CN108174145A - 钻孔地质编录远程复核系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钻孔地质编录远程复核系统及方法，所述系统包括设置于工程现场的前方采集子系统、设置于企业后方机房内的音视频与业务数据处理子系统和设置于企业后方办公室内的后方复核子系统；前方采集子系统包括岩芯箱、摄像头、前方视频会议终端、平板电脑、打印机、路由器；音视频与业务数据处理子系统包括：视频会议MCU和业务数据库；后方复核子系统包括后方视频会议终端、液晶电视、麦克风、音箱和用于控制摄像头旋转、读取二维码和记录复核意见的计算机。本发明使复核人员可以在后方对工程现场钻孔的地质编录进行远程复核，实现了一名复核人员同时开展多个项目现场的复核工作，减轻了外业人员的工作量，提升了复核效率。

Description

钻孔地质编录远程复核系统及方法
技术领域
本发明涉及水文、工程、采矿的地质勘探技术领域，具体地指一种钻孔地质编录复核系统及方法。
背景技术
随着地质勘探与信息技术的深入融合，地质专业人员可借助信息化手段，将现场采集到的地质点、断层点、水文点、钻孔、裂隙等地质信息存储到计算机或移动智能终端设备中，相比以前纸质记录的方式，提高了数据利用和共享的效率，减轻了内业人员资料处理的工作量。但是依靠目前的信息系统，前后方地质专业人员尚不能进行有效的工作协同，后方技术人员不能为前方提供有效的技术支撑，前方外业人员的工作效率未明显提高。
目前钻孔地质编录数据虽然可以通过信息化手段上传，但是编录的复核还是由专人在现场进行。而电站等大型工程的地质工作多在偏远地区且对工作成果质量要求高，地质编录现场复核增加了对外业人员的数量要求，从而提高了项目成本，且不能及时有效利用后方专家的专长提高勘探成果质量。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种钻孔地质编录远程复核系统及方法，使编录复合人员不必亲赴现场，在后方即可开展多个前方工地的钻孔地质编录复核工作，并在必要时能与后方专家展开远程会商，解决地质编录中的疑难问题。
为实现上述目的，本发明所设计的钻孔地质编录远程复核系统，其特殊之处在于，包括设置于工程现场的前方采集子系统、设置于企业后方机房内的音视频与业务数据处理子系统和设置于企业后方办公室内的后方复核子系统；
所述前方采集子系统包括：岩芯箱、摄像头、前方视频会议终端、蓝牙耳麦、平板电脑、打印机、3/4G路由器，所述岩芯箱上设置有二维码识别区，所述摄像头用于在后方复核子系统的控制下采集岩芯标本的形态图像和二维码识别区内的二维码，所述平板电脑用于输入地质编录信息，并生成岩芯相关信息的二维码，控制打印机打印出二维码，所述蓝牙耳麦用于前方地质员与后方的语音交流，所述3/4G路由器用于将视频会议终端和平板电脑通过互联网与音视频与业务数据处理子系统连接；
所述音视频与业务数据处理子系统包括：视频会议MCU和业务数据库，所述视频会议MCU用于完成音视频码流的转发和交换，建立后方与前方一个或多个工程现场的音视频连接，所述业务数据库用于存储现场填报的编录数据，所述音视频与业务数据处理子系统通过企业互联网接口与互联网相连；
所述后方复核子系统包括：后方视频会议终端、液晶电视、麦克风、音箱和用于读取岩芯箱的二维码信息、调取编录信息并上传复核意见的计算机，所述后方视频会议终端和计算机与业务数据处理子系统连接，所述后方视频会议终端远程控制前方采集子系统的摄像头旋转，以采集岩芯标本的形态图像。
进一步地，还包括专家会商子系统，所述专家会商子系统包括安装有视频会议应用程序的智能终端，所述智能终端通过移动互联网连接音视频与业务数据处理子系统。
更进一步地，所述二维码信息包含岩芯箱编号、钻孔位置坐标、起止深度、取芯时间、钻机编号。所述输入的地质编录信息包括钻孔位置、孔口高程、钻孔深度、地质层序号、地质层描述、RQD值、q值等编录信息、岩芯照片、与本次钻探相关的岩芯箱编号。
更进一步地，所述岩芯箱倾斜放置于岩芯箱支架，所述岩芯箱的倾斜角度为30°～60°。
更进一步地，所述摄像头包括摄像头、云台和三脚架。所述前方视频会议终端通过DVI线与摄像头连接，所述蓝牙耳麦通过3.5mm音频接口/蓝牙转换模块与前方视频会议终端相连，所述后方视频会议终端通过具有一分二分配器的DVI线分别与液晶电视、计算机连接。
一种基于上述钻孔地质编录远程复核系统的方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：
