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原位测试中央控制方法及系统

阅读：927发布：2021-03-10

专利汇可以提供原位测试中央控制方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种原位测试中央控制方法，通过在现有原位测试采集仪基础上加载GPRS模块和GPS模块，由所述GPS模块自动收集卫星信号并采集勘探孔的地理坐标数据，由GPRS模块将经单片机处理芯片处理后的外业测试数据实时无线发送到客户服务器，方便室内实时监控外业测试数据，如发现异常，及时处理，从而根本上杜绝外业操作不规范和测试数据造假现象，确保外业施工质量和测试数据的真实性。本发明还公开了一种用于实现上述方法的原位测试中央控制方系统。，下面是原位测试中央控制方法及系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种原位测试中央控制方法，包括如下步骤：
启动原位测试采集仪，并输入采集信息，同时所述原位测试采集仪中的内置GPS模块自动收集卫星信号、采集勘探孔的地理坐标数据并将所述勘探孔的地理坐标数据传送到单片机处理芯片，所述采集信息包括工程名称、工程编号、勘探孔孔号和设计孔深；
启动客户服务器，当客户服务器开机后，所述原位测试采集仪中的内置GPRS模块通过无线方式自动搜索所述客户服务器的IP地址，并自动连接所述客户服务器；
进行原位测试工作：由原位测试探头传感器每深入岩土Xcm采集一次贯入阻力数据，同时记录对应的岩土深度数据，并将所采集的所述贯入阻力数据以及对应的岩土深度数据以模拟信号的方式传送到AD转换单元中，所述X值根据不同工程而设定，其范围为
8≤X≤12；
所述AD转换单元将所述模拟信号转换为数字信号，并将所述数字信号传送至所述单片机处理芯片进行处理；
外业测试数据经所述单片机处理芯片处理后，在所述原位测试采集仪自带的触摸式点阵显示屏上显示，同时由GPRS模块以数字信号的方式实时无线发送到客户服务器，所述外业测试数据包括所述采集信息数据、所述贯入阻力数据以及对应的岩土深度数据和所述勘探孔的地理坐标数据；
所述客户服务器实时接收到所述外业测试数据后，通过室内电脑显示屏实时显示；
室内控制模块实时检测所述外业测试数据，如发现错误，及时终止所述原位测试采集仪采集数据；同时室内设计人员通过所述室内电脑显示屏实时监控所述外业测试数据，如发现异常，及时联系外业操作人员。
2.如权利要求1所述的原位测试中央控制方法，其中，所述AD转换单元为多通道AD转换单元。
3.如权利要求1所述的原位测试中央控制方法，其中，所述外业测试数据经所述单片机处理芯片处理后，存储于所述原位测试采集仪自带的勘探孔信息测试数据储存卡。
4.如权利要求1所述的原位测试中央控制方法，其中，所述外业测试数据经所述单片机处理芯片处理后形成数据曲线，所述数据曲线在所述触摸式点阵显示屏上显示。
5.如权利要求4所述的原位测试中央控制方法，其中，所述客户服务器在接收所述外业测试数据的同时，还接收所述经单片机处理芯片处理后形成的数据曲线，所述外业测试数据及其数据曲线均在所述室内电脑显示屏上显示。
6.如权利要求1所述的原位测试中央控制方法，其中，所述原位测试探头传感器每深入岩土10cm采集一次贯入阻力数据。
7.如权利要求1所述的原位测试中央控制方法，其中，还包括回零监控步骤，所述回零监控步骤的过程如下：在所述GPRS模块连接所述客户服务器之后、进行所述原位测试工作之前设置回零距离；然后在原位测试探头到达预先设定的回零距离时进行回零操作，同时采集回零数据；再将所采集的所述回零数据以模拟信号的方式传送到所述AD转换单元中转换成数字信号，然后将所述回零数据传送到所述单片机处理芯片进行处理；所述回零数据经所述单片机处理芯片处理完毕由所述GPRS模块以数字信号的方式实时无线发送到客户服务器，并在所述室内电脑显示屏上实时显示；如果客户服务器上的回零判断模块检测到所述原位测试探杆到达回零距离后未进行回零操作，则自动终止所述原位测试采集仪工作，等到所述外业操作人员进行回零操作后才允许继续采集所述外业测试数据。
