一、      概述

隨著我國的基本建設投資規模的持續擴大，加強對建設工程質量的檢測、監控和管理，保證工程的質量和安全也成為建設工程領域的重要工作。為保證工程質量，在工程施工和驗收過程中大量使用了各種檢測方法和檢測儀器進行現場的檢測、監測工作。與此同時，對工程檢測和監測的單位、人員、工程信息、數據、結果的信息化管理的需求也越來越迫切，而實現上述信息化管理的基礎就是現場檢測及監測設備具備與網絡對接的功能，同時可以客觀記錄被檢工程的地理位置和檢測時間。由于受到信息技術發展的制約，之前的檢測或監測儀器因很少具備上述功能。隨著藍牙、Wifi等無線傳輸技術和GPS技術的發展及應用的普及，使得檢測或監測儀器能實現上述功能，能極大地促進檢測或監測技術的發展，可使建設工程質量的檢測、監控和管理水平產生飛躍。

二、技術路線及實現

     1、現有設備的改造

       對于以前不具備無線傳輸功能的現存儀器，通過添加外接設備，從而達到應用相關技術的目的。

       目前的現有儀器大致分為兩種類型，針對這兩種類型各自的特點可進行不同的升級改造方案：

一種是單片機等無操作系統的儀器（如鋼筋檢測儀，回彈儀的等產品），此類儀器有以下特點：

 ①沒有USB接口，只有串行接口或者是串行接口衍生的USB接口；

        ②本身耗電量就小，自帶電池容量也??；

       ③生成的數據文件較??；

       ④多在較封閉的工程現場使用。

考慮到添加外接設備后不能影響儀器原有的電池使用時間，故選擇外接串口轉藍牙模塊（我公司自行研制），通過藍牙實現與智能終端的對接。該模塊耗電量小，可以隨時切換工作與待機兩種模式，工作模式下耗電量小，待機模式下基本不耗電，保證了不影響儀器原有的電池使用時間。另外，數據文件較小使得藍牙技術也可以保證其在工程現場檢測過程中數據傳輸的實時性。但封閉的使用環境，使得該類型儀器支持GPS功能較困難；較小的電池容量使得如果一味的添加GPS功能，也影響儀器原有的電池使用時間，可考慮應用智能終端的GPS功能來實現對檢測現場的定位和測試時間的管理。

另一種ARM、PC104等具有操作系統的儀器（如非金屬超聲測樁儀、基樁動測儀、基樁靜載依等），此類儀器有以下特點：

①有USB接口；

②自帶電池容量也較大，達到了近萬毫安時，是智能手機電池容量的4-5倍；

③數據文件較大；

④多在開闊的工程現場使用。

這類儀器而檢測數據量大，如果繼續使用藍牙傳輸技術，則文件的傳輸時間過長，無法保證其在工程現場檢測環境下的實時性。開發利用USB接口的WIFI模塊，則可將這類儀器改造成具有WIFI功能的儀器。北京智博聯公司選用了近幾年市場上新出的一種產品（具有 Wi-Fi功能的SD卡），通過二次開發，使得其儀器通過該設備實現存儲和Wi-Fi功能。開闊的使用環境和較大的電池容量也使得在該類型上直接添加GPS模塊成為了可能。兩個功能模塊的較低的功耗也保證了不會影響原有儀器的電池使用時間。

     2、新設備的研發與應用

       隨電子、計算機等信息技術的發展，無論儀器是否具備操作系統，在儀器內部集成Wi-Fi與GPS芯片與天線已經成為了一套成熟的技術，使得儀器在硬件上從一開始就滿足了相關技術需要的硬性條件。軟件上將通過不斷的更新升級，將針對這兩項技術的實用功能不斷的帶給用戶，使用戶能夠真切地體驗到這兩項技術在工程現場檢測過程中的實用性和便利性。

三、可實現的功能

1、單獨應用

　　具備有ＷＩ－ＦＩ和ＧＰＳ功能的儀器可有以下的應用：

        ①　可以將儀器與計算機無線連接，并可將儀器內的數據自動下載到本地PC上保存。避免了需要將儀器內部存儲的數據傳輸到計算機上時，仍需要連線或其他設備的轉接，較為方便、可靠。

 ②　另外儀器通過計算機與網絡相連后，可以實現機內軟件的自動升級功能。

 ③　儀器在工程現場課通過ＷＩＦＩ功能與手機等智能終端相連，然后通過這些智能終端的網絡功能，實現檢測或監測數據的實時傳送。

 ④對于具備有ＧＰＳ功能的儀器，由于數據文件內帶有GPS數據，用戶可以在分析軟件內的地圖上查看當時采集數據的實際位置和實際時間。保證了數據的真實可靠性。

2、系統應用

      1）組成檢測管理系統

具備有ＷＩ－ＦＩ和ＧＰＳ功能的儀器通過智能終端（智能手機或平板電腦），借助無線數據傳輸和專門的管理軟件，組成檢測管理系統。

      數據在采集完成后保存數據文件的同時自動上傳到智能終端，由智能終端的軟件對數據進行整體打包，寫入相關驗證數據后，通過3G網絡上傳到檢測管理系統服務器。

       智能終端可以由智能手機或平板電腦來承擔相關角色，現今的大多數智能手機和平板電腦都可以共享3G上網，通過該功能將建立儀器與檢測管理系統的傳輸通道。智能終端軟件在智能終端內建有數據緩存，如果3G網絡在現場環境條件差無法保證智能終端的數據實時上傳，則智能終端可以等待網絡條件允許后后臺自動或手動上傳數據。智能終端軟件只會對現場數據進行打包并寫入驗證數據。由于智能終端自身帶有GPS功能，用戶可以在系統內查看兩者（儀器數據與智能終端數據）在實地現場的坐標是否相同、采樣與傳輸的時間是否相近，實現數據的可追溯、可驗證性。

數據上傳到服務器后，通過我公司開發的檢測管理系統，可實現對工程現場檢測涉及到的單位、人員、工程信息、數據、結果進行系統的管理和有條件的共享。具有以下突出的優點：

  ①保證檢測數據的真實、可靠和完整性；

  ②便于各級檢測管理部門對檢測的工程、檢測單位、檢測人員、檢測數據和檢測報告進行追蹤和管理，大幅度地提高管理水平。

  ③檢測數據的實時共享，使得檢測單位能對現場檢測的情況實時地進行查看和指導，能有效地利用單位的資源，提升現場的檢測水平。

      2）組成實時監測系統

具備有ＷＩ－ＦＩ和ＧＰＳ功能的監測設備通過智能終端（智能手機或平板電腦）或３Ｇ模塊，借助無線數據傳輸和專門的管理軟件，組成實時監測系統，實現檢測數據的遠程管理的報警，實現無人值守，保證監測的可靠性的同時能大幅度地降低成本。

四、結語

　　隨信息、網絡技術的發展，具備有無線傳輸（如ＷＩＦＩ）和ＧＰＳ功能的檢測和監測儀器，配合互聯網技術和專用軟件的開發，將拓展出多種重要的應用，大幅度地提升工程檢測和監測的技術水平，對保障工程質量和安全將起到十分重要的作用。因此無線傳輸和GPS技術在此類儀器的開發過程中的應用將成為未來發展的一種趨勢。