CN105183811A - 一种勘探钻孔编录的信息化数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种勘探钻孔编录的信息化数据采集方法和系统，基于移动终端技术实现勘探钻孔编录的数据采集标准化、无纸化、信息化；能够极大地提高勘探钻孔编录数据采集的效率和质量；数据采集后可直接转化为内业成果，简化内外业成果的转换流程，提高工程地质内业工作效率；采集的数据实现标准化，利于工程地质数据的统计分析和工程决策。系统包括：钻孔数据记录模块，数据输入接口模块，数据管理模块，地质字典模块，所述钻孔数据记录模块、所述数据输入接口模块、所述数据管理模块和所述地质字典模块均承载于移动手持智能设备终端上。

Description

一种勘探钻孔编录的信息化数据采集系统

技术领域

本发明属于工程地质领域，涉及地质信息处理技术领域，尤其涉及一种勘探钻孔编录的信息化数据采集系统。主要应用于水电、水利、岩土、公路、铁路、石油、海洋等行业的工程地质勘察领域。

背景技术

钻孔勘探是工程地质勘察最常用的勘探手段，尤其是水电、水利、岩土、公路、铁路等行业的工程地质勘察。勘探钻孔的编录工作是地质工程师的主要工作之一，目前该项工作的信息化水平相对较落后，数据采集基本上都是用传统的纸质媒介记录数据，内业整理过程再把纸质媒介记录的数据重新输入到电脑。

传统的勘探钻孔数据采集方式，外业和内业的工作效率和质量均有待提高。外业数据采集过程，由于采用纸质媒介记录，数据记录的效率低下，同时由于无法实现数据采集的标准化，地质数据的描述和记录因人而异、千差万别，采集数据不利于统计分析；内业的数据整理过程，需要将纸质媒介记录的数据重复输入电脑，增加了地质工程师的内业工作量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种勘探钻孔编录的信息化数据采集方法和系统，基于移动终端技术实现勘探钻孔编录的数据采集标准化、无纸化、信息化；能够极大地提高勘探钻孔编录数据采集的效率和质量；数据采集后可直接转化为内业成果，简化内外业成果的转换流程，提高工程地质内业工作效率；采集的数据实现标准化，利于工程地质数据的统计分析和工程决策，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种勘探钻孔编录的信息化数据采集系统，包括：

钻孔数据记录模块，用于现场采集和/或现场记录勘探钻孔编录数据；

数据输入接口模块，用于实现数据输入功能，通过快捷输入方式实现快速输入；

数据管理模块，用于实现系统数据管理功能，所述数据管理包括数据库管理、数据同步、数据安全处理和数据接口功能；

地质字典模块，用于对勘探钻孔编录数据采集中的工程地质专业数据建立字典文件；

所述钻孔数据记录模块、所述数据输入接口模块、所述数据管理模块和所述地质字典模块均承载于移动手持智能设备终端上；

所述勘探钻孔编录数据包括：工程信息数据、钻孔概况信息数据、钻孔结构数据、回水颜色数据、地层岩性数据、RQD及采取率数据、风化程度数据、卸荷数据、地质构造数据、水文地质数据、现场试验数据和岩性照片数据。

优选的，所述移动手持智能设备终端包括平板电脑和智能手机。

优选的，所述数据接口模块，包括：

数字虚拟键盘模块，用于可快速输入采集数据，通过所述数字虚拟键盘模块扩大数据输入界面窗口的有效输入面积；

语音识别输入模块，用于通过语音识别的方式输入勘探钻孔采集的地质数据，所述语音识别输入模块还通过勘探钻孔数据采集常用识别字典，提高语音输入有效识别率；

地质字典选择模块，用于通过地质字典实现标准化的选择项输入数据，提高现场数据采集的工作效率，使数据输入标准化。

优选的，所述数据管理模块包括：数据库管理模块、数据同步模块、数据安全模块、数据接口模块；

其中，所述数据库管理模块用于对存储有采集到的数据的数据库进行管理，还用于不同移动手持智能设备终端的协同数据采集收录；数据同步模块用于移动终端数据库与服务器端数据库的数据同步；数据安全模块用于数据的安全管理；所述安全管理包括：数据自动备份、手动备份、云端备份和数据恢复；数据接口模块用于采集数据和与外部模块通讯和交换数据，通过定义标准数据接口的XML格式文件，实现数据交换。

优选的，所述数据安全模块用于针对移动手持智能设备终端内存储的数据进行自动备份和手动备份，还用于对所述数据进行云端自动备份和云端手动备份；还用于在移动手持智能设备终端数据库损坏时，准确恢复所述数据库中的数据，所述云端自动备份和云端手动备份均对所述数据进行了有效加密，保证了数据安全。

