智能大體積混凝土測(cè)溫系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用

深圳市寰宇通聯(lián)合科技有限公司

閆偉 發(fā)表在《施工技術(shù)》99.6

大體積混凝土的澆鑄，一般都產(chǎn)生在高層建筑的底板部位和橋梁基礎(chǔ)部位。眾所周知，這種大體量的混凝土在水化過程不同部位產(chǎn)生的溫差是需要監(jiān)測(cè)和控制的，因?yàn)樗鼘?duì)混凝土的質(zhì)量控制起著及其重要的作用。傳統(tǒng)的測(cè)溫方法包括使用玻璃泡溫度計(jì)、電子測(cè)溫儀等設(shè)備，由專人按一定的時(shí)間間隔，在預(yù)留孔洞中不同的深度進(jìn)行測(cè)溫并記錄，再經(jīng)進(jìn)一步人工數(shù)據(jù)處理，作出應(yīng)對(duì)措施。這種方法花費(fèi)了大量的人力、精力，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性得不到保證，更不用說體現(xiàn)出多少高科技含量。

    針對(duì)這種情況，從1995年開始，我們便著手引入計(jì)算機(jī)、電子電路自動(dòng)測(cè)控的手段，成功開發(fā)出大砼測(cè)溫的計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量管理系統(tǒng)。至今為止，該系統(tǒng)已經(jīng)過“采集卡式”、“集群式”、“無線電式”、“紅外線式”到“一線通式”的五代升級(jí)。經(jīng)過商品化運(yùn)作并檢驗(yàn)，產(chǎn)品在全國(guó)幾十個(gè)比較大的工程項(xiàng)目中得到實(shí)踐中的肯定，能適應(yīng)各種復(fù)雜的工地現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、真正具備了適應(yīng)性、靈活性、先進(jìn)性、智能性、操作簡(jiǎn)易性等特點(diǎn)。產(chǎn)品多次獲獎(jiǎng)和通過相關(guān)部門的檢驗(yàn)的情況不比多說，又于2001年通過了國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（中國(guó)賽寶山東實(shí)驗(yàn)室）、山東電子產(chǎn)品檢驗(yàn)所、檢測(cè)計(jì)量認(rèn)證（證書見附件），具有完全獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

    該系列產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用工程已近百例，鑒于篇幅，僅從中舉例如下：1997年濟(jì)南經(jīng)七緯二的銀河大廈工程（八局２）、1998年鄭州的建業(yè)廣場(chǎng)（八局２）……、近期的濟(jì)南共青團(tuán)路的審計(jì)大樓（八局２）、省立醫(yī)院（濟(jì)南３建）、山大路數(shù)碼廣場(chǎng)（山東省建工集團(tuán)）、工業(yè)北路江北山東會(huì)展中心（山東省建工集團(tuán)）……、上海東海大橋（路橋集團(tuán)國(guó)際橋梁股份公司）、滬杭高速等等。

   下面著重介紹一下最受用戶歡迎的“智能大砼測(cè)溫一線通系統(tǒng)”，因?yàn)樗菐追N產(chǎn)品中銷量最大的一種，主要原因是價(jià)位低、實(shí)時(shí)性好、操作工作量小、安裝方便、傳輸距離長(zhǎng)、布線量極小，產(chǎn)品成熟等，故特別推薦。根據(jù)實(shí)際所有用戶的情況，用不了一個(gè)工程，即可將所有設(shè)備投資收回。因?yàn)槌藗鞲衅鳎渌牟糠侄际强梢灾貜?fù)使用的，以后的工程中就不需要再進(jìn)行這些硬件設(shè)備的投資了。

一、系統(tǒng)構(gòu)成

    如圖所示，本系統(tǒng)由用戶計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)端監(jiān)測(cè)軟件、數(shù)據(jù)適配器（電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收發(fā)）、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器、傳感器組成；其中數(shù)據(jù)適配器與計(jì)算機(jī)之間采用了先進(jìn)的USB接口方式。僅僅使用一根數(shù)據(jù)線纜，將所有的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器串聯(lián)到一起并與數(shù)據(jù)適配器連接后即可工作。數(shù)據(jù)線用以傳遞命令、數(shù)據(jù)和電能，該線的可達(dá)數(shù)公里之長(zhǎng)，已經(jīng)能夠滿足絕大多數(shù)工地實(shí)際需要，為適應(yīng)各種特殊要求，計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)適配器間還提供了串口連接方案、電話線連接方案、紅外線連接方案、GPRS全球無線連接方案(需電信手機(jī)卡)、Ｕ盤數(shù)據(jù)載體方案。