8.如权利要求7所述的原位测试中央控制方法，其中，所述回零数据经单片机处理芯片处理后存储于所述原位测试采集仪自带的勘探孔信息测试数据储存卡。
9.如权利要求7所述的原位测试中央控制方法，其中，所述经单片机处理芯片处理的回零数据通过所述触摸式点阵显示屏显示。
10.如权利要求1所述的原位测试中央控制方法，其中，还包括下护管监控报警步骤，所述下护管监控报警步骤是在进行所述原位测试工作过程中，所述原位测试探头贯入岩土深度大于30M时，由所述原位测试采集仪上的报警模块检测原位测试探杆是否下护管，如检测到未下护管则进行报警，并终止所述原位测试采集仪工作，等到所述外业操作人员拔出所述原位测试探杆并设置所述护管后，才允许继续采集所述外业测试数据。
11.一种原位测试中央控制系统，包括原位测试探头、原位测试采集仪、客户服务器和室内控制模块；其中：
所述原位测试探头上有原位测试探头传感器，用于采集岩土的贯入阻力数据，并将所述贯入阻力数据及其对应的岩土深度数据以模拟信号的方式传送给所述原位测试采集仪；
所述原位测试采集仪包括AD转换单元、单片机处理芯片、GPS模块、触摸式点阵显示屏和GPRS模块；所述GPS模块用于自动收集卫星信号、采集勘探孔的地理坐标数据，并将所述勘探孔的地理坐标数据传送给所述单片机处理芯片；所述AD转换单元用于接收所述模拟信号并将所述模拟信号转换成数字信号，然后将所述数字信号传送给所述单片机处理芯片；所述单片机处理芯片用于处理外业测试数据，其中所述外业测试数据包括所述贯入阻力数据以及对应的岩土深度数据、所述勘探孔的地理坐标数据和采集信息数据，所述采集信息数据包括工程名称、工程编号、勘探孔孔号和设计孔深；所述触摸式点阵显示屏用于显示所述经单片机处理芯片处理过的外业测试数据；所述GPRS模块用于将所述经单片机处理芯片处理过的外业测试数据以数字信号的方式传送给所述客户服务器；
所述客户服务器用于实时接收所述外业测试数据，在所述客户服务器上安装有室内电脑显示屏，所述室内电脑显示屏用于显示所述客户服务器接收到的外业测试数据；
所述室内控制模块运行于所述客户服务器上，用于实时检测所述客户服务器接收到的外业测试数据，如发现错误，及时控制所述原位测试采集仪停止工作。
12.如权利要求11所述的原位测试中央控制系统，其中，所述AD转换单元为多通道AD转换单元。
13.如权利要求11所述的原位测试中央控制系统，其中，所述原位测试采集仪还包括勘探孔信息测试数据储存卡，所述勘探孔信息测试数据储存卡用于存储所述经单片机处理芯片处理后的外业测试数据。
14.如权利要求11所述的原位测试中央控制系统，其中，所述单片机处理芯片还用于处理所述外业测试数据使其形成数据曲线，所述触摸式点阵显示屏还用于显示所述数据曲线。
15.如权利要求14所述的原位测试中央控制系统，其中，所述GPRS模块还用于将所述数据曲线传送给所述客户服务器，所述室内电脑显示屏还用于显示所述数据曲线。
16.如权利要求13所述的原位测试中央控制系统，其中，所述客户服务器上有回零监控模块，所述回零监控模块用于判断所述原位测试探杆到达预先设定的回零距离后是否进行回零操作，如果检测到未进行回零操作，则自动终止所述原位测试采集仪采集数据，等到外业操作人员进行回零操作后才允许继续采集所述外业测试数据。
17.如权利要求16所述的原位测试中央控制系统，其中，所述勘探孔信息测试数据储存卡还用于存储由所述回零操作产生并经所述单片机处理芯片处理后的回零数据。
18.如权利要求16所述的原位测试中央控制系统，其中，所述触摸式点阵显示屏还用于显示由所述回零操作产生并经所述单片机处理芯片处理后的回零数据。
19.如权利要求11所述的原位测试中央控制系统，其中，所述原位测试采集仪上设有报警模块，所述报警模块用于当所述原位测试探头传感器贯入岩土深度大于30M时，检测原位测试探杆是否已下护管，如果检测到未下护管，则进行报警，并终止所述原位测试采集仪采集数据，等到外业操作人员拔出所述原位测试探杆并设置所述护管后，才允许继续采集所述外业测试数据。

