CN115014192A - 一种触探数据自动采集、传输、处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及地质勘探技术领域，具体涉及一种触探数据自动采集、传输、处理系统及方法，其中系统包括：触探设备，用于采集触探数据，记为Ln1与Ln2，Ln1为第n次第一时刻采集的触探数据，Ln2为第n次第二时刻采集的触探数据，n为1、2...N，N为采集的总次数；所述触探设备连接有作业控制器，用于根据控制指令控制触探设备并传输触探数据；所述作业控制器连接有服务器，所述服务器包括处理单元，所述处理单元用于根据Ln1与Ln2计算每次的测量值，记为ΔLn，ΔLn＝Ln2‑Ln1+μn，其中，μn为第n次的修正值，μn＝f(Ln1，Ln2)，并根据每次的测量值计算最终的深度值，记为L，L＝ΔL1+ΔL2+ΔL3+...ΔLN。本发明解决了所得到的触探数据的准确度与可信度低的技术问题。

Description

一种触探数据自动采集、传输、处理系统及方法
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域，具体涉及一种触探数据自动采集、传输、处理系统及方法。
背景技术
地质勘探，是通过各种手段勘查、探测地质，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力确定基础类型、计算基础参数的调查研究活动。在地质勘探的过程中，需要实时采集与传输触探数据，比如说，触探数据为深度，在地质勘探的现场安装作业控制器，作业控制器与触探设备进行连接，只要能够将触探设备采集的触探数据传输给作业控制器，有线、无线连接均可，作业控制器接收到触探数据后通过传输器将触探数据传输到服务器，服务器接收到触探数据后通过互联网将触探数据传输到用户终端。虽然说，在地质勘探的过程中，目前能够实现触探数据的实时采集、传输与存储，但是，并没有对触探数据进行处理，难以确保触探数据的准确性与可信度。事实上，地质勘探的现场条件复杂，勘探设备的结构在地质勘探的过程中也容易出现形变，例如说，拉线传感器的钢丝绳在振动与重力作用下容易出现变形，不同拉出长度下也具有不同的形变，以上因素均能够造成实际的测量误差，如果不考虑这些测量误差，那么所得到的触探数据的准确性与可信度就比较低，参考意义也会大打折扣。
发明内容
本发明提供一种触探数据自动采集、传输、处理系统及方法，解决了现有技术所得到的触探数据的准确度与可信度低的技术问题。
本发明提供的基础方案为：一种触探数据自动采集、传输、处理系统，用于探测深度，包括：触探设备，所述触探设备用于采集触探数据，所述触探设备每次采集两个触探数据，记为Ln1与Ln2，Ln1为第n次第一时刻采集的触探数据，Ln2为第n次第二时刻采集的触探数据，n为1、2...N，N为采集的总次数；所述触探设备连接有作业控制器，所述作业控制器用于根据控制指令控制触探设备，所述作业控制器用于传输触探数据；
所述作业控制器连接有服务器，所述服务器包括处理单元，所述处理单元用于根据Ln1与Ln2计算每次的测量值，记为ΔLn，ΔLn＝Ln2-Ln1+μn，其中，μn为第n次的修正值，μn＝f(Ln1，Ln2)，所述处理单元用于根据每次的测量值计算最终的深度值，记为L，L＝ΔL1+ΔL2+ΔL3+...ΔLN。
本发明的工作原理及优点在于：在本方案中，探测深度时采用的是迭代计算法，逐个累加每次的测量值ΔLn，在大多数的情况下，对于第n次来说，ΔLn可以通过ΔLn＝Ln2-Ln1得到，而ΔLn的准确性直接取决于Ln2与Ln1的准确性。但是，由于地质勘探的现场条件复杂，勘探设备在地质勘探的过程中也容易出现形变，比如说，长时间的振动与重力作用会导致勘探设备的材料在竖直方向出现形变，这个形变能够造成实际的测量误差，故而，加上第n次的修正值μn进行修正。根据《材料力学》的相关知识可知，对于第n次来说，第一时刻材料在竖直方向的形变与Ln1正相关，第二时刻材料在竖直方向的形变与Ln2正相关，又因为ΔLn与Ln2、Ln1有关，因此，μn就是Ln1与Ln2的函数，记为μn＝f(Ln1，Ln2)。通过这样方式，在计算每次的测量值时，都考虑了勘探条件(外部因素)与勘探设备(内部因素)可能造成的影响，并根据材料的形变规律予以修正，提高了测量值的准确性与可信度，从而提高了最终所得到的触探数据的准确性与可信度。
