原位測試中央控制方法及系統的製作方法
2023-07-10 12:53:31 1
專利名稱：原位測試中央控制方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及原位測試的方法及系統，尤其涉及一種原位測試中央控制方法及系統。
背景技術：
在巖土工程勘察中，原位測試是重要勘察方法，目前的原位測試在外業操作中，由於缺乏現場實時監控，常常出現操作不規範現象，導致測試數據失真，甚至有修改、偽造數據的情況存在，外業施工難以控制，從而導致勘察質量低下，嚴重時可能會發生質量事故。
發明內容
有鑑於現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種能在室內實時接收並處理外業測試數據的原位測試中央控制方法及系統。為實現上述目的，本發明提供了一種原位測試中央控制方法，包括如下步驟啟動原位測試採集儀，並輸入採集信息，同時所述原位測試採集儀中的內置GPS 模塊自動收集衛星信號、採集勘探孔的地理坐標數據並將所述勘探孔的地理坐標數據傳送到單片機處理晶片，所述採集信息包括工程名稱、工程編號、勘探孔孔號和設計孔深；啟動客戶伺服器，當客戶伺服器開機後，所述原位測試採集儀中的內置GPRS模塊通過無線方式自動搜索所述客戶伺服器的IP位址，並自動連接所述客戶伺服器；進行原位測試工作由原位測試探頭傳感器每深入巖土 Xcm採集一次貫入阻力數據，同時記錄對應的巖土深度數據，並將所採集的所述貫入阻力數據以及對應的巖土深度數據以模擬信號的方式傳送到AD轉換單元中，所述X值根據不同工程而設定，其範圍為 8彡X彡12 ；所述AD轉換單元將所述模擬信號轉換為數位訊號，並將所述數位訊號傳送至所述單片機處理晶片進行處理；外業測試數據經所述單片機處理晶片處理後，在所述原位測試採集儀自帶的觸摸式點陣顯示屏上顯示，同時由GPRS模塊以數位訊號的方式實時無線發送到客戶伺服器，所述外業測試數據包括所述採集信息數據、所述貫入阻力數據以及對應的巖土深度數據和所述勘探孔的地理坐標數據；所述客戶伺服器實時接收到所述外業測試數據後，通過室內電腦顯示屏實時顯示；室內控制模塊實時檢測所述外業測試數據，如發現錯誤，及時終止所述原位測試採集儀採集數據；同時室內設計人員通過所述室內電腦顯示屏實時監控所述外業測試數據，如發現異常，及時聯繫外業操作人員。上述技術方案中，所述AD轉換單元為多通道AD轉換單元。上述技術方案中，所述外業測試數據經所述單片機處理晶片處理後，存儲於所述原位測試採集儀自帶的勘探孔信息測試數據儲存卡。
上述技術方案中，所述外業測試數據經所述單片機處理晶片處理後形成數據曲線，所述數據曲線在所述觸摸式點陣顯示屏上顯示。上述技術方案中，所述客戶伺服器在接收所述外業測試數據的同時，還接收所述經單片機處理晶片處理後形成的數據曲線，所述外業測試數據及其數據曲線均在所述室內電腦顯示屏上顯示。上述技術方案中，所述原位測試探頭傳感器每深入巖土 IOcm採集一次貫入阻力數據。上述技術方案中，還包括回零監控步驟，所述回零監控的過程如下在所述GPRS 模塊連接所述客戶伺服器之後、進行所述原位測試工作之前設置回零距離；然後在原位測試探杆到達預先設定的回零距離時進行回零操作，同時採集回零數據；再將所採集的所述回零數據以模擬信號的方式傳送到所述AD轉換單元中轉換成數位訊號，然後將所述回零數據傳送到所述單片機處理晶片進行處理；處理完畢由GPRS所述模塊以數位訊號的方式實時無線發送到客戶伺服器，並在所述室內電腦顯示屏上實時顯示；如果客戶伺服器上的回零判斷模塊檢測到所述原位測試探頭到達回零距離後未進行回零操作，則自動終止所述原位測試採集儀工作，等到所述外業操作人員進行正常回零操作後才允許繼續採集所述外業測試數據。