优选的，所述地质字典模块包括：基础地质字典库模块、字典动态维护模块和字典同步模块；

其中，所述基础地质字典库模块用于根据勘探钻孔编录所涉及的数据字段，依据现行规程规范构建勘探钻孔编录的基础地质字典库；所述字典动态维护模块用于动态更新所述地质字典库，保证所述地质字典库的实时有效性；字典同步模块用于所述地质字典库与外部数据采集系统的字典同步，以保证相同记录字段在不同数据采集环境中具有统一的数据记录标准。

优选的，所述基础地质字典库中的部分字典能够根据工程项目特点进行自定义，以保证地质字典的广泛适用性。

本发明的有益效果是：

本发明的勘探钻孔编录的信息化数据采集系统能够极大的提高勘探钻孔编录数据采集的效率和质量；数据采集后可直接转化为内业成果，简化内外业成果的转换流程，提高工程地质内业工作效率；系统采集的数据实现标准化，利于工程地质数据的统计分析和工程决策。

附图说明

图1是本发明具体实施例的技术体系结构示意图；

图2是本发明中的数据输入接口模块在具体实施例中的界面示意图；

图3是本发明中的数据管理模块在具体实施例中的界面示意图；

图4是本发明中的地质字典模块在具体实施例中的界面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种勘探钻孔编录的信息化数据采集系统，系统基于移动终端技术实现勘探钻孔编录的数据采集标准化、无纸化、信息化。系统能够极大地提高勘探钻孔编录数据采集的效率和质量；数据采集后可直接转化为内业成果，简化内外业成果的转换流程，提高工程地质内业工作效率；系统采集的数据实现标准化，利于工程地质数据的统计分析和工程决策。如图1所示，本发明包括以下模块：

钻孔数据记录模块A，用于实现勘探钻孔编录数据的现场采集或记录功能；

数据输入接口模块B，用于实现数据输入接口功能，通过快捷输入方式提高数据采集效率；

数据管理模块C，用于实现系统数据管理功能，包含数据库管理、数据同步、数据安全和数据接口功能；

地质字典模块D，对勘探钻孔编录数据采集中的工程地质专业数据建立字典文件。

本系统综合应用了信息化技术、移动通讯技术、移动终端技术、数据库技术，系统硬件环境采用平板电脑和/或智能手机，硬件操系统平台采用Android和/或Windows两个平台。

所述钻孔数据记录模块具体包含的数据记录内容包括：工程信息、钻孔概况信息、钻孔结构、回水颜色、地层岩性、RQD及采取率、风化卸荷、地质构造、水文地质、现场试验、岩性照片等，每项数据采集内容均有对应的可视化数据记录界面。

所述数据输入接口模块B包括：数字模拟键盘B-1、语音识别输入B-2、地质字典选择B-3三项子模块，各项子模块具有以下特点：

数字模拟键盘B-1通过定制适应于勘探钻孔数据采集的数字小键盘，可快速输入采集数据，同时扩大数据输入界面窗口的有效输入面积；

语音识别输入B-2实现通过语音识别的方式输入勘探钻孔采集的地质数据，通过定制勘探钻孔数据采集常用识别字典，提高语音输入有效识别率。

地质字典选择B-3通过地质字典实现标准化的选择项输入，极大地提高现场数据采集的工作效率，同时数据的标准化对后续数据统计分析工作效率和准确率都有较大的提高。

所述数据管理模块C包括：数据库管理C-1、数据同步C-2、数据安全C-3、数据接口C-4四项子模块。其中数据库管理C-1子模块实现对采集数据移动终端的数据库管理功能，该子模块不仅实现单一移动终端的数据库管理，还能够实现不同移动终端的协同数据采集；数据同步C-2子模块实现移动终端数据库与服务器端数据库同步的功能；数据安全C-3实现数据的安全管理功能，具备数据自动备份、手动备份、云端备份、数据恢复等功能；数据接口C-4实现采集数据与外部其它系统的接口功能，通过定义标准数据接口的XML(可扩展标记语言)格式文件，实现数据交换功能。

所述数据安全C-3模块在实现移动终端的数据自动备份、手动备份基础上，实现了数据的云端自动备份和云端手动备份功能，数据云端备份功能保证在移动设备终端损坏的情况下能准确恢复采集数据，同时云端备份对数据进行了有效加密，保证了数据安全。