本发明在计算每次的测量值时，都考虑了勘探条件(外部因素)与勘探设备(内部因素)可能造成的影响，并根据材料的形变规律予以修正，解决了现有技术所得到的触探数据的准确度与可信度低的技术问题。
进一步，所述服务器包括拟合单元，所述拟合单元用于根据历史的μn、Ln1、Ln2拟合出μn与Ln1、Ln2的函数关系，其中，历史的μn由人为设定。
有益效果在于：历史的μn由人为设定，这种设定通常是工作人员根据经验确定的，大多数时候也是符合工程实践的，这样用函数关系进行量化，既能够准确地修正每次的测量值ΔLn，又可以实现自动修正，提高了触探数据的处理效率。
进一步，所述服务器包括存储单元，所述存储单元用于存储每次的测量值ΔLn与最终的深度值L。
有益效果在于：将每次的测量值ΔLn与最终的深度值L记录并存储，便于后续进行核查。
进一步，所述服务器包括发送单元，所述发送单元连接有用户终端，所述发送单元用于发送每次的测量值ΔLn与最终的深度值L到用户终端。
有益效果在于：在地质勘探的过程中，用户终端可以实时接收每次的测量值ΔLn与最终的深度值L，便于实时监控地质勘探的进度。
进一步，所述服务器包括检测单元，所述检测单元用于检测存储单元中是否已有同名文件夹，并在存储单元中没有同名文件夹时新建文件夹。
有益效果在于：如果存储单元中已有同名文件夹，直接存储每次的测量值ΔLn与最终的深度值L即可，这样可以减少文件夹的数量，便于后续进行查询。
进一步，所述触探设备包括第一接近开关、第二接近开关与拉线传感器，第n次采集触探数据时：若第一接近开关发出低电平，记录此时拉线传感器的数据，记为Ln1；若第二接近开关发出高电平，记录此时拉线传感器的数据，记为Ln2。
有益效果在于：采用低电平与高电平进行双信号控制，能够提高测量的可靠性。
进一步，所述触探设备包括报警装置，当拉线传感器超过第一预设时段没有检测到低电平、超过第二预设时段没有检测到高电平时，所述报警装置用于发出警报。
有益效果在于：若拉线传感器超过第一预设时段没有检测到低电平、超过第二预设时段没有检测到高电平，表明触探设备可能出现故障，可及时提醒工作人员。
进一步，所述作业控制器连接有显示屏。
有益效果在于：实时显示每次采集的两个触探数据Ln1、Ln2，便于查看。
基于上述一种触探数据自动采集、传输、处理系统，本发明还提供一种触探数据自动采集、传输、处理方法，用于探测深度，包括：
S1、采集触探数据，每次采集两个触探数据，记为Ln1与Ln2，Ln1为第n次第一时刻采集的触探数据，Ln2为第n次第二时刻采集的触探数据，n为1、2...N，N为采集的总次数；
S2、传输每次采集的触探数据Ln1与Ln2；
S3、接收每次采集的触探数据Ln1与Ln2，根据Ln1与Ln2计算每次的测量值，记为ΔLn，ΔLn＝Ln2-Ln1+μn，其中，μn为第n次的修正值，μn＝f(Ln1，Ln2)；
S4、根据每次的测量值计算最终的深度值，记为L，L＝ΔL1+ΔL2+ΔL3+...ΔLN。
本发明的工作原理及优点在于：在本方案中，探测深度时采用的是迭代计算法，逐个累加每次的测量值ΔLn，由于ΔLn的准确性直接取决于Ln2与Ln1的准确性，比如长时间的振动与重力作用会导致勘探设备的材料在竖直方向出现形变，这个形变能够造成测量误差，故加上第n次的修正值μn进行修正。对于第n次来说，第一时刻材料在竖直方向的形变与Ln1正相关，第二时刻材料在竖直方向的形变与Ln2正相关，又因为ΔLn与Ln2、Ln1有关，因此μn就是Ln1与Ln2的函数，记为μn＝f(Ln1，Ln2)。通过这样方式，在计算每次的测量值时，都考虑了勘探条件(外部因素)与勘探设备(内部因素)可能造成的影响，并根据材料的形变规律予以修正，提高了测量值的准确性与可信度，从而提高了最终所得到的触探数据的准确性与可信度。
