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水利工程建設質量監控中的超寬帶技術研究與應用

文檔作者：江新蘭1，陳煜1，繆綸1，劉穎1，羅兆坤2 文檔來源： 1．中國水利水電科學研究院信息中心 2，北京普天通達科技有限公司		點擊數：	更新時間： 2023年10月28日
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第15卷第1期中國水利水電科學研究院學報v。1．15 N。．1
2017年2月Jou瑚al of China Institute of Water Resources and Hydmpower Research Febnlary，2017
文章編號：1672—3031(2017)01—0054—07
水利工程建設質量監控中的超寬帶技術研究與應用
江新蘭1，陳煜1，繆綸1，劉穎1，羅兆坤2
(1．中國水利水電科學研究院信息中心，北京100038；
2，北京普天通達科技有限公司。北京102218)
摘要：現有的水利工程施工質量監控成果主要側重于在運料、拌合等環節的控制，而對施工質量影響最重要的壩
面碾壓環節在質量控制時進行了大量的簡化處理，一定程度上給工程的安全帶來隱患。超寬帶技術具有成本低、
實時性強、自組網通信和超寬帶頻的特點，特別適用于實時性要求較高的水利工程建設中的壩面碾壓質量監控。
本文首先從實時性、安全性和經濟性三個方面，對超寬帶技術在水利工程建設質量監控中的適用性進行了分析，
然后介紹了超寬帶技術原理及其基站建設原則。最后，以山西守口堡膠凝砂礫石壩建設施工質量監控為例，闡述
了在大壩填筑施工現場搭建的超寬帶基站及組網布設情況，采用超寬帶技術實現對動態作業區碾壓車的實時動態
跟蹤監控，獲取壩面碾壓過程中碾壓遍數、碾壓軌跡、碾壓方式等關鍵施工工況信息。為工程質量管理者提供準
確判斷依據，從而達到施工質量控制的基本目標。
關鍵詞：超寬帶技術；水利工程；施工質量；膠凝砂礫石壩
中圖分類號：TP929．53 文獻標識碼：A
1 研究背景
水利工程施工不僅包含復雜的機械設備、種類繁多的物資、眾多的人力資源，而且還容易受外
界氣候、水文氣象、水文地質、地形地貌、甚至外部經濟社會環境等因素的影響。若在建設過程中
措施不當或控制不嚴，容易產生質量問題和缺陷，給工程安全帶來一定程度上的隱患¨1。因此，如何
有效地進行實時監控是保證水利工程建設質量的重中之重。然而，傳統水利工程建設質量監控多采
用人工觀測的方式，這種方式存在工作量大、選點隨意性大、準確度低、施工干擾大等不足，很難
在當前旋工實際情況的基礎上預測未來施工進度和質量，發現質量問題后難以及時進行處理，導致
質量控制缺乏實時性n]。
水利工程施工的復雜性決定了質量管理的難度之大，需要充分考慮運料、儲料、拌合、人倉、
平倉、碾壓等各個工序的組織協調以及內外約束的動態性，做好整個施工工藝流程的組織和相互協
作，在保證施工質量的前提下降低成本、優化工期口]。然而，現有的水利工程施工質量監控成果主要
側重于在運料、拌合等環節的控制，而對施工質量影響最重要的壩面碾壓環節在質量控制時進行了
大量的簡化處理，這種經驗性的、不精確的簡單記錄方式，一定程度上也給工程的安全帶來隱患。
實際上，碾壓施工時振動碾的行走速度直接影響碾壓效率及壓實質量，行走速度過快壓實效果差，
振動碾過慢容易陷碾，并降低施工強度。同時在實際施工中，各條帶之間由于平倉所帶來的骨料分
離等現象需要人工加以處理，卸料后應及時平倉。41、碾壓，導致實際情況往往是碾壓遠遠滯后于平
倉。此外，在施工過程的可視化表達與基于施工進度偏差的實時糾正等方面，需要進行更加深入的
研究㈨。
面向工程建設全過程的實時動態監控是水利工程質量監控發展的必然趨勢。為了填補當前對壩
面碾壓環節質量監控的簡化處理，更好地對實際筑壩的碾壓施工過程進行全天候、高精度、高效益
收稿日期：2016一Ol一14
作者簡介：江新蘭(1983一)，女，江西萬年人，博士，工程師，主要從事軟件開發、計算機應用技術和水利信息化技術研究。
E—mail：jxl@iwhr．com
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