5G 技术在建筑工程检测中的运用分析

林毓昇

（广东荣骏建设工程检测股份有限公司，广东 广州 510380）

0 引言

建筑工程检测是指根据国家相关法律、法规以及设计文件，对工程材料、配件、工程实体质量、应用功能实施测定，确定其质量特性的活动。但传统检测数据精确性不高、检测报告真实性偏差。因此，亟须对检测技术进行优化升级，以保证检测工作的质量与效果。

1 工程概况

笔者以华南碧桂园雨污分流改造工程一标段（翠山蓝天苑）作为研究对象，工程地点位于广州市番禺区南村镇华南碧桂园，工程部位为翠山蓝天苑污水管道，共144 个井段，管道设计长度共计2157.90m。为了查明检测管道的修复等级和养护等级，为工程验收提供所需管道资料。建设单位决定委托当地的工程检测机构实施城镇排水管道电视检测（CCTV）工作。

2 传统工程项目检测技术

2.1 管道电视检测

管道电视检测（CCTV）是指用带有摄像功能的管道机器人进入管道内部进行管道摄像检测，对管道内的结构性和功能性状况进行探测和摄像，实时观察并对管道内部摄像进行保存录像，将录像发送回地面的技术，由专业的检测工程师根据影像资料对管道内部状况进行分析、研判，科学全面的了解管道内部状况，并对排水管运行质量及功能进行评价，为管道修复，新铺管道的竣工验收、修补过程的施工监测提供有力的支持。

管道电视检测系统一般分为带摄像功能的管道机器人、控制缆线、控制器。

管道电视检测工作程序包括收集资料、编制检测方案、现场检测、资料分析处理、编制检测报告。实际检测过程中，根据管道状况还需进行清淤、抽水等，必要是须封闭交通后再进行检测。管道CCTV 检测工作如图1 所示。

图1 管道CCTV 检测工作

2.2 不足之处

由此可见，虽然管道电视检测（CCTV）可以对管道的结构性和功能性状况进行准确评估，及时发现潜在的质量问题与安全隐患，但在实施过程中存在以下不足之处：①影像资料传输受线路影响较大，管道机器人在管道内行走，必然会造成缆线的摩擦和损耗，不仅造成影像资料传输受限，也会让检测的成本增加。②控制缆线少则几十米，多则上百米，造成设备过于沉重，对后续检测工作的开展造成不便，但现阶段，各管道CCTV 厂家都还在用有线传输。

除了管道CCTV 检测的各种不便，在室内检测取样时也经常会受到人为干预，例如，在取样送检过程中，客户往往需要自行前往检测机构获取样品。因此，检测样品需要依次经历施工现场、运输、留样等环节，上述任何一个流程都需要人为参与，一旦监管效率较低，产生检测问题，都无法及时溯源，甚至会出现验收报告非原报告的情况。此外，检测报告时效性较差，究其原因在于部分工程项目的检测工作未得到高度重视，甚至有些部门为满足安全标准，出具假报告。并且部分工程单位采用的检测技术相对落后，检测时效性与精确性得不到保障，也会影响工程质量。

为了解决上述问题，笔者提出将5G 技术运用在工程检测中。

3 5G 技术在建筑工程检测中的运用路径

3.1 5G 技术原理

5G 技术是指具有高速率、低时延等特点的新一代宽带移动通信技术，将其运用在建筑工程检测中，可以充分发挥其穿透性强、速率高、兼容性高、便于安装的优势。建筑工程施工现场的环境较为复杂，需要堆放大量机械设备与材料，若采用传统的3G、4G 技术，往往会因障碍物导致信号、数据的传输受限。而5G 技术即便在复杂施工环境下，也能实现信息的即时传输。并且5G 网络可以进一步融合NFC（近距离无线通信）、Wi-Fi（无线通信）等通信技术，强化数据的传输稳定性，保证误码率低于1/105。同时，5G 设备的容量也得到了进一步扩充，但体积更小、重量较轻，即便在环境复杂的地区，也能实现便携式安装，确保工程检测工作的顺利进行[1]。

3.2 系统设计

将5G 技术运用在建筑工程检测中，首先应打造基于5G 技术的管理系统，要求系统中涵盖模块检测设备、信息获取设备、远程接收器等装置，能够实现自动预警报警、智能分析，由总控中心负责各项任务的调度与协调，借助可视化监测完成数据信息的具象化呈现，利用信息存储器与处理器，保证信息价值的充分挖掘。至于模块检测装置则要负责对样品的重量、外观进行检测，之后将相关信息传输至总控系统，能够在屏幕上显示实时图像。至于扫描采集装置，则可支持对送入现场样品的扫描检测，保证投入使用的样品安全、优质。同时，为了进一步提高扫描效果，可适当结合智能检测装置，用以挖掘潜在的数据误差，及时收集相关问题，通过与远程控制设备连接，达到现场核实的目的。而环境监测装置则是用于比对现场温度、湿度与录入标准值之间的差异性，一旦高于预警值，则会第一时间发出预警，通知施工人员作为样品性能的保护工作，避免产生不良影响。

