Manual vs Automatic (Real-time) Monitoring ต่างกันยังไง เลือกแบบไหน

Manual กับ Automatic Monitoring ต่างกันตรงไหน?

Manual กับ Automatic Monitoring ต่างกันที่ใครเป็นคนอ่านค่าและอ่านถี่แค่ไหน ทั้งสองแบบใช้เครื่องมือวัดชุดเดียวกันเป็นส่วนใหญ่ และตอบคำถามทางวิศวกรรมข้อเดียวกัน คือดินหรือโครงสร้างเคลื่อนตัวไปเท่าไรแล้ว แบบ Manual เจ้าหน้าที่ถือเครื่องอ่านหรือกล้องระดับเข้าไปที่จุดวัดตามรอบที่ระบุในข้อกำหนดโครงการ บันทึกค่า แล้วนำกลับมาประมวลผลเป็นกราฟ ส่วนแบบ Automatic หัววัดต่อสายค้างไว้กับดาตาล็อกเกอร์ที่หน้างาน ดาตาล็อกเกอร์อ่านค่าเองตามเวลาที่ตั้งไว้ตลอด 24 ชั่วโมง แล้วส่งข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์ผ่านสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่หรือ WiFi

ข้อเข้าใจผิดที่พบบ่อยที่สุดคือคิดว่าระบบอัตโนมัติให้ค่าที่แม่นยำกว่า ความจริงคือความแม่นยำมาจากตัวหัววัดและวิธีติดตั้ง ไม่ได้มาจากการที่ระบบอ่านค่าเอง หัววัดตัวเดียวกันจะอ่านด้วยเครื่องอ่านมือถือหรือดาตาล็อกเกอร์ก็ให้ค่าที่ความละเอียดใกล้เคียงกัน สิ่งที่ระบบอัตโนมัติเหนือกว่าชัดเจนคือความละเอียดตามแกนเวลา ข้อมูลรายชั่วโมงหรือรายนาทีทำให้เห็นแนวโน้มระยะสั้น เห็นผลกระทบจากกิจกรรมก่อสร้างแต่ละช่วง และเห็นค่าที่เปลี่ยนตอนกลางคืนหรือวันหยุด ซึ่งการอ่านด้วยคนตามรอบจับไม่ได้

ในทางกลับกัน การอ่านด้วยคนมีสิ่งที่ระบบอัตโนมัติให้ไม่ได้ คือสายตาของวิศวกรที่หน้างาน ทุกครั้งที่เจ้าหน้าที่เข้าไปอ่านค่า จะเห็นรอยแตกใหม่ น้ำซึม ดินร่วงหลังกำแพงกันดิน ค้ำยันที่หลวม และสภาพของหัววัดเอง ข้อมูลเชิงสังเกตเหล่านี้หลายครั้งมีค่ามากกว่าตัวเลข ภาพรวมของเครื่องมือวัดทุกชนิดและหน้าที่ของแต่ละตัวอ่านได้ที่คู่มือเครื่องมือวัดทางธรณีเทคนิค

ภาพสามมิติด้านล่างวางหน้างานสองแบบไว้ข้างกัน ฝั่งซ้ายเจ้าหน้าที่เดินอ่านค่าทีละจุด ฝั่งขวาหัววัดต่อสายเข้าดาตาล็อกเกอร์แล้วส่งข้อมูลขึ้นคลาวด์ ให้ดูกราฟในกรอบล่างเป็นพิเศษ ค่าที่กระโดดขึ้นระหว่างรอบที่ 3 กับรอบที่ 4 ระบบอัตโนมัติเห็นและแจ้งเตือนได้ในช่วงนั้น ส่วนการอ่านด้วยคนจะรู้เมื่อถึงรอบที่ 4

← เลื่อนดูภาพทั้งหมด →

เครื่องมือชนิดไหนอ่านอัตโนมัติได้ ชนิดไหนต้องใช้คน?