上述技術方案中，所述回零數據經單片機處理晶片處理後存儲於所述原位測試採集儀自帶的勘探孔信息測試數據儲存卡。上述技術方案中，所述經單片機處理晶片處理的回零數據通過所述觸摸式點陣顯示屏顯示。上述技術方案中，還包括下護管監控報警步驟，所述下護管監控報警步驟是在進行所述原位測試工作過程中，所述原位測試探頭貫入巖土深度大於30M時，由所述原位測試採集儀上的報警模塊檢測原位測試探杆是否下護管，如檢測到未下護管則進行報警，並終止所述原位測試採集儀工作，等到所述外業操作人員拔出所述原位測試探杆並設置所述護管後，才允許繼續採集所述外業測試數據。本發明還提供了一種原位測試中央控制系統，包括原位測試探頭、原位測試採集儀、客戶伺服器和室內控制模塊；其中所述原位測試探頭上有原位測試探頭傳感器，用於採集巖土的貫入阻力數據，並將所述貫入阻力數據及其對應的巖土深度數據以模擬信號的方式傳送給所述原位測試採集儀；所述原位測試採集儀包括AD轉換單元、單片機處理晶片、GPS模塊、觸摸式點陣顯示屏和GPRS模塊；所述GPS模塊用於自動收集衛星信號、採集勘探孔的地理坐標數據，並將所述勘探孔的地理坐標數據傳送給所述單片機處理晶片；所述AD轉換單元用於接收所述模擬信號並將所述模擬信號轉換成數位訊號，然後將所述數位訊號傳送給所述單片機處理晶片；所述單片機處理晶片用於處理外業測試數據，其中所述外業測試數據包括所述貫入阻力數據以及對應的巖土深度數據、所述勘探孔的地理坐標數據和採集信息數據，所述採集信息數據包括工程名稱、工程編號、勘探孔孔號和設計孔深；所述觸摸式點陣顯示屏用於顯示所述經單片機處理晶片處理過的外業測試數據；所述GPRS模塊用於將經所述單片機處理晶片處理過的外業測試數據以數位訊號的方式傳送給所述客戶伺服器；
所述客戶伺服器用於實時接收所述外業測試數據，所述客戶伺服器上安裝有室內電腦顯示屏，用於顯示所述客戶伺服器接收到的外業測試數據；所述室內控制模塊運行於所述客戶伺服器上，用於實時檢測所述客戶伺服器接收到的外業測試數據，如發現錯誤，及時控制所述原位測試採集儀停止工作。上述技術方案中，所述AD轉換單元為多通道AD轉換單元。上述技術方案中，所述原位測試採集儀還包括勘探孔信息測試數據儲存卡，所述勘探孔信息測試數據儲存卡用於存儲所述經單片機處理晶片處理後的外業測試數據。上述技術方案中，所述單片機處理晶片還用於處理所述外業測試數據使其形成數據曲線，所述觸摸式點陣顯示屏還用於顯示所述數據曲線。上述技術方案中，所述GPRS模塊還用於將所述數據曲線傳送給所述客戶伺服器， 所述室內電腦顯示屏還用於顯示所述數據曲線。上述技術方案中，所述客戶伺服器上有回零監控模塊，所述回零監控模塊用於判斷所述原位測試探杆到達預先設定的回零距離後是否進行回零操作，如果檢測到未進行回零操作，則自動終止所述原位測試採集儀採集數據，等到外業操作人員進行正常回零操作後才允許繼續採集所述外業測試數據。上述技術方案中，所述勘探孔信息測試數據儲存卡還用於存儲由所述回零操作產生並經所述單片機處理晶片處理後的回零數據。上述技術方案中，所述觸摸式點陣顯示屏還用於顯示由所述回零操作產生並經所述單片機處理晶片處理後的回零數據。上述技術方案中，所述原位測試採集儀上設有報警模塊，所述報警模塊用於當所述原位測試探頭傳感器貫入巖土深度大於30M時，檢測原位測試探杆是否已下護管，如果檢測到未下護管，則進行報警，並終止所述原位測試採集儀採集數據，等到外業操作人員拔出所述原位測試探杆並設置所述護管後，才允許繼續採集所述外業測試數據。本發明利用GPS採集勘探孔的地理坐標數據、通過GPRS實時向客戶伺服器傳送外業測試數據，實現了室內對外業採集數據進行實時動態監控，因此從根本上杜絕外業操作不規範和測試數據造假現象，確保外業施工質量和測試數據的真實性。以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特徵和效果。
