基于物联网技术的移动APP控制道路 喷淋降尘装置的应用

张龙玉 高小龙 范鹏飞 刘学良 蒙彦杰 滕 飞 闫靖晗

中建一局集团第五建筑有限公司 北京 100024

在城市建设的过程中，如何在施工现场有效地控制扬尘，是当前建筑从业者所必须思考的问题。传统施工道路喷淋降尘装置是将喷淋降尘管网与扬尘监测仪连接在一起，监测数据高于报警值时启动喷淋降尘管网。传统装置具有不灵活、不便捷和浪费水资源等缺点。为此，利用物联网技术和移动APP对传统施工道路喷淋降尘装置进行改造及融合，不仅释放了投入扬尘控制的专人劳动力，还通过人为干预极大地提高了扬尘控制的及时性和有效性[1-5]。

1 工程概况

万象生活城三期项目位于河北省石家庄市，总建筑面积112 145.81 m2，工程性质为高档住宅项目。工程地处环境治理压力较大的石家庄市，扬尘治理是本工程实现绿色施工的首要难题。为高效、及时、有效地控制施工场区扬尘，项目部将基于物联网技术的移动APP控制道路喷淋降尘的装置应用于工程全部的施工道路喷淋降尘装置中，每一位管理人员可以通过自己手机中的APP客户端控制该套装置，从而随时随地控制施工现场扬尘。通过该装置，现场扬尘报警值发生率在20%左右，扬尘控制率达到100%。

2 应用介绍

2.1 技术原理

基于物联网技术的移动APP控制道路喷淋降尘装置原理（图1）如下：由施工现场监测仪监测现场实时污染物颗粒浓度含量，当含量超过预警值时，智能设备上的网络精准化监测平台APP会推送消息，推送人立即打开易微联APP，点击喷淋启动键，此时易微联APP向网络云端发布触发信号，信号由喷淋自动控制箱中远程控制智能开关控制器的WiFi接收器接收，接收后通过接收器的传动机构闭合电源开关，开启电磁阀，即打开施工道路喷淋降尘子系统，实现现场场区降尘的效果。当网络精准化监测平台APP中显示扬尘监测仪的污染物颗粒浓度含量降至预警值以下时，点击喷淋关闭键，接收器接收信号后通过脱扣机构关闭电源开关，即关闭施工道路喷淋降尘子系统。

2.2 施工工艺流程

本装置的施工工艺流程如下：预埋道路喷淋主管道→安装喷淋上水管→安装喷淋管、喷头→安装喷淋自动控制箱→安装扬尘监测仪→安装移动APP。

图1 基于物联网技术的移动APP控制道路喷淋降尘装置原理

2.3 操作要点

2.3.1 预埋道路喷淋主管道

1）主管道沟槽定位。根据施工现场平面布置图中的喷淋主管道位置，放出其位置线，用白灰粉对管道中心线进行标记。根据主管道的设计埋深计算出沟底标高，通过插入废钢筋头进行沟底高度标记。

2）沟槽开挖。根据施工平面布置图和现场围挡，合理调整主管道的定位之后，需要进行沟槽土方开挖。开挖沟槽时，根据所放出的白灰线，利用挖土机沿白灰线向下挖至主管道顶标高以上100 mm，从管道中心线向两边各外扩350 mm，进行开挖土方，为后续主管道施工留出足够的工作面，并由人工向下再挖厚200 mm土方。由于沟槽开挖较深，故为避免开挖过程中土体受力不均匀，导致土体坍塌下滑，开挖时需要人工进行放坡处理，放坡比例1∶0.3（图2）。沟槽开挖完成以后，需及时进行基底处理，用松软的土进行找平。

图2 沟槽开挖节点

3）预埋喷淋主管道。沿沟槽方向铺设喷淋主管道，主管道采用DN100 mm焊接钢管，端部与市政水源相接，沿管道每隔15～20 m焊接喷淋上水管，上水管采用DN32 mm镀锌钢管。焊接完成后清理焊渣，观察焊缝质量，合格后进行水压试验。再次观察焊缝质量，若无渗水现象，便可进行回填。管道两侧应同时进行回填，分层铺土，分步夯实。