เครื่องมือที่ให้สัญญาณไฟฟ้าอ่านอัตโนมัติได้ ส่วนเครื่องมือที่ต้องรังวัดหรือหย่อนหัววัดด้วยมือยังต้องใช้คนอ่าน ถ้าหัววัดให้สัญญาณไฟฟ้าที่ต่อเข้าดาตาล็อกเกอร์ได้ ก็ทำเป็นระบบอัตโนมัติได้ทันที ตารางนี้สรุปเครื่องมือของทั้งสองกลุ่ม

กลุ่มที่ทำอัตโนมัติได้ มี 4 ชนิด ได้แก่ Vibrating Wire Piezometer ที่วัดแรงดันน้ำในดินโดยตรงและนิยมทำเป็นระบบอัตโนมัติมากที่สุด Strain Gauge ที่วัดหน่วยการยืดหดในเหล็กเสริมหรือค้ำยัน Tiltmeter ที่วัดการเอียงของอาคารและกำแพงกันดิน และ In-place Inclinometer ซึ่งใช้หัววัดชุดหนึ่งฝังค้างอยู่ในท่อ Inclinometer ตลอดโครงการ แทนการหย่อนหัววัดลงไปทีละครั้ง

กลุ่มที่ยังต้องใช้คนอ่าน ได้แก่ Settlement Plate, Surface Settlement Marker และ Multi-level Settlement Point ซึ่งอ่านค่าด้วยการรังวัดระดับ Standpipe Piezometer และ Observation Well ที่ใช้สายวัดระดับน้ำหย่อนลงในท่อ รวมถึง Inclinometer แบบหย่อนหัววัด (Probe-type) ตามแนวทางของ ASTM D6230 ที่ต้องมีเจ้าหน้าที่หย่อนหัววัดไล่ทีละช่วงความลึกทั้งขาไปและขากลับ รายละเอียดของสองกลุ่มนี้อ่านต่อได้ที่Piezometer วัดแรงดันน้ำในดิน และInclinometer วัดการเคลื่อนตัวด้านข้าง

ระบบ Automatic Monitoring ประกอบด้วยอะไรบ้าง?

ระบบ Automatic Monitoring ประกอบด้วยห่วงโซ่ข้อมูล 4 ส่วนต่อกัน คือ หัววัดที่หน้างาน ดาตาล็อกเกอร์ การส่งข้อมูล และระบบคลาวด์กับการแจ้งเตือน ถ้าส่วนใดส่วนหนึ่งล้ม ข้อมูลจะขาดช่วงทันที นอกจากนี้ยังต้องมีส่วนที่ห้า คือการเข้าหน้างานของเจ้าหน้าที่เพื่อดูแลระบบและตรวจสภาพจริง การออกแบบระบบจึงต้องคิดถึงความทนทานของทุกส่วน ไม่ใช่แค่เลือกหัววัดที่ดี

← เลื่อนดูภาพทั้งหมด →

ส่วนที่มักถูกมองข้ามคือพลังงานและการป้องกัน ระบบภาคสนามส่วนใหญ่ใช้แบตเตอรี่ร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์ ถ้าคำนวณขนาดแผงและแบตเตอรี่ไว้ไม่พอสำหรับช่วงฤดูฝนที่แดดน้อย ระบบจะดับเป็นช่วง ๆ และข้อมูลขาดหายในจังหวะที่ต้องการมากที่สุด อีกเรื่องคือการป้องกันฟ้าผ่าและแรงดันเกินตามสายสัญญาณที่ยาวหลายสิบเมตร ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ดาตาล็อกเกอร์และหัววัดเสียหายบ่อยที่สุดในหน้างานไทย

อีกส่วนคือการชดเชยอุณหภูมิ หัววัดชนิด Vibrating Wire และ Strain Gauge ตอบสนองต่ออุณหภูมิด้วย ระบบจึงต้องบันทึกอุณหภูมิควบคู่กับค่าที่วัดได้ แล้วชดเชยตามค่าที่ผู้ผลิตกำหนดในใบสอบเทียบของหัววัดแต่ละตัว มิฉะนั้นจะเห็นค่าขึ้นลงเป็นวงรอบรายวันตามอุณหภูมิอากาศแล้วเข้าใจผิดว่าโครงสร้างกำลังเคลื่อนตัว สำหรับหัววัดแรงดันน้ำแบบ Vibrating Wire ยังมีแนวทางการทดสอบรับรองก่อนนำไปติดตั้งตาม ASTM D7764 ซึ่งช่วยคัดหัววัดที่ผิดปกติออกตั้งแต่ก่อนลงหลุม

Manual กับ Automatic Monitoring เทียบกันแต่ละด้านเป็นอย่างไร?

