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水利工程建设质量监控中的超宽带技术研究与应用

文档作者：江新兰1，陈煜1，缪纶1，刘颖1，罗兆坤2 文档来源： 1．中国水利水电科学研究院信息中心 2，北京普天通达科技有限公司		点击数：	更新时间： 2023年10月28日
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第15卷第1期中国水利水电科学研究院学报v。1．15 N。．1
2017年2月Jou瑚al of China Institute of Water Resources and Hydmpower Research Febnlary，2017
文章编号：1672—3031(2017)01—0054—07
水利工程建设质量监控中的超宽带技术研究与应用
江新兰1，陈煜1，缪纶1，刘颖1，罗兆坤2
(1．中国水利水电科学研究院信息中心，北京100038；
2，北京普天通达科技有限公司。北京102218)
摘要：现有的水利工程施工质量监控成果主要侧重于在运料、拌合等环节的控制，而对施工质量影响最重要的坝
面碾压环节在质量控制时进行了大量的简化处理，一定程度上给工程的安全带来隐患。超宽带技术具有成本低、
实时性强、自组网通信和超宽带频的特点，特别适用于实时性要求较高的水利工程建设中的坝面碾压质量监控。
本文首先从实时性、安全性和经济性三个方面，对超宽带技术在水利工程建设质量监控中的适用性进行了分析，
然后介绍了超宽带技术原理及其基站建设原则。最后，以山西守口堡胶凝砂砾石坝建设施工质量监控为例，阐述
了在大坝填筑施工现场搭建的超宽带基站及组网布设情况，采用超宽带技术实现对动态作业区碾压车的实时动态
跟踪监控，获取坝面碾压过程中碾压遍数、碾压轨迹、碾压方式等关键施工工况信息。为工程质量管理者提供准
确判断依据，从而达到施工质量控制的基本目标。
关键词：超宽带技术；水利工程；施工质量；胶凝砂砾石坝
中图分类号：TP929．53 文献标识码：A
1 研究背景
水利工程施工不仅包含复杂的机械设备、种类繁多的物资、众多的人力资源，而且还容易受外
界气候、水文气象、水文地质、地形地貌、甚至外部经济社会环境等因素的影响。若在建设过程中
措施不当或控制不严，容易产生质量问题和缺陷，给工程安全带来一定程度上的隐患¨1。因此，如何
有效地进行实时监控是保证水利工程建设质量的重中之重。然而，传统水利工程建设质量监控多采
用人工观测的方式，这种方式存在工作量大、选点随意性大、准确度低、施工干扰大等不足，很难
在当前旋工实际情况的基础上预测未来施工进度和质量，发现质量问题后难以及时进行处理，导致
质量控制缺乏实时性n]。
水利工程施工的复杂性决定了质量管理的难度之大，需要充分考虑运料、储料、拌合、人仓、
平仓、碾压等各个工序的组织协调以及内外约束的动态性，做好整个施工工艺流程的组织和相互协
作，在保证施工质量的前提下降低成本、优化工期口]。然而，现有的水利工程施工质量监控成果主要
侧重于在运料、拌合等环节的控制，而对施工质量影响最重要的坝面碾压环节在质量控制时进行了
大量的简化处理，这种经验性的、不精确的简单记录方式，一定程度上也给工程的安全带来隐患。
实际上，碾压施工时振动碾的行走速度直接影响碾压效率及压实质量，行走速度过快压实效果差，
振动碾过慢容易陷碾，并降低施工强度。同时在实际施工中，各条带之间由于平仓所带来的骨料分
离等现象需要人工加以处理，卸料后应及时平仓。41、碾压，导致实际情况往往是碾压远远滞后于平
仓。此外，在施工过程的可视化表达与基于施工进度偏差的实时纠正等方面，需要进行更加深入的
研究㈨。
面向工程建设全过程的实时动态监控是水利工程质量监控发展的必然趋势。为了填补当前对坝
面碾压环节质量监控的简化处理，更好地对实际筑坝的碾压施工过程进行全天候、高精度、高效益
收稿日期：2016一Ol一14
作者简介：江新兰(1983一)，女，江西万年人，博士，工程师，主要从事软件开发、计算机应用技术和水利信息化技术研究。
E—mail：jxl@iwhr．com
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