智能大體積混凝土測溫系統(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)測和控制的，因為它對混凝土的質(zhì)量控制起著及其重要的作用。傳統(tǒng)的測溫方法包括使用玻璃泡溫度計、電子測溫儀等設(shè)備，由專人按一定的時間間隔，在預(yù)留孔洞中不同的深度進(jìn)行測溫并記錄，再經(jīng)進(jìn)一步人工數(shù)據(jù)處理，作出應(yīng)對措施。這種方法花費了大量的人力、精力，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時性得不到保證，更不用說體現(xiàn)出多少高科技含量。

    針對這種情況，從1995年開始，我們便著手引入計算機、電子電路自動測控的手段，成功開發(fā)出大砼測溫的計算機自動測量管理系統(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。經(jīng)過商品化運作并檢驗，產(chǎn)品在全國幾十個比較大的工程項目中得到實踐中的肯定，能適應(yīng)各種復(fù)雜的工地現(xiàn)場環(huán)境、真正具備了適應(yīng)性、靈活性、先進(jìn)性、智能性、操作簡易性等特點。產(chǎn)品多次獲獎和通過相關(guān)部門的檢驗的情況不比多說，又于2001年通過了國家重點實驗室（中國賽寶山東實驗室）、山東電子產(chǎn)品檢驗所、檢測計量認(rèn)證（證書見附件），具有完全獨立的知識產(chǎn)權(quán)。

    該系列產(chǎn)品的實際應(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（八局２）……、近期的濟(jì)南共青團(tuán)路的審計大樓（八局２）、省立醫(yī)院（濟(jì)南３建）、山大路數(shù)碼廣場（山東省建工集團(tuán)）、工業(yè)北路江北山東會展中心（山東省建工集團(tuán)）……、上海東海大橋（路橋集團(tuán)國際橋梁股份公司）、滬杭高速等等。

   下面著重介紹一下最受用戶歡迎的“智能大砼測溫一線通系統(tǒng)”，因為它是幾種產(chǎn)品中銷量最大的一種，主要原因是價位低、實時性好、操作工作量小、安裝方便、傳輸距離長、布線量極小，產(chǎn)品成熟等，故特別推薦。根據(jù)實際所有用戶的情況，用不了一個工程，即可將所有設(shè)備投資收回。因為除了傳感器，其他的部分都是可以重復(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)由用戶計算機、計算機端監(jiān)測軟件、數(shù)據(jù)適配器（電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收發(fā)）、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器、傳感器組成；其中數(shù)據(jù)適配器與計算機之間采用了先進(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，已經(jīng)能夠滿足絕大多數(shù)工地實際需要，為適應(yīng)各種特殊要求，計算機和數(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、各部分作用簡述：

【電源模塊】負(fù)責(zé)為【數(shù)據(jù)適配器】和各個【現(xiàn)場數(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)【計算機】和各個【現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器】之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，【通訊電纜】將各個【現(xiàn)場數(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，【計算機】軟件通過對【數(shù)據(jù)適配器】的控制和收發(fā)數(shù)據(jù)，能控制各個【現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器】的運行，并采集各個【現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器】的測量數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行匯總、處理，儲存到數(shù)據(jù)庫中，并能動態(tài)地實時顯示到屏幕圖形曲線中，軟件可以打印出圖形及報表等。

【現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器】同時提供了現(xiàn)場顯示測溫數(shù)據(jù)的功能，可選用的自動聲光報警功能。為施工人員提供了方便。如果想在現(xiàn)場顯示測溫數(shù)據(jù)，只需要按下【現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器】上的〖顯示〗按鈕。

 一個【現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器】可同時連接０～８個【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)場數(shù)據(jù)采集器】數(shù)量不變的情況下，將平面布點數(shù)擴(kuò)展一倍，或在平面布點數(shù)不變的情況下，將【現(xiàn)場數(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，一個工地需要使用的【現(xiàn)場數(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)場安裝可在澆鑄砼前或同時進(jìn)行，安裝難度和布線量不大。

１．【熱敏傳感器】要按照《測溫方案》的設(shè)計高度，綁定到現(xiàn)場制作的h型固定筋上，在澆鑄砼前豎向插入到待測位置，砼澆鑄后３—５小時，即可放置【現(xiàn)場數(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，斷點對接即可。將【通訊電纜】放于未凝固的砼中，是實踐中的好方法。【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)自動識別。

自動監(jiān)測軟件安裝到用戶計算機上，用戶計算機的配置只要能運行win98se即可，另外必須至少有一個串口或一個usb口。

（圖：傳感器布置立面）

 系統(tǒng)已做了大量實用化處理，如：布線極少；【現(xiàn)場采集器】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)，傳感線最長可達(dá)185米,且具溫度補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)對硬件達(dá)到了自動識別和配置的程度。