说明书全文

原位测试中央控制方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及原位测试的方法及系统，尤其涉及一种原位测试中央控制方法及系统。

背景技术

[0002] 在岩土工程勘察中，原位测试是重要勘察方法，目前的原位测试在外业操作中，由于缺乏现场实时监控，常常出现操作不规范现象，导致测试数据失真，甚至有修改、伪造数据的情况存在，外业施工难以控制，从而导致勘察质量低下，严重时可能会发生质量事故。

发明内容

[0003] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能在室内实时接收并处理外业测试数据的原位测试中央控制方法及系统。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供了一种原位测试中央控制方法，包括如下步骤：

[0005] 启动原位测试采集仪，并输入采集信息，同时所述原位测试采集仪中的内置GPS模块自动收集卫星信号、采集勘探孔的地理坐标数据并将所述勘探孔的地理坐标数据传送到单片机处理芯片，所述采集信息包括工程名称、工程编号、勘探孔孔号和设计孔深；

[0006] 启动客户服务器，当客户服务器开机后，所述原位测试采集仪中的内置GPRS模块通过无线方式自动搜索所述客户服务器的IP地址，并自动连接所述客户服务器；

[0007] 进行原位测试工作：由原位测试探头传感器每深入岩土Xcm采集一次贯入阻力数据，同时记录对应的岩土深度数据，并将所采集的所述贯入阻力数据以及对应的岩土深度数据以模拟信号的方式传送到AD转换单元中，所述X值根据不同工程而设定，其范围为8≤X≤12；

[0008] 所述AD转换单元将所述模拟信号转换为数字信号，并将所述数字信号传送至所述单片机处理芯片进行处理；

[0009] 外业测试数据经所述单片机处理芯片处理后，在所述原位测试采集仪自带的触摸式点阵显示屏上显示，同时由GPRS模块以数字信号的方式实时无线发送到客户服务器，所述外业测试数据包括所述采集信息数据、所述贯入阻力数据以及对应的岩土深度数据和所述勘探孔的地理坐标数据；

[0010] 所述客户服务器实时接收到所述外业测试数据后，通过室内电脑显示屏实时显示；

[0011] 室内控制模块实时检测所述外业测试数据，如发现错误，及时终止所述原位测试采集仪采集数据；同时室内设计人员通过所述室内电脑显示屏实时监控所述外业测试数据，如发现异常，及时联系外业操作人员。

[0012] 上述技术方案中，所述AD转换单元为多通道AD转换单元。

[0013] 上述技术方案中，所述外业测试数据经所述单片机处理芯片处理后，存储于所述原位测试采集仪自带的勘探孔信息测试数据储存卡。

[0014] 上述技术方案中，所述外业测试数据经所述单片机处理芯片处理后形成数据曲线，所述数据曲线在所述触摸式点阵显示屏上显示。

[0015] 上述技术方案中，所述客户服务器在接收所述外业测试数据的同时，还接收所述经单片机处理芯片处理后形成的数据曲线，所述外业测试数据及其数据曲线均在所述室内电脑显示屏上显示。

