無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)在大體積混凝土溫度控制中的應(yīng)用

許慶祥，傅 俊

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100010）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷壯大，房地產(chǎn)行業(yè)和一些其他設(shè)施建設(shè)工作也在迅速發(fā)展，在這些房地產(chǎn)和設(shè)施建設(shè)的施工過(guò)程中，對(duì)大體積混凝土的利用率也越來(lái)越高。與一般的混凝土相比，大體積的混凝土有體積大、數(shù)量多、工程條件復(fù)雜等特點(diǎn)[1]，這就增加了施工時(shí)對(duì)技術(shù)和質(zhì)量的要求。與此同時(shí)，混凝土還有絕熱升溫高和易收縮的特點(diǎn)。因此，在對(duì)大體積的混凝土進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工時(shí)，不僅要滿(mǎn)足強(qiáng)度、耐久性和整體性，還要對(duì)因溫差導(dǎo)致的裂縫進(jìn)行嚴(yán)格控制，這樣才能保證大體積混凝土的整體結(jié)構(gòu)的完整性和建筑的安全。由此可見(jiàn)對(duì)混凝土進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控工作的重要性。

1 無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)

1.1 工作原理

無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)是采用對(duì)號(hào)有線(xiàn)采集，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行溫度的測(cè)量。溫度信號(hào)在被測(cè)物體中的溫度傳感器中轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后，再經(jīng)過(guò)系統(tǒng)整理然后發(fā)送出去。信號(hào)接收設(shè)備在接收到信號(hào)之后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行信息還原。現(xiàn)階段，在系統(tǒng)中增加四種功能，提高數(shù)據(jù)的可靠性：①發(fā)送數(shù)據(jù)、接受緩沖，其作用是對(duì)用戶(hù)接口和無(wú)線(xiàn)接口進(jìn)行匹配，能同時(shí)支持大量數(shù)據(jù)的傳輸；②解交、交織，這一功能可以讓系統(tǒng)的抗干擾能力提高，抵抗來(lái)自外界環(huán)境中無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)母蓴_；③糾錯(cuò)編碼功能，這種功能可以減少系統(tǒng)中的錯(cuò)誤碼的頻率，大大提高系統(tǒng)的可靠性；④信號(hào)編碼功能，它可以對(duì)信號(hào)中有利于接受的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。

關(guān)于無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)的具體流程見(jiàn)圖1。先由傳感器接收數(shù)據(jù)之后，通過(guò)發(fā)射系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，再通過(guò)接收系統(tǒng)接收，從而獲得測(cè)得的數(shù)據(jù)，并在計(jì)算機(jī)中顯示出溫度曲線(xiàn)。

圖1 無(wú)線(xiàn)溫測(cè)系統(tǒng)流程

1.2 無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)的特點(diǎn)

通過(guò)無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)對(duì)施工地點(diǎn)機(jī)型溫度的測(cè)量，并將數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上顯示出來(lái)，用這種方法來(lái)代替人工操作，能夠更及時(shí)地對(duì)大體積混凝土中的溫度進(jìn)行監(jiān)控，為施工帶來(lái)了便利。除此之外，無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)。

（1）操作方便，在進(jìn)行實(shí)際的測(cè)溫工作時(shí)，工作人員只需要在計(jì)算機(jī)上每隔2min 對(duì)混凝土中的溫度進(jìn)行一次記錄，便可以自動(dòng)生成一張溫度曲線(xiàn)圖，節(jié)省監(jiān)測(cè)的時(shí)間。

（2）讀取數(shù)據(jù)更加快捷，在使用無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行溫度監(jiān)控時(shí)，工作人員不需要親自到溫度監(jiān)測(cè)的地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)更快更準(zhǔn)確地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。

（3）獲取的數(shù)據(jù)更加全面，使用無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)不僅能測(cè)量澆筑時(shí)的溫度，還能對(duì)混凝土澆筑前和養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫度進(jìn)行監(jiān)控。

（4）受外界影響程度小。無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)測(cè)量點(diǎn)和接收點(diǎn)沒(méi)有直接的聯(lián)系，不受日光燈因素的影響，測(cè)到的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

（5）數(shù)據(jù)獲取更加方便，操作人員可以在任何時(shí)間獲取最新的混凝土的溫度數(shù)據(jù)，從而對(duì)混凝土中的溫度進(jìn)行監(jiān)控。

無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)的施工方法簡(jiǎn)單，可多次使用。采用這類(lèi)設(shè)備進(jìn)行混凝土溫度監(jiān)測(cè)時(shí)，可以對(duì)混凝土中的溫度變化及時(shí)采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，節(jié)約成本和工程周期，提高工程的質(zhì)量。

2 無(wú)線(xiàn)溫測(cè)技術(shù)在測(cè)量大體積混凝土溫度中的應(yīng)用

目前對(duì)大體積混凝土進(jìn)行測(cè)溫工作的常見(jiàn)工作方式一般是由工作人員使用溫度計(jì)，從澆筑完成10h 之后開(kāi)始，在72h 之內(nèi)每隔2—3h 進(jìn)行一次測(cè)溫，在澆筑完成72h 之后每隔3—4h 進(jìn)行一次測(cè)溫，然后在接下來(lái)的7—14d 每隔6h 進(jìn)行一次溫度的測(cè)量工作，這個(gè)工作要一直持續(xù)到混凝土中的溫度穩(wěn)定時(shí)才能停下來(lái)[2]。用這種方式進(jìn)行溫度測(cè)量，不僅在工作過(guò)程中大量消耗工作人員的精力，測(cè)量的數(shù)據(jù)還有可能存在較大的誤差。同時(shí)，對(duì)工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)和操作方法有著很高的要求，每個(gè)工作人員的工作習(xí)慣不一樣，在操作上也做不到完全相同，因此這種方法測(cè)得的數(shù)據(jù)往往存在著一些誤差。從而導(dǎo)致工作人員不能準(zhǔn)確地對(duì)混凝土中的溫度進(jìn)行監(jiān)控。在這種情況下，使用無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)便可以很好地解決這一問(wèn)題。

