目技术支持、物联网产品设计与生产管理等技术岗位,培养德智体美全面发展,心理健康。通过对物联网系统的传感层,网络层与应用层等专门知识和关键技术的学习,掌握物联网应用技术各岗位群必备的具备电子技术、现代传感器技术、RFID射频识别技术、无线网络通信技术、物联网安全技术和系统工程等专业基础知识,具有扎实的基础、实践能力,良好的职业道德、职业素养以及创新精神和创新能力的高端技能型、应用型、可持续发展的技术技能人才。

3 以“物联网体系架构”为核心构建的专业课程体系

3.1 物联网的体系构架

物联网应用技术专业是一门典型的交叉学科,涉及电子、通信、计算机和自动控制等多领域相关专业知识,是跨学科的综合应用,物联网分为三个层次:感知层、网络层和应用层,如图1所示:

3.2 专业课程体系的构建

课程的构建是提高教学质量的核心,好的体系架构,才能保证学生在校期间受到有序的、合理的、系统的能力培养,才能保证教学内容、课程建设、教学方法的质量,以便学生在未来的职场具有更强的竞争力。那么如何构建合理的物联网应用技术专业课程体系就是我们急待解决的问题,以物联网体系架构为核心构建物联网应用技术专业课程体系思路如下图2所示:

感知层:感知层主要是物品标识及信息的采集,通常由感应器件和无线传感网络组成,感知层是物联网的核心层。物联网应用技术专业在感知层对应的主要专业课程为:单片机系统分析与调试、电路板测量与绘图、射频技术与应用、无线传感网络技术和条码技术与应用。

网络层:物联网的网络层主要完成信息传递和处理,网络层包括两个部分:接入网和传输网。传输网是由公网与专网组成,常用的传输网络有电信网、广电网、电网、互联网、专用网。接入网是连接感知层的网桥,它将获得的感知层数据进行汇聚,并发送到接入网络。物联网应用技术专业在网络层对应的主要专业课程为、嵌入式系统设计、M2M技术、网络工程与综合布线和物联网管理与信息安全。应用层:物联网的应用层也称之为处理层,主要解决的是信息处理和人机界面的问题。物联网的网络层传输过来的数据在应用层进入各类信息系统进行处理,并通过各种设备与人进行交互。物联网应用技术专业在应用层对应的主要专业课程为:嵌入式面向对象程序设计、Android的应用程序开发和动态网页设计。

4 专业课程体系及进度

根据人才培养目标和主要就业岗位,以物联网体系架构为核心构建物联网应用技术专业课程体系如图3所示,其中还包含了四门专业基础课:C#程序设计基础、物联网技术概论、电路基础与电工技能和电子技术与实践。

5 结束语

作为战略新兴产业,物联网技术已经应用于各行各业,专业前景广阔,其对物联网人才的需求也正在迅猛增加,行业人才需求巨大。培养大量高技术技能性物联网人才是目前高职院校迫在眉睫社会责任,但物联网应用技术专业的人才培养方案尚处在初始阶段,课程体系构建仍在一个探索过程中,需要大家不断的去探讨和改进。

参考文献

[1]沈苏彬,毛燕琴,等.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报,20l0(4).

[2]赵传信,王杨.物联网专业实践课程建设探讨[J].电脑知识与技术,2012(4).

[3]罗汉江.物联网应用技术导论[M].教指委 “十二五”规划教材,2013(3).

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