林毓昇

（廣東榮駿建設(shè)工程檢測(cè)股份有限公司，廣東 廣州 510380）

0 引言

建筑工程檢測(cè)是指根據(jù)國(guó)家相關(guān)法律、法規(guī)以及設(shè)計(jì)文件，對(duì)工程材料、配件、工程實(shí)體質(zhì)量、應(yīng)用功能實(shí)施測(cè)定，確定其質(zhì)量特性的活動(dòng)。但傳統(tǒng)檢測(cè)數(shù)據(jù)精確性不高、檢測(cè)報(bào)告真實(shí)性偏差。因此，亟須對(duì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，以保證檢測(cè)工作的質(zhì)量與效果。

1 工程概況

筆者以華南碧桂園雨污分流改造工程一標(biāo)段（翠山藍(lán)天苑）作為研究對(duì)象，工程地點(diǎn)位于廣州市番禺區(qū)南村鎮(zhèn)華南碧桂園，工程部位為翠山藍(lán)天苑污水管道，共144 個(gè)井段，管道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度共計(jì)2157.90m。為了查明檢測(cè)管道的修復(fù)等級(jí)和養(yǎng)護(hù)等級(jí)，為工程驗(yàn)收提供所需管道資料。建設(shè)單位決定委托當(dāng)?shù)氐墓こ虣z測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)施城鎮(zhèn)排水管道電視檢測(cè)（CCTV）工作。

2 傳統(tǒng)工程項(xiàng)目檢測(cè)技術(shù)

2.1 管道電視檢測(cè)

管道電視檢測(cè)（CCTV）是指用帶有攝像功能的管道機(jī)器人進(jìn)入管道內(nèi)部進(jìn)行管道攝像檢測(cè)，對(duì)管道內(nèi)的結(jié)構(gòu)性和功能性狀況進(jìn)行探測(cè)和攝像，實(shí)時(shí)觀察并對(duì)管道內(nèi)部攝像進(jìn)行保存錄像，將錄像發(fā)送回地面的技術(shù)，由專業(yè)的檢測(cè)工程師根據(jù)影像資料對(duì)管道內(nèi)部狀況進(jìn)行分析、研判，科學(xué)全面的了解管道內(nèi)部狀況，并對(duì)排水管運(yùn)行質(zhì)量及功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，為管道修復(fù)，新鋪管道的竣工驗(yàn)收、修補(bǔ)過(guò)程的施工監(jiān)測(cè)提供有力的支持。

管道電視檢測(cè)系統(tǒng)一般分為帶攝像功能的管道機(jī)器人、控制纜線、控制器。

管道電視檢測(cè)工作程序包括收集資料、編制檢測(cè)方案、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、資料分析處理、編制檢測(cè)報(bào)告。實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，根據(jù)管道狀況還需進(jìn)行清淤、抽水等，必要是須封閉交通后再進(jìn)行檢測(cè)。管道CCTV 檢測(cè)工作如圖1 所示。

圖1 管道CCTV 檢測(cè)工作

2.2 不足之處

由此可見(jiàn)，雖然管道電視檢測(cè)（CCTV）可以對(duì)管道的結(jié)構(gòu)性和功能性狀況進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問(wèn)題與安全隱患，但在實(shí)施過(guò)程中存在以下不足之處：①影像資料傳輸受線路影響較大，管道機(jī)器人在管道內(nèi)行走，必然會(huì)造成纜線的摩擦和損耗，不僅造成影像資料傳輸受限，也會(huì)讓檢測(cè)的成本增加。②控制纜線少則幾十米，多則上百米，造成設(shè)備過(guò)于沉重，對(duì)后續(xù)檢測(cè)工作的開(kāi)展造成不便，但現(xiàn)階段，各管道CCTV 廠家都還在用有線傳輸。

除了管道CCTV 檢測(cè)的各種不便，在室內(nèi)檢測(cè)取樣時(shí)也經(jīng)常會(huì)受到人為干預(yù)，例如，在取樣送檢過(guò)程中，客戶往往需要自行前往檢測(cè)機(jī)構(gòu)獲取樣品。因此，檢測(cè)樣品需要依次經(jīng)歷施工現(xiàn)場(chǎng)、運(yùn)輸、留樣等環(huán)節(jié)，上述任何一個(gè)流程都需要人為參與，一旦監(jiān)管效率較低，產(chǎn)生檢測(cè)問(wèn)題，都無(wú)法及時(shí)溯源，甚至?xí)霈F(xiàn)驗(yàn)收?qǐng)?bào)告非原報(bào)告的情況。此外，檢測(cè)報(bào)告時(shí)效性較差，究其原因在于部分工程項(xiàng)目的檢測(cè)工作未得到高度重視，甚至有些部門(mén)為滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，出具假報(bào)告。并且部分工程單位采用的檢測(cè)技術(shù)相對(duì)落后，檢測(cè)時(shí)效性與精確性得不到保障，也會(huì)影響工程質(zhì)量。