所述地质字典模块D包括：基础地质字典库D-1、字典动态维护D-2和字典同步D-3三个子模块。其中，基础地质字典库D-1子模块根据勘探钻孔编录可能涉及的数据字段，依据现行规程规范构建勘探钻孔编录的基础地质字典库；字典动态维护D-2子模块实现对地质字典库的动态更新功能，保证地质字典库的实时有效性，部分地质字典可根据工程项目特点进行自定义，保证地质字典的广泛适用性；字典同步D-3子模块实现地质字典库与其它数据采集系统的同步，保证相同记录字段在不同数据采集环境中具有统一的数据记录标准。

以下结合图1对本发明技术方案进行详细说明。

本实施例系统软件硬件环境采用平板电脑和智能手机，操作系统平台采用Android和Windows两个平台。

如图1所示，本发明的勘探平洞钻孔的信息化数据采集系统，包括钻孔数据记录模块A、数据输入接口模块B、数据管理模块C、地质字典模块D四个功能模块，各功能模块实施方式如下：

1、钻孔数据记录模块A：

用于实现勘探钻孔编录数据的现场采集或记录功能，数据记录模块采用可视化界面，通过数据输入接口模块B设计的数据输入方式采集现场编录数据，采集数据存储于移动终端数据库。

数据记录的内容包括：工程信息、钻孔概况信息、钻孔结构、回水颜色、地层岩性、RQD及采取率、风化卸荷、地质构造、水文地质、现场试验、岩性照片等。

2、数据输入接口模块B：

用于实现数据输入接口功能，通过快捷输入方式提高数据采集效率。所述数据输入接口模块B包括数字模拟键盘B-1、语音识别输入B-2、地质字典选择B-3三项子功能模块。

数字模拟键盘B-1通过定制适应于勘探钻孔数据采集的数字小键盘，可快速输入采集数据，同时扩大数据输入界面窗口的有效输入面积。附图2左侧示意图为通过数字模拟键盘进行数据输入的界面示意图。

语音识别输入B-2实现通过语音识别的方式语音输入勘探钻孔采集的地质数据，通过定制勘探钻孔数据采集常用识别字典，提高语音输入有效识别率。

地质字典选择B-3通过地质字典实现标准化的选择项输入，极大的提高现场数据采集的工作效率，同时数据的标准化对后续数据统计分析工作效率和准确率都有较大的提高。附图2右侧示意图为本实施例中通过地质字典选择项进行采集数据输入的界面示意图。

3、数据管理模块C：

用于实现系统数据管理，包括数据库管理C-1、数据同步C-2、数据安全C-3、数据接口C-4四项子模块。

数据库管理C-1子模块实现对采集数据移动终端的数据库管理功能；该子模块不仅实现单个移动端的数据库管理，还可实现不同移动终端的协同数据采集；移动终端数据库中存储的采集数据与设备编号关联，通过设备编号区别不同终端的存储数据，从而可实现多设备协同采集数据。

数据同步C-2子模块实现移动终端数据库与服务器端数据库同步的功能；通过数据同步功能，实现勘探钻孔编录采集的数据快速传递到工程地质数据库服务器，简化外业和内业数据转换的流程，提高工程地质勘察工作总体的工作效率。

数据安全C-3实现数据的安全管理功能，具备数据自动备份、手动备份、云端备份、数据恢复等功能；通过设置数据自动备份时间、备份周期，系统实现数据的自动备份功能；用户根据实际需要，随时可进行数据的手动备份；系统可选择任何备份恢复数据；数据的云端自动备份和手动备份功能保证在移动设备终端损坏的情况下能准确恢复采集数据，同时云端备份对数据进行了有效加密，保证了数据安全。附图3为数据安全C-3子模块在本实施例中的界面示意图。

数据接口C-4实现了采集数据与外部其它系统的数据接口功能，通过定义标准数据接口的XML(可扩展标记语言)格式文件，实现数据交换功能。标准化的数据接口定义，可将本系统采集的数据传递至任何其它工程地质数据管理及分析系统，提高了本系统的适用范围和应用前景。

4、地质字典模块D：

实现对勘探钻孔编录数据采集中的工程地质专业数据建立字典文件，包含基础地质字典库D-1、字典动态维护D-2、字典同步D-3三个子模块。

基础地质字典库D-1子模块根据勘探钻孔编录可能涉及的数据字段，依据现行规程规范构建勘探钻孔编录的基础地质字典库。基础字典库的建库依据主要是本系统数据采集包含的具体内容及各项内容在现行规程规范中的相关规定；对于规程规范中强制规定的采集内容，严格按照规程规范建立地质字典；对于规范仅定义记录规则的采集内容，系统对常用记录字段建立字典，用户根据行业特点或工程项目特点进行添加或更新。

