灌漿工程自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)進(jìn)展與展望

賈寶良，羅 熠，張 慧， 郭 亮

(1.長江科學(xué)院 儀器及自動(dòng)化研究所，武漢 430010； 2.武漢長江科創(chuàng)科技發(fā)展有限公司，武漢 430010)

1 研究背景

灌漿是將某些固化材料， 如水泥、 石灰或其他化學(xué)材料灌入基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的地基巖土中， 以填塞巖土中的裂縫和孔隙， 防止地基滲漏， 提高巖土整體性、 強(qiáng)度和剛度[1-4]。 在閘、 壩、 堤等擋水建筑物中， 常用灌漿法構(gòu)筑地基防滲帷幕， 是水工建筑物的重要地基處理措施， 在大壩建設(shè)施工中發(fā)揮著極其重要作用。 灌漿按其作用可分為帷幕灌漿、 固結(jié)灌漿、 回填灌漿、 接觸灌漿、 接縫灌漿、 補(bǔ)強(qiáng)灌漿和裂縫灌漿等； 按灌漿材料可分為水泥灌漿、 黏土灌漿、 瀝青灌漿及化學(xué)材料灌漿等[5-8]。 灌漿結(jié)束后通常鉆一定數(shù)量檢查孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)， 通過對比灌漿前后地層滲透系數(shù)和滲透流量的變化， 對灌漿施工資料和壓水試驗(yàn)成果逐孔逐段分析， 再與其他試驗(yàn)觀測資料綜合評定才能得出質(zhì)量評價(jià)結(jié)論。

灌漿流量數(shù)據(jù)是灌漿工程信息主要的載體，灌漿壓力的過程控制與檢測，漿液可灌性(水灰比、漿液密度)的控制等，是灌漿質(zhì)量控制的重要措施。灌漿質(zhì)量對工程建設(shè)意義重大，要確?，F(xiàn)場灌漿過程中資料的真實(shí)性、完整性和可追溯性，工程技術(shù)人員需要及時(shí)了解地基情況、工程進(jìn)展，盡快對測量記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱、分析和研究，因此對灌漿施工參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)記錄和系統(tǒng)監(jiān)測是十分必要的。

20世紀(jì)70年代西方國家開始運(yùn)用計(jì)算機(jī)對灌漿施工過程中的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)采集和記錄，并規(guī)定不使用記錄儀者不能參加灌漿工程的投標(biāo)。20世紀(jì)80年代，我國從國外引進(jìn)了灌漿記錄儀。1992年長江科學(xué)院首創(chuàng)發(fā)明GJY-I型灌漿自動(dòng)記錄儀，在業(yè)界首次實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)記錄灌漿壓力和流量兩參數(shù)。GJY-II型灌漿自動(dòng)記錄儀成功應(yīng)用于遼寧觀音閣水庫灌漿施工，1995年通過水利部首次組織的技術(shù)鑒定，鑒定評價(jià)為技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，1996年GJY灌漿自動(dòng)記錄儀獲水利部新產(chǎn)品推廣證書。2000年我國灌漿規(guī)范要求在重要工程灌漿部位中使用灌漿自動(dòng)記錄儀，至此，灌漿自動(dòng)記錄儀的結(jié)構(gòu)形式、記錄格式和對灌漿流量、壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的工作模式基本確立，灌漿自動(dòng)記錄儀在全國逐步推廣開來[9-14]。

隨著網(wǎng)絡(luò)通信、電子測量、嵌入式硬件、組態(tài)軟件、遠(yuǎn)程控制等技術(shù)飛速發(fā)展，灌漿自動(dòng)記錄儀產(chǎn)品技術(shù)與性能快速進(jìn)步。2002年首創(chuàng)在線式水泥漿液密度計(jì)。2003 年長江科學(xué)院在全國率先推出GJY-Ⅳ型三參數(shù)灌漿自動(dòng)記錄儀，可自動(dòng)在線測量流量、壓力、密度和水灰比，可打印灌漿參數(shù)并繪制壓力和流量曲線。2011年成功推出GJY-7型網(wǎng)絡(luò)化灌漿自動(dòng)記錄儀產(chǎn)品，以中央服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器為核心，以無線路由器為骨干單元，以施工面內(nèi)每臺灌漿自動(dòng)記錄儀為數(shù)據(jù)采集發(fā)送終端，通過特定的通信模式自組織為無線網(wǎng)絡(luò)，全面監(jiān)測廊道內(nèi)的灌漿數(shù)據(jù)采集和發(fā)送。2012年再次通過水利部組織的行業(yè)鑒定，鑒定評價(jià)為技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。2014年長江科學(xué)院數(shù)字化灌漿自動(dòng)記錄儀研制成功，采用了全數(shù)字式灌漿自動(dòng)記錄儀主機(jī)，數(shù)字式壓力、流量、密度和抬動(dòng)傳感器，灌漿數(shù)據(jù)在物聯(lián)網(wǎng)的傳輸采用加密信號，避免了利用模擬信號進(jìn)行人工干擾，增強(qiáng)了防御數(shù)據(jù)造假能力；記錄儀主機(jī)采用數(shù)字化主從通信總線結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)的多層采集過程中采用不同的傳輸協(xié)議，增加了數(shù)據(jù)的保密性。目前，搭載全新平臺的GJY-8型機(jī)即將投入市場[15-19]。