2.3.2 安装喷淋上水管

（1）口唇单纯疱疹：阿昔洛韦 400 mg，3 次/d，口服，或泛昔洛韦 500 mg， 2 次/d，口服，疗程 5～10 d。

根据主管道上预留的上水管管头，用镀锌两通接头内填密封带继续上接上水管至施工场区围墙顶部，在上水管连接部位安装电磁阀予以串联。

2.3.3 安装喷淋管、喷头

1）在施工场区围墙顶部水平安装喷淋管，在围墙顶部每隔3 m设置三角支架，将喷淋管用镀锌U形卡固定于三角架上。

2）喷淋管与上水管用镀锌三通内填密封带相连接，每根上水管要对应一段喷淋管，在每段喷淋管上每隔3 m设置镀锌三通接头，以安装摇臂喷头。

2.3.4 安装喷淋自动控制箱

在道路喷淋降尘装置的合理位置安装喷淋自动控制箱，箱内装有远程控制智能开关控制器（图3），上接电源，下接电磁阀。该控制器中的WiFi接收器可以通过网络接收信号，根据信号指令芯片内的编程，进而控制传动机构和脱扣机构，开闭电源开关。

2.3.5 安装扬尘监测仪

图3 远程控制智能开关控制器安装

图4 扬尘监测仪

2.3.6 安装移动APP

在智能设备上下载安装网络精细化平台App和易微联APP。

3 施工注意事项

1）开挖主管道沟槽时，应当以测量的线为中心进行开挖，并且为防止土体倾覆，应当进行放坡。

2）焊接钢管的焊接连接由专业焊工进行施工。在正式焊接前，先进行试焊，再对其进行焊接工艺评定。在正式焊接后进行焊缝质量检查，确保焊缝无质量缺陷。

3）管道焊接完成后，进行管道水压试验，再次检查焊缝处是否有渗水现象，以保证焊缝质量。

4）回填素土时，应当分层分段进行回填夯实，且所回填的素土的含水量应尽可能地为最优含水量。

5）镀锌钢管套丝采用机械套丝，套完后保持管口光滑，断丝缺丝不得超过总螺纹的10%，与接头连接后外露丝扣不宜超过2～3扣。

4 应用特点分析

4.1 优势分析

1）科技性：本装置将传统的施工道路喷淋降尘装置融入了科技元素——物联网技术和移动APP技术，只要通过智能设备上的APP就可以操作喷淋降尘装置，很大程度上提高了科技含量。

2）安装方便性：本装置只需在原有基础上增加WiFi接收器，安装方便，效果显著。

3）及时性：通过智能设备上的APP可以清晰地查到颗粒浓度含量，及时了解施工现场扬尘程度，在收到颗粒浓度含量报警信息时，可以通过智能设备上的另外一个APP打开现场道路喷淋降尘装置，及时做到对施工现场扬尘的把控。

4）便捷性：只需通过智能设备上的APP便可控制整个装置，一方面释放了专人控制道路喷淋降尘装置的劳动力，另一方面提高了该装置操作的便捷性。

4.2 效益分析

1）社会效益。与传统的喷淋降尘装置相比，本装置融入了物联网技术和移动APP技术，给传统的喷淋降尘装置装上了智慧的“大脑”，增加该装置的科技含量，极大地提高了扬尘控制的及时性、高效性和控制效果的显著性，积极响应了“绿水青山就是金山银山”的国家号召。

2）经济效益。本装置在传统喷淋降尘装置上，增加了WiFi接收器和电磁阀等设备，增加一套的成本不足百元，但其可以释放专人控制道路喷淋降尘装置的劳动力2 人/d。按照当前工人最低工资150元/d的标准，每年可以节省约10.8万元，可在整个项目周期内节省可观的人工支出费用。

5 结语

基于物联网技术的移动APP控制道路喷淋降尘装置，已在项目应用中实际消除了施工现场因道路扬尘带来的环境问题及安全隐患，同时节省了可观的人工成本[6-9]。与物联网技术结合的喷淋降尘装置将在项目中切实解决问题、创造实际价值，同时可为施工一线从业者提供参考价值。