[0016] 上述技术方案中，所述原位测试探头传感器每深入岩土10cm采集一次贯入阻力数据。

[0017] 上述技术方案中，还包括回零监控步骤，所述回零监控的过程如下：在所述GPRS模块连接所述客户服务器之后、进行所述原位测试工作之前设置回零距离；然后在原位测试探杆到达预先设定的回零距离时进行回零操作，同时采集回零数据；再将所采集的所述回零数据以模拟信号的方式传送到所述AD转换单元中转换成数字信号，然后将所述回零数据传送到所述单片机处理芯片进行处理；处理完毕由GPRS所述模块以数字信号的方式实时无线发送到客户服务器，并在所述室内电脑显示屏上实时显示；如果客户服务器上的回零判断模块检测到所述原位测试探头到达回零距离后未进行回零操作，则自动终止所述原位测试采集仪工作，等到所述外业操作人员进行正常回零操作后才允许继续采集所述外业测试数据。

[0018] 上述技术方案中，所述回零数据经单片机处理芯片处理后存储于所述原位测试采集仪自带的勘探孔信息测试数据储存卡。

[0019] 上述技术方案中，所述经单片机处理芯片处理的回零数据通过所述触摸式点阵显示屏显示。

[0020] 上述技术方案中，还包括下护管监控报警步骤，所述下护管监控报警步骤是在进行所述原位测试工作过程中，所述原位测试探头贯入岩土深度大于30M时，由所述原位测试采集仪上的报警模块检测原位测试探杆是否下护管，如检测到未下护管则进行报警，并终止所述原位测试采集仪工作，等到所述外业操作人员拔出所述原位测试探杆并设置所述护管后，才允许继续采集所述外业测试数据。

[0021] 本发明还提供了一种原位测试中央控制系统，包括原位测试探头、原位测试采集仪、客户服务器和室内控制模块；其中：

[0022] 所述原位测试探头上有原位测试探头传感器，用于采集岩土的贯入阻力数据，并将所述贯入阻力数据及其对应的岩土深度数据以模拟信号的方式传送给所述原位测试采集仪；

[0023] 所述原位测试采集仪包括AD转换单元、单片机处理芯片、GPS模块、触摸式点阵显示屏和GPRS模块；所述GPS模块用于自动收集卫星信号、采集勘探孔的地理坐标数据，并将所述勘探孔的地理坐标数据传送给所述单片机处理芯片；所述AD转换单元用于接收所述模拟信号并将所述模拟信号转换成数字信号，然后将所述数字信号传送给所述单片机处理芯片；所述单片机处理芯片用于处理外业测试数据，其中所述外业测试数据包括所述贯入阻力数据以及对应的岩土深度数据、所述勘探孔的地理坐标数据和采集信息数据，所述采集信息数据包括工程名称、工程编号、勘探孔孔号和设计孔深；所述触摸式点阵显示屏用于显示所述经单片机处理芯片处理过的外业测试数据；所述GPRS模块用于将经所述单片机处理芯片处理过的外业测试数据以数字信号的方式传送给所述客户服务器；

[0024] 所述客户服务器用于实时接收所述外业测试数据，所述客户服务器上安装有室内电脑显示屏，用于显示所述客户服务器接收到的外业测试数据；

[0025] 所述室内控制模块运行于所述客户服务器上，用于实时检测所述客户服务器接收到的外业测试数据，如发现错误，及时控制所述原位测试采集仪停止工作。

[0026] 上述技术方案中，所述AD转换单元为多通道AD转换单元。

[0027] 上述技术方案中，所述原位测试采集仪还包括勘探孔信息测试数据储存卡，所述勘探孔信息测试数据储存卡用于存储所述经单片机处理芯片处理后的外业测试数据。

[0028] 上述技术方案中，所述单片机处理芯片还用于处理所述外业测试数据使其形成数据曲线，所述触摸式点阵显示屏还用于显示所述数据曲线。

[0029] 上述技术方案中，所述GPRS模块还用于将所述数据曲线传送给所述客户服务器，所述室内电脑显示屏还用于显示所述数据曲线。

[0030] 上述技术方案中，所述客户服务器上有回零监控模块，所述回零监控模块用于判断所述原位测试探杆到达预先设定的回零距离后是否进行回零操作，如果检测到未进行回零操作，则自动终止所述原位测试采集仪采集数据，等到外业操作人员进行正常回零操作后才允许继续采集所述外业测试数据。