隨著灌漿自動(dòng)記錄儀技術(shù)的進(jìn)步，長江科學(xué)院主持和參與制定了灌漿自動(dòng)記錄儀相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2010年國家能源局發(fā)布了《灌漿記錄儀技術(shù)導(dǎo)則》(DL/T 5237—2010)[20]，2012年水利部發(fā)布了《灌漿記錄儀校驗(yàn)方法》(SL-509—2012)[21]，2019年國家能源局發(fā)布了《灌漿記錄儀校驗(yàn)規(guī)程》(DL/T 5794—2019)[22]，2020年水利部發(fā)布了《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(SL/T 62—2020)[23]。長江科學(xué)院獲批灌漿自動(dòng)監(jiān)測相關(guān)專利： “數(shù)字化灌漿記錄儀無線監(jiān)測系統(tǒng)”(專利號：CN204064341U、“數(shù)字化灌漿記錄儀”(專利號：CN103941710A、“無線網(wǎng)絡(luò)化灌漿記錄儀” (專利號：CN202306805U)等[24-28]。在灌漿自動(dòng)記錄儀普遍應(yīng)用的基礎(chǔ)上，近些年來長江科學(xué)院運(yùn)用了現(xiàn)代電子技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的最新成果，研制出了數(shù)字化灌漿監(jiān)測系統(tǒng)，并與數(shù)字大壩技術(shù)和自動(dòng)灌漿技術(shù)結(jié)合，向著智能化自動(dòng)化方向發(fā)展[29-32]。

2 研究進(jìn)展綜述

2.1 灌漿自動(dòng)記錄儀技術(shù)進(jìn)展

灌漿自動(dòng)記錄儀是通過壓力傳感器、流量傳感器和密度傳感器等信號裝置，對灌漿施工作業(yè)的壓力、注入率和漿液可灌性等參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)檢測、顯示、記錄、統(tǒng)計(jì)和打印的儀器裝置。灌漿自動(dòng)記錄儀包括灌漿自動(dòng)記錄儀主機(jī)、傳感裝置和附屬部分。灌漿自動(dòng)記錄儀主機(jī)通常由計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備及相應(yīng)的軟件系統(tǒng)組成。外圍設(shè)備包括數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)化裝置、顯示裝置、操作鍵盤或觸摸屏、打印機(jī)等。傳感裝置通常由流量、壓力和漿液密度等傳感裝置組成，根據(jù)工程需要還可增設(shè)抬動(dòng)檢測裝置。附屬部分主要由形成進(jìn)漿通道和回漿通道以及連接傳感裝置的管路、閥門和線路等組成。傳感裝置將物理量信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的4～20 mA電流信號，通過高可靠性屏蔽信號線傳送到灌漿自動(dòng)記錄儀主機(jī)。灌漿自動(dòng)記錄儀配置了專用打印機(jī)，在灌漿過程中及灌漿結(jié)束后，可以在灌漿現(xiàn)場及時(shí)打印出灌漿記錄報(bào)表。灌漿自動(dòng)記錄儀功能包括：實(shí)時(shí)自動(dòng)連續(xù)測量、顯示、記錄、統(tǒng)計(jì)單孔或多孔灌漿作業(yè)的灌漿時(shí)間、注入漿量、注入率、灌漿壓力、漿液密度，必要時(shí)可以增加檢測記錄抬動(dòng)量等。灌漿自動(dòng)記錄儀適用于純壓式灌漿和循環(huán)式灌漿，也適用于多種水灰比的水泥漿液和壓水試驗(yàn)。灌漿自動(dòng)記錄儀工作原理如圖1所示。

