Manual กับ Automatic Monitoring ต่างกันตรงไหน?
ทั้งสองแบบใช้เครื่องมือวัดชุดเดียวกันเป็นส่วนใหญ่ และตอบคำถามทางวิศวกรรมข้อเดียวกัน คือดินหรือโครงสร้างเคลื่อนตัวไปเท่าไรแล้ว สิ่งที่ต่างกันคือใครเป็นคนอ่านค่าและอ่านถี่แค่ไหน แบบ Manual เจ้าหน้าที่ถือเครื่องอ่านหรือกล้องระดับเข้าไปที่จุดวัดตามรอบที่ระบุในข้อกำหนดโครงการ บันทึกค่า แล้วนำกลับมาประมวลผลเป็นกราฟ ส่วนแบบ Automatic หัววัดถูกต่อสายค้างไว้กับดาตาล็อกเกอร์ที่หน้างาน ดาตาล็อกเกอร์อ่านค่าเองตามเวลาที่ตั้งไว้ตลอด 24 ชั่วโมง แล้วส่งข้อมูลออกไปยังเซิร์ฟเวอร์ผ่านสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่หรือ WiFi
ข้อเข้าใจผิดที่พบบ่อยที่สุดคือคิดว่าระบบอัตโนมัติให้ค่าที่แม่นยำกว่า ความจริงคือความแม่นยำมาจากตัวหัววัดและวิธีติดตั้ง ไม่ได้มาจากการที่ระบบอ่านค่าเอง หัววัดตัวเดียวกันจะอ่านด้วยเครื่องอ่านมือถือหรืออ่านด้วยดาตาล็อกเกอร์ก็ให้ค่าที่ความละเอียดใกล้เคียงกัน สิ่งที่ระบบอัตโนมัติเหนือกว่าอย่างชัดเจนคือความละเอียดตามแกนเวลา ข้อมูลรายชั่วโมงหรือรายนาทีทำให้เห็นแนวโน้มระยะสั้น เห็นผลกระทบจากกิจกรรมก่อสร้างแต่ละช่วง และเห็นค่าที่เปลี่ยนตอนกลางคืนหรือวันหยุด ซึ่งการอ่านด้วยคนไม่มีทางจับได้
ในทางกลับกัน การอ่านด้วยคนมีสิ่งที่ระบบอัตโนมัติให้ไม่ได้ คือสายตาของวิศวกรที่หน้างาน ทุกครั้งที่เจ้าหน้าที่เข้าไปอ่านค่า จะเห็นรอยแตกใหม่ เห็นน้ำซึม เห็นดินร่วงหลังกำแพงกันดิน เห็นค้ำยันที่หลวม และเห็นว่าหัววัดยังอยู่ในสภาพดีหรือไม่ ข้อมูลเชิงสังเกตเหล่านี้หลายครั้งมีค่ามากกว่าตัวเลข ภาพรวมของเครื่องมือวัดทุกชนิดและหน้าที่ของแต่ละตัวอ่านได้ที่คู่มือเครื่องมือวัดทางธรณีเทคนิค
เครื่องมือชนิดไหนอ่านอัตโนมัติได้ ชนิดไหนต้องใช้คน?
ตัวแบ่งง่าย ๆ คือเครื่องมือนั้นให้สัญญาณไฟฟ้าออกมาหรือไม่ ถ้าให้สัญญาณไฟฟ้าที่ต่อเข้าดาตาล็อกเกอร์ได้ ก็ทำเป็นระบบอัตโนมัติได้ทันที ถ้าต้องอาศัยการรังวัดหรือการหย่อนหัววัดด้วยมือ ก็ยังต้องใช้คน
กลุ่มที่ทำอัตโนมัติได้ ได้แก่ Vibrating Wire Piezometer ที่วัดแรงดันน้ำในดินโดยตรงและเป็นเครื่องมือที่นิยมทำเป็นระบบอัตโนมัติมากที่สุด, Strain Gauge ที่วัดหน่วยการยืดหดในเหล็กเสริมหรือค้ำยัน, Tiltmeter ที่วัดการเอียงของอาคารและกำแพงกันดิน และ In-place Inclinometer ซึ่งใช้หัววัดชุดหนึ่งฝังค้างอยู่ในท่อ Inclinometer ตลอดโครงการแทนการหย่อนหัววัดลงไปทีละครั้ง
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
หลายโครงการตัดสินใจว่าจะใช้ระบบอัตโนมัติหลังจากติดตั้งเครื่องมือไปแล้ว ซึ่งมักสายเกินไป เพราะการเลือกชนิดหัววัดตั้งแต่ต้นเป็นตัวกำหนดว่าจะต่อเข้าระบบอัตโนมัติได้หรือไม่ เช่น ถ้าติดตั้ง Standpipe Piezometer ไปแล้วแต่ภายหลังต้องการข้อมูลแบบต่อเนื่อง ก็ต้องเจาะติดตั้ง Vibrating Wire Piezometer เพิ่มใหม่ ควรตัดสินใจเรื่องนี้พร้อมกับการวางผังจุดวัด
ระบบ Automatic Monitoring ประกอบด้วยอะไรบ้าง?