字典动态维护D-2子模块实现对地质字典库的动态更新功能，保证地质字典库的实时有效性。由于部分地质字典很难覆盖工程地质各行业的需求，用户可根据行业特点进行自定义，保证地质字典的广泛适用性。附图4为在本实施例中地质字典动态维护的界面示意图。

字典同步D-3子模块实现地质字典库与外部数据采集系统中的字典同步，保证相同记录字段在不同数据采集环境中具有统一的数据记录标准。同一个移动终端可能运行多个地质外业数据采集系统，系统之间存在相同的数据采集字段，为保证相同工程项目地质字典的统一和数据采集的一致性，需要实现系统之间的地质字典同步功能。本系统综合考虑工程地质专业人员的实际需求，对字典内容的更新和维护可实时传递到其它系统。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本发明的勘探钻孔编录的信息化数据采集系统能够极大地提高勘探钻孔编录数据采集的效率和质量；数据采集后可直接转化为内业成果，简化内外业成果的转换流程，提高工程地质内业工作效率；系统采集的数据实现标准化，利于工程地质数据的统计分析和工程决策。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种勘探钻孔编录的信息化数据采集系统，其特征在于，包括：

钻孔数据记录模块，用于现场采集和/或现场记录勘探钻孔编录数据；

数据输入接口模块，用于实现数据输入功能，通过快捷输入方式实现快速输入；

数据管理模块，用于实现系统数据管理功能，所述数据管理包括数据库管理、数据同步、数据安全处理和数据接口功能；

地质字典模块，用于对勘探钻孔编录数据采集中的工程地质专业数据建立字典文件；

所述钻孔数据记录模块、所述数据输入接口模块、所述数据管理模块和所述地质字典模块均承载于移动手持智能设备终端上；

所述勘探钻孔编录数据包括：工程信息数据、钻孔概况信息数据、钻孔结构数据、回水颜色数据、地层岩性数据、RQD及采取率数据、风化程度数据、卸荷数据、地质构造数据、水文地质数据、现场试验数据和岩性照片数据。

2.根据权利要求1所述的勘探钻孔编录的信息化数据采集系统，其特征在于，所述移动手持智能设备终端包括平板电脑和智能手机。

3.根据权利要求1所述的勘探钻孔编录的信息化数据采集系统，其特征在于，所述数据接口模块，包括：

数字虚拟键盘模块，用于可快速输入采集数据，通过所述数字虚拟键盘模块扩大数据输入界面窗口的有效输入面积；

语音识别输入模块，用于通过语音识别的方式输入勘探钻孔采集的地质数据，所述语音识别输入模块还通过勘探钻孔数据采集常用识别字典，提高语音输入有效识别率；

地质字典选择模块，用于通过地质字典实现标准化的选择项输入数据，提高现场数据采集的工作效率，使数据输入标准化。

4.根据权利要求1所述的勘探钻孔编录的信息化数据采集系统，其特征在于，所述数据管理模块包括：数据库管理模块、数据同步模块、数据安全模块、数据接口模块；

其中，所述数据库管理模块用于对存储有采集到的数据的数据库进行管理，还用于不同移动手持智能设备终端的协同数据采集收录；数据同步模块用于移动终端数据库与服务器端数据库的数据同步；数据安全模块用于数据的安全管理；所述安全管理包括：数据自动备份、手动备份、云端备份和数据恢复；数据接口模块用于采集数据和与外部模块通讯和交换数据，通过定义标准数据接口的XML格式文件，实现数据交换。

5.根据权利要求4所述的勘探钻孔编录的信息化数据采集系统，其特征在于，所述数据安全模块用于针对移动手持智能设备终端内存储的数据进行自动备份和手动备份，还用于对所述数据进行云端自动备份和云端手动备份；还用于在移动手持智能设备终端数据库损坏时，准确恢复所述数据库中的数据，所述云端自动备份和云端手动备份均对所述数据进行了有效加密，保证了数据安全。

6.根据权利要求1所述的勘探钻孔编录的信息化数据采集系统，其特征在于，所述地质字典模块包括：基础地质字典库模块、字典动态维护模块和字典同步模块；

其中，所述基础地质字典库模块用于根据勘探钻孔编录所涉及的数据字段，依据现行规程规范构建勘探钻孔编录的基础地质字典库；所述字典动态维护模块用于动态更新所述地质字典库，保证所述地质字典库的实时有效性；字典同步模块用于所述地质字典库与外部数据采集系统的字典同步，以保证相同记录字段在不同数据采集环境中具有统一的数据记录标准。

7.根据权利要求6所述的勘探钻孔编录的信息化数据采集系统，其特征在于，所述基础地质字典库中的部分字典能够根据工程项目特点进行自定义，以保证地质字典的广泛适用性。