（圖：系統(tǒng)構(gòu)成）

二、各部分作用簡(jiǎn)述：

【電源模塊】負(fù)責(zé)為【數(shù)據(jù)適配器】和各個(gè)【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】供電，【供電模塊】已經(jīng)安裝到了【數(shù)據(jù)適配器】的包裝盒中。【數(shù)據(jù)適配器】負(fù)責(zé)【計(jì)算機(jī)】和各個(gè)【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，【通訊電纜】將各個(gè)【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】和【數(shù)據(jù)適配器】串聯(lián)起來，起到數(shù)據(jù)傳輸和提供電源功能，【計(jì)算機(jī)】軟件通過對(duì)【數(shù)據(jù)適配器】的控制和收發(fā)數(shù)據(jù)，能控制各個(gè)【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】的運(yùn)行，并采集各個(gè)【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】的測(cè)量數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行匯總、處理，儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并能動(dòng)態(tài)地實(shí)時(shí)顯示到屏幕圖形曲線中，軟件可以打印出圖形及報(bào)表等。

【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】同時(shí)提供了現(xiàn)場(chǎng)顯示測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的功能，可選用的自動(dòng)聲光報(bào)警功能。為施工人員提供了方便。如果想在現(xiàn)場(chǎng)顯示測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，只需要按下【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】上的〖顯示〗按鈕。

 一個(gè)【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】可同時(shí)連接０～８?jìng)€(gè)【熱敏傳感器】，這些傳感器是可以分成一組或兩組來使用的，通過這種擴(kuò)展方法，可在【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】數(shù)量不變的情況下，將平面布點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展一倍，或在平面布點(diǎn)數(shù)不變的情況下，將【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】數(shù)量縮減到一半。

三、安裝

根據(jù)施工平面面積的大小，一個(gè)工地需要使用的【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】數(shù)量不同，少的在６～1２只，多的可在數(shù)十只，如某市某橋梁工程中使用了（６４只Ｘ２）的方案。

現(xiàn)場(chǎng)安裝可在澆鑄砼前或同時(shí)進(jìn)行，安裝難度和布線量不大。

１．【熱敏傳感器】要按照《測(cè)溫方案》的設(shè)計(jì)高度，綁定到現(xiàn)場(chǎng)制作的h型固定筋上，在澆鑄砼前豎向插入到待測(cè)位置，砼澆鑄后３—５小時(shí)，即可放置【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】并將【熱敏傳感器】的傳出端扣接其上，連上【數(shù)據(jù)傳輸線】即可工作。

２．【現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器】間及到【數(shù)據(jù)適配器】間的【通訊電纜】，可做必要保護(hù)，萬一軋斷，斷點(diǎn)對(duì)接即可。將【通訊電纜】放于未凝固的砼中，是實(shí)踐中的好方法。【通訊電纜】將設(shè)備連接的方式，可隨意串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別。

自動(dòng)監(jiān)測(cè)軟件安裝到用戶計(jì)算機(jī)上，用戶計(jì)算機(jī)的配置只要能運(yùn)行win98se即可，另外必須至少有一個(gè)串口或一個(gè)usb口。

（圖：傳感器布置立面）

 系統(tǒng)已做了大量實(shí)用化處理，如：布線極少；【現(xiàn)場(chǎng)采集器】的防水和防砸功能；傳感熱敏器件已被保護(hù)到金屬殼體內(nèi)，傳感線最長(zhǎng)可達(dá)185米,且具溫度補(bǔ)償和防水及耐高溫能力；線頭使用了金屬套，便于直插到數(shù)據(jù)采集器等。軟件系統(tǒng)對(duì)硬件達(dá)到了自動(dòng)識(shí)別和配置的程度。