Manual มีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นต่ำกว่าและใช้ได้กับเครื่องมือทุกชนิด ส่วน Automatic ให้ข้อมูลต่อเนื่องและแจ้งเตือนได้เอง แต่ใช้ได้เฉพาะหัววัดที่ให้สัญญาณไฟฟ้า ตารางด้านล่างสรุปความต่างที่ใช้ตัดสินใจจริงในโครงการ โดยสมมติว่าใช้หัววัดชนิดเดียวกันทั้งสองแบบ

ข้อสรุปจากตารางคือทั้งสองแบบไม่ได้แข่งกันที่คุณภาพของค่า แต่แข่งกันที่ความเสี่ยงที่ยอมรับได้ ถ้าความเสียหายเมื่อเกิดปัญหาสูงและพฤติกรรมเปลี่ยนแปลงเร็ว การรู้ช้าไปหนึ่งสัปดาห์อาจแพงกว่าค่าระบบอัตโนมัติทั้งชุด ตัวอย่างงานที่เข้าเงื่อนไขนี้ชัดที่สุดคืองานขุดดินลึกในเขตเมือง ซึ่งอธิบายไว้ที่การตรวจวัดงานขุดดินลึกในชั้นดินอ่อนกรุงเทพ

ระบบแจ้งเตือนอัตโนมัติทำงานอย่างไร?

ระบบแจ้งเตือนอัตโนมัติทำงานโดยเทียบค่าที่อ่านได้กับเกณฑ์ที่ตั้งไว้ แล้วส่งข้อความถึงผู้รับผิดชอบเมื่อค่าเกินเกณฑ์ นี่คือหัวใจของระบบ Real-time มากกว่ากราฟบนหน้าจอ แนวปฏิบัติสากลกำหนดเกณฑ์เป็นขั้น โดยทั่วไป 3 ขั้น

• ระดับเฝ้าระวัง (Alert) ค่าเริ่มไปทางที่ไม่ควร ให้เพิ่มความถี่การตรวจสอบ
• ระดับต้องดำเนินการ (Action) ต้องทบทวนวิธีทำงานและเตรียมมาตรการแก้ไข
• ระดับหยุดงาน (Alarm) ต้องหยุดกิจกรรมที่เป็นต้นเหตุแล้วเข้าแก้ไขทันที

← เลื่อนดูภาพทั้งหมด →

ตัวเลขของแต่ละระดับไม่มีค่ามาตรฐานกลาง ต้องกำหนดโดยวิศวกรผู้ออกแบบจากผลการวิเคราะห์ของโครงการนั้น เช่น ค่าการเคลื่อนตัวที่ใช้ในการออกแบบ ระยะห่างจากอาคารข้างเคียง และความอ่อนไหวของสิ่งปลูกสร้างโดยรอบ การไปลอกค่าเกณฑ์จากโครงการอื่นมาใช้เป็นความเสี่ยงโดยตรง

ปัญหาที่พบมากที่สุดของระบบแจ้งเตือนคือการเตือนลวง ค่าที่กระโดดเพียงรอบเดียวจากสัญญาณรบกวน อุณหภูมิที่เปลี่ยนเร็ว หรือแบตเตอรี่ที่แรงดันตก ทำให้ระบบส่งข้อความออกไปทั้งที่โครงสร้างปกติ เมื่อเกิดบ่อยเข้าทุกคนก็เลิกสนใจการแจ้งเตือน วิธีลดปัญหาคือตั้งเงื่อนไขให้ต้องเกินเกณฑ์ติดต่อกันหลายรอบก่อนจึงส่งแจ้งเตือน แยกระดับผู้รับตามความรุนแรง และกำหนดผู้รับผิดชอบตรวจสอบทุกครั้งที่มีการเตือน โดยข้อสรุปสุดท้ายต้องมาจากวิศวกร ไม่ใช่จากระบบ

เลือกแบบไหนดี? เกณฑ์ตัดสินใจ 5 ข้อ

เลือกจากคำถามข้อเดียว คือ "ถ้ารู้ช้าไปหนึ่งสัปดาห์จะเสียหายแค่ไหน" ไม่ใช่ "แบบไหนดีกว่า" เกณฑ์ 5 ข้อต่อไปนี้ใช้ประกอบการตัดสินใจได้

ข้อแรก ผลกระทบเมื่อเกิดปัญหา งานขุดลึกติดอาคารเก่า งานใกล้สาธารณูปโภคใต้ดิน หรืองานที่มีคนทำงานอยู่ใต้แนวเสี่ยง ควรใช้ระบบอัตโนมัติเพราะช่วงเวลาที่รู้ตัวมีความหมายต่อความปลอดภัยโดยตรง