1)复核人员在后方办公室内操纵后方视频会议终端连接欲开展编录复核的工程现场；
2)复核人员在计算机上通过访问业务数据库，调取该工程的编录信息，进行检查复核；
3)对于需要对照岩芯样本的编录信息，复核人员通过麦克风呼叫现场地质员将待查的岩芯箱置于岩芯箱支架上，操控现场摄像头读取岩芯箱二维码识别区内的二维码，确认岩芯箱内为所要求的岩芯样本后，通过摄像头进一步观察岩芯形态，就细节问题询问现场地质员，或要求现场地质员切开岩芯进一步观察；
4)复核完毕后，复核人员在业务数据库中填写复核记录，并重复步骤1)～5)开展下一个现场的复核工作；
优选地，所述步骤3)中后方复核人员认为需要专家参与会商，则通过后方视频会议终端与安装有视频会议应用程序的智能终端的专家会商子系统连接，使得后方复核人员、现场工程人员、专家三方通讯交流。
优选地，所述步骤1)之前，现场地质员应将编录数据上传至数据库，将岩芯按照顺序放在岩芯箱内，并为岩芯打印制作二维码，粘贴在岩芯箱上。
本发明使复核人员可以在后方对工程现场钻孔的地质编录进行远程复核，实现了一名复核人员同时开展多个项目现场的复核工作，减轻了外业人员的工作量，提升了复核效率。复核过程中如果出现问题，前后方可进行会商，后方专家也能即时参与会商，并根据现场状况予以指导，提高复核的准确率。另外，后期调取岩芯时，只需扫描岩芯箱上的二维码即可获取岩芯的相关准确信息，提高了岩芯样本的重复利用率。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为岩芯箱结构示意图。
图中：前方采集子系统1，岩芯箱1.1，二维码识别区1.11，摄像头1.2，前方视频会议终端1.3，蓝牙耳麦1.4，平板电脑1.5，3/4G路由器1.6，打印机1.7，岩芯箱支架1.8，音视频与业务数据处理子系统2，视频会议MCU2.1，业务数据库2.2，后方复核子系统3，后方视频会议终端3.1，液晶电视3.2，麦克风3.3，音箱3.4，计算机3.5，专家会商子系统4，移动终端4.1。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示的钻孔地质编录远程复核系统，包括设置于工程现场的前方采集子系统1、设置于企业后方机房内的音视频与业务数据处理子系统2、设置于企业后方办公室内的后方复核子系统3以及专家可随身携带的专家会商子系统4。
前方采集子系统1包括：岩芯箱1.1、摄像头1.2、前方视频会议终端1.3、蓝牙耳麦1.4、平板电脑1.5、打印机1.7、3/4G路由器1.6。岩芯箱1.1上设置有二维码识别区1.11。摄像头1.2用于在后方复核子系统3的控制下采集岩芯标本的形态图像和二维码识别区1.11内的二维码信息。前方视频会议终端1.3可通过视频会议设备Polycom group 550实现。前方视频会议终端1.3通过DVI线与摄像头1.2连接，通过3.5mm音频接口/蓝牙转换模块与蓝牙耳麦1.4连接，通过以太网线与3/4G路由器1.6连接。蓝牙耳麦1.4用于前方地质员与后方的语音交流。3/4G路由器1.6由WiFi连接平板电脑1.5，用于将前方视频会议终端1.3和平板电脑1.5通过互联网与音视频与业务数据处理子系统2连接。打印机1.7与平板电脑1.5通过蓝牙连接。平板电脑1.5用于输入地质编录信息并生成岩芯相关信息的二维码，控制打印机1.7打印出二维码。
前方采集子系统1的主要功能是采集现场的地质数据和音视频信息。平板电脑1.5上装载的应用程序供现场地质人员输入钻孔位置、孔口高程、钻孔深度、地质层序号、地质层描述、RQD值、q值等编录信息、岩芯照片、与本次钻探相关的岩芯箱编号等，并通过3/4G路由器1.6，上传至音视频与业务数据处理子系统2中的业务数据库2.2。此外，平板电脑1.5还可通过二维码生成程序为每一箱岩芯制作包含岩芯箱编号、钻孔位置坐标、起止深度、取芯时间、钻机编号的二维码，并通过蓝牙连接二维码打印机1.7实现二维码的现场打印。前方视频会议终端1.3通过以太网线连接3/4G路由器1.6，借助公共3/4G无线宽带网络连接音视频与业务数据处理子系统2。摄像头1.2带云台和三角架，支持远程控制，通过DVI接口连接前方视频会议终端1.3，采集现场画面实时传送到后方。前方视频会议终端1.3配有蓝牙/3.5mm音频接口转换模块，现场人员使用蓝牙耳麦1.4连接至前方视频会议终端1.3，实现前后方通话。岩芯箱1.1的结构详见图2。为便于摄像头拍摄，岩芯箱1.1放置在45度倾斜的岩芯箱支架1.8上。岩芯箱1.1的槽位从左到右1至5编号，按照由浅及深的顺序存放连续的5段1米长岩芯，下端贴有包含本箱岩芯信息的二维码。
