基于建筑材料检测试验数据采集与管理系统的设计探索

摘 要：建筑材料，是建筑工程行业的特殊原料，建筑材料的检测与试验对于监督与保证建筑工程的质量起着至关重要的作用。其作为资金密集型产业，具有土地垄断性和不可移动性等特点，建筑产品质量的好坏对建筑工程有直接的影响。本文针对建筑行业中的建筑材料检测所应用的试验机械、试验方法与数据处理过程， 结合了现代的计算机技术、自动控制等技术开发了建材检测试验数据采集与管理系统。就相应的研究方法和应用技术进行了阐述，以供参考。

关键词：建筑材料；质量；技术；参考

1 前言

建筑工程的材料质量检测，对建筑工程质量有决定作用。传统的检测方式相对繁琐，如何利用计算机技术开发出一套行之有效的施工质量检测管理系统是非常必要的。我国工程建设量大面广，社会影响泛。因此次质量问题时有发生，引起了社会各界人士对建设工程质量问题的广泛关注。究其原因，除了人为因素以外，更为关键的在于建筑材料质量的把关上。

2 建筑工程材料质量管理的现状

近些年，国内的建材品种相当齐全，除国有产品还有一定数量的进口建材，形成了国内的建材品种多、各种档次任意选择的局面，但质量有待提高。面对这种选择的多重性，各种建材质量检测管理系统也应运而生。建材的检测与试验在监督与保证建筑工程质量中起着不可替代的作用，对建筑材料严格进行数据采集，对检测信息系统进行慎重研究更是迫在眉睫。首先是人员管理上，要求建筑工程企业配备必要的检测仪器和人力资源，实施有效的过程控制，但由于参与检测的人员工作经验、文化程度的个体差异及检测手段的不同，势必会对检测结果造成一定的影响。其次是材料质量上[1]，由于国内建材市场产品品牌多样，类型混杂，虽有统一生产标准，但仍有较大差别，因此，同类产品之间质量也不尽相同。再次是检测方法上，各地检测程序与标准不统一，加之各地检测仪器及检测管理系统不同，这在一定程度上也影响到工程材料质量的检测管理。

3 建设工程材料检测数据管理系统的设计

建材检测，是确保建筑工程质量可靠的重要前提，因此得到国家和政府的众多关注。当前，在国内大多数都是手工操作、人为对实验数据进行读书的机械设备，操作过程中，因自动化程度较低、实验人员工作效率低、程序繁琐重复性机械化高、拉段周期性长等原因，带来诸多问题。造成数据出现人工读数的误差。

为进一步提高检测工作的效率和工作质量，规范检测程序，提高检测数据安全性以及结果的准确性[2]。因此，需通过计算机技术，结合自动控制工艺替代传统方式开展材检，进而实现试验数据自动化和数据处理标准化。根据现代管理体质的管理要求，数据管理系统应严格遵循围绕计算机技术开展，以信息数据库作为基础核心，建设由人、计算机等一起组成的应用，涵盖信息的收集、传递、加工、维护和使用。

4 数据采集管理系统设计

目前，我国现存的绝大部分试验设备与机械均为手工操作的实际情况。因此，要求我们立足于现有设备的基础上，制定现代化的技术改造方案，其次，计算机技术与自动化控制技术的快速发展，为我们进行技术改造提供了坚实的理论基础和实践条件，系统的总体设计结构应运而生。该系统主要包括试验机自动控制模垅试验数据采集模块、试验数据管理模块三大部分。

4.1 试验机自动控制模块

试验机自动控制模块，主要根据制定好的试验方法与试验参数，运用下位机对试验过程加以自动控制和读取试验机的工作状态并输出控制指令。例如：如开机、加荷、加荷速度、卸荷、停机等指令， 以使试验机能够按照预定的动作次序来完成整个试验过程[3]。在试验的过程中，下位机首先读取数据库服务器上的相关试验报告信息， 并将此信息通过下位机的人机交互界面显示给操作人员。其次，根据计算机所给出的提示信息，操作人员进行检测试验， 下位控制机根据反馈的信息依照预定的试验流程逐步下达动作指令到自动控制模块的动作执行部分以实现实验机械对建筑材料的压缩、拉伸、弯折等试验项目。