圖1 灌漿自動(dòng)記錄儀工作原理示意圖Fig.1 Schematic diagram of automatic grouting recorder

灌漿自動(dòng)記錄儀真實(shí)采集存儲(chǔ)灌漿原始數(shù)據(jù)，原始記錄數(shù)據(jù)不可編輯或更改。每一灌漿孔段記錄的基本數(shù)據(jù)如孔號、段次、段長等可鍵盤輸入，對灌漿參數(shù)的采樣頻率通常為：灌漿壓力和注入率不少于4次/s，漿液密度不少于1次/min。灌漿自動(dòng)記錄儀的成果是灌漿記錄表，對每一段次的灌漿記錄表予以存儲(chǔ)，也可通過USB或通訊接口等轉(zhuǎn)存到外部設(shè)備。最終歸檔保留的施工信息和數(shù)據(jù)記錄應(yīng)與現(xiàn)場即時(shí)打印的灌漿記錄表保持一致。為使紙質(zhì)材料長期保存，字跡清晰不褪色，多采用防塵耐用的針式噴墨打印機(jī)。近幾年來，在現(xiàn)場環(huán)境條件較好的工地，采用了性能更優(yōu)的激光打印機(jī)。后期形成標(biāo)準(zhǔn)化的灌漿記錄表格，同時(shí)生成圖像二維碼，通過手機(jī)等設(shè)備掃描二維碼可以獲得灌漿統(tǒng)計(jì)信息，并可直接導(dǎo)入項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫，免除人工錄入數(shù)據(jù)工作。灌漿自動(dòng)記錄儀還設(shè)有防偽驗(yàn)證碼，驗(yàn)證資料真?zhèn)?，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

作為一種精密的電子儀器，灌漿自動(dòng)記錄儀的工作環(huán)境是非常惡劣的。灌漿隧道或廊道中常有積水、污水、淋水，漿水漫溢，濕度高；空氣不流暢，灰塵大；施工現(xiàn)場各種大功率機(jī)電設(shè)備密集，啟停頻繁，導(dǎo)致供電電壓、頻率不穩(wěn)，電磁干擾嚴(yán)重。因此灌漿自動(dòng)記錄儀的硬件配置可靠性要求較高，軟件設(shè)計(jì)要防止意外條件下的數(shù)據(jù)遺失。

灌漿自動(dòng)記錄儀作為量測儀器，在產(chǎn)品出廠前和工地現(xiàn)場使用前應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。新儀器進(jìn)場，新工程項(xiàng)目開工，或連續(xù)使用時(shí)間滿6個(gè)月，經(jīng)檢修或調(diào)校以后，以及對儀器精度有疑問時(shí)均應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)項(xiàng)目包括儀器外觀與功能、清水流量、靜態(tài)壓力、水泥漿液密度和記錄成果的正確性等。校驗(yàn)采用量值溯源比照的方式，所使用的比照計(jì)量器具均需經(jīng)過有資質(zhì)的計(jì)量部門檢驗(yàn)。

2.2 數(shù)字化灌漿監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)展

近十年來，針對灌漿施工過程質(zhì)量和進(jìn)度難以用傳統(tǒng)方法全面監(jiān)測的問題，采用物聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將現(xiàn)場分散的灌漿自動(dòng)記錄儀數(shù)據(jù)發(fā)送到中央服務(wù)器，建立了數(shù)字化灌漿監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對灌漿參數(shù)的全面監(jiān)測，為灌漿施工管理提供科學(xué)依據(jù)。數(shù)字化傳輸突破模擬信號的傳統(tǒng)模式，提高了數(shù)據(jù)防偽能力；充分利用自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在信號盲區(qū)進(jìn)行局域網(wǎng)自組建，將分散的現(xiàn)場灌漿自動(dòng)記錄儀升級為網(wǎng)絡(luò)化的灌漿監(jiān)測系統(tǒng)。數(shù)字化灌漿監(jiān)測系統(tǒng)具有灌漿數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)同步報(bào)警、灌漿數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析等功能，使灌漿工程的質(zhì)量監(jiān)測工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化、高效化，是后期正確分析施工效果所需數(shù)據(jù)的可靠來源，對工程質(zhì)量控制意義重大。數(shù)字化灌漿監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)示意如圖2所示。