無(wú)線(xiàn)溫測(cè)技術(shù)的施工流程（見(jiàn)圖2）：

圖2 無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)的施工流程

（1）布置現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)溫點(diǎn)。布置測(cè)量點(diǎn)時(shí)，要根據(jù)被測(cè)地點(diǎn)基礎(chǔ)底板的體量和厚度，對(duì)不同的施工段進(jìn)行合理的測(cè)量點(diǎn)布置。在確定了測(cè)量點(diǎn)的位置之后，相關(guān)技術(shù)人員要進(jìn)行全面的技術(shù)交底，避免傳感器在施工時(shí)被破壞，對(duì)測(cè)溫工作造成影響。

（2）傳感器的設(shè)置。傳感器是發(fā)送信號(hào)的主要設(shè)備，這一設(shè)備的設(shè)置工作尤為重要。為了能夠更準(zhǔn)確地測(cè)量混凝土中的溫度，要將傳感器和普通導(dǎo)線(xiàn)綁在一根鋼筋上，要注意的是，傳感器和鋼筋之間不能有接觸，否則會(huì)對(duì)之后的溫度測(cè)量工作造成一定的麻煩。在設(shè)置傳感器時(shí)，要分上、中、下三處進(jìn)行設(shè)置。在傳感器固定好后，將帶有傳感器的鋼筋放入基礎(chǔ)內(nèi)部，讓其固定在基礎(chǔ)底板鋼筋上。需要注意的是，這些帶有傳感器的鋼筋要在混凝土澆筑之前就安放好，將其綁扎在被測(cè)地點(diǎn)橫向的鋼筋下面，同時(shí)把測(cè)溫導(dǎo)線(xiàn)也綁在鋼筋上，讓傳感器正好處于測(cè)溫點(diǎn)，同時(shí)不與鋼筋接觸，確保測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（3）觀測(cè)混凝土中溫度的變化。在安放好傳感器之后便可以進(jìn)行混凝土的澆筑，之后就可以開(kāi)展對(duì)混凝土中溫度的監(jiān)測(cè)工作。在通常情況下，混凝土中的溫度要控制在80℃之內(nèi)，同時(shí)混凝土表面的溫度和混凝土中心的溫差不能超過(guò)25℃。

用無(wú)線(xiàn)溫測(cè)系統(tǒng)對(duì)工程中大體積的混凝土進(jìn)行溫度檢測(cè)過(guò)程中，由室內(nèi)的天線(xiàn)將接收到的信號(hào)發(fā)送到溫度接收器中，之后再將這些信息傳送到計(jì)算機(jī)上，計(jì)算機(jī)將這些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并自動(dòng)生成一個(gè)溫度變化曲線(xiàn)圖，方便工作人員們觀測(cè)。通過(guò)這種方式進(jìn)行溫度的監(jiān)測(cè)可以提高相關(guān)工作的工作效率，工作人員可以隨時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)獲得當(dāng)前混凝土中的溫度，從而采取合理的應(yīng)對(duì)措施，提高工程的工程質(zhì)量，節(jié)省物力和人力資源。

3 實(shí)際操作中的注意事項(xiàng)

（1）做好相關(guān)監(jiān)測(cè)儀器的保管工作，由于無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)中用到的大部分儀器都是電子設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求較高，不能將它們放在潮濕、環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低的場(chǎng)所；儀器在安放和使用時(shí)要避免出現(xiàn)對(duì)其拍打和敲擊的行為；同時(shí)不能將其放在任何能夠淋雨、陽(yáng)光直曬和灰塵較大的場(chǎng)所，保證儀器的正常使用。

（2）相關(guān)的儀器設(shè)備用到的電壓為220V，如果在實(shí)際的使用過(guò)程中，電壓過(guò)高會(huì)導(dǎo)致儀器的損壞[3]。

（3）在測(cè)量的過(guò)程中，要將一些設(shè)備的充電器插上，將充電開(kāi)關(guān)打開(kāi)，因?yàn)閮x器再進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理時(shí)會(huì)消耗大量電量，如果在處理過(guò)程中出現(xiàn)電力不足的情況，不僅會(huì)丟失測(cè)到的數(shù)據(jù)還有可能損壞儀器，導(dǎo)致儀器不能正常工作。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著設(shè)施建設(shè)和房地產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在在一些施工工程中對(duì)一次性澆筑混凝土的工程質(zhì)量的要求也逐漸提高，用傳統(tǒng)的方式對(duì)大體積的混凝土進(jìn)行溫度測(cè)量工作已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)前的工作需求，不能夠讓混凝土得到其需要的養(yǎng)護(hù)和相應(yīng)的溫度變化的處理，而使用無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)便可以讓這一問(wèn)題得到很好的解決。況且，現(xiàn)階段信息技術(shù)的發(fā)展迅速，在設(shè)施工程建設(shè)相關(guān)行業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)中，信息技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越廣泛，從而更好地促進(jìn)建設(shè)工程相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。