圖1是本發明一個較佳實施例的工作流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明公開了一種原位測試中央控制方法，其包括如下步驟啟動原位測試採集儀，並輸入工程名稱、工程編號、勘探孔孔號和設計孔深等採集信息，同時原位測試採集儀中的內置GPS模塊自動收集衛星信號、採集勘探孔的地理坐標數據並將所採集的勘探孔地理坐標數據傳送到單片機處理晶片，由GPS模塊對勘探孔的地理坐標進行定位可防止外業操作人員篡改、編造該數據。然後啟動客戶伺服器，當客戶伺服器開機後，所述原位測試採集儀中的內置GPRS模塊通過無線方式自動搜索所述客戶伺服器的IP位址，當所述GPRS模塊搜索到所述IP位址後自動連接所述客戶伺服器。設置回零距離，其中回零是指巖土工程勘察過程中，在進行原位測試時，規範要求原位測試探杆貫入一定深度後，須提原位測試探杆6 10cm，以檢測原位測試探頭是否正常；一般對於貫入阻力較大的土層需要2 : 回零一次，即設置回零距離2 3m，而對於軟土其回零距離可以大一些，例如10m。完成上述步驟後開始進行原位測試工作將原位測試探頭貫入巖土，所述原位測試探頭每深入巖土 10cm，探頭上的傳感器採集一次貫入阻力數據，並記錄對應的巖土深度數據，當原位測試探杆到達預先設置的回零距離後進行回零操作，並記錄回零數據，同時將所採集的所述貫入阻力數據以及對應的巖土深度數據和所述回零數據以模擬信號的方式傳送到多通道AD轉換單元中；當所述原位測試探頭貫入巖土深度大於30M時，由所述原位測試採集儀上的報警模塊檢測原位測試探杆是否下護管，如檢測到未下護管則進行報警， 並終止所述原位測試採集儀工作，等到外業操作人員拔出所述原位測試探杆並設置所述護管後，才允許繼續採集所述外業測試數據，其中外業測試數據即所述貫入阻力數據以及對應的巖土深度數據、所述勘探孔的地理坐標數據、所述回零數據和所述採集信息數據。在原位測試工作過程中，所述多通道AD轉換單元將所述模擬信號轉換為數位訊號，並將該數位訊號傳送至所述單片機處理晶片進行處理。所述外業測試數據經所述單片機處理晶片處理後形成數據曲線，所述經單片機處理晶片處理後的外業測試數據存儲於所述原位測試採集儀自帶的勘探孔信息測試數據儲存卡，所述經單片機處理晶片處理後的外業測試數據及其數據曲線在所述原位測試採集儀自帶的觸摸式點陣顯示屏上顯示，以方便外業操作人員讀取，同時通過GPRS模塊以數位訊號的方式實時無線發送到客戶伺服器，以實現室內實時接收並處理外業測試數據；所述客戶伺服器實時接收到所述外業測試數據及其數據曲線後，通過室內電腦顯示屏實時顯示；同時室內控制模塊實時檢測所述外業測試數據，如發現錯誤，及時終止所述原位測試採集儀採集數據；如果客戶伺服器上的回零判斷模塊檢測到所述原位測試探杆到達回零距離後未按要求進行回零操作，則自動終止所述原位測試採集儀工作，等到所述外業操作人員進行正常回零操作後才允許繼續採集所述外業測試數據。上述為通過程序進行自動監控，而室內設計人員也可通過所述室內電腦顯示屏實時監控所述外業測試數據，如發現異常，及時聯繫外業操作人員。