為了解決上述問(wèn)題，筆者提出將5G 技術(shù)運(yùn)用在工程檢測(cè)中。

3 5G 技術(shù)在建筑工程檢測(cè)中的運(yùn)用路徑

3.1 5G 技術(shù)原理

5G 技術(shù)是指具有高速率、低時(shí)延等特點(diǎn)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，將其運(yùn)用在建筑工程檢測(cè)中，可以充分發(fā)揮其穿透性強(qiáng)、速率高、兼容性高、便于安裝的優(yōu)勢(shì)。建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境較為復(fù)雜，需要堆放大量機(jī)械設(shè)備與材料，若采用傳統(tǒng)的3G、4G 技術(shù)，往往會(huì)因障礙物導(dǎo)致信號(hào)、數(shù)據(jù)的傳輸受限。而5G 技術(shù)即便在復(fù)雜施工環(huán)境下，也能實(shí)現(xiàn)信息的即時(shí)傳輸。并且5G 網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)一步融合NFC（近距離無(wú)線通信）、Wi-Fi（無(wú)線通信）等通信技術(shù)，強(qiáng)化數(shù)據(jù)的傳輸穩(wěn)定性，保證誤碼率低于1/105。同時(shí)，5G 設(shè)備的容量也得到了進(jìn)一步擴(kuò)充，但體積更小、重量較輕，即便在環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)，也能實(shí)現(xiàn)便攜式安裝，確保工程檢測(cè)工作的順利進(jìn)行[1]。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

將5G 技術(shù)運(yùn)用在建筑工程檢測(cè)中，首先應(yīng)打造基于5G 技術(shù)的管理系統(tǒng)，要求系統(tǒng)中涵蓋模塊檢測(cè)設(shè)備、信息獲取設(shè)備、遠(yuǎn)程接收器等裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)預(yù)警報(bào)警、智能分析，由總控中心負(fù)責(zé)各項(xiàng)任務(wù)的調(diào)度與協(xié)調(diào)，借助可視化監(jiān)測(cè)完成數(shù)據(jù)信息的具象化呈現(xiàn)，利用信息存儲(chǔ)器與處理器，保證信息價(jià)值的充分挖掘。至于模塊檢測(cè)裝置則要負(fù)責(zé)對(duì)樣品的重量、外觀進(jìn)行檢測(cè)，之后將相關(guān)信息傳輸至總控系統(tǒng)，能夠在屏幕上顯示實(shí)時(shí)圖像。至于掃描采集裝置，則可支持對(duì)送入現(xiàn)場(chǎng)樣品的掃描檢測(cè)，保證投入使用的樣品安全、優(yōu)質(zhì)。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高掃描效果，可適當(dāng)結(jié)合智能檢測(cè)裝置，用以挖掘潛在的數(shù)據(jù)誤差，及時(shí)收集相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)與遠(yuǎn)程控制設(shè)備連接，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)的目的。而環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置則是用于比對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度與錄入標(biāo)準(zhǔn)值之間的差異性，一旦高于預(yù)警值，則會(huì)第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警，通知施工人員作為樣品性能的保護(hù)工作，避免產(chǎn)生不良影響。

