巖土工程勘察是工程建設(shè)不可或缺的重要環(huán)節(jié),直接關(guān)系到建設(shè)項目是否安全可靠??辈焱鈽I(yè)數(shù)據(jù)的真實性對準確了解場地的工程地質(zhì)條件至關(guān)重要??辈焱鈽I(yè)鉆探等現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和取樣工作屬于隱蔽工程,難以有效監(jiān)督檢查。目前,我國工程勘察市場化管理體制還不完善,進入門檻較低、同質(zhì)化競爭嚴重、低價競爭、質(zhì)量難以保證,嚴重影響正常的市場秩序。質(zhì)量粗劣甚至是偽造的工程勘察資料,不僅誤導(dǎo)基礎(chǔ)設(shè)計,還將造成嚴重的經(jīng)濟損失,危害社會公共安全。
基于上述現(xiàn)狀,本研究結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有信息化建設(shè)情況及信息技術(shù)發(fā)展趨勢[1]-[3],同時根據(jù)勘察生產(chǎn)管理工作中的行業(yè)特點,建立了工程勘察全生命周期質(zhì)量監(jiān)管平臺,以促進質(zhì)量管理標準化與信息化融合、提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率。
平臺建設(shè)以勘察項目全過程為主線,集成3S 技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、 云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù),建立勘察外業(yè)信息化管理平臺,通過現(xiàn)場作業(yè)的影像留存、人員設(shè)備定位和數(shù)據(jù)實時上傳等信息化監(jiān)管方式,推動勘察現(xiàn)場和成果的質(zhì)量管理標準化,切實提升工程勘察質(zhì)量水平。
質(zhì)量監(jiān)管平臺由生產(chǎn)管理平臺(企業(yè)項目管理系統(tǒng)、單項目生產(chǎn)管理系統(tǒng))和外業(yè)編錄APP(外業(yè)移動采集系統(tǒng))兩部分組成。平臺總體框架,如圖1所示。
平臺的整體架構(gòu)為B/S 架構(gòu),采用.NET、JAVA 、MVC 三層架構(gòu)設(shè)計,以及基于SOA 和微服務(wù)架構(gòu)模式。后臺數(shù)據(jù)庫采用國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫。外業(yè)編錄APP 開發(fā)基于Android SDK、IOS SDK 和百度地圖API。
圖1 平臺總體設(shè)計架構(gòu)圖
平臺主要服務(wù)于勘察企業(yè)的生產(chǎn)管理、質(zhì)量監(jiān)督,利用外業(yè)編錄APP 編錄后的數(shù)據(jù)上傳到互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的原始數(shù)據(jù),進行外業(yè)監(jiān)管和后期勘察報告的整理等。
管理平臺結(jié)合勘察生產(chǎn)過程,實現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化協(xié)同作業(yè),為生產(chǎn)管理服務(wù):項目管理、人員管理、工作量匯總統(tǒng)計、勘察成果以及數(shù)據(jù)導(dǎo)出等。管理平臺界面,如圖2所示。對勘察作業(yè)的管控流程,如圖3、圖4所示。
將軟件安裝在智能手機或平板電腦上,便于現(xiàn)場人員和外業(yè)見證人員采集數(shù)據(jù)和上傳。通過設(shè)備GPS 傳感器實時獲取位置信息,通過網(wǎng)絡(luò)時間獲取準確的時間信息。每一條采集的數(shù)據(jù)均附有無法修改的時空信息,并實時上傳至管理平臺。編輯錄入基于相關(guān)勘察規(guī)范[4]制作的詞庫點選,規(guī)范外業(yè)編錄,方便外業(yè)編錄(圖5、圖6)。
一是平臺可構(gòu)建勘察質(zhì)量全過程生產(chǎn)及監(jiān)管體系:提供勘察項目全生命周期數(shù)據(jù)生產(chǎn)及監(jiān)管功能,平臺覆蓋外業(yè)數(shù)據(jù)采集、土工試驗、勘察內(nèi)業(yè)及數(shù)字歸檔全生命體系;二是平臺可提供金融級數(shù)據(jù)安全服務(wù)保證:平臺采用“云盾”、碎片化存儲、異地災(zāi)備、HTTPS 傳輸存儲加密等技術(shù)手段,有效保證勘察業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全。