[0031] 上述技术方案中，所述勘探孔信息测试数据储存卡还用于存储由所述回零操作产生并经所述单片机处理芯片处理后的回零数据。

[0032] 上述技术方案中，所述触摸式点阵显示屏还用于显示由所述回零操作产生并经所述单片机处理芯片处理后的回零数据。

[0033] 上述技术方案中，所述原位测试采集仪上设有报警模块，所述报警模块用于当所述原位测试探头传感器贯入岩土深度大于30M时，检测原位测试探杆是否已下护管，如果检测到未下护管，则进行报警，并终止所述原位测试采集仪采集数据，等到外业操作人员拔出所述原位测试探杆并设置所述护管后，才允许继续采集所述外业测试数据。

[0034] 本发明利用GPS采集勘探孔的地理坐标数据、通过GPRS实时向客户服务器传送外业测试数据，实现了室内对外业采集数据进行实时动态监控，因此从根本上杜绝外业操作不规范和测试数据造假现象，确保外业施工质量和测试数据的真实性。

[0035] 以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

[0036] 图1是本发明一个较佳实施例的工作流程图。

具体实施方式

[0037] 如图1所示，本发明公开了一种原位测试中央控制方法，其包括如下步骤：

[0038] 启动原位测试采集仪，并输入工程名称、工程编号、勘探孔孔号和设计孔深等采集信息，同时原位测试采集仪中的内置GPS模块自动收集卫星信号、采集勘探孔的地理坐标数据并将所采集的勘探孔地理坐标数据传送到单片机处理芯片，由GPS模块对勘探孔的地理坐标进行定位可防止外业操作人员篡改、编造该数据。

[0039] 然后启动客户服务器，当客户服务器开机后，所述原位测试采集仪中的内置GPRS模块通过无线方式自动搜索所述客户服务器的IP地址，当所述GPRS模块搜索到所述IP地址后自动连接所述客户服务器。

[0040] 设置回零距离，其中回零是指岩土工程勘察过程中，在进行原位测试时，规范要求原位测试探杆贯入一定深度后，须提原位测试探杆6～10cm，以检测原位测试探头是否正常；一般对于贯入阻力较大的土层需要2～3m回零一次，即设置回零距离2～3m，而对于软土其回零距离可以大一些，例如10m。

[0041] 完成上述步骤后开始进行原位测试工作：将原位测试探头贯入岩土，所述原位测试探头每深入岩土10cm，探头上的传感器采集一次贯入阻力数据，并记录对应的岩土深度数据，当原位测试探杆到达预先设置的回零距离后进行回零操作，并记录回零数据，同时将所采集的所述贯入阻力数据以及对应的岩土深度数据和所述回零数据以模拟信号的方式传送到多通道AD转换单元中；当所述原位测试探头贯入岩土深度大于30M时，由所述原位测试采集仪上的报警模块检测原位测试探杆是否下护管，如检测到未下护管则进行报警，并终止所述原位测试采集仪工作，等到外业操作人员拔出所述原位测试探杆并设置所述护管后，才允许继续采集所述外业测试数据，其中外业测试数据即所述贯入阻力数据以及对应的岩土深度数据、所述勘探孔的地理坐标数据、所述回零数据和所述采集信息数据。

[0042] 在原位测试工作过程中，所述多通道AD转换单元将所述模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号传送至所述单片机处理芯片进行处理。

[0043] 所述外业测试数据经所述单片机处理芯片处理后形成数据曲线，所述经单片机处理芯片处理后的外业测试数据存储于所述原位测试采集仪自带的勘探孔信息测试数据储存卡，所述经单片机处理芯片处理后的外业测试数据及其数据曲线在所述原位测试采集仪自带的触摸式点阵显示屏上显示，以方便外业操作人员读取，同时通过GPRS模块以数字信号的方式实时无线发送到客户服务器，以实现室内实时接收并处理外业测试数据；