ระบบตรวจวัดอัตโนมัติที่ใช้งานจริงหน้างานประกอบด้วยห่วงโซ่ข้อมูล 4 ส่วนต่อกัน คือ หัววัดที่หน้างาน ดาตาล็อกเกอร์ การส่งข้อมูล และระบบคลาวด์กับการแจ้งเตือน ถ้าส่วนใดส่วนหนึ่งล้ม ข้อมูลก็ขาดช่วงทันที และยังต้องมีส่วนที่ห้าคือการเข้าหน้างานของเจ้าหน้าที่เพื่อดูแลระบบและตรวจสอบสภาพจริงกำกับอยู่เสมอ การออกแบบระบบจึงต้องคิดถึงความทนทานของทุกส่วน ไม่ใช่แค่เลือกหัววัดที่ดี
ส่วนที่มักถูกมองข้ามคือพลังงานและการป้องกัน ระบบภาคสนามส่วนใหญ่ใช้แบตเตอรี่ร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์ ถ้าคำนวณขนาดแผงและแบตเตอรี่ไว้ไม่พอสำหรับช่วงฤดูฝนที่แดดน้อย ระบบจะดับเป็นช่วง ๆ และข้อมูลขาดหายในจังหวะที่ต้องการมากที่สุด เช่นเดียวกับการป้องกันฟ้าผ่าและแรงดันเกินตามสายสัญญาณที่ยาวหลายสิบเมตร ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ดาตาล็อกเกอร์และหัววัดเสียหายบ่อยที่สุดในหน้างานไทย
อีกส่วนคือการชดเชยอุณหภูมิ หัววัดชนิด Vibrating Wire และ Strain Gauge ตอบสนองต่ออุณหภูมิด้วย ระบบจึงต้องบันทึกอุณหภูมิควบคู่กับค่าที่วัดได้ แล้วชดเชยตามค่าที่ผู้ผลิตกำหนดในใบสอบเทียบของหัววัดแต่ละตัว มิฉะนั้นจะเห็นค่าขึ้นลงเป็นวงรอบรายวันตามอุณหภูมิอากาศแล้วเข้าใจผิดว่าโครงสร้างกำลังเคลื่อนตัว สำหรับหัววัดแรงดันน้ำแบบ Vibrating Wire ยังมีแนวทางการทดสอบรับรองก่อนนำไปติดตั้งตาม ASTM D7764 ซึ่งช่วยคัดหัววัดที่ผิดปกติออกตั้งแต่ก่อนลงหลุม
ตารางเปรียบเทียบ Manual กับ Automatic Monitoring
ตารางด้านล่างสรุปความต่างที่ใช้ตัดสินใจจริงในโครงการ โดยสมมติว่าใช้หัววัดชนิดเดียวกันทั้งสองแบบ
← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →
| หัวข้อ | Manual Monitoring | Automatic (Real-time) Monitoring |
|---|---|---|
| วิธีอ่านค่า | เจ้าหน้าที่เข้าหน้างานอ่านด้วยเครื่องอ่านมือถือหรือกล้องระดับ | ดาตาล็อกเกอร์อ่านเองตามเวลาที่ตั้งไว้ |
| ความถี่ของข้อมูล | เป็นจุด ๆ ตามรอบที่เข้าหน้างาน | ต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง ตั้งได้ตั้งแต่ทุก 1 นาทีจนถึงรายวัน |
| ความเร็วในการรู้ตัวเมื่อค่าผิดปกติ | รู้ในรอบถัดไปที่เข้าอ่านค่า | แจ้งเตือนอัตโนมัติ ตามรอบส่งข้อมูลที่ตั้งไว้ |
| ความแม่นยำของค่า | ใกล้เคียงกัน — ขึ้นกับชนิดหัววัดและวิธีติดตั้ง ไม่ได้ขึ้นกับว่าใครอ่าน | |
| เครื่องมือที่ใช้ได้ | ได้ทุกชนิด รวมถึงงานรังวัดระดับ | เฉพาะหัววัดที่ให้สัญญาณไฟฟ้า |
| ค่าใช้จ่ายตอนเริ่ม | ต่ำกว่า | สูงกว่า เพราะมีดาตาล็อกเกอร์ ระบบไฟ และงานเดินสาย |
| ค่าใช้จ่ายเมื่ออ่านถี่ขึ้น | เพิ่มตามจำนวนรอบที่เข้าอ่าน | แทบไม่เพิ่ม |