本發明還公開了一種用於實現上述方法的原位測試中央控制系統，包括原位測試探頭、原位測試採集儀、客戶伺服器和室內控制模塊；其中所述原位測試探頭上有原位測試探頭傳感器，用於採集巖土的貫入阻力數據，並將所述貫入阻力數據及其對應的巖土深度數據以模擬信號的方式傳送給所述原位測試採集儀；所述原位測試採集儀包括多通道AD轉換單元、單片機處理晶片、GPS模塊、觸摸式點陣顯示屏、GPRS模塊、勘探孔信息測試數據儲存卡和報警模塊；所述GPS模塊用於自動收集衛星信號、採集勘探孔的地理坐標數據，並將所述勘探孔的地理坐標數據傳送給所述單片機處理晶片，由GPS模塊對勘探孔的地理坐標進行定位可防止外業操作人員篡改、編造該數據；所述AD轉換單元用於接收所述模擬信號並將所述模擬信號轉換成數位訊號，然後將所述數位訊號傳送給所述單片機處理晶片；所述單片機處理晶片用於處理外業測試數據並使其形成數據曲線，其中所述外業測試數據包括所述貫入阻力數據以及對應的巖土深度數據、所述勘探孔的地理坐標數據和工程名稱、工程編號、勘探孔孔號和設計孔深等採集信息數據；所述觸摸式點陣顯示屏與所述單片機處理晶片相連接，用於顯示所述經單片機處理晶片處理過的外業測試數據及其數據曲線；所述GPRS模塊用於將經所述單片機處理晶片處理過的外業測試數據及其數據曲線以數位訊號的方式傳送給所述客戶伺服器；所述勘探孔信息測試數據儲存卡與所述單片機處理晶片相連接，用於存儲所述經單片機處理晶片處理後的外業測試數據；所述報警模塊用於當所述原位測試探頭傳感器貫入巖土深度大於 30M時，檢測原位測試探杆是否已下護管，如果檢測到未下護管，則進行報警，並終止所述原位測試採集儀採集數據，等到外業操作人員拔出所述原位測試探杆並設置所述護管後，才允許繼續採集所述外業測試數據。所述客戶伺服器用於實時接收所述外業測試數據及其數據曲線，在所述客戶伺服器上還安裝有室內電腦顯示屏和回零監控模塊，所述室內電腦顯示屏用於顯示所述客戶伺服器接收到的外業測試數據及其數據曲線，所述回零監控模塊用於判斷所述原位測試探頭到達預先設定的回零距離後是否按要求進行回零操作，如果檢測到沒有按要求進行回零操作，則自動終止所述原位測試採集儀採集數據，等到外業操作人員進行正常回零操作後才允許繼續採集所述外業測試數據，上述回零操作會產生回零數據並由單片機處理晶片進行處理，然後存儲在所述勘探孔信息測試數據儲存卡上，同時還在觸摸式點陣顯示屏上顯示；所述室內控制模塊運行於所述客戶伺服器上，用於實時檢測所述客戶伺服器接收到的外業測試數據，如發現錯誤，及時控制所述原位測試採集儀停止工作。室內設計人員也可通過所述室內電腦顯示屏實時監控所述外業測試數據，如發現異常，及時聯繫外業操作人員，實現室內實時接收並處理外業測試數據，從而根本上杜絕外業操作不規範和測試數據造假現象，確保外業施工質量和測試數據的真實性。以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術無需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護範圍內。
權利要求
1.一種原位測試中央控制方法，包括如下步驟啟動原位測試採集儀，並輸入採集信息，同時所述原位測試採集儀中的內置GPS模塊自動收集衛星信號、採集勘探孔的地理坐標數據並將所述勘探孔的地理坐標數據傳送到單片機處理晶片，所述採集信息包括工程名稱、工程編號、勘探孔孔號和設計孔深；啟動客戶伺服器，當客戶伺服器開機後，所述原位測試採集儀中的內置GPRS模塊通過無線方式自動搜索所述客戶伺服器的IP位址，並自動連接所述客戶伺服器；進行原位測試工作由原位測試探頭傳感器每深入巖土 Xcm採集一次貫入阻力數據，同時記錄對應的巖土深度數據，並將所採集的所述貫入阻力數據以及對應的巖土深度數據以模擬信號的方式傳送到AD轉換單元中，所述X值根據不同工程而設定，其範圍為 