5G 技術在建筑工程檢測中的運用分析

林毓昇

（廣東榮駿建設工程檢測股份有限公司，廣東 廣州 510380）

0 引言

建筑工程檢測是指根據國家相關法律、法規以及設計文件，對工程材料、配件、工程實體質量、應用功能實施測定，確定其質量特性的活動。但傳統檢測數據精確性不高、檢測報告真實性偏差。因此，亟須對檢測技術進行優化升級，以保證檢測工作的質量與效果。

1 工程概況

筆者以華南碧桂園雨污分流改造工程一標段（翠山藍天苑）作為研究對象，工程地點位于廣州市番禺區南村鎮華南碧桂園，工程部位為翠山藍天苑污水管道，共144 個井段，管道設計長度共計2157.90m。為了查明檢測管道的修復等級和養護等級，為工程驗收提供所需管道資料。建設單位決定委托當地的工程檢測機構實施城鎮排水管道電視檢測（CCTV）工作。

2 傳統工程項目檢測技術

2.1 管道電視檢測

管道電視檢測（CCTV）是指用帶有攝像功能的管道機器人進入管道內部進行管道攝像檢測，對管道內的結構性和功能性狀況進行探測和攝像，實時觀察并對管道內部攝像進行保存錄像，將錄像發送回地面的技術，由專業的檢測工程師根據影像資料對管道內部狀況進行分析、研判，科學全面的了解管道內部狀況，并對排水管運行質量及功能進行評價，為管道修復，新鋪管道的竣工驗收、修補過程的施工監測提供有力的支持。

管道電視檢測系統一般分為帶攝像功能的管道機器人、控制纜線、控制器。

管道電視檢測工作程序包括收集資料、編制檢測方案、現場檢測、資料分析處理、編制檢測報告。實際檢測過程中，根據管道狀況還需進行清淤、抽水等，必要是須封閉交通后再進行檢測。管道CCTV 檢測工作如圖1 所示。

圖1 管道CCTV 檢測工作

2.2 不足之處

由此可見，雖然管道電視檢測（CCTV）可以對管道的結構性和功能性狀況進行準確評估，及時發現潛在的質量問題與安全隱患，但在實施過程中存在以下不足之處：①影像資料傳輸受線路影響較大，管道機器人在管道內行走，必然會造成纜線的摩擦和損耗，不僅造成影像資料傳輸受限，也會讓檢測的成本增加。②控制纜線少則幾十米，多則上百米，造成設備過于沉重，對后續檢測工作的開展造成不便，但現階段，各管道CCTV 廠家都還在用有線傳輸。

除了管道CCTV 檢測的各種不便，在室內檢測取樣時也經常會受到人為干預，例如，在取樣送檢過程中，客戶往往需要自行前往檢測機構獲取樣品。因此，檢測樣品需要依次經歷施工現場、運輸、留樣等環節，上述任何一個流程都需要人為參與，一旦監管效率較低，產生檢測問題，都無法及時溯源，甚至會出現驗收報告非原報告的情況。此外，檢測報告時效性較差，究其原因在于部分工程項目的檢測工作未得到高度重視，甚至有些部門為滿足安全標準，出具假報告。并且部分工程單位采用的檢測技術相對落后，檢測時效性與精確性得不到保障，也會影響工程質量。

為了解決上述問題，筆者提出將5G 技術運用在工程檢測中。

3 5G 技術在建筑工程檢測中的運用路徑

3.1 5G 技術原理

5G 技術是指具有高速率、低時延等特點的新一代寬帶移動通信技術，將其運用在建筑工程檢測中，可以充分發揮其穿透性強、速率高、兼容性高、便于安裝的優勢。建筑工程施工現場的環境較為復雜，需要堆放大量機械設備與材料，若采用傳統的3G、4G 技術，往往會因障礙物導致信號、數據的傳輸受限。而5G 技術即便在復雜施工環境下，也能實現信息的即時傳輸。并且5G 網絡可以進一步融合NFC（近距離無線通信）、Wi-Fi（無線通信）等通信技術，強化數據的傳輸穩定性，保證誤碼率低于1/105。同時，5G 設備的容量也得到了進一步擴充，但體積更小、重量較輕，即便在環境復雜的地區，也能實現便攜式安裝，確保工程檢測工作的順利進行[1]。

