宿迁市建设工程质量检测中心 江苏省宿迁市 223800
摘要：阐述了对检测数据的自动采集、实时传输与远程监控技术进行研究的必要性，针对常用建筑围护结构检测方法进行分析，介绍了检测原理和系统，从自动采集、实时传输与远程监控三个方面，重点阐述了检测数据的获取和记录方法，并结合工程案例进行计算和分析。
关键词：围护结构检测；自动采集；实时传输；远程监控
1引言
目前宿迁地区共有12家建设工程质量检测机构，但各检测机构的检测水平良莠不齐。即使在大致相同的检测条件下，不同检测机构所得的检测数据差别较大；而检测结果均为围护结构热阻合格，均可以满足建筑的使用需求。故有必要对宿迁地区的检测行为进行标准化。本文阐述的检测数据的自动采集、实时传输与远程监控，具有普适性，可以应用于一般的围护结构检测系统，有助于检测机构的检测行为标准化，有助于检测市场的监管科学化，亦有助于改善夏热冬冷地区居住建筑的热环境，从而有助于提高采暖和空调的能源利用效率。
2建筑围护结构现场检测系统
围护结构的热工性能检测共有五种方法：热流计法、热箱法、控温箱—热流计法、常功率平面热源法和红外热像仪法。宿迁地区最常用方法是热流计法和控温箱—热流计法[1]。本文针对这两种方法进行重点剖析。
2.1检测原理
热流计法的检测原理是假定围护结构传热为一维稳态传热，利用温差和热流之间的对应关系进行传热系数的测定[2]。一维稳态传热是指室内、室外热环境通过围护结构而进行的热量交换过程，包含导热、对流以及辐射方式的换热，是一种复杂的换热过程，其最大特点是温度场不随时间而改变。
控温箱—热流计法的基本原理与热流计法相同，即利用控温箱控制围护结构温度，模拟采暖期建筑物的热工状况，用热流计法测定被测对象的传热系数[3]。
2.2检测系统组成
采用热流计法的检测系统，主要由三部分组成：热流计、温度传感器和温度热流巡检仪。采用控温箱—热流计法的检测系统，主要由四部分组成：控温箱、热流计、温度传感器和温度热流巡检仪。
3检测数据的获取和记录方法
3.1监测数据的自动采集
计算机网络控制技术在建筑围护结构检测动态监控系统中的应用是以现代电子、信息、网络技术为基础，实现监测数据自动采集、实时传输、远程监控以及在线分析[4-5]。
围护结构的冷、热表面温度采用温度传感器测量，围护结构的热流密度采用热流计测量。温度值和热电势值由导线连接至温度热流巡检仪。温度热流巡检仪可以实时显示温度值和热流密度值，并可以根据检测要求设定不同的巡检时间间隔，方便定时自动记录测量值。
热流计法检测的核心是测量通过被测对象的热流。通常的做法是采用热流计传感器和温度传感器进行现场检测，分别获取围护结构的热流密度、热表面温度和冷表面温度，计算得出建筑物围护结构的传热阻和传热系数。
控温箱—热流计法与热流计法的区别在于测试环境，采用先进的PID调节方式控制箱内温度，实现精确稳定的控温。在这个热环境中测量通过围护结构热流密度、箱体内温度和墙体被测部位内、外表面温度，得出被测部位传热系数。
3.2检测数据的实时传输
温度热流巡检仪具有新建任务、数据管理、实时数据、参数设置、清空数据和系统帮助等功能，数据的显示方式有两种：表格显示和曲线显示，可以指定时间区间，并可以选定一个或多个通道来查询围护结构的冷、热表面温度以及热流密度数据。
温度热流巡检仪内置FTP服务，采用网络接口联网，可以迅速提取建筑围护结构的冷、热表面温度和热流密度数据。
3.3检测数据的远程监控
利用传感器技术直接采集围护结构数据，结合计算机网络控制技术，通过模数转换以及数据处理，将检测数据信息传输到检测终端，实现关键控制点数据的远程实时监控，保证监控数据的及时性、准确性、可靠性和科学性；并通过对异常数据报警处理和反馈执行机构，及时纠偏，实现对实验过程的自动化控制。
温度热流巡检仪内置GPRS通讯模块，通过GPRS无线通信技术发送给远程监控中心，从而通过数据库和专用监控软件的设计来实现对所检测围护结构的实时监控，实现将围护结构的冷表面温度、热表面温度和热流密度数据向指定IP主机的实时传输，在试验室里或者其他方便场所均可以查询当前的热工检测数据。
温度热流巡检仪内置GPRS通讯模块，既可以降低数据采集的成本，又可以提高数据采集的效率，已经成功应用于野外现场监控。配套开发的监控中心网站将围护结构的冷、热表面温度数据和热流数据发布至网络，解决检测数据共享问题，扩大检测参数监控的范围，从而实现多用户的实时数据远程监控。
4案例分析
以宿迁市某住宅屋面热工性能检测为例，进行建筑工程围护结构检测的案例分析。小区位于夏热冬冷地区，东临古黄河滨，地上18层均为住宅，地下一层为车库，所测试户型的建筑面积为120 m2。于2016年9月16日至23日进行了建筑屋面热工性能检测。
采用控温箱—热流计法进行屋面检测，在屋顶的内、外表面（即热、冷表面）分别布置3个温度传感器，呈三角形布置；在屋顶的内表面布置3个热流传感器，亦呈三角形布置。且内表面温度传感器靠近热流计安装，外表面温度传感器在与热流计相对应的位置安装。内、外表面温度传感器连同约0.1m长引线均固定在被测屋面外表面，且与屋面的外表面紧密接触，热流计直接安装在被测屋面的内表面，且与屋面的内表面完全接触。对测试数据进行处理，根据《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》，该建筑屋面的热工性能满足规范要求。
5结语
判定建筑围护结构的热工性能是否达到标准要求，仅凭设计资料并不能给出可靠结论，故需要对建筑围护结构进行现场热工性能检测。而检测数据的自动采集、实时传输与远程监控，是检测试验的关键技术；建筑围护结构的热工性能检测建立在大量、科学、正确的实验数据基础之上，对于此项技术的探讨，符合国家经济建设和建筑环境工程的需要，具有重要的现实意义。
参考文献：
[1]王沣浩，姚建波，王东洋.既有建筑围护结构传热系数现场检测方法研究[J].建筑热能通风空调，2008，27（5）：60-63
[2]孙增桂，郑宜涛.热流计法在建筑节能检测中的应用[J].建设科技，2003，（6）：78-79
[3]田斌守.建筑节能现场检测方法[J].工程质量，2006，（12）：52-56
[4]赵盛忠，王志浩，宋四海.网络控制技术在市政白蚁IPM动态监控系统中的应用初探[J].技术与工程，2007，（6）：78-83
[5]吕俊民，李卫国，王志国.基于3G网络的天气实时传输远程监测系统设计[J].现代商贸工业，2012，（3）：235-236