进一步，S3中，根据历史的μn、Ln1、Ln2拟合出μn与Ln1、Ln2的函数关系，其中，历史的μn由人为设定。
有益效果在于：历史的μn由人为设定，这种设定通常是工作人员根据经验确定的但符合工程实践，这样用函数关系进行量化之后，在保证修正准确性的前提下，提高了修正的效率。
附图说明
图1为本发明一种触探数据自动采集、传输、处理系统实施例的系统结构框图。
图2为本发明一种触探数据自动采集、传输、处理系统实施例的触探设备的结构示意图。
图3为本发明一种触探数据自动采集、传输、处理系统实施例的数据采集流程图。
图4为本发明一种触探数据自动采集、传输、处理系统实施例的数据传输流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的标记包括：第一接近开关1、第二接近开关2。
实施例1
实施例基本如附图1所示，一种触探数据自动采集、传输、处理系统，用于探测深度，包括：触探设备，所述触探设备用于采集触探数据，所述触探设备每次采集两个触探数据，记为Ln1与Ln2，Ln1为第n次第一时刻采集的触探数据，Ln2为第n次第二时刻采集的触探数据，n为1、2...N，N为采集的总次数；所述触探设备连接有作业控制器，所述作业控制器用于根据控制指令控制触探设备，所述作业控制器用于传输触探数据；
所述作业控制器连接有服务器，所述服务器包括处理单元，所述处理单元用于根据Ln1与Ln2计算每次的测量值，记为ΔLn，ΔLn＝Ln2-Ln1+μn，其中，μn为第n次的修正值，μn＝f(Ln1，Ln2)，所述处理单元用于根据每次的测量值计算最终的深度值，记为L，L＝ΔL1+ΔL2+ΔL3+...ΔLN。
如附图3所示，具体实施过程如下：
S1、所述触探设备采集触探数据，所述触探设备每次采集两个触探数据，记为Ln1与Ln2，Ln1为第n次第一时刻采集的触探数据，Ln2为第n次第二时刻采集的触探数据，n为1、2...N，N为采集的总次数。在本实施例中，如附图2所示，所述触探设备包括第一接近开关1、第二接近开关2与拉线传感器，在第n次采集触探数据时：若第一接近开关1发出低电平，记录此时拉线传感器的数据，记为Ln1；若第二接近开关2发出高电平，记录此时拉线传感器的数据，记为Ln2。这样采用低电平与高电平进行双信号控制，能够提高测量的可靠性。需要说明的是，本方案是基于申请人之前所申请的专利(公开号CN113914283A)的改进专利，关于触探设备的相关技术可参照其进行实施，此处不再进行赘述。
S2、所述作业控制器传输触探数据到服务器。所述触探设备连接作业控制器，所述作业控制器可以根据控制指令控制触探设备，所述作业控制器也可以传输触探数据，如附图4所示。
S3、所述处理单元根据Ln1与Ln2计算每次的测量值，记为ΔLn，ΔLn＝Ln2-Ln1+μn，其中，μn为第n次的修正值，μn＝f(Ln1，Ln2)。在本实施例中，所述服务器还包括拟合单元，所述拟合单元根据历史的μn、Ln1、Ln2拟合出μn与Ln1、Ln2之间的函数关系，其中，历史的μn由人为设定。虽然，历史的μn由人为设定，但是这种设定通常是工作人员根据经验确定的，大多数时候也是符合工程实践的，这样用函数关系进行量化，既能够准确地修正每次的测量值ΔLn，又可以实现自动修正，提高了触探数据的处理效率。
S4、所述处理单元用于根据每次的测量值计算最终的深度值，记为L，L＝ΔL1+ΔL2+ΔL3+...ΔLN。
在本实施例中，所述服务器还包括存储单元、发送单元与检测单元：在S3中，所述存储单元存储每次的测量值ΔLn，在S4中，所述存储单元存储最终的深度值L；将每次的测量值ΔLn与最终的深度值L记录并存储，便于后续进行核查。所述发送单元连接有用户终端，在S3中，所述发送单元发送每次的测量值ΔLn到用户终端，在S4中，所述发送单元发送最终的深度值L到用户终端，在地质勘探的过程中，用户终端可以实时接收每次的测量值ΔLn与最终的深度值L，便于实时监控地质勘探的进度。所述检测单元则用于检测存储单元中是否已有同名文件夹，并在存储单元中没有同名文件夹时新建文件夹，如果存储单元中已有同名文件夹，直接存储每次的测量值ΔLn与最终的深度值L即可，这样可以减少文件夹的数量，便于后续进行查询。