圖2 數(shù)字化灌漿監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)示意圖Fig.2 Structure of digital grouting monitoring system

數(shù)字化灌漿監(jiān)測系統(tǒng)通常具備以下功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、規(guī)范報(bào)表、圖表生成、形象展示、異常預(yù)警、報(bào)表校驗(yàn)、上報(bào)審核系統(tǒng)、設(shè)計(jì)評審系統(tǒng)、異常信息處理、質(zhì)量檢查統(tǒng)計(jì)、材料核銷統(tǒng)計(jì)、工程計(jì)量系統(tǒng)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接、系統(tǒng)維護(hù)等。

數(shù)字化灌漿監(jiān)測系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

(1)利用數(shù)字化手段，采用數(shù)字加密和防偽編碼識別的方式，避免了原有的模擬信號易被人工干擾的問題，保證了灌漿數(shù)據(jù)的真實(shí)采集與傳輸。針對電站工程灌漿施工作業(yè)面多且分散、移動(dòng)頻繁，難以實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一管理的問題，通過物聯(lián)網(wǎng)、4G/5G或WiFi等移動(dòng)通信技術(shù)，將灌漿現(xiàn)場過程數(shù)據(jù)快速上傳到指定的海量數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了集中統(tǒng)一管理。

(2)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，解決了“信息孤島”問題。針對部分工程在地下廊道、洞室等沒有手機(jī)信號覆蓋的條件下，采用Zigbee物聯(lián)網(wǎng)自組網(wǎng)技術(shù)，將各部位的多臺灌漿自動(dòng)記錄儀組成無線局域網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接泄W(wǎng)信號覆蓋的部位集中上傳到系統(tǒng)服務(wù)器，使參建工程各方數(shù)據(jù)共享。

(3)采用大數(shù)據(jù)算法進(jìn)行異常信息預(yù)警。以實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)為樣本，利用控制圖法判別灌漿壓力、灌漿流量、抬動(dòng)位移量等參數(shù)動(dòng)態(tài)，根據(jù)樣本數(shù)據(jù)形成的樣本點(diǎn)位置以及變化趨勢進(jìn)行分析，判斷灌漿壓力或灌漿流量等是否處于合理狀態(tài)，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號，使灌漿施工隨時(shí)處于受控狀態(tài)。

(4)利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對工程全過程灌漿數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和分析。通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化系統(tǒng)，將灌漿施工過程數(shù)據(jù)集中管理，形成海量數(shù)據(jù)庫，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范，將灌漿數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，為施工過程分析、施工質(zhì)量評估、施工進(jìn)程跟蹤、施工模型展現(xiàn)等提供數(shù)據(jù)支撐。

3 下階段研究展望

3.1 智能化灌漿自動(dòng)記錄儀研究

為滿足智能化灌漿施工技術(shù)和監(jiān)測技術(shù)的要求，研制新一代灌漿自動(dòng)記錄儀。長江科學(xué)院正在研制的GJY-8型智能化灌漿自動(dòng)記錄儀，采用全新硬件技術(shù)架構(gòu)，集成模塊化設(shè)計(jì)，主機(jī)設(shè)置觸摸屏和采集板，觸摸屏帶有多種外部硬件接口，后期能夠快速進(jìn)行功能擴(kuò)展，例如增設(shè)指紋識別、人臉識別功能等。采集板用于采集傳感器信號，預(yù)留多種數(shù)據(jù)接口，后期可以對硬件功能進(jìn)行擴(kuò)展，并帶有硬件看門狗功能。灌漿自動(dòng)記錄儀程序采用上位機(jī)語言，結(jié)構(gòu)化模式，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用數(shù)據(jù)庫方式，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)與服務(wù)器交互，在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信故障時(shí)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后可以進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)齊操作，確保現(xiàn)場灌漿數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的一致性和完整性，具有現(xiàn)場打印和無紙化網(wǎng)絡(luò)報(bào)表功能?，F(xiàn)場主機(jī)資料亦可不打印，在有網(wǎng)絡(luò)的地方直接上傳，在無網(wǎng)絡(luò)的地方，可通過其他方式將存儲(chǔ)的電子資料進(jìn)行備份。灌漿自動(dòng)記錄儀具有遠(yuǎn)程維護(hù)和升級功能，可以有效減少售后人員的現(xiàn)場維護(hù)時(shí)間，降低工程成本。

