一种工程监测数据一体化系统
技术领域
本发明属于工程施工技术领域,特别涉及一种工程监测数据一体化系统及方法。
背景技术
目前,工程监测作业模式主要采用外业数据采集结合内业数据处理的方式。工程监测是指在建构筑物施工过程中,采用监测仪器对关键部位各项控制指标进行监测的技术手段,在监测值接近控制值时发出报警,用来保证施工的安全性,也可用于检查施工过程是否合理。外业是工程监测中的通用术语,主要与工程监测中的内业相对应。内业资料,主要是指工程监测中,对采集数据进行处理和分析等等工作,而外业作为与内业相对应的部分,主要是指负责实际监测操作,在施工现场进行数据采集、现场巡视等。
作业人员在外业作业过程中将采集到的监测数据记录在纸质手簿上,完成外业工作后再录入到现场办公室计算机,经内业数据处理后形成报表、报告,然后将报表、报告文件发送给相关参建方,项目结束后技术成果资料连同纸质手簿按要求归档。
这种传统的作业模式,存在较大缺陷:外业数据录入到计算机这一过程占用了大量的作业时间,使得外业工作与内业工作不连续,工作效率无法进一步提升;采用纸质手簿记录数据,耗材日积月累,不利于环保,且阴雨天气时,纸质手簿易被淋湿,给外业数据采集带来较大影响;成果数据共享方式为电子邮件发送,往往数据滞后于现场施工进度,数据共享效率较低,成为信息化施工的一大障碍;过程数据及成果数据格式多样,归档方式多为电子、纸质存档,不利于监测数据的综合利用及复用。
发明内容
针对现有技术缺陷主,本发明的工程监测数据一体化系统和方法目的是,通过将监测外业与内业一体化,提高监测工作效率,以及转变数据存储方式、实现监测数据的高度信息化,从而对工程监测数据加以充分利用,真正发挥工程监测的作用。
一种工程监测数据一体化系统,包括工程监测数据采集设备、现场电子作业记录系统、工程监测信息管理系统、工程监测信息发布系统,其中,
工程监测数据采集设备用于采集外业监测数据,
现场电子作业记录系统用于对外业现场的工程监测数据的记录,
工程监测信息管理系统用于对工程监测数据的后台管理,
工程监测信息发布系统用于工程监测数据的网络发布。
进一步的,所述的工程监测数据一体化系统还包括输出设备,该输出设备用于现场数据打印。
进一步的,工程监测数据采集设备包括人工测读设备和自动化监测设备。
进一步的,现场电子作业记录系统安装于移动终端,该现场电子作业记录系统包括工程管理模块、数据录入模块、现场巡视模块、自动化监测模块、监测外业数据记录表格和数据转化输出模块,
工程管理模块用于新建本地工程、创建监测项目、创建测点和设置监测表单配置信息,监测表单配置信息包括包含的测点、数据采集方式、数据计算公式、数据报警阈值和数据单位;
数据录入模块用于将人工测读设备的监测数据录入至监测外业数据记录表格的监测记录表单中;
现场巡视模块用于记录现场巡视记录表单内容,配置拍照模块,实现即拍即存;
自动化监测模块用于无线连接自动化监测设备,二者通过双向通讯传输监测数据,将监测数据自动存入监测外业数据记录表格的对应监测记录表单中;
监测外业数据记录表格包括当前工程下各监测项目一一对应的各监测记录表单及与工程对应的现场巡视记录表单,其中,
监测记录表单根据工程管理模块里的表单配置信息自动生成,
现场巡视记录表单根据工程类型自动生成,
在外业数据采集结束后实现对各监测记录表单及现场巡视记录表单的本地存储,并根据各监测记录表单对应的监测类型及配套计算公式进行原始数据处理得到本次监测变化量,
根据以往监测记录经计算、分析获得本次累计变化量,
对计算结果与报警阈值比较分析、统计数据报警情况,最终生成具有统一格式的监测成果日报表并存储于程序中;
数据转化输出模块用于将监测外业数据记录表格生成的监测成果日报表转化为通用格式的报表并将其存储至移动终端的指定文件夹中,通过无线传输网络与工程监测信息管理系统相连接,将监测成果日报表上传至工程监测信息管理系统中。
进一步的,工程监测信息管理系统位于云端服务器上,包括工程信息录入模块、数据输入解译模块及监测数据库,
工程信息录入模块用于工程信息云端部署,实现工程项目新增、监测项目配置、测点配置、监测数据库初始化;
数据输入解译模块,通过无线传输网络接收来自现场作业记录程序上传的监测成果日报表,然后对其进行数据解译并与工程监测信息管理系统的现有工程进行数据匹配,将匹配完成的数据存入对应工程下的监测数据库中;
监测数据库包括工程列表、监测项目列表、测点信息表、原始数据记录表、成果汇总表、巡视汇总表,表与表之间实现数据关联。
进一步的,工程监测信息发布系统是基于B/S模式开发的网页版监测数据查询与浏览应用系统,通过Internet网络与工程监测信息管理系统的监测数据库相关联,实现工程概况、原始手簿、监测数据、巡视报告监测信息的发布。
一种工程监测数据一体化方法,基于所述的工程监测数据一体化系统,其特征在于,包括以下步骤:
S101、打开现场电子作业记录系统的程序,进入工程管理模块进行新建本地工程、创建监测项目、创建测点,并根据监测项目完成各监测表单的配置信息,配置信息包含测点、数据采集方式、数据计算公式、数据报警阈值、数据单位;