8彡X彡12 ；所述AD轉換單元將所述模擬信號轉換為數位訊號，並將所述數位訊號傳送至所述單片機處理晶片進行處理；外業測試數據經所述單片機處理晶片處理後，在所述原位測試採集儀自帶的觸摸式點陣顯示屏上顯示，同時由GPRS模塊以數位訊號的方式實時無線發送到客戶伺服器，所述外業測試數據包括所述採集信息數據、所述貫入阻力數據以及對應的巖土深度數據和所述勘探孔的地理坐標數據；所述客戶伺服器實時接收到所述外業測試數據後，通過室內電腦顯示屏實時顯示；室內控制模塊實時檢測所述外業測試數據，如發現錯誤，及時終止所述原位測試採集儀採集數據；同時室內設計人員通過所述室內電腦顯示屏實時監控所述外業測試數據，如發現異常，及時聯繫外業操作人員。
2.如權利要求1所述的原位測試中央控制方法，其中，所述AD轉換單元為多通道AD轉換單元。
3.如權利要求1所述的原位測試中央控制方法，其中，所述外業測試數據經所述單片機處理晶片處理後，存儲於所述原位測試採集儀自帶的勘探孔信息測試數據儲存卡。
4.如權利要求1所述的原位測試中央控制方法，其中，所述外業測試數據經所述單片機處理晶片處理後形成數據曲線，所述數據曲線在所述觸摸式點陣顯示屏上顯示。
5.如權利要求4所述的原位測試中央控制方法，其中，所述客戶伺服器在接收所述外業測試數據的同時，還接收所述經單片機處理晶片處理後形成的數據曲線，所述外業測試數據及其數據曲線均在所述室內電腦顯示屏上顯示。
6.如權利要求1所述的原位測試中央控制方法，其中，所述原位測試探頭傳感器每深入巖土 IOcm採集一次貫入阻力數據。
7.如權利要求1所述的原位測試中央控制方法，其中，還包括回零監控步驟，所述回零監控步驟的過程如下在所述GPRS模塊連接所述客戶伺服器之後、進行所述原位測試工作之前設置回零距離；然後在原位測試探頭到達預先設定的回零距離時進行回零操作，同時採集回零數據；再將所採集的所述回零數據以模擬信號的方式傳送到所述AD轉換單元中轉換成數位訊號，然後將所述回零數據傳送到所述單片機處理晶片進行處理；所述回零數據經所述單片機處理晶片處理完畢由所述GPRS模塊以數位訊號的方式實時無線發送到客戶伺服器，並在所述室內電腦顯示屏上實時顯示；如果客戶伺服器上的回零判斷模塊檢測到所述原位測試探杆到達回零距離後未進行回零操作，則自動終止所述原位測試採集儀工作，等到所述外業操作人員進行回零操作後才允許繼續採集所述外業測試數據。
8.如權利要求7所述的原位測試中央控制方法，其中，所述回零數據經單片機處理晶片處理後存儲於所述原位測試採集儀自帶的勘探孔信息測試數據儲存卡。
9.如權利要求7所述的原位測試中央控制方法，其中，所述經單片機處理晶片處理的回零數據通過所述觸摸式點陣顯示屏顯示。
10.如權利要求1所述的原位測試中央控制方法，其中，還包括下護管監控報警步驟， 所述下護管監控報警步驟是在進行所述原位測試工作過程中，所述原位測試探頭貫入巖土深度大於30M時，由所述原位測試採集儀上的報警模塊檢測原位測試探杆是否下護管，如檢測到未下護管則進行報警，並終止所述原位測試採集儀工作，等到所述外業操作人員拔出所述原位測試探杆並設置所述護管後，才允許繼續採集所述外業測試數據。
