汪飛

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)在高支模中的應(yīng)用和原理，運(yùn)用zigbee搭建短距離無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)處理和展示現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：無(wú)線；監(jiān)測(cè)；zigbee；高支模

1 緒論

隨著我國(guó)城市化建設(shè)的高速發(fā)展，大跨度、重荷載、高凈空混凝土結(jié)構(gòu)大量涌現(xiàn)，對(duì)模板支撐結(jié)構(gòu)安全性提出了更高要求。在建設(shè)過(guò)程中常常會(huì)碰到大跨度和大截面的梁板混凝土結(jié)構(gòu)，由于在“結(jié)構(gòu)選型”、“負(fù)荷載重”和“組成形式”等方面高大模板支撐體系都不同于普通的模板支撐體系，因此高支模體系也是施工中質(zhì)量安全控制的難點(diǎn)，由于設(shè)計(jì)與施工不當(dāng)因素誘發(fā)的模板坍塌事故，給國(guó)家和企業(yè)造成了重大的人員生命和財(cái)產(chǎn)損失[1]。

目前高支模監(jiān)測(cè)方法主要采用光學(xué)設(shè)備，依靠人工監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)頻率低，精度低；并且，作業(yè)人員只能了解高支模外圍情況而無(wú)法感知高支模安全情況，導(dǎo)致發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)作業(yè)人員難以及時(shí)安全撤離危險(xiǎn)區(qū)域，現(xiàn)有的主要監(jiān)測(cè)手段已經(jīng)不能滿足監(jiān)測(cè)需求了，高支模工程全面推進(jìn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)已經(jīng)是大勢(shì)所趨。2017年5月廣州住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)發(fā)布文件《廣州市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)關(guān)于全市危險(xiǎn)性較大的混凝土模板支撐工程和承重支撐體系推進(jìn)自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)工作的通知》[2]，文件中明確規(guī)定廣州市新施工的高支模工程必須委托第三方有監(jiān)測(cè)能力的監(jiān)測(cè)單位進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

2 高支模自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成

高支模監(jiān)測(cè)指標(biāo)主要有3個(gè)，位移，軸力和應(yīng)變，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)主要也是圍繞著這些指標(biāo)來(lái)進(jìn)行的，相比于傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)主要是依托于傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將傳感器安裝到預(yù)定的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，傳感器采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，監(jiān)測(cè)值超過(guò)預(yù)警值，則及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和監(jiān)理人員等，排除不利因素，當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)報(bào)警值，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員停止施工迅速撤離，有關(guān)人員進(jìn)行險(xiǎn)情排查[3]。

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由三個(gè)單元構(gòu)成：傳感器，無(wú)線傳輸設(shè)備，服務(wù)器組成。由于高支模項(xiàng)目布線不便，且監(jiān)測(cè)周期較短可以規(guī)避掉無(wú)線監(jiān)測(cè)的供電問(wèn)題，所以可以采用搭建zigbee短距離通訊方式，電池供電。zigbee協(xié)調(diào)器建立網(wǎng)絡(luò)并通過(guò)網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)，傳感器和zigbee終端連接在一起，加入?yún)f(xié)調(diào)器建立的zigbee網(wǎng)絡(luò)。協(xié)調(diào)器通電后通過(guò)網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程服務(wù)器建立tcp連接，服務(wù)器設(shè)置定時(shí)任務(wù)定期給協(xié)調(diào)器下發(fā)采集指令，協(xié)調(diào)器收到指令在zigbee網(wǎng)絡(luò)廣播指令，傳感器收到指令后采集數(shù)據(jù)并上傳到服務(wù)器。

服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)后需要判斷數(shù)據(jù)是否是傳感器上傳的，之后將接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器廠商的通訊協(xié)議解析，解析出的數(shù)據(jù)可以根據(jù)情況將其存放到數(shù)據(jù)庫(kù)或展示，如果數(shù)據(jù)有較大變化，需要判斷是否數(shù)據(jù)不正常需要重新采集數(shù)據(jù)，還是現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生突變導(dǎo)致的數(shù)據(jù)有較大變化，如果數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)警值或報(bào)警值，也需要短信通知項(xiàng)目人員進(jìn)行預(yù)警，至此一個(gè)完整的采集周期就完成了。根據(jù)實(shí)際的使用來(lái)看，受網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)處理等因素影響，一個(gè)采集周期的完成需要515秒不等，如果需要更高的監(jiān)測(cè)密度，可以預(yù)設(shè)傳感器主動(dòng)定時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)，而不是服務(wù)器發(fā)指令命令傳感器上報(bào)，從而省去下發(fā)指令環(huán)節(jié)的時(shí)間。

3 高支模自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向

高支模工程中已經(jīng)有很多項(xiàng)目應(yīng)用了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過(guò)實(shí)際的使用，發(fā)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的一些現(xiàn)存痛點(diǎn)。高支模項(xiàng)目最危險(xiǎn)的時(shí)候往往是在混凝土澆筑

的時(shí)候，持續(xù)的時(shí)間很短，現(xiàn)場(chǎng)情況瞬息萬(wàn)變，往往在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生險(xiǎn)情，現(xiàn)在的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)只能實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，不能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，等到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警時(shí)險(xiǎn)情已經(jīng)發(fā)生，因此有些項(xiàng)目技術(shù)人員認(rèn)為高支模監(jiān)測(cè)必要性不大。將自動(dòng)化監(jiān)測(cè)廣泛運(yùn)用在高支模項(xiàng)目上可以獲取到大量的實(shí)際數(shù)據(jù)，通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)，可以從中找尋規(guī)律，分析現(xiàn)行方案的缺點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)。所以高支模監(jiān)測(cè)未來(lái)的發(fā)展方向可以通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況實(shí)時(shí)分析采集的數(shù)據(jù)，提前預(yù)警險(xiǎn)情的發(fā)生。

廣州住建部在文件《廣州市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)關(guān)于全市危險(xiǎn)性較大的混凝土模板支撐工程和承重支撐體系推進(jìn)自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)工作的通知》中已經(jīng)要求廣州的高支模監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)必須接入住建部開(kāi)發(fā)的接口中。

4 結(jié)語(yǔ)

技術(shù)的發(fā)展必將給各行各業(yè)帶來(lái)變革，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的快捷，實(shí)時(shí)，監(jiān)測(cè)頻率高，可以監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)區(qū)域，成本低等優(yōu)勢(shì)十分適合運(yùn)用在高支模項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)上。隨著大數(shù)據(jù)分析的新技術(shù)的普及，可以針對(duì)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警，提高項(xiàng)目的安全性，對(duì)提高整個(gè)行業(yè)的安全性有非常突出的意義。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，高支模監(jiān)測(cè)也將走向高精度，高實(shí)時(shí)性高可靠性的工作模式。從業(yè)人員也需要積極擁抱變化，努力推動(dòng)行業(yè)的技術(shù)革新。

參考文獻(xiàn)：

[1]賴(lài)仁純.自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)在建筑工程高支模監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].廣州，2015（2）.

[2]廣州市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì).廣州市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)關(guān)于全市危險(xiǎn)性較大的混凝土模板支撐工程和承重支撐體系推進(jìn)自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)工作的通知.2017.05.16.

[3]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則[S].2009.10.26.