3.3 物流送样

在运用5G 技术时，可适当结合无人驾驶平台，其作用在于实现多种模块的搭载，功能丰富。例如，某汽车公司曾研发出一款电动无人驾驶平台（图2），用以更好地满足服务需求，提高传输质量与效率，通过搭配高性能的传感器设备，自动躲避障碍物、精准转弯，将货物送到指定地点。而建筑工程的样品送样过程基本与物流运输一致，因此，可同样搭载无人驾驶平台，用以实现现场收样模块的运输。在实际运用过程中要注意：一方面要确认工作人员是否具备高水平的专业能力，能否严格依照操作章程完成规范取样，做好样品的查验处理，切实满足检测要求。当搭载5G 技术的无人驾驶设备抵达施工现场后，可利用设备中设置的人脸识别系统，进行取样员的信息核对，并做好送检样品的分析，保证其具有一定代表性。另一方面要在无人驾驶设备上，安装拍摄装置，用以跟踪记录各类样品的收集状况，实现动态监管，并将设备与远程控制端进行无线连接。这样检测人员便可利用远程控制功能，获取施工现场信息。此外，无人驾驶装置还要具备限制条件，确保其能在指定区域与验样点开启，以免样品在运输时被恶意更换[2]。

图2 电动无人驾驶平台

3.4 运维模式

为了进一步响应我国“十四五”新型基础设施建设规划，建筑工程需要不断推动检测工作的规范化发展，要求检测机构进一步完善检测流程，设立专门的验样区，高效完成样品的分类与标识，确保样品在留置时间期满后再进行针对性的处理。但要注意，上述过程中容易因人为干预，影响检测结果的准确性，导致检测报告不真实。为解决此类问题，需要利用5G 技术打造流水线运维模式，保证打造的物流系统具有以下功能：对验样员进行人脸识别，若匹配通过，才可进入工位；对送检样品要进行信息整合，将相关数据资料录入数据库中，之后在扭转平台的支持下，将验样完成的样品送入检测室；在完成样品检测后，需要设置人脸识别程序，其作用在于避免不法人员对检测结果造成不利影响，保证进入样品以及相关人员都得到详细记录。同时，也可结合物联网设备，防止样品出现更换、调包问题，确保过程可追溯[3]。

3.5 现场检测

建筑工程检测项目主要包括基坑检测、结构检测，此类检测项目容易受环境因素影响，为此，需要保证人员、设备装置、证件、环境一致，具体方式为结合5G 物联网以及人脸识别装置，严格控制人员进出，规范人员的操作行为，制定电子版操作章程，要求人员定时打卡，并全程穿戴摄像装置。且摄像装置要搭载通信软件，用以与后台服务器同步，利用无线传输，完成数据信息的及时传送，并在存档的过程中，完成抽验工作。至于在现场检测时，需要将回弹仪与静载传感器搭配使用，打造5G 物联装置，实现数据的高度共享与传输。

3.6 环境监测

为了确保建筑工程检测工作的顺利进展，还需要在施工现场设置微气象站（图3），该产品能够利用电容式传感器元件测量相对湿度，利用精确电容式测量元件测量气温，借助2.4GHz 多普勒雷达测量雨滴落速度，以此测量降水强度。微气象站的组成结构以各类传感仪为主，通过结合5G 技术，可以将噪声、气压状况、湿度、风速、温度等一系列数据信息传递至智慧平台，以此实现施工现场环境的模型建立。同时，基于5G 技术的环境监测系统，也能第一时间完成报警与控制措施的联动，进一步提高现场的施工管理水平，提高作业的安全性[4]。

图3 微气象站

3.7 报告输出

检测报告是指质量达标的书面证明，对受损货物进行检验后出具的客观检验报告，能够用于衡量建材性能，作为施工工艺的评定指标，因此检测报告的时效性与准确性极为重要。为此，可基于5G 技术理念，同时输出纸质报告与电子报告，利用数字化形式，提高信息数据的安全性，将其存储在云端与数据库当中。同时还要充分结合神经元网络、专家系统、云计算等手段，提高数据的保密性，进行数据的加密处理，避免恶意程序、病毒软件对信息的完整性造成影响。此外，还要将检测报告的电子数据上传到物联网数据平台，用以保证施工单位、检测机构获取的信息一致，防止出现信息孤岛问题，避免信息不对称。即便出现数据改动，也能利用物联网准确记录改动过程，结合5G 技术，实现数据的全方位汇总，便于后期的数据挖掘，为检测人员的工作开展提供参考依据。

3.8 能耗检测

根据实际调查显示，我国近年来建筑能耗增长趋势明显，占社会总能耗的35%，甚至有超过工业用能的趋势。为了节省能源，减少不必要的资源浪费，需要在实施建筑工程检测时，将能耗控制作为重点研究对象，结合5G 技术打造能耗检测系统，以此为用户提供更加科学、合理的智能管理模式，使用户可以通过手机、平板等移动端，了解具体能耗状况。同时，在打造能耗检测系统的过程中，还要将水、电、热量等模块涵盖在内，加强对用户个性化需求的分析，切实满足降耗要求。以某地方工程项目为例，在打造能耗检测系统时，采用计讯TG462 边缘计算实现数据传输，能够做到数据边缘的深度处理，可以进行数据的加密保护。并且，为了保证能耗检测系统的最大化利用，还可设置数据收集、网络通信等程序，不断优化站控管理中心，保证建筑能耗情况的完整呈现，做好资源使用状况的实时监测。而相关工作人员，也要不断丰富知识储备与实践经验，具备应对突发事件的能力，形成良好的安全意识。若条件允许，也可结合虚拟现实技术，打造虚拟情境，帮助人员掌握更加先进的信息化技术与智能化手段[5]。

4 结语

综上所述，通过以广州市番禺区南村镇以华南碧桂园雨污分流改造工程一标段（翠山蓝天苑）作为研究对象，阐述传统工程项目检测技术的应用原理与不足之处，提出5G 技术在建筑工程检测中的运用路径，以此充分发挥5G 技术优势，提高施工现场的自动化、智能化操作水平，增强信息数据的共享程度与传输效率，以此确保潜在的安全隐患被及时发现，保障工程建设安全。