一种基于物联网的施工机械消耗量测定方法与流程

本发明涉及施工资源消耗量测定，特别是涉及一种基于物联网的施工机械消耗量测定方法。

背景技术：

1、随着越来越多的新技术、新工艺、新设备应用于工程建设中，现行行业标准和定额体系已不能满足建设项目资源配置和工期安排的需求，迫切需要通过高效的施工机械消耗量测定方法及时补充或修编现有技术标准和工期定额，以作为建设项目施工进度安排和资源配置的参考依据。

2、施工机械消耗量测定就是在一定的生产技术和管理水平条件下，对完成某项工作所需的机械消耗量数据进行采集、整理和分析，并最终形成该项工作的施工机械消耗量技术标准和工期定额。传统的施工机械消耗量主要通过统计分析法、比较类推法、技术测定法等方法获取，其中，技术测定法(测时法、写实记录法、工作日写实法)因其精度较高、测定资料较全面，应用最为广泛。但技术测定法本质上还是以现场观测为基础，通过旁站、跟踪、平行记录等方式获取施工机械消耗量测定所需的基础数据，该方法需投入大量测定工作人员在施工现场，完成原始消耗量数据的采集，具有测定周期长、测定效率低、测定成本高等缺点。同时，传统的施工机械消耗量技术测定法受测定环境和施工现场干扰，以及测定人员素质和测定精力投入程度，所采集的施工机械消耗量基础数据的准确性和可靠性也无法完全保证。

技术实现思路

1、本发明的目的是要解决现有施工机械消耗量测定方法测定周期长、测定成本高、测定数据准确性和可靠性较差的问题，提供一种基于物联网的施工机械消耗量测定方法。

2、为达到上述目的，本发明提供了一种基于物联网的施工机械消耗量测定方法，通过电参数采集终端、振动数据采集终端、rtk定位数据采集终端相结合的方式进行数据采集。

3、进一步的，电参数采集终端用于采集电动施工机械设备工作状态和运行数据，振动数据采集终端用于采集油动施工机械设备工作状态和运行数据，rtk定位数据采集终端可同时采集电动施工机械设备和油动施工机械设备工作位置和行动轨迹。

4、优选的，所述电参数采集终端由三相交流电参数计量芯片、mcu芯片和lora传输芯片组成。

5、进一步的，所述三相交流电参数计量芯片可直接精确地测量三相交流电网中的电压、电流、功率、电量及电能总量等用电相关参数，通过上述电参数信息，采用专用程序处理分析，即可获取电动施工机械设备的运行状态和运行时间。

6、进一步的，所述mcu芯片作为电参数采集终端的处理器，负责执行现场服务器的程序指令，当现场服务器需要采集施工机械电参数信息时，通过lora传输芯片向mcu芯片发送程序指令，mcu芯片收到程序指令后，从三相交流电参数计量芯片中采集各项电参数数据，并按约定的数据包协议将数据进行打包，再通过lora传输芯片依据专用物联网传输协议向lora网关和现场服务器发送数据包。现场服务器接收到数据包后，根据数据包传输协议解析相关电参数，并通过互联网将数据传输至云服务器和后方终端设备，实现施工现场电动施工机械设备运行状态和运行时间数据的高效实时稳定采集与传输。

7、优选的，所述振动数据采集终端由振动传感器芯片、mcu芯片和lora传输芯片组成。

8、进一步的，所述振动传感器芯片是一种用于检测和测量物体振动的重要传感器，它能够将机械振动转换为电信号，从而便于分析和处理，通过上述振动数据信息，采用专用程序处理分析，即可获取油动施工机械设备的运行状态和运行时间。

9、进一步的，所述mcu芯片作为振动数据采集终端的处理器，负责执行现场服务器的程序指令，当现场服务器需要采集施工机械振动数据信息时，通过lora传输芯片向mcu芯片发送程序指令，mcu芯片收到程序指令后，从振动传感器芯片中采集机械振动电信号，并按约定的数据包协议将数据进行打包，再通过lora传输芯片依据专用物联网传输协议向lora网关和现场服务器发送数据包。现场服务器接收到数据包后，根据数据包传输协议解析相关振动数据，并通过互联网将数据传输至云服务器和后方终端设备，实现施工现场油动施工机械设备运行状态和运行时间数据的高效实时稳定采集与传输。

10、优选的，所述rtk定位数据采集终端由rtk定位芯片、mcu芯片和lora传输芯片组成。

11、进一步的，所述rtk定位芯片通过gnss卫星与高精度卫星定位基准站传回的差分数据，实现载波相位实时差分定位，达到厘米级精度，通过上述rtk定位信息，采用专用程序处理分析，即可获取施工现场电动施工机械设备和油动施工机械设备的工作位置、作业对象和行动轨迹。