音视频与业务数据处理子系统2主要功能是建立前后方之间点对点或多路音视频会话，存储前方提交的业务数据，主要包括部署在后方机房内的视频会议MCU(Multi-pointControl Unit，多点控制单元)2.1和业务数据库2.2。视频会议MCU2.1完成音视频码流的转发和交换，建立后方与前方一个或多个工程现场的音视频连接。业务数据库2.2负责管理和存储现场填报的编录数据。音视频与业务数据处理子系统2部署在企业机房内，通过企业办公网接口与互联网相连。
后方复核子系统3包括：后方视频会议终端3.1、液晶电视3.2、麦克风3.3、音箱3.4和用于读取岩芯箱的二维码信息、调取编录信息并上传复核意见的计算机3.5。后方视频会议终端3.1和计算机3.5均通过企业局域网分别与视频会议MCU2.1和业务数据库2.2相连。后方视频会议终端3.1远程控制前方采集子系统1的摄像头1.2旋转，以采集岩芯标本的形态图像。后方视频会议终端3.1可通过视频会议设备Polycom group 550实现。
后方复核子系统3有三大主要功能。一是为后方复核人员实时展示前方现场的岩芯画面；二是通过读取现场岩芯箱下方的二维码调取相关岩芯信息。三是实现后方复核人员或专家与前方地质员的远程会商。后方复核子系统3部署在后方办公室内，后方视频会议终端3.1通过具有一分二分配器的DVI线分别与液晶电视3.2、计算机3.5连接，用于展示前方现场画面，通过3.5mm音频线与麦克风3.3音箱3.4连接，用于传输前后方的语音，并通过后方视频会议终端3.1厂商提供的控制程序，远程控制现场的摄像头1.2转动。液晶电视3.2展示现场岩芯的形态。计算机3.5通过图像抓取程序和二维码识别程序，读取现场岩芯箱下方的二维码以调取相关岩芯信息，通过访问业务数据库2.2读取编录信息，并在编录记录中添加复核意见。
专家会商子系统4：包括安装有视频会议应用程序的智能终端4.1。智能终端4.1通过互联网连接音视频与业务数据处理子系统2。如果需要专家参与复核会商，专家可通过在移动终端4.1(智能手机或智能平板)上安装的视频会议应用程序，经由WIFI、3/4G网络建立与前方地质员、后方复核人员的三方音视频会话。
一种基于上述钻孔地质编录远程复核系统的方法，包括如下步骤：
1)复核人员在后方办公室内操纵后方视频会议终端3.1连接欲开展编录复核的工程现场；
2)复核人员在计算机3.5上通过访问业务数据库2.2，调取该工程的编录信息，进行检查复核；
3)对于需要对照岩芯样本的编录信息，复核人员通过麦克风3.3呼叫现场地质员将待查的岩芯箱1.1置于岩芯箱支架1.8上，操控现场摄像头1.2拍摄岩芯箱二维码识别区1.11内的二维码，通过计算机3.5读取二维码信息，确认岩芯箱1.1内为所要求的岩芯样本后，通过摄像头1.2进一步观察岩芯形态，必要时还可就细节问题询问现场地质员，或要求现场地质员切开岩芯进一步观察；
4)后方复核人员认为需要专家参与会商，则通过后方视频会议终端3.1发出呼叫，由视频会议MCU2.1连接专家会商子系统4，使专家通过安装有视频会议应用程序的智能终端4.1加入会话，使得后方复核人员、现场工程人员、专家开展三方会商。
5)复核完毕后，复核人员在业务数据库中填写复核记录，并重复以上步骤开展下一个现场的复核工作。
开展上述复核前，即步骤1)之前，现场地质员应将编录数据上传至业务数据库2.2，将岩芯按照顺序放在岩芯箱1.2内，并为岩芯打印制作二维码，粘贴在岩芯箱的二维码识别区1.11。
最后需要说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本专利技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本专利的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种钻孔地质编录远程复核系统，其特征在于：包括设置于工程现场的前方采集子系统(1)、设置于企业后方机房内的音视频与业务数据处理子系统(1)和设置于企业后方办公室内的后方复核子系统(3)；