3.2 系統設計

將5G 技術運用在建筑工程檢測中，首先應打造基于5G 技術的管理系統，要求系統中涵蓋模塊檢測設備、信息獲取設備、遠程接收器等裝置，能夠實現自動預警報警、智能分析，由總控中心負責各項任務的調度與協調，借助可視化監測完成數據信息的具象化呈現，利用信息存儲器與處理器，保證信息價值的充分挖掘。至于模塊檢測裝置則要負責對樣品的重量、外觀進行檢測，之后將相關信息傳輸至總控系統，能夠在屏幕上顯示實時圖像。至于掃描采集裝置，則可支持對送入現場樣品的掃描檢測，保證投入使用的樣品安全、優質。同時，為了進一步提高掃描效果，可適當結合智能檢測裝置，用以挖掘潛在的數據誤差，及時收集相關問題，通過與遠程控制設備連接，達到現場核實的目的。而環境監測裝置則是用于比對現場溫度、濕度與錄入標準值之間的差異性，一旦高于預警值，則會第一時間發出預警，通知施工人員作為樣品性能的保護工作，避免產生不良影響。

3.3 物流送樣

在運用5G 技術時，可適當結合無人駕駛平臺，其作用在于實現多種模塊的搭載，功能豐富。例如，某汽車公司曾研發出一款電動無人駕駛平臺（圖2），用以更好地滿足服務需求，提高傳輸質量與效率，通過搭配高性能的傳感器設備，自動躲避障礙物、精準轉彎，將貨物送到指定地點。而建筑工程的樣品送樣過程基本與物流運輸一致，因此，可同樣搭載無人駕駛平臺，用以實現現場收樣模塊的運輸。在實際運用過程中要注意：一方面要確認工作人員是否具備高水平的專業能力，能否嚴格依照操作章程完成規范取樣，做好樣品的查驗處理，切實滿足檢測要求。當搭載5G 技術的無人駕駛設備抵達施工現場后，可利用設備中設置的人臉識別系統，進行取樣員的信息核對，并做好送檢樣品的分析，保證其具有一定代表性。另一方面要在無人駕駛設備上，安裝拍攝裝置，用以跟蹤記錄各類樣品的收集狀況，實現動態監管，并將設備與遠程控制端進行無線連接。這樣檢測人員便可利用遠程控制功能，獲取施工現場信息。此外，無人駕駛裝置還要具備限制條件，確保其能在指定區域與驗樣點開啟，以免樣品在運輸時被惡意更換[2]。

圖2 電動無人駕駛平臺

3.4 運維模式

為了進一步響應我國“十四五”新型基礎設施建設規劃，建筑工程需要不斷推動檢測工作的規范化發展，要求檢測機構進一步完善檢測流程，設立專門的驗樣區，高效完成樣品的分類與標識，確保樣品在留置時間期滿后再進行針對性的處理。但要注意，上述過程中容易因人為干預，影響檢測結果的準確性，導致檢測報告不真實。為解決此類問題，需要利用5G 技術打造流水線運維模式，保證打造的物流系統具有以下功能：對驗樣員進行人臉識別，若匹配通過，才可進入工位；對送檢樣品要進行信息整合，將相關數據資料錄入數據庫中，之后在扭轉平臺的支持下，將驗樣完成的樣品送入檢測室；在完成樣品檢測后，需要設置人臉識別程序，其作用在于避免不法人員對檢測結果造成不利影響，保證進入樣品以及相關人員都得到詳細記錄。同時，也可結合物聯網設備，防止樣品出現更換、調包問題，確保過程可追溯[3]。