12、进一步的，所述mcu芯片作为rtk定位数据采集终端的处理器，负责执行现场服务器的程序指令，当现场服务器需要采集施工机械位置信息时，通过lora传输芯片向mcu芯片发送程序指令，mcu芯片收到程序指令后，从rtk定位芯片中采集机械定位数据，并按约定的数据包协议将数据进行打包，再通过lora传输芯片依据专用物联网传输协议向lora网关和现场服务器发送数据包。现场服务器接收到数据包后，根据数据包传输协议解析相关位置数据，并通过互联网将数据传输至云服务器和后方终端设备，实现施工现场电动施工机械设备和油动施工机械设备工作位置、作业对象和行动轨迹数据的高效实时稳定采集与传输。

13、本发明的有益效果是：本发明提出的基于物联网的施工机械消耗量测定方法，通过各类传感器芯片和互联网相结合的物联网技术，再辅以基于各类传感器芯片特点开发的专用物联网传输协议，进行施工机械消耗量基础数据的采集和传输，可大幅减少施工现场测定人员投入数量和时间，减少测定现场环境影响和施工干扰，提高施工机械消耗量测定数据的准确性和可靠性。后期再通过mysql数据库和python编程技术手段，处理和分析各类传感器芯片采集的施工过程基础数据，可大幅提高测定数据分析效率，提升施工机械消耗量测定“智能化、数字化、信息化”水平，为采用新技术、新工艺、新设备的建设项目技术标准和工期定额制定或修编提供一种安全、高效、可靠的新思路和新技术。

技术特征：

1.一种基于物联网的施工机械消耗量测定方法，通过电参数采集终端(1)、振动数据采集终端(2)、rtk定位数据采集终端(3)相结合的方式进行数据采集，其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种基于物联网的施工机械消耗量测定方法，其特征在于：所述电参数采集终端(1)包括三相交流电参数计量芯片(11)、mcu芯片(12)和lora传输芯片(13)，三相交流电参数计量芯片(11)用于测量三相交流电网中的电压、电流、功率、电量及电能总量，lora传输芯片(13)向mcu芯片(12)发送程序指令，mcu芯片(12)收到程序指令后，从三相交流电参数计量芯片(11)中采集各项电参数数据，再通过lora传输芯片(13)将数据送至后方终端设备(10)进行处理分析，以此获取电动施工机械设备的运行状态和运行时间。

3.如权利要求1所述的一种基于物联网的施工机械消耗量测定方法，其特征在于：所述振动数据采集终端(2)包括振动传感器芯片(14)、mcu芯片(12)和lora传输芯片(13)，振动传感器芯片(14)安装在油动施工机械设备上，将机械振动转换为电信号，lora传输芯片(13)向mcu芯片(12)发送程序指令，mcu芯片(12)收到程序指令后，从振动传感器芯片(14)中采集机械振动电信号，再通过lora传输芯片(13)将数据送至后方终端设备(10)进行处理分析，以此获取油动施工机械设备的运行状态和运行时间。

4.如权利要求1所述的一种基于物联网的施工机械消耗量测定方法，其特征在于：所述rtk定位数据采集终端(3)包括rtk定位芯片(15)、mcu芯片(12)和lora传输芯片(13)，rtk定位芯片(15)通过gnss卫星(4)与高精度卫星定位基准站(8)传回的差分数据，实现载波相位实时差分定位，从而获取施工现场电动施工机械设备和油动施工机械设备的工作位置、作业对象和行动轨迹，lora传输芯片(13)向mcu芯片(12)发送程序指令，mcu芯片(12)收到程序指令后，从rtk定位芯片(15)中采集机械定位数据，再通过lora传输芯片(13)将数据送至后方终端设备(10)进行处理分析，以此获取施工机械设备的工作位置、作业对象和行动轨迹数据。

技术总结本发明公开的是施工资源消耗量测定技术领域的一种基于物联网的施工机械消耗量测定方法，通过电参数采集终端、振动数据采集终端、RTK定位数据采集终端相结合的方式进行数据采集。测定过程采用各类传感器芯片和互联网相结合的物联网技术，再辅以基于各类传感器芯片特点开发的物联网传输协议，进行施工机械消耗量测定基础数据的采集和传输，可大幅减少施工现场测定人员投入数量和时间，减少测定现场环境影响和施工干扰，提高施工机械消耗量测定数据的准确性和可靠性。技术研发人员：邓子谦,董爽,陈文海,高杭,翟士旭,杨越川,孙晨雨,王敏受保护的技术使用者：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2