3.2 灌漿全過程智慧監(jiān)控云平臺技術(shù)研究

為了對灌漿全過程進(jìn)行智能監(jiān)測，研究灌漿全過程智能監(jiān)測云平臺技術(shù)。灌漿全過程智能監(jiān)測云平臺包括灌漿信息智能感知，灌漿數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、灌漿過程優(yōu)化控制，灌漿效果智能分析、灌漿成果動(dòng)態(tài)展示、智能灌漿系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)等。灌漿全過程智能監(jiān)測云平臺技術(shù)示意圖如圖3所示。

圖3 灌漿全過程智能監(jiān)測云平臺示意圖Fig.3 Intelligent monitoring platform for the wholeprocess of grouting

采用分布式傳感器技術(shù)、自主通信網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、云計(jì)算技術(shù)等，通過灌漿工程三維模型的建立與動(dòng)態(tài)分析、灌漿過程智能分析與反饋控制、灌漿效果智能分析與評價(jià)，對灌漿全過程進(jìn)行智能監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)灌漿施工的規(guī)范化。灌漿全過程智能監(jiān)測云平臺技術(shù)系統(tǒng)框架如圖4所示。

圖4 灌漿全過程智能監(jiān)測云平臺系統(tǒng)框架Fig.4 Framework of intelligent grouting monitoringsystem

灌漿全過程智能監(jiān)測云平臺技術(shù)研究包括智能分析、智能傳輸、數(shù)字灌漿、三維展示等關(guān)鍵技術(shù)，覆蓋了灌漿全過程，包括灌前、灌中、灌后，智能全面感知、智能過程控制、智能數(shù)據(jù)分析、智能成果應(yīng)用。結(jié)合服務(wù)云平臺、施工大數(shù)據(jù)深度挖掘，為建設(shè)管理單位提供有力的管理抓手，幫助灌漿工程師進(jìn)行科學(xué)智能決策。 利用數(shù)偶原理和定位技術(shù)，建立灌漿資料時(shí)間和空間的聯(lián)系，時(shí)間上管理施工進(jìn)度施工分序，空間上管理設(shè)備分布、作業(yè)面工作等情況。通過時(shí)間序?qū)酀{數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化，動(dòng)態(tài)展示工程的施工進(jìn)度和工程量統(tǒng)計(jì)，建立以時(shí)間為序、設(shè)備定位信息為坐標(biāo)的時(shí)空信息數(shù)偶，以密度分布方式統(tǒng)計(jì)灌漿施工強(qiáng)度、設(shè)備使用強(qiáng)度，為施工決策提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3 灌漿在線監(jiān)測數(shù)據(jù)防偽系統(tǒng)研究

灌漿數(shù)據(jù)造假問題，長期以來困擾著工程建設(shè)各相關(guān)單位，已成為灌漿行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問題。灌漿數(shù)據(jù)造假行為主要有偷換傳感器、篡改儀器運(yùn)行參數(shù)、設(shè)置數(shù)據(jù)波動(dòng)范圍、繞過儀器直接產(chǎn)生數(shù)據(jù)等幾個(gè)方面。灌漿施工數(shù)據(jù)量多、面廣，針對各種隱蔽性的數(shù)據(jù)造假，單純靠人工核查數(shù)據(jù)不現(xiàn)實(shí)。在加大監(jiān)管力度、改革招標(biāo)方式的基礎(chǔ)上，可以依靠科技手段加強(qiáng)監(jiān)測監(jiān)管能力，增加數(shù)據(jù)造假難度。灌漿在線監(jiān)測數(shù)據(jù)防偽分析系統(tǒng)依托大數(shù)據(jù)采集平臺、存儲(chǔ)平臺、分析平臺和應(yīng)用平臺，利用數(shù)據(jù)處理分析生態(tài)鏈，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)算法和數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)對灌漿數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測和反造假智能識別，為灌漿質(zhì)量監(jiān)測提供精準(zhǔn)的方向和科學(xué)依據(jù)。