3.3 物流送樣

在運(yùn)用5G 技術(shù)時(shí)，可適當(dāng)結(jié)合無(wú)人駕駛平臺(tái)，其作用在于實(shí)現(xiàn)多種模塊的搭載，功能豐富。例如，某汽車(chē)公司曾研發(fā)出一款電動(dòng)無(wú)人駕駛平臺(tái)（圖2），用以更好地滿足服務(wù)需求，提高傳輸質(zhì)量與效率，通過(guò)搭配高性能的傳感器設(shè)備，自動(dòng)躲避障礙物、精準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎，將貨物送到指定地點(diǎn)。而建筑工程的樣品送樣過(guò)程基本與物流運(yùn)輸一致，因此，可同樣搭載無(wú)人駕駛平臺(tái)，用以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)收樣模塊的運(yùn)輸。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中要注意：一方面要確認(rèn)工作人員是否具備高水平的專業(yè)能力，能否嚴(yán)格依照操作章程完成規(guī)范取樣，做好樣品的查驗(yàn)處理，切實(shí)滿足檢測(cè)要求。當(dāng)搭載5G 技術(shù)的無(wú)人駕駛設(shè)備抵達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，可利用設(shè)備中設(shè)置的人臉識(shí)別系統(tǒng)，進(jìn)行取樣員的信息核對(duì)，并做好送檢樣品的分析，保證其具有一定代表性。另一方面要在無(wú)人駕駛設(shè)備上，安裝拍攝裝置，用以跟蹤記錄各類樣品的收集狀況，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)管，并將設(shè)備與遠(yuǎn)程控制端進(jìn)行無(wú)線連接。這樣檢測(cè)人員便可利用遠(yuǎn)程控制功能，獲取施工現(xiàn)場(chǎng)信息。此外，無(wú)人駕駛裝置還要具備限制條件，確保其能在指定區(qū)域與驗(yàn)樣點(diǎn)開(kāi)啟，以免樣品在運(yùn)輸時(shí)被惡意更換[2]。

圖2 電動(dòng)無(wú)人駕駛平臺(tái)

3.4 運(yùn)維模式

為了進(jìn)一步響應(yīng)我國(guó)“十四五”新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃，建筑工程需要不斷推動(dòng)檢測(cè)工作的規(guī)范化發(fā)展，要求檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)一步完善檢測(cè)流程，設(shè)立專門(mén)的驗(yàn)樣區(qū)，高效完成樣品的分類與標(biāo)識(shí)，確保樣品在留置時(shí)間期滿后再進(jìn)行針對(duì)性的處理。但要注意，上述過(guò)程中容易因人為干預(yù)，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致檢測(cè)報(bào)告不真實(shí)。為解決此類問(wèn)題，需要利用5G 技術(shù)打造流水線運(yùn)維模式，保證打造的物流系統(tǒng)具有以下功能：對(duì)驗(yàn)樣員進(jìn)行人臉識(shí)別，若匹配通過(guò)，才可進(jìn)入工位；對(duì)送檢樣品要進(jìn)行信息整合，將相關(guān)數(shù)據(jù)資料錄入數(shù)據(jù)庫(kù)中，之后在扭轉(zhuǎn)平臺(tái)的支持下，將驗(yàn)樣完成的樣品送入檢測(cè)室；在完成樣品檢測(cè)后，需要設(shè)置人臉識(shí)別程序，其作用在于避免不法人員對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成不利影響，保證進(jìn)入樣品以及相關(guān)人員都得到詳細(xì)記錄。同時(shí)，也可結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，防止樣品出現(xiàn)更換、調(diào)包問(wèn)題，確保過(guò)程可追溯[3]。

3.5 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

建筑工程檢測(cè)項(xiàng)目主要包括基坑檢測(cè)、結(jié)構(gòu)檢測(cè)，此類檢測(cè)項(xiàng)目容易受環(huán)境因素影響，為此，需要保證人員、設(shè)備裝置、證件、環(huán)境一致，具體方式為結(jié)合5G 物聯(lián)網(wǎng)以及人臉識(shí)別裝置，嚴(yán)格控制人員進(jìn)出，規(guī)范人員的操作行為，制定電子版操作章程，要求人員定時(shí)打卡，并全程穿戴攝像裝置。且攝像裝置要搭載通信軟件，用以與后臺(tái)服務(wù)器同步，利用無(wú)線傳輸，完成數(shù)據(jù)信息的及時(shí)傳送，并在存檔的過(guò)程中，完成抽驗(yàn)工作。至于在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，需要將回彈儀與靜載傳感器搭配使用，打造5G 物聯(lián)裝置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高度共享與傳輸。

3.6 環(huán)境監(jiān)測(cè)

為了確保建筑工程檢測(cè)工作的順利進(jìn)展，還需要在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置微氣象站（圖3），該產(chǎn)品能夠利用電容式傳感器元件測(cè)量相對(duì)濕度，利用精確電容式測(cè)量元件測(cè)量氣溫，借助2.4GHz 多普勒雷達(dá)測(cè)量雨滴落速度，以此測(cè)量降水強(qiáng)度。微氣象站的組成結(jié)構(gòu)以各類傳感儀為主，通過(guò)結(jié)合5G 技術(shù)，可以將噪聲、氣壓狀況、濕度、風(fēng)速、溫度等一系列數(shù)據(jù)信息傳遞至智慧平臺(tái)，以此實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的模型建立。同時(shí)，基于5G 技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，也能第一時(shí)間完成報(bào)警與控制措施的聯(lián)動(dòng)，進(jìn)一步提高現(xiàn)場(chǎng)的施工管理水平，提高作業(yè)的安全性[4]。