11.一種原位測試中央控制系統，包括原位測試探頭、原位測試採集儀、客戶伺服器和室內控制模塊；其中所述原位測試探頭上有原位測試探頭傳感器，用於採集巖土的貫入阻力數據，並將所述貫入阻力數據及其對應的巖土深度數據以模擬信號的方式傳送給所述原位測試採集儀；所述原位測試採集儀包括AD轉換單元、單片機處理晶片、GPS模塊、觸摸式點陣顯示屏和GPRS模塊；所述GPS模塊用於自動收集衛星信號、採集勘探孔的地理坐標數據，並將所述勘探孔的地理坐標數據傳送給所述單片機處理晶片；所述AD轉換單元用於接收所述模擬信號並將所述模擬信號轉換成數位訊號，然後將所述數位訊號傳送給所述單片機處理晶片；所述單片機處理晶片用於處理外業測試數據，其中所述外業測試數據包括所述貫入阻力數據以及對應的巖土深度數據、所述勘探孔的地理坐標數據和採集信息數據，所述採集信息數據包括工程名稱、工程編號、勘探孔孔號和設計孔深；所述觸摸式點陣顯示屏用於顯示所述經單片機處理晶片處理過的外業測試數據；所述GPRS模塊用於將所述經單片機處理晶片處理過的外業測試數據以數位訊號的方式傳送給所述客戶伺服器；所述客戶伺服器用於實時接收所述外業測試數據，在所述客戶伺服器上安裝有室內電腦顯示屏，所述室內電腦顯示屏用於顯示所述客戶伺服器接收到的外業測試數據；所述室內控制模塊運行於所述客戶伺服器上，用於實時檢測所述客戶伺服器接收到的外業測試數據，如發現錯誤，及時控制所述原位測試採集儀停止工作。
12.如權利要求11所述的原位測試中央控制系統，其中，所述AD轉換單元為多通道AD 轉換單元。
13.如權利要求11所述的原位測試中央控制系統，其中，所述原位測試採集儀還包括勘探孔信息測試數據儲存卡，所述勘探孔信息測試數據儲存卡用於存儲所述經單片機處理晶片處理後的外業測試數據。
14.如權利要求11所述的原位測試中央控制系統，其中，所述單片機處理晶片還用於處理所述外業測試數據使其形成數據曲線，所述觸摸式點陣顯示屏還用於顯示所述數據曲線。
15.如權利要求14所述的原位測試中央控制系統，其中，所述GPRS模塊還用於將所述數據曲線傳送給所述客戶伺服器，所述室內電腦顯示屏還用於顯示所述數據曲線。
16.如權利要求13所述的原位測試中央控制系統，其中，所述客戶伺服器上有回零監控模塊，所述回零監控模塊用於判斷所述原位測試探杆到達預先設定的回零距離後是否進行回零操作，如果檢測到未進行回零操作，則自動終止所述原位測試採集儀採集數據，等到外業操作人員進行回零操作後才允許繼續採集所述外業測試數據。
17.如權利要求16所述的原位測試中央控制系統，其中，所述勘探孔信息測試數據儲存卡還用於存儲由所述回零操作產生並經所述單片機處理晶片處理後的回零數據。
18.如權利要求16所述的原位測試中央控制系統，其中，所述觸摸式點陣顯示屏還用於顯示由所述回零操作產生並經所述單片機處理晶片處理後的回零數據。
19.如權利要求11所述的原位測試中央控制系統，其中，所述原位測試採集儀上設有報警模塊，所述報警模塊用於當所述原位測試探頭傳感器貫入巖土深度大於30M時，檢測原位測試探杆是否已下護管，如果檢測到未下護管，則進行報警，並終止所述原位測試採集儀採集數據，等到外業操作人員拔出所述原位測試探杆並設置所述護管後，才允許繼續採集所述外業測試數據。
全文摘要
本發明公開了一種原位測試中央控制方法，通過在現有原位測試採集儀基礎上加載GPRS模塊和GPS模塊，由所述GPS模塊自動收集衛星信號並採集勘探孔的地理坐標數據，由GPRS模塊將經單片機處理晶片處理後的外業測試數據實時無線發送到客戶伺服器，方便室內實時監控外業測試數據，如發現異常，及時處理，從而根本上杜絕外業操作不規範和測試數據造假現象，確保外業施工質量和測試數據的真實性。本發明還公開了一種用於實現上述方法的原位測試中央控制方系統。
文檔編號G05B19/418GK102346462SQ20111015451
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月9日 優先權日2011年6月9日
發明者徐敏生, 殷立宏, 沈日庚 申請人:上海市城市建設設計研究院