灌漿施工現(xiàn)場加裝視頻監(jiān)測系統(tǒng)，是有效防止人為干擾監(jiān)測數(shù)據(jù)的方法之一，相當(dāng)于給數(shù)據(jù)監(jiān)測增加守護(hù)者。在各灌漿區(qū)域建立全覆蓋、無死角的視頻監(jiān)測系統(tǒng)，對灌漿現(xiàn)場進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)測。利用智能視頻技術(shù)和視頻分析算法，實(shí)現(xiàn)異常人員靠近報(bào)警，自動(dòng)抓拍圖片，與灌漿監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，實(shí)現(xiàn)趨勢匹配核驗(yàn)。對故障、異常情況報(bào)警，并自動(dòng)抓拍，智能判斷數(shù)據(jù)是否處于正常合理區(qū)間。建立不同項(xiàng)目自動(dòng)監(jiān)測大數(shù)據(jù)分析模型和風(fēng)險(xiǎn)控制算法模型，綜合自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)、儀器運(yùn)行和狀態(tài)數(shù)據(jù)等，建立灌漿自動(dòng)監(jiān)測大數(shù)據(jù)分析評價(jià)體系。系統(tǒng)利用特征抽取、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法，從超限、波動(dòng)、箱體、零值和工況等多個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)灌漿自動(dòng)監(jiān)測評估判斷和報(bào)警，對灌漿數(shù)據(jù)自動(dòng)監(jiān)測和智能分析。利用灌漿畫像技術(shù)，通過數(shù)據(jù)間的邏輯、不同時(shí)空的交叉印證，對灌漿數(shù)據(jù)的真實(shí)性進(jìn)行甄別，為點(diǎn)穴式、預(yù)判式監(jiān)管提供支撐，減少盲目的地毯式監(jiān)管，將有限的監(jiān)管力量集中到有針對性的工作中去，提高精準(zhǔn)度的同時(shí)提升監(jiān)管質(zhì)量。

3.4 基于BIM+GIS技術(shù)的灌漿監(jiān)測系統(tǒng)

BIM是建筑信息模型，以三維模型為載體，集建筑物在全生命周期中的各個(gè)階段的工程信息、過程以及資源于一體；GIS是面向地理空間信息的技術(shù)，具有強(qiáng)大的三維可視化能力以及空間查詢分析能力，可以彌補(bǔ)BIM對周圍環(huán)境宏觀處理以及可視化能力的不足。BIM+GIS分層管理系統(tǒng)注重灌漿全生命周期活動(dòng)，使人和環(huán)境因素結(jié)合，反映了什么人，在什么時(shí)間，在哪兒，做了多少工作，在什么條件下進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了基于過程的數(shù)據(jù)追溯。BIM+GIS將原本靜態(tài)、孤立的信息放到時(shí)空的維度上去審視，提供了一個(gè)新的視角，讓數(shù)據(jù)活起來。區(qū)塊鏈?zhǔn)枪蚕頂?shù)據(jù)庫，通過數(shù)字簽名、加密算法、分布式存儲(chǔ)等方式，保證了任何一方都不能單方面篡改數(shù)據(jù)，并聲稱自己的數(shù)據(jù)是可信的，任何一方的數(shù)據(jù)丟失或損毀都能夠從其他方那里快速恢復(fù)。區(qū)塊鏈技術(shù)這種可溯源、不可篡改的特點(diǎn)保證了參與方必須對自己操作的信息負(fù)責(zé)，因?yàn)樗袇⑴c方都能實(shí)現(xiàn)信息透明。利用區(qū)塊鏈技術(shù)的這些特點(diǎn)，將其應(yīng)用于灌漿數(shù)據(jù)管理中，將每一條灌漿數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化編碼，并將其植入BIM+GIS中，形成灌漿構(gòu)筑物全生命周期的信息資源。對灌漿工程質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測，反向督促業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方、材料方及設(shè)備方等必須恪盡職守，責(zé)任到人，進(jìn)而更好的保證灌漿工程的質(zhì)量。

4 結(jié) 語

隨著計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和區(qū)塊鏈等技術(shù)的不斷發(fā)展，灌漿自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)也將不斷創(chuàng)新，為滿足智能設(shè)計(jì)和智能建造技術(shù)發(fā)展的需要，智能化灌漿自動(dòng)記錄儀將在可靠性、可擴(kuò)展性和技術(shù)先進(jìn)性方面實(shí)現(xiàn)突破，以確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性。而灌漿全過程智能監(jiān)測云平臺的推出，強(qiáng)化灌漿質(zhì)量控制與分析，解決虛假灌漿數(shù)據(jù)問題，為灌漿施工監(jiān)測管理提供科學(xué)依據(jù)；為隱蔽工程提供了可靠監(jiān)測手段，有利于保障水電工程安全和工程質(zhì)量，降低工程成本，提高工程建設(shè)管理信息化水平。