圖3 微氣象站

3.7 報(bào)告輸出

檢測(cè)報(bào)告是指質(zhì)量達(dá)標(biāo)的書(shū)面證明，對(duì)受損貨物進(jìn)行檢驗(yàn)后出具的客觀檢驗(yàn)報(bào)告，能夠用于衡量建材性能，作為施工工藝的評(píng)定指標(biāo)，因此檢測(cè)報(bào)告的時(shí)效性與準(zhǔn)確性極為重要。為此，可基于5G 技術(shù)理念，同時(shí)輸出紙質(zhì)報(bào)告與電子報(bào)告，利用數(shù)字化形式，提高信息數(shù)據(jù)的安全性，將其存儲(chǔ)在云端與數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。同時(shí)還要充分結(jié)合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、云計(jì)算等手段，提高數(shù)據(jù)的保密性，進(jìn)行數(shù)據(jù)的加密處理，避免惡意程序、病毒軟件對(duì)信息的完整性造成影響。此外，還要將檢測(cè)報(bào)告的電子數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺(tái)，用以保證施工單位、檢測(cè)機(jī)構(gòu)獲取的信息一致，防止出現(xiàn)信息孤島問(wèn)題，避免信息不對(duì)稱。即便出現(xiàn)數(shù)據(jù)改動(dòng)，也能利用物聯(lián)網(wǎng)準(zhǔn)確記錄改動(dòng)過(guò)程，結(jié)合5G 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全方位匯總，便于后期的數(shù)據(jù)挖掘，為檢測(cè)人員的工作開(kāi)展提供參考依據(jù)。

3.8 能耗檢測(cè)

根據(jù)實(shí)際調(diào)查顯示，我國(guó)近年來(lái)建筑能耗增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯，占社會(huì)總能耗的35%，甚至有超過(guò)工業(yè)用能的趨勢(shì)。為了節(jié)省能源，減少不必要的資源浪費(fèi)，需要在實(shí)施建筑工程檢測(cè)時(shí)，將能耗控制作為重點(diǎn)研究對(duì)象，結(jié)合5G 技術(shù)打造能耗檢測(cè)系統(tǒng)，以此為用戶提供更加科學(xué)、合理的智能管理模式，使用戶可以通過(guò)手機(jī)、平板等移動(dòng)端，了解具體能耗狀況。同時(shí)，在打造能耗檢測(cè)系統(tǒng)的過(guò)程中，還要將水、電、熱量等模塊涵蓋在內(nèi)，加強(qiáng)對(duì)用戶個(gè)性化需求的分析，切實(shí)滿足降耗要求。以某地方工程項(xiàng)目為例，在打造能耗檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，采用計(jì)訊TG462 邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，能夠做到數(shù)據(jù)邊緣的深度處理，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的加密保護(hù)。并且，為了保證能耗檢測(cè)系統(tǒng)的最大化利用，還可設(shè)置數(shù)據(jù)收集、網(wǎng)絡(luò)通信等程序，不斷優(yōu)化站控管理中心，保證建筑能耗情況的完整呈現(xiàn)，做好資源使用狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。而相關(guān)工作人員，也要不斷豐富知識(shí)儲(chǔ)備與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具備應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力，形成良好的安全意識(shí)。若條件允許，也可結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，打造虛擬情境，幫助人員掌握更加先進(jìn)的信息化技術(shù)與智能化手段[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)以廣州市番禺區(qū)南村鎮(zhèn)以華南碧桂園雨污分流改造工程一標(biāo)段（翠山藍(lán)天苑）作為研究對(duì)象，闡述傳統(tǒng)工程項(xiàng)目檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用原理與不足之處，提出5G 技術(shù)在建筑工程檢測(cè)中的運(yùn)用路徑，以此充分發(fā)揮5G 技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高施工現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化、智能化操作水平，增強(qiáng)信息數(shù)據(jù)的共享程度與傳輸效率，以此確保潛在的安全隱患被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，保障工程建設(shè)安全。