3.5 現場檢測

建筑工程檢測項目主要包括基坑檢測、結構檢測，此類檢測項目容易受環境因素影響，為此，需要保證人員、設備裝置、證件、環境一致，具體方式為結合5G 物聯網以及人臉識別裝置，嚴格控制人員進出，規范人員的操作行為，制定電子版操作章程，要求人員定時打卡，并全程穿戴攝像裝置。且攝像裝置要搭載通信軟件，用以與后臺服務器同步，利用無線傳輸，完成數據信息的及時傳送，并在存檔的過程中，完成抽驗工作。至于在現場檢測時，需要將回彈儀與靜載傳感器搭配使用，打造5G 物聯裝置，實現數據的高度共享與傳輸。

3.6 環境監測

為了確保建筑工程檢測工作的順利進展，還需要在施工現場設置微氣象站（圖3），該產品能夠利用電容式傳感器元件測量相對濕度，利用精確電容式測量元件測量氣溫，借助2.4GHz 多普勒雷達測量雨滴落速度，以此測量降水強度。微氣象站的組成結構以各類傳感儀為主，通過結合5G 技術，可以將噪聲、氣壓狀況、濕度、風速、溫度等一系列數據信息傳遞至智慧平臺，以此實現施工現場環境的模型建立。同時，基于5G 技術的環境監測系統，也能第一時間完成報警與控制措施的聯動，進一步提高現場的施工管理水平，提高作業的安全性[4]。

圖3 微氣象站

3.7 報告輸出

檢測報告是指質量達標的書面證明，對受損貨物進行檢驗后出具的客觀檢驗報告，能夠用于衡量建材性能，作為施工工藝的評定指標，因此檢測報告的時效性與準確性極為重要。為此，可基于5G 技術理念，同時輸出紙質報告與電子報告，利用數字化形式，提高信息數據的安全性，將其存儲在云端與數據庫當中。同時還要充分結合神經元網絡、專家系統、云計算等手段，提高數據的保密性，進行數據的加密處理，避免惡意程序、病毒軟件對信息的完整性造成影響。此外，還要將檢測報告的電子數據上傳到物聯網數據平臺，用以保證施工單位、檢測機構獲取的信息一致，防止出現信息孤島問題，避免信息不對稱。即便出現數據改動，也能利用物聯網準確記錄改動過程，結合5G 技術，實現數據的全方位匯總，便于后期的數據挖掘，為檢測人員的工作開展提供參考依據。

3.8 能耗檢測

根據實際調查顯示，我國近年來建筑能耗增長趨勢明顯，占社會總能耗的35%，甚至有超過工業用能的趨勢。為了節省能源，減少不必要的資源浪費，需要在實施建筑工程檢測時，將能耗控制作為重點研究對象，結合5G 技術打造能耗檢測系統，以此為用戶提供更加科學、合理的智能管理模式，使用戶可以通過手機、平板等移動端，了解具體能耗狀況。同時，在打造能耗檢測系統的過程中，還要將水、電、熱量等模塊涵蓋在內，加強對用戶個性化需求的分析，切實滿足降耗要求。以某地方工程項目為例，在打造能耗檢測系統時，采用計訊TG462 邊緣計算實現數據傳輸，能夠做到數據邊緣的深度處理，可以進行數據的加密保護。并且，為了保證能耗檢測系統的最大化利用，還可設置數據收集、網絡通信等程序，不斷優化站控管理中心，保證建筑能耗情況的完整呈現，做好資源使用狀況的實時監測。而相關工作人員，也要不斷豐富知識儲備與實踐經驗，具備應對突發事件的能力，形成良好的安全意識。若條件允許，也可結合虛擬現實技術，打造虛擬情境，幫助人員掌握更加先進的信息化技術與智能化手段[5]。

4 結語

綜上所述，通過以廣州市番禺區南村鎮以華南碧桂園雨污分流改造工程一標段（翠山藍天苑）作為研究對象，闡述傳統工程項目檢測技術的應用原理與不足之處，提出5G 技術在建筑工程檢測中的運用路徑，以此充分發揮5G 技術優勢，提高施工現場的自動化、智能化操作水平，增強信息數據的共享程度與傳輸效率，以此確保潛在的安全隱患被及時發現，保障工程建設安全。