[0044] 所述客户服务器实时接收到所述外业测试数据及其数据曲线后，通过室内电脑显示屏实时显示；同时室内控制模块实时检测所述外业测试数据，如发现错误，及时终止所述原位测试采集仪采集数据；如果客户服务器上的回零判断模块检测到所述原位测试探杆到达回零距离后未按要求进行回零操作，则自动终止所述原位测试采集仪工作，等到所述外业操作人员进行正常回零操作后才允许继续采集所述外业测试数据。上述为通过程序进行自动监控，而室内设计人员也可通过所述室内电脑显示屏实时监控所述外业测试数据，如发现异常，及时联系外业操作人员。

[0045] 本发明还公开了一种用于实现上述方法的原位测试中央控制系统，包括原位测试探头、原位测试采集仪、客户服务器和室内控制模块；其中：

[0046] 所述原位测试探头上有原位测试探头传感器，用于采集岩土的贯入阻力数据，并将所述贯入阻力数据及其对应的岩土深度数据以模拟信号的方式传送给所述原位测试采集仪；

[0047] 所述原位测试采集仪包括多通道AD转换单元、单片机处理芯片、GPS模块、触摸式点阵显示屏、GPRS模块、勘探孔信息测试数据储存卡和报警模块；所述GPS模块用于自动收集卫星信号、采集勘探孔的地理坐标数据，并将所述勘探孔的地理坐标数据传送给所述单片机处理芯片，由GPS模块对勘探孔的地理坐标进行定位可防止外业操作人员篡改、编造该数据；所述AD转换单元用于接收所述模拟信号并将所述模拟信号转换成数字信号，然后将所述数字信号传送给所述单片机处理芯片；所述单片机处理芯片用于处理外业测试数据并使其形成数据曲线，其中所述外业测试数据包括所述贯入阻力数据以及对应的岩土深度数据、所述勘探孔的地理坐标数据和工程名称、工程编号、勘探孔孔号和设计孔深等采集信息数据；所述触摸式点阵显示屏与所述单片机处理芯片相连接，用于显示所述经单片机处理芯片处理过的外业测试数据及其数据曲线；所述GPRS模块用于将经所述单片机处理芯片处理过的外业测试数据及其数据曲线以数字信号的方式传送给所述客户服务器；所述勘探孔信息测试数据储存卡与所述单片机处理芯片相连接，用于存储所述经单片机处理芯片处理后的外业测试数据；所述报警模块用于当所述原位测试探头传感器贯入岩土深度大于30M时，检测原位测试探杆是否已下护管，如果检测到未下护管，则进行报警，并终止所述原位测试采集仪采集数据，等到外业操作人员拔出所述原位测试探杆并设置所述护管后，才允许继续采集所述外业测试数据。

[0048] 所述客户服务器用于实时接收所述外业测试数据及其数据曲线，在所述客户服务器上还安装有室内电脑显示屏和回零监控模块，所述室内电脑显示屏用于显示所述客户服务器接收到的外业测试数据及其数据曲线，所述回零监控模块用于判断所述原位测试探头到达预先设定的回零距离后是否按要求进行回零操作，如果检测到没有按要求进行回零操作，则自动终止所述原位测试采集仪采集数据，等到外业操作人员进行正常回零操作后才允许继续采集所述外业测试数据，上述回零操作会产生回零数据并由单片机处理芯片进行处理，然后存储在所述勘探孔信息测试数据储存卡上，同时还在触摸式点阵显示屏上显示；

[0049] 所述室内控制模块运行于所述客户服务器上，用于实时检测所述客户服务器接收到的外业测试数据，如发现错误，及时控制所述原位测试采集仪停止工作。室内设计人员也可通过所述室内电脑显示屏实时监控所述外业测试数据，如发现异常，及时联系外业操作人员，实现室内实时接收并处理外业测试数据，从而根本上杜绝外业操作不规范和测试数据造假现象，确保外业施工质量和测试数据的真实性。

[0050] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

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