無線自動化監測技術在高支模中的應用

汪飛

摘要：本文簡要介紹自動化監測技術在高支模中的應用和原理，運用zigbee搭建短距離無線傳輸網絡傳輸數據，通過互聯網技術處理和展示現場數據。

關鍵詞：無線；監測；zigbee；高支模

1 緒論

隨著我國城市化建設的高速發展，大跨度、重荷載、高凈空混凝土結構大量涌現，對模板支撐結構安全性提出了更高要求。在建設過程中常常會碰到大跨度和大截面的梁板混凝土結構，由于在“結構選型”、“負荷載重”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量安全控制的難點，由于設計與施工不當因素誘發的模板坍塌事故，給國家和企業造成了重大的人員生命和財產損失[1]。

目前高支模監測方法主要采用光學設備，依靠人工監測，監測頻率低，精度低；并且，作業人員只能了解高支模外圍情況而無法感知高支模安全情況，導致發生危險時作業人員難以及時安全撤離危險區域，現有的主要監測手段已經不能滿足監測需求了，高支模工程全面推進自動化監測已經是大勢所趨。2017年5月廣州住房和城鄉建設委員會發布文件《廣州市城鄉建設委員會關于全市危險性較大的混凝土模板支撐工程和承重支撐體系推進自動化安全監測工作的通知》[2]，文件中明確規定廣州市新施工的高支模工程必須委托第三方有監測能力的監測單位進行自動化監測。

2 高支模自動化監測系統的構成

高支模監測指標主要有3個，位移，軸力和應變，自動化監測主要也是圍繞著這些指標來進行的，相比于傳統的人工監測，自動化監測主要是依托于傳感器進行監測，將傳感器安裝到預定的關鍵節點，傳感器采集數據實時上傳，監測值超過預警值，則及時通知現場項目負責人和監理人員等，排除不利因素，當監測值超過報警值，現場作業人員停止施工迅速撤離，有關人員進行險情排查[3]。

自動化監測系統主要由三個單元構成：傳感器，無線傳輸設備，服務器組成。由于高支模項目布線不便，且監測周期較短可以規避掉無線監測的供電問題，所以可以采用搭建zigbee短距離通訊方式，電池供電。zigbee協調器建立網絡并通過網關接入互聯網，傳感器和zigbee終端連接在一起，加入協調器建立的zigbee網絡。協調器通電后通過網關和遠程服務器建立tcp連接，服務器設置定時任務定期給協調器下發采集指令，協調器收到指令在zigbee網絡廣播指令，傳感器收到指令后采集數據并上傳到服務器。

服務器接收到數據后需要判斷數據是否是傳感器上傳的，之后將接收到的數據通過傳感器廠商的通訊協議解析，解析出的數據可以根據情況將其存放到數據庫或展示，如果數據有較大變化，需要判斷是否數據不正常需要重新采集數據，還是現場發生突變導致的數據有較大變化，如果數據超過預警值或報警值，也需要短信通知項目人員進行預警，至此一個完整的采集周期就完成了。根據實際的使用來看，受網絡傳輸和數據處理等因素影響，一個采集周期的完成需要515秒不等，如果需要更高的監測密度，可以預設傳感器主動定時上報數據，而不是服務器發指令命令傳感器上報，從而省去下發指令環節的時間。

3 高支模自動化監測技術的未來發展方向

高支模工程中已經有很多項目應用了自動化監測技術，通過實際的使用，發現了自動化監測技術的一些現存痛點。高支模項目最危險的時候往往是在混凝土澆筑

的時候，持續的時間很短，現場情況瞬息萬變，往往在很短的時間內發生險情，現在的自動化監測技術只能實時采集數據，不能對數據進行分析，等到監測系統進行報警時險情已經發生，因此有些項目技術人員認為高支模監測必要性不大。將自動化監測廣泛運用在高支模項目上可以獲取到大量的實際數據，通過分析這些數據，可以從中找尋規律，分析現行方案的缺點和薄弱環節。所以高支模監測未來的發展方向可以通過大數據分析，結合項目實際情況實時分析采集的數據，提前預警險情的發生。

廣州住建部在文件《廣州市城鄉建設委員會關于全市危險性較大的混凝土模板支撐工程和承重支撐體系推進自動化安全監測工作的通知》中已經要求廣州的高支模監測系統監測數據必須接入住建部開發的接口中。

4 結語

技術的發展必將給各行各業帶來變革，自動化監測技術的快捷，實時，監測頻率高，可以監測危險區域，成本低等優勢十分適合運用在高支模項目的監測上。隨著大數據分析的新技術的普及，可以針對實時采集數據進行分析，實現提前預警，提高項目的安全性，對提高整個行業的安全性有非常突出的意義。隨著技術的不斷發展，高支模監測也將走向高精度，高實時性高可靠性的工作模式。從業人員也需要積極擁抱變化，努力推動行業的技術革新。

參考文獻：

[1]賴仁純.自動檢測系統在建筑工程高支模監測中的應用[J].廣州，2015（2）.

[2]廣州市城鄉建設委員會.廣州市城鄉建設委員會關于全市危險性較大的混凝土模板支撐工程和承重支撐體系推進自動化安全監測工作的通知.2017.05.16.

[3]中華人民共和國住房和城鄉建設部.建設工程高大模板支撐系統施工安全監督管理導則[S].2009.10.26.