◎沈如健 中交廣州航道局有限公司

1.項(xiàng)目概況

根據(jù)廈門翔安新機(jī)場規(guī)劃，大嶝南緣原預(yù)留圍場河區(qū)域造地工程位于機(jī)場規(guī)劃北二跑道端頭，陸域形成及地基處理面積約30萬m2，回填堆載料均來源于廈門灣口取砂區(qū)海砂。本工程主要采用插打塑料排水板+堆載預(yù)壓工藝進(jìn)行地基處理，并在堆載區(qū)域內(nèi)均勻布置5口集水井進(jìn)行抽排水工作，加快淤泥固結(jié)效率。

2.集水井工作原理

本工程陸域形成主要采用吹填方式進(jìn)行，按照先吹填海砂至+2.5m（要求+1.5m至+2.5m的砂料含泥量不大于5%且滲透系數(shù)不小于5×10-3cm/s），隨后在+2.5m高程進(jìn)行塑料排水板施工（同步設(shè)置集水井），然后吹填海砂至+5.6m，最后利用場內(nèi)砂料倒載堆載，滿載時(shí)間不少于180天，滿足地基處理標(biāo)準(zhǔn)要求后方可卸載。考慮到場地中央至護(hù)岸距離較遠(yuǎn)，施工期排水較困難，特別設(shè)置5口集水井加快場地中央抽排水作業(yè)。

堆載預(yù)壓階段，原狀淤泥在加壓荷載的作用下，使土體中的孔隙水沿豎向排水通道（塑料排水板）排出至砂墊層，經(jīng)砂粒間的孔隙滲透匯集至集水井，最后利用抽水泵強(qiáng)排出施工區(qū)，逐漸使淤泥土密實(shí)、沉降、固結(jié)，從而提高地基強(qiáng)度。

3.遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)介紹

3.1 目的

集水井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要是對堆載預(yù)壓階段集水井設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少巡查值守人員投入，提高設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)率，并及時(shí)修復(fù)，確保集水井抽水工作的連續(xù)性，以達(dá)到減員增效的目的。

3.2 系統(tǒng)組成

集水井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)β?lián)網(wǎng)的集水井設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對集水井設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括工作時(shí)間、排水量、水位、是否故障等信息的接收、查詢和管理，以提升集水井抽排水工作的管理效率。該系統(tǒng)由設(shè)備信息收集裝置、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、邏輯判斷系統(tǒng)、智慧工地平臺等幾部分組成。

設(shè)備信息收集裝置作為集水井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備，通過利用成熟的傳感器元件將集水井設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換成電流信號，并經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳遞至邏輯判斷系統(tǒng)，最終與智慧工地平臺進(jìn)行信息傳輸。

圖1 項(xiàng)目規(guī)劃平面圖

圖2 集水井工作斷面圖

圖3 集水井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)組成及工作原理圖

圖4 集水井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控界面

數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)是前端設(shè)備和智慧工地平臺之間的數(shù)據(jù)通信，主要依托移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程無線傳輸前端設(shè)備收集的信息。

邏輯判斷系統(tǒng)主要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理、判斷，再傳遞至智慧工地平臺的重要節(jié)點(diǎn)。

智慧工地平臺作為集水井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的核心，是對遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的集水井運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行集中管理。針對邏輯判斷系統(tǒng)傳輸?shù)墓收闲畔?，智慧工地平臺管理員可遠(yuǎn)程發(fā)送故障信息至現(xiàn)場維護(hù)人員，及時(shí)進(jìn)行設(shè)備維護(hù)修理。

3.3 工作原理

集水井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)各集水井設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸、接收、處理和顯示，并能為項(xiàng)目管理人員提供信息查詢和管理服務(wù)。同時(shí)，集水井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)也能提供故障遠(yuǎn)程反饋、指導(dǎo)維修的功能。

（1）數(shù)據(jù)的采集和傳輸。集水井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過設(shè)置在設(shè)備前端的信息收集裝置及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)集水井設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息的采集和傳輸。通過利用水位、電流、電壓等傳感器元件轉(zhuǎn)換集水井設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳遞，再通過邏輯判斷系統(tǒng)解析數(shù)據(jù)和狀態(tài)識別，準(zhǔn)確反映集水井設(shè)備的運(yùn)行工作狀態(tài)。

（2）信息的接收和顯示。智慧工地平臺在接收到集水井設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入邏輯判斷系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和設(shè)備狀態(tài)的識別，同時(shí)將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息在智慧工地平臺界面顯示。假設(shè)集水井設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，故障信息將顯示在智慧工地平臺界面眉頭和設(shè)備報(bào)警詳情中，并提示智慧工地平臺管理員進(jìn)行故障處理。智慧工地平臺界面的顯示信息主要包括：集水井在工程范圍內(nèi)的位置、集水井編號、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、水位標(biāo)高情況、是否故障等等。

（3）設(shè)備報(bào)警信息的處理。智慧工地平臺管理員可在設(shè)備報(bào)警詳情界面選擇報(bào)警信息，并將接收到集水井設(shè)備的故障及運(yùn)行狀態(tài)等信息通過SMS短信或電話等方式聯(lián)系現(xiàn)場維護(hù)人員處理，同時(shí)也可發(fā)送給相關(guān)管理人員進(jìn)行信息提示。

（4）信息查詢和信息服務(wù)。智慧工地平臺在對集水井設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行接收和存儲處理后，相關(guān)管理方可通過電腦端或手機(jī)APP登錄，根據(jù)不同的系統(tǒng)權(quán)限進(jìn)行相應(yīng)的信息瀏覽、查詢、統(tǒng)計(jì)等操作。

3.4 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

在現(xiàn)場集水井設(shè)備大面積分布或不易巡查的區(qū)域，利用集水井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集和快速處理集水井運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括工作時(shí)間、排水量、水位、是否故障等，為遠(yuǎn)程監(jiān)控管理和故障維護(hù)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，管理人員無需每天或惡劣天氣現(xiàn)場巡查就可以監(jiān)控管理集水井抽排水工作，從而減少巡查人員投入，最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場無人巡查值守，達(dá)到減員增效的目的。

同時(shí)，相關(guān)管理方可結(jié)合項(xiàng)目管理需求增加其他功能，如故障原因的分析、抽水工作記錄表和集水井管理臺賬等，并能夠在智慧工地平臺下載打印留存，進(jìn)一步提升項(xiàng)目管理的精細(xì)化。

4.結(jié)語

隨著人工智能和遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)堆載預(yù)壓階段的集水井人工巡檢工作已漸漸不適應(yīng)工程發(fā)展的需要。堆載預(yù)壓階段中集水井抽排水工作對地基加固質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。為集水井設(shè)備安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，利用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)替代傳統(tǒng)的人工巡檢工作，能夠在減少巡檢人員投入的同時(shí)監(jiān)控管理集水井抽排水工作，能夠快速發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備，并及時(shí)通知維護(hù)人員處理，大大提高了集水井工作的管理效率，有效降低項(xiàng)目管理成本。