| การเห็นสภาพหน้างานจริง | เห็น รอยแตก น้ำซึม ค้ำยันผิดปกติ | ไม่เห็น เห็นเฉพาะค่าจากหัววัด |
| ความเสี่ยงข้อมูลขาดช่วง | ขาดเมื่อเข้าหน้างานไม่ได้ เช่น ฝนตกหรือพื้นที่ปิด | ขาดเมื่อไฟหมด สัญญาณล่ม หรือสายสัญญาณเสียหาย |
| เหมาะกับ | งานถมดินระยะยาว งานที่พฤติกรรมเปลี่ยนช้า งบจำกัด | งานขุดลึกในเมือง งานใกล้อาคารข้างเคียง งานที่ต้องรู้ตัวทันที |
ข้อสรุปจากตารางคือทั้งสองแบบไม่ได้แข่งกันที่คุณภาพของค่า แต่แข่งกันที่ความเสี่ยงที่ยอมรับได้ ถ้าความเสียหายเมื่อเกิดปัญหาสูงและพฤติกรรมเปลี่ยนแปลงเร็ว การรู้ช้าไปหนึ่งสัปดาห์อาจแพงกว่าค่าระบบอัตโนมัติทั้งชุด ตัวอย่างงานที่เข้าเงื่อนไขนี้ชัดที่สุดคืองานขุดดินลึกในเขตเมือง ซึ่งอธิบายไว้ที่การตรวจวัดงานขุดดินลึกในชั้นดินอ่อนกรุงเทพ
ระบบแจ้งเตือนอัตโนมัติทำงานอย่างไร?
หัวใจของระบบ Real-time ไม่ใช่กราฟสวย ๆ บนหน้าจอ แต่คือการแจ้งเตือนเมื่อค่าเกินเกณฑ์ แนวปฏิบัติสากลจะกำหนดเกณฑ์ไว้เป็นขั้น โดยทั่วไปสามขั้น ได้แก่ ระดับเฝ้าระวัง (Alert) ที่บอกว่าค่าเริ่มไปทางที่ไม่ควร ให้เพิ่มความถี่การตรวจสอบ, ระดับต้องดำเนินการ (Action) ที่ต้องทบทวนวิธีทำงานและเตรียมมาตรการแก้ไข และระดับหยุดงาน (Alarm) ที่ต้องหยุดกิจกรรมที่เป็นต้นเหตุแล้วเข้าแก้ไขทันที
ตัวเลขของแต่ละระดับไม่มีค่ามาตรฐานกลาง ต้องกำหนดโดยวิศวกรผู้ออกแบบจากผลการวิเคราะห์ของโครงการนั้น เช่น ค่าการเคลื่อนตัวที่ใช้ในการออกแบบ ระยะห่างจากอาคารข้างเคียง และความอ่อนไหวของสิ่งปลูกสร้างโดยรอบ การไปลอกค่าเกณฑ์จากโครงการอื่นมาใช้เป็นความเสี่ยงโดยตรง
ปัญหาที่พบมากที่สุดของระบบแจ้งเตือนคือการเตือนลวง ค่าที่กระโดดเพียงรอบเดียวจากสัญญาณรบกวน อุณหภูมิที่เปลี่ยนเร็ว หรือแบตเตอรี่ที่แรงดันตก ทำให้ระบบส่งข้อความออกไปทั้งที่โครงสร้างปกติ เมื่อเกิดบ่อยเข้าทุกคนก็เลิกสนใจการแจ้งเตือน วิธีลดปัญหาคือตั้งเงื่อนไขให้ต้องเกินเกณฑ์ติดต่อกันหลายรอบก่อนจึงส่งแจ้งเตือน แยกระดับผู้รับตามความรุนแรง และกำหนดผู้รับผิดชอบตรวจสอบทุกครั้งที่มีการเตือน โดยข้อสรุปสุดท้ายต้องมาจากวิศวกร ไม่ใช่จากระบบ
เลือกแบบไหนดี? เกณฑ์ตัดสินใจ 5 ข้อ
คำถามที่ควรตอบก่อนตัดสินใจไม่ใช่ "แบบไหนดีกว่า" แต่เป็น "ถ้ารู้ช้าไปหนึ่งสัปดาห์จะเสียหายแค่ไหน" ห้าข้อต่อไปนี้ใช้ประกอบการตัดสินใจได้
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
เนื้อหาอธิบายหลักการเปรียบเทียบการตรวจวัดแบบ Manual และแบบอัตโนมัติเพื่อความเข้าใจเบื้องต้น การเลือกรูปแบบการตรวจวัด ชนิดและจำนวนหัววัด รอบการอ่านค่า ค่าเกณฑ์แจ้งเตือนแต่ละระดับ และมาตรการที่ต้องดำเนินการเมื่อค่าเกินเกณฑ์ ต้องกำหนดโดยวิศวกรผู้ออกแบบและวิศวกรผู้รับผิดชอบตามเงื่อนไขเฉพาะของโครงการนั้น