S102、现场电子作业记录系统根据工程类型及各监测表单的配置信息生成现场巡视表单及监测记录表单并存储于监测外业数据记录表格中;
S103、人工录入人工测读设备测读的监测数据和/或通过无线连接自动化监测设备,自动测读数据存储于对应监测记录表单,人工记录现场巡视记录存储于现场巡视记录表单;
S104、监测外业记录表格对各监测记录表单及现场巡视记录表单进行本地存储,并根据各监测记录表单对应的监测类型及配套计算公式进行原始数据处理得到本次监测变化量,根据以往监测记录经计算、分析获得本次累计变化量,对计算结果与报警阈值比较分析、统计数据报警情况,最终生成具有统一格式的监测成果日报表并存储于数据存储器中;
S105、将监测成果日报表转化为通用格式,并存储于本地指定文件夹中,监测外业记录表格的所有记录表单及监测成果日报表通过无线网络上传至工程监测信息管理系统;
S106、工程监测信息管理系统接收上传的数据并进行解译,最终将监测数据存储于监测数据库中;
S107、工程监测信息发布系统通过Internet访问监测数据库,实现监测数据的分类发布。
进一步的,在现场电子作业记录操作开始时,还包括以下步骤:
S201、判断本次监测若为初次监测,则新建本地工程,录入工程信息,配置现场记录手簿,监测外业记录表格生成对应监测表单,
若不是初次监测,打开已有本地工程,监测外业记录表格新增对应监测表单。
进一步的,现场电子作业记录系统的操作过程包括:
S301、现场数据采集,若有超过规定限差的测值,测值标注红色警示,外业人员进行重测,直至限差满足规定要求;
S302、监测外业记录表格进行监测数据处理、分析,生成监测成果日报表;
S303、若需要将监测数据打印输出,则将监测外业记录表格所有记录表单及监测成果日报表输出为通用格式,发送至现场打印;
S304、监测外业记录表格内的监测数据上传至工程监测信息管理系统。
本发明较目前常规监测手段和方法,主要有以下技术优势:
1)本发明采用现场电子作业记录系统代替纸质手簿,无需人工手写记录,省去纸质手薄和铅笔,节约资源,实现外业无纸化绿色记录。
2)本发明将现场作业手簿直接根据工程配置生成并存储至移动智能终端的现场电子作业记录系统中,外业进行数据电子化录入或无线采集,实现监测数据的采集、处理、计算、分析、上传、发布等,且经设置后可实时发现不满足要求的监测数据,及时进行复测纠正。
3)监测数据记录完成后可自动生成监测日报表并保存至本地或上传至云端监测数据库进行存储,进而实现后续数据的发布,真正实现了一次录入即得最终报表,提高了工作效率。
4)本发明获得的数据经过云端分类存储可以实现数据多终端展示,提高了数据利用率,不同用户可根据自身需求查阅数据,实现数据可视化、数据共享,真正实现监测信息化。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述,本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式,其中:
图1本发明的工程监测数据一体化系统组成示意图。
图2本发明中工程监测数据一体化方法步骤示意图。
图3本发明中现场电子作业记录操作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对于本发明的具体实施方式和所取得的技术效果进行详细说明。
如图1所示,本发明的系统提供了一种外业数据采集、处理、分析、存储及发布一体化方法,内容包括工程监测数据采集设备、现场电子作业记录系统、工程监测信息管理系统、工程监测信息发布系统、输出设备等。
监测数据采集设备包括人工测读设备、自动化监测设备。二者用于采集监测位移类、应力应变类的外业监测数据。人工测读设备包括但不限于全站仪、水准仪、频率计、水位计、测斜仪等;自动化监测设备由监测传感器组与配套通讯终端组成,两者之间保持信息通讯。
现场电子作业记录系统安装于移动智能设备中,包括工程管理模块、数据录入模块、现场巡视模块、自动化监测模块、监测外业数据记录表格、数据转化输出模块等。工程管理模块用于新建本地工程、创建监测项目、创建测点,设置监测表单配置信息:包含的测点、数据采集方式、数据计算公式、数据报警阈值、数据单位等;数据录入模块用于将人工测读设备的监测数据录入至监测外业数据记录表格的监测记录表单中,数据录入模块内置一数字输入法,包括0-9数字键、小数点“.”