工程勘察全生命周期質(zhì)量監(jiān)管平臺的主要功能,包括以下幾個方面:
(1)可自定義外業(yè)記錄格式:平臺提供所見即所得的高自由度自定義外業(yè)記錄模板功能,可根據(jù)項目需要制定個性化的外業(yè)記錄表格。
(2)高自由度可配置型權(quán)限體系:除基本權(quán)限外,用戶還可以自行配置任意業(yè)務(wù)功能和數(shù)據(jù)管理權(quán)限,符合個性化管理需求。
(3)強制定位及現(xiàn)場拍照:外業(yè)編錄APP 具備強制定位功能,在其每一次保存數(shù)據(jù)時對其定位信息、時間信息進行記錄,時空信息在數(shù)據(jù)上傳完成后進行數(shù)據(jù)異常比較,為企業(yè)對項目監(jiān)管提供依據(jù)。
(4)離線工作模式:針對部分勘察項目位置偏遠、移動設(shè)備信號弱等情況,外業(yè)編錄APP 具備離線工作模式,在無法訪問互聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)下也可保證其工作不受影響,在重新獲得互聯(lián)網(wǎng)鏈接后,可以便捷的將數(shù)據(jù)上傳至其所屬的項目中。
圖2 生產(chǎn)管理平臺界面
圖3 管理平臺使用流程圖
圖4 單項目生產(chǎn)管理流程圖
圖5 外業(yè)信息采集
圖6 重要節(jié)點影像采集
(5)全過程數(shù)據(jù)管理:平臺提供勘察全過程數(shù)據(jù)信息查詢功能,可便捷地統(tǒng)計項目過程數(shù)據(jù)以及工作量,并可上傳管理土工試驗相關(guān)數(shù)據(jù)以及勘察成果數(shù)據(jù)。
(6)外業(yè)數(shù)據(jù)回溯:平臺提供勘察全過程數(shù)據(jù)回溯功能,可以實時查詢?nèi)我庖粭l外業(yè)記錄修改和調(diào)整記錄,包括但不限于修改的位置、時間、內(nèi)容等信息。
(7)數(shù)據(jù)檢查功能:平臺提供勘察項目外業(yè)數(shù)據(jù)檢查功能,可以在記錄的過程中實時對勘察項目的記錄數(shù)據(jù)進行檢查和提醒。
(8)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)比對處理模塊:用戶上傳土工試驗成果,系統(tǒng)自動以表格或剖面圖的形式為用戶提供原始外業(yè)描述和土試成果的快速比對,減少巖土工程師內(nèi)業(yè)壓力,提高生產(chǎn)效率。
(9)管理型業(yè)務(wù)預(yù)警:平臺可針對外業(yè)管理型數(shù)據(jù)如空間位置以及時間等信息設(shè)置管理閾值,如外業(yè)記錄數(shù)據(jù)超過閾值應(yīng)對用戶進行相關(guān)信息的預(yù)警和提示。
(10)取樣二維碼快速排樣功能:取樣時系統(tǒng)自動生成打印土樣唯一身份標識二維碼,土工試驗室開樣時掃碼自動讀取該土樣基本信息及其需做相關(guān)試驗及成果,免除土工試驗排樣環(huán)節(jié),提高生產(chǎn)效率。
(11)多平臺支持:平臺APP 支持Android 和IOS 兩種版本,項目監(jiān)管隨手掌握。
(12)多種格式數(shù)據(jù)導(dǎo)出:平臺支持將外業(yè)數(shù)據(jù)無縫批量導(dǎo)出到理正/華寧等多種勘察軟件,可提供對單一項目的全部鉆孔進行影像資料批量選擇和分類導(dǎo)出功能,減少巖土工程師繁重的數(shù)據(jù)處理工作。
平臺以“互聯(lián)網(wǎng)+勘察”為理念,有效利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),構(gòu)建巖土工程勘察生產(chǎn)、監(jiān)管體系。實現(xiàn)巖土勘察全過程信息化,將信息化普及到野外數(shù)據(jù)采集、錄入、傳輸和共享、數(shù)據(jù)處理、歸檔等全過程,是勘察項目質(zhì)量與進度管理方式的一項創(chuàng)新。
平臺可實現(xiàn)外業(yè)數(shù)據(jù)采集信息化:利用安裝在移動設(shè)備(手機、PAD)上的APP,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙筆記錄模式,一步到位記錄外業(yè)鉆探記錄,并實現(xiàn)了記錄的標準化、規(guī)范化;實現(xiàn)勘察質(zhì)量信息化監(jiān)管:將行為監(jiān)管貫穿于勘察工程實施過程之中,除了能減少管理壓力,更重要的是可及時了解勘察施工情況,及時調(diào)整優(yōu)化勘察方案,避免因場地地質(zhì)變化大等原因后期多次進場補勘,加快勘察進度,縮短建設(shè)周期。