4.2 试验数据采集模块

数据采集模块，主要通过下位试验控制机上的数据采集卡，读取设置在试验机械与设备上的各类传感器所反馈的数据，并将该数据初步处理后传输到数据库服务器中保存，等待进一步处理。以力学试验机表盘数据读取为例[4]，在对试验机进行改造中，可通过原有设备上的功能，使改造后的试验设备能够与整个系统结合紧密、运行稳定，从而最大限度保证试验数据的准确性、及时性、完整性。

可通过数字码盘与试验设备的数据表达机构的指针拉杆开展关联来获取试验设备的试验数据。运用机械机构将试验机的数据表盘指针拉杆横向位移转变为数字码盘的转动，进而驱动数字计数器开展计数操作。数字计数器将计数结果，通过计算机接口板传输到计算机内部进行数据预处理，最后将经预处理后的数据通过计算机网络传送到数据库服务器保存。

与其它的方法相比，进行原有试验机的技术改造时，采用数字码盘进行数据采集的优点是：其一，在保证原有试验设备试验精度的同时，能够有效地避免人工读取数据时的误差；其二，能够保证数据采集可靠、准确地运行，从而提高整个系统的可靠性；其三能够最大限度地减小技术改造费用。

4.3 试验数据管理模块

在建材检测试验数据采集与管理系统的开发与研制中，应该以管理信息系统的设计思想为设计准则，将建筑材料检测试验数据作为核心，通过计算机局域网络为网络架构，依据关系数据库模型开展试验数据管理模块的开发。

试验数据管理模块的作用有以下几点：其一，能更好的保证数据的完整性，確保所有的试验数据都进行过简单的初步处理，并能将数据库生成的检测报告及原始记录存盘后存档；其二，能够查询到试验的来样登记、完成各种试验的检测报告及原始记录、自动生成不合格试验报告统计表，提供试验数据的查询、统计及档案管理功能[5]；其三，进一步加强了检测工作的管理制度，更好的提高了工作效率。根据检测人员的职位设置不同等级的操作权限，上下位机的操作者均有独立密码，使用机器必须进行解码，主管领导可以便捷的查询有关检测报告及自动统计结算的检测费用等。

试验传感器通过试验设备与仪器将信息传输到下位机，并对试验的原始记录数据进行预处理，利用局域网的云服务模式传送到数据库输送服务器中，从而结合相应的登记信息存储、生成对应的试验报告，监测人员进行编辑修改，报请审核，转换为打印格式的报，一式两份用作监测结果发放给用户，同时送至财务进行留档处理。

5 结语

伴随新材料、新标准的日渐更新，与时俱进的要求及网络技术的推广使得其发展愈来愈迅速。越来越多的企事业单位检测部门开始对这一系统进行开发和设计，同计算机进行日常管理及数据检测，不但便捷操作，同时也具有较好的经济效益。其在提高检测试验工作效率、减少人员劳动强度力度，稳定试验质量等方面都有良好推动作用。

参考文献：

[1] 陈静.浅谈建筑材料检测试验数据采集与管理系统的设计[J].建筑知识，2016（2）：1.

[2] 朱继红.建材检测系统中常用控件与界面编辑工具的开发与实现[D].电子科技大学，2014.

[3] 代方远.建筑材料质量监测数据采集系统设计与开发[D].沈阳航空航天大学，2014.

[4] 朱桐.建设工程材料检测数据管理系统设计与实现[D].哈尔滨工业大学，2013.

[5] 刘文.水利材料自动化检测系统数据采集与网络监控的研究及设计[D].南京邮电大学，2011.

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