、上下左右移动键、删除键等,数字输入法具有界面元素设置简单合理、布局合理、方便作业人员操作的特点;现场巡视模块用于记录现场巡视记录表单内容,配置拍照模块,可实现即拍即存;自动化监测模块用于连接自动化监测设备的通讯终端,二者通过无线通讯技术实现双向通讯,自动化监测模块向通讯终端发送监测指令,通讯终端通知监测传感器组进行监测,对应传感器组将监测数据发送至通讯终端、通讯终端将数据通过无线通讯技术传送至自动化监测模块,自动化监测模块将数据自动存入监测外业数据记录表格的对应监测记录表单中;监测外业数据记录表格包括当前工程下各监测项目一一对应的各监测记录表单及与工程对应的现场巡视记录表单,监测记录表单根据工程管理模块里的表单配置信息自动生成,现场巡视记录表单根据工程类型自动生成,在外业数据采集结束后实现对各监测记录表单及现场巡视记录表单的本地存储,并根据各监测记录表单对应的监测类型及配套计算公式进行原始数据处理得到本次监测变化量,根据以往监测记录经计算、分析获得本次累计变化量,对计算结果与报警阈值比较分析、统计数据报警情况,最终生成具有统一格式的监测成果日报表并存储于程序中。数据转化输出模块用于将监测外业数据记录表格生成的监测成果日报表转化为通用的microsoft excel格式的报表并将其存储至移动终端的指定文件夹中,内置数据输出接口可通过GPRS通讯网络或无线传输网络与工程监测信息管理系统的数据输入解译模块的数据输入接口相连接将所有记录表单及监测成果日报表上传至工程监测信息管理系统中。
输出设备包括现场PC或打印机,可通过USB或无线传输接收现场电子作业记录系统生成的microsoft excel格式的所有记录表单及监测成果日报表。
工程监测信息管理系统位于云端服务器上,包括工程信息录入模块、数据输入解译模块及监测数据库。工程信息录入模块用于工程信息云端部署,实现工程项目新增、监测项目配置、测点配置、监测数据库初始化等;数据输入解译模块,内置数据输入接口,通过GPRS通讯网络或无线传输网络接收来自现场电子作业记录系统上传的所有记录表单及监测成果日报表,然后对其进行数据解译并与工程监测信息管理系统的现有工程进行数据匹配,将匹配完成的数据存入对应工程下的监测数据库中;监测数据库包括工程列表、监测项目列表、测点信息表、原始数据记录表、成果汇总表、巡视汇总表等,表与表之间实现数据关联。
工程监测信息发布系统为基于B/S模式开发的网页版监测数据查询与浏览应用程序,通过Internet网络与工程监测信息管理系统的监测数据库相关联,实现工程概况、原始手簿、监测数据、巡视报告等监测信息的发布。
如图2所示,本发明中工程监测数据一体化方法包括步骤:
1、打开现场电子作业记录系统,进入工程管理模块进行新建本地工程、创建监测项目、创建测点,并根据监测项目完成各监测表单的配置信息,配置信息包括包含的测点、数据采集方式、数据计算公式、数据报警阈值、数据单位等。
2、现场电子作业记录系统根据工程类型及各监测表单的配置信息生成现场巡视表单及监测记录表单并存储于监测外业数据记录表格中。
3、人工录入人工测读设备测读的监测数据和/或通过蓝牙连接自动化监测设备的通讯终端,自动测读传感器数据存储于对应监测记录表单,人工记录现场巡视记录存储于现场巡视记录表单。
4、监测外业记录表格对各监测记录表单及现场巡视记录表单进行本地存储,并根据各监测记录表单对应的监测类型及配套计算公式进行原始数据处理得到本次监测变化量,根据以往监测记录经计算、分析获得本次累计变化量,对计算结果与报警阈值比较分析、统计数据报警情况,最终生成具有统一格式的监测成果日报表并存储于程序中。
5、所有记录表单及监测成果日报表经数据转化输出模块转化为microsoft excel格式,并存储于本地指定文件夹中,经USB有限传输或无线网络传输至现场PC或打印机。监测外业记录表格的所有记录表单及监测成果日报表通过数据输出接口借助GPRS网络或无线网络上传至工程监测信息管理系统。
6、工程监测信息管理系统数据输入解译模块负责接收上传的数据并进行解译,最终将监测数据存储于监测数据库中。
7、工程监测信息发布系统通过Internet访问监测数据库,实现监测数据的分类发布。
8、下次监测时重复2、3、4、5、6、7步骤直至监测工作结束。
如图3所示,本发明现场电子作业记录系统的操作流程包括:
1、若为初次监测,新建工程,录入工程信息,配置现场记录手簿,监测外业记录表格生成对应监测表单;不是初次监测,打开本地工程,监测外业记录表格新增对应监测表单。
2、现场数据采集。
3、若有超过规定限差的测值,测值标注红色警示,外业人员进行重测,直至限差满足规定要求。
4、监测外业记录表格进行监测数据处理、分析。
5、监测外业记录表格生成监测成果日报表。
6、若需要将监测数据发送现场PC或打印机,则将监测外业记录表格所有记录表单及监测成果日报表输出为microsoft excel格式,发送至现场PC或打印机。
7、监测外业记录表格内的监测数据上传至工程监测信息管理系统。
8、保存工程,结束本次监测。
值得说明的是,虽然前述内容已经参考若干具体实施方式描述了本发明创造的精神和原理,但是应该理解,本发明并不限于所公开的具体实施方式,对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合,这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。