所述前方采集子系统(1)包括：岩芯箱(1.1)、摄像头(1.2)、前方视频会议终端(1.3)、蓝牙耳麦(1.4)、平板电脑(1.5)、打印机(1.7)、3/4G路由器(1.6)，所述岩芯箱(1.1)上设置有二维码识别区(1.11)，所述摄像头(1.2)用于在后方复核子系统(3)的控制下采集岩芯标本的形态图像和二维码识别区(1.11)内的二维码，所述平板电脑(1.5)用于输入地质编录信息，并生成岩芯相关信息的二维码，控制打印机(1.7)打印出二维码，所述蓝牙耳麦(1.4)用于前方地质员与后方的语音交流，所述3/4G路由器(1.6)用于将视频会议终端(1.3)和平板电脑(1.5)通过互联网与音视频与业务数据处理子系统(2)连接；
所述音视频与业务数据处理子系统(2)：包括视频会议MCU(2.1)和业务数据库(2.2)，所述视频会议MCU(2.1)用于完成音视频码流的转发和交换，建立后方与前方一个或多个工程现场的音视频连接，所述业务数据库用于存储现场填报的编录数据，所述音视频与业务数据处理子系统(2)通过企业互联网接口与互联网相连；
所述后方复核子系统(3)包括：后方视频会议终端(3.1)、液晶电视(3.2)、麦克风(3.3)、音箱(3.4)和用于读取岩芯箱的二维码信息、调取编录信息并上传复核意见的计算机(3.5)，所述后方视频会议终端(3.1)和计算机(3.5)与业务数据处理子系统(2)连接，所述后方视频会议终端(3.1)远程控制前方采集子系统(1)的摄像头(1.2)旋转，以采集岩芯标本的形态图像。
2.根据权利要求1所述钻孔地质编录远程复核系统，其特征在于：还包括专家会商子系统(4)，所述专家会商子系统(4)包括安装有视频会议应用程序的智能终端(4.1)，所述智能终端(4.1)通过移动互联网连接音视频与业务数据处理子系统(2)。
3.根据权利要求1或2所述钻孔地质编录远程复核系统，其特征在于：所述二维码信息包含岩芯箱编号、钻孔位置坐标、起止深度、取芯时间、钻机编号。
4.根据权利要求3所述钻孔地质编录远程复核系统，其特征在于：所述输入的地质编录信息包括钻孔位置、孔口高程、钻孔深度、地质层序号、地质层描述、RQD值、q值等编录信息、岩芯照片、与本次钻探相关的岩芯箱编号。
5.根据权利要求1或2所述钻孔地质编录远程复核系统，其特征在于：所述岩芯箱(1.1)倾斜放置于岩芯箱支架(1.8)，所述岩芯箱(1.1)的倾斜角度为30°～60°。
6.根据权利要求1或2所述钻孔地质编录远程复核系统，其特征在于：所述摄像头(1.2)包括摄像头、云台和三脚架。
7.根据权利要求1所述钻孔地质编录远程复核系统，其特征在于：所述前方视频会议终端(1.3)通过DVI线与摄像头(1.2)连接，所述蓝牙耳麦(1.4)通过3.5mm音频接口/蓝牙转换模块与前方视频会议终端(1.3)相连，所述后方视频会议终端(3.1)通过具有一分二分配器的DVI线分别与液晶电视(3.2)、计算机(3.5)连接。
8.根据权利要求5所述钻孔地质编录远程复核系统，其特征在于：所述岩芯箱(1.1)具有若干个槽位，每个槽位依次编号，按照由浅及深的顺序放置岩芯。
9.一种基于权利要求1所述的钻孔地质编录远程复核系统的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)复核人员在后方办公室内操纵后方视频会议终端(3.1)连接欲开展编录复核的工程现场；
2)复核人员在计算机(3.5)上通过访问业务数据库(2.2)，调取该工程的编录信息，进行检查复核；
3)对于需要对照岩芯样本的编录信息，复核人员通过麦克风(3.3)呼叫现场地质员将待查的岩芯箱(1.1)置于岩芯箱支架(1.8)上，操控现场摄像头(1.2)拍摄岩芯箱(1.1)二维码识别区(1.11)内的二维码，通过计算机(3.5)读取二维码信息，确认岩芯箱(1.1)内为所要求的岩芯样本后，通过摄像头(1.2)进一步观察岩芯形态，就细节问题询问现场地质员，或要求现场地质员切开岩芯进一步观察；
4)后方复核人员认为需要专家参与会商，则通过后方视频会议终端(3.1)发出呼叫，由视频会议MCU(2.1)连接专家会商子系统(4)，使专家通过安装有视频会议应用程序的智能终端(4.1)加入会话，使得后方复核人员、现场工程人员、专家开展三方会商。
5)复核完毕后，复核人员在业务数据库中填写复核记录，并重复步骤1～5)开展下一个现场的复核工作。
10.根据权利要求9所述的钻孔地质编录远程复核系统的方法，其特征在于：所述步骤1)之前，现场地质员将编录数据上传至业务数据库(2.2)，将岩芯按照顺序放在岩芯箱(1.2)内，并为岩芯打印制作二维码，粘贴在岩芯箱的二维码识别区(1.11)。
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