ข้อสอง ความเร็วของพฤติกรรมที่เฝ้าดู การทรุดตัวของงานถมดินบนดินอ่อนเปลี่ยนแปลงในสเกลสัปดาห์ถึงเดือน การอ่านด้วยคนตามรอบก็เพียงพอ ต่างจากการเคลื่อนตัวของกำแพงกันดินระหว่างขุดที่เปลี่ยนได้ภายในวันเดียว

ข้อสาม ชนิดเครื่องมือที่ออกแบบไว้ ถ้าแผนการตรวจวัดใช้ Settlement Plate และการรังวัดระดับเป็นหลัก ระบบอัตโนมัติแทบไม่ช่วยอะไร แต่ถ้าใช้ Vibrating Wire Piezometer หรือ Strain Gauge อยู่แล้ว การต่อเข้าดาตาล็อกเกอร์คือส่วนเพิ่มที่คุ้มค่า

ข้อสี่ การเข้าถึงหน้างานและระยะเวลาโครงการ จุดวัดที่อยู่กลางถนนที่มีการจราจร ในพื้นที่ปิด หรือไกลจากสำนักงานควบคุมงาน ทำให้ค่าใช้จ่ายและความเสี่ยงของการเข้าอ่านค่าด้วยคนสูงขึ้นมาก ยิ่งโครงการยาวและต้องอ่านถี่ จุดคุ้มทุนของระบบอัตโนมัติยิ่งมาถึงเร็ว

ข้อห้า ข้อกำหนดของเจ้าของงานและหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง โครงการจำนวนมากระบุรูปแบบการตรวจวัดและรอบการรายงานไว้ในสัญญาหรือในเงื่อนไขการอนุญาตก่อสร้างอยู่แล้ว ควรตรวจสอบข้อกำหนดเหล่านี้ก่อนวางแผนงบประมาณ

ในทางปฏิบัติ โครงการส่วนใหญ่ลงตัวที่รูปแบบผสม คือใช้ระบบอัตโนมัติเฉพาะหน้าตัดวิกฤตและเครื่องมือที่ต่อเข้าระบบได้ ส่วนจุดที่เหลือใช้การอ่านด้วยคนตามรอบ พร้อมกำหนดให้เจ้าหน้าที่อ่านค่าด้วยมือเทียบกับค่าที่ระบบส่งมาเป็นระยะ ซึ่งเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการจับการเลื่อนของค่าจากหัววัด และเป็นเหตุผลที่ระบบอัตโนมัติไม่เคยแทนที่การเข้าหน้างานได้ทั้งหมด

SPN ให้บริการอะไรบ้าง ราคาเท่าไร?

SPN ให้บริการงานตรวจวัดพฤติกรรมทั้งสองรูปแบบ ตั้งแต่วางผังจุดวัดร่วมกับวิศวกรผู้ออกแบบ จัดหาและติดตั้งเครื่องมือ อ่านค่าฐาน อ่านค่าตามรอบ ประมวลผลเป็นกราฟและรายงาน จนถึงงานติดตั้ง Datalogger พร้อมระบบส่งข้อมูลเข้าคลาวด์และตั้งเกณฑ์แจ้งเตือนทาง SMS, Line และอีเมลตามค่าที่วิศวกรผู้ออกแบบกำหนด รายงานทุกฉบับลงนามรับรองโดยวิศวกรโยธาที่มีใบอนุญาต (กว.) สภาวิศวกร พร้อมลายเซ็นและเลขทะเบียน ใช้ประกอบการยื่นต่อหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้ ดูขอบเขตงานทั้งหมดได้ที่หน้างานติดตั้งเครื่องมือวัดและตรวจวัดพฤติกรรม

เครื่องมือที่ต่อเข้าระบบอัตโนมัติได้ในขอบเขตบริการ ได้แก่ Vibrating Wire Piezometer, Strain Gauge, Tiltmeter และ In-place Inclinometer ส่วนงานที่อ่านด้วยเจ้าหน้าที่ ได้แก่ Settlement Plate และหมุดวัดการทรุดตัว, Observation Well และ Standpipe Piezometer รวมถึง Inclinometer แบบหย่อนหัววัด

ค่าบริการขึ้นกับจำนวนจุดวัด ชนิดหัววัด ระยะเวลาเฝ้าติดตาม จำนวนรอบการอ่านค่า และรูปแบบระบบส่งข้อมูลที่เลือก จึงประเมินเป็นรายโครงการ ติดต่อรับใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชั่วโมง ทั้งนี้ราคายังไม่รวมค่าเดินทางและค่าขนย้ายเครื่องมือ ซึ่งคิดเพิ่มตามระยะทางของหน้างาน