绿色与安全施工实时监控系统研究

发布时间：2017-06-09 17:20

  本文关键词：绿色与安全施工实时监控系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会的发展,资源匮乏、环境保护、安全生产等问题日益受到关注,建筑施工过程中会消耗巨大的电力能源、钢筋混凝土等资源,也会对环境产生很大的影响,同时施工现场的复杂性、危险性决定了安全施工的重要性。因此,绿色与安全施工的理念越来越受到政府、建设单位、施工单位的重视,相应地国家、地方、企业的相关政策与标准也陆续出台。在此背景下,本论文开展了针对绿色与安全施工过程中电能、环境、安全信息的实时监测及管理系统的研究。 首先,在对绿色施工与安全施工、施工电能消耗与监测、施工环境监测、施工现场安全监控等方面知识进行系统整理、分析、总结的基础上,明确研究对象和问题。 其次,通过专家访谈、电路实验设计等方法对施工电能、环境、安全信息监测系统进行需求分析和功能模块划分,并确定相应的关键技术及所需硬件。 再次,在学习LabVIEW编程语言、NI数据采集硬件平台以及电路设计与搭建知识的基础上,利用NI设备组成数据采集模块,利用各种用电器模拟施工现场各用电设备,并基于LabVIEW编写下位机支持程序和上位机实时监测管理程序,实现预设电能监控管理目标及报警提示,完成施工用电监控。 然后,将PM10传感器搭建于自制的电路板中,并运行于整个施工现场环境监测中,对施工工地的扬尘进行有效的实时监测及预警；同时集成温湿度传感器、一氧化碳传感器进行相应信息的实时采集,并利用WSN Node3202模块基于ZigBee协议无线传输给主机,为施工管理人员采取相应的措施提供依据。 接下来,本系统还设计了远程独立运行的安全监控子系统。该系统采用Arduino来驱动置于危险源处的超声波传感器,当探测的实时距离小于预定的安全距离时会提醒施工人员注意。同时,它能通过VISA与LabVIEW主程序实现交互控制,并能完成基于网络服务器的移动端控制。 最后通过上电联机运行检测了系统的运行效果,验证了系统的可行性。 本文开发的系统可以完成施工现场用电设备管理,实现节能节电目标；进行施工现场环境评价,施工作业条件评定；实现安全管理,危险源监控等功能,最终实现电能、环境、安全信息监控三大目标,从而为绿色与安全施工提供了强有力的支撑。
【关键词】：绿色施工 安全施工 自动化监控 LabVIEW
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP277;TU714
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 1 绪论9-24
• 1.1 研究背景与意义9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究目的及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状综述11-19
• 1.2.1 基于绿色与安全施工的理论研究11-14
• 1.2.2 基于实证分析的绿色与安全施工自动化管理研究14-19
• 1.3 研究内容及技术路线19-23
• 1.3.1 技术背景19-21
• 1.3.2 研究内容21-22
• 1.3.3 技术路线22-23
• 1.4 本章小结23-24
• 2 系统的硬件结构设计24-39
• 2.1 系统框架24-25
• 2.2 采集处理部分25-30
• 2.2.1 NI-RIO25-27
• 2.2.2 NI-WSN27-29
• 2.2.3 Arduino29-30
• 2.3 工作机箱部分30-32
• 2.4 传感器部分32-38
• 2.4.1 电流互感器32-33
• 2.4.2 电压互感器33
• 2.4.3 PM10粉尘传感器33-35
• 2.4.4 温湿度传感器35-36
• 2.4.5 一氧化碳传感器36-37
• 2.4.6 超声波传感器37-38
• 2.5 本章小结38-39
• 3 系统的软件功能设计39-63
• 3.1 系统总体功能设计39-45
• 3.1.1 LabVIEW编程环境39-41
• 3.1.2 Arduino编程环境41-43
• 3.1.3 软件总体功能设计43-45
• 3.2 电能监控模块设计45-57
• 3.3 环境监控模块设计57-59
• 3.4 安全监控模块设计59-62
• 3.5 本章小结62-63
• 4 施工监控系统的应用63-78
• 4.1 系统的准备工作63-69
• 4.2 电能监控模块的应用69-74
• 4.3 环境监控模块的应用74-76
• 4.4 安全监控模块的应用76-77
• 4.5 本章小结77-78
• 5 总结与展望78-83
• 5.1 系统特点78-79
• 5.2 系统作用与意义79-80
• 5.3 工作总结80-81
• 5.4 展望81-83
• 参考文献83-88
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况88-89
• 致谢89-90

【参考文献】

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本文编号：436178