在本方案中，探测深度时采用的是迭代计算法，逐个累加每次的测量值ΔLn，在大多数的情况下，对于第n次来说，ΔLn可以通过ΔLn＝Ln2-Ln1得到，而ΔLn的准确性直接取决于Ln2与Ln1的准确性。但是，由于地质勘探的现场条件复杂，勘探设备在地质勘探的过程中也容易出现形变，比如说，长时间的振动与重力作用会导致勘探设备的材料在竖直方向出现形变，这个形变能够造成实际的测量误差，故而，加上第n次的修正值μn进行修正。根据《材料力学》的相关知识可知，对于第n次来说，第一时刻材料在竖直方向的形变与Ln1正相关，第二时刻材料在竖直方向的形变与Ln2正相关，又因为ΔLn与Ln2、Ln1有关，因此，μn就是Ln1与Ln2的函数，记为μn＝f(Ln1，Ln2)。通过这样方式，在计算每次的测量值时，都考虑了勘探条件(外部因素)与勘探设备(内部因素)可能造成的影响，并根据材料的形变规律予以修正，提高了测量值的准确性与可信度，从而提高了最终所得到的触探数据的准确性与可信度。
实施例2
与实施例1不同之处仅在于，所述触探设备包括报警装置，当拉线传感器超过第一预设时段没有检测到低电平、超过第二预设时段没有检测到高电平时，所述报警装置发出警报，若拉线传感器超过第一预设时段没有检测到低电平、超过第二预设时段没有检测到高电平，表明触探设备可能出现故障，可及时提醒工作人员；所述作业控制器连接有显示屏，这样可以实时显示每次采集的两个触探数据Ln1、Ln2，便于查看。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种触探数据自动采集、传输、处理系统，用于探测深度，包括：触探设备，所述触探设备用于采集触探数据，所述触探设备每次采集两个触探数据，记为Ln1与Ln2，Ln1为第n次第一时刻采集的触探数据，Ln2为第n次第二时刻采集的触探数据，n为1、2...N，N为采集的总次数；所述触探设备连接有作业控制器，所述作业控制器用于根据控制指令控制触探设备，所述作业控制器用于传输触探数据；
其特征在于，所述作业控制器连接有服务器，所述服务器包括处理单元，所述处理单元用于根据Ln1与Ln2计算每次的测量值，记为ΔLn，ΔLn＝Ln2-Ln1+μn，其中，μn为第n次的修正值，μn＝f(Ln1，Ln2)，所述处理单元用于根据每次的测量值计算最终的深度值，记为L，L＝ΔL1+ΔL2+ΔL3+...ΔLN。
2.如权利要求1所述的触探数据自动采集、传输、处理系统，其特征在于，所述服务器包括拟合单元，所述拟合单元用于根据历史的μn、Ln1、Ln2拟合出μn与Ln1、Ln2的函数关系，其中，历史的μn由人为设定。
3.如权利要求1所述的触探数据自动采集、传输、处理系统，其特征在于，所述服务器包括存储单元，所述存储单元用于存储每次的测量值ΔLn与最终的深度值L。
4.如权利要求2所述的触探数据自动采集、传输、处理系统，其特征在于，所述服务器包括发送单元，所述发送单元连接有用户终端，所述发送单元用于发送每次的测量值ΔLn与最终的深度值L到用户终端。
5.如权利要求1所述的触探数据自动采集、传输、处理系统，其特征在于，所述服务器包括检测单元，所述检测单元用于检测存储单元中是否已有同名文件夹，并在存储单元中没有同名文件夹时新建文件夹。
6.如权利要求1-5任一项所述的触探数据自动采集、传输、处理系统，其特征在于，所述触探设备包括第一接近开关、第二接近开关与拉线传感器，第n次采集触探数据时：若第一接近开关发出低电平，记录此时拉线传感器的数据，记为Ln1；若第二接近开关发出高电平，记录此时拉线传感器的数据，记为Ln2。
7.如权利要求6所述的触探数据自动采集、传输、处理系统，其特征在于，所述触探设备包括报警装置，当拉线传感器超过第一预设时段没有检测到低电平、超过第二预设时段没有检测到高电平时，所述报警装置用于发出警报。
8.如权利要求7所述的触探数据自动采集、传输、处理系统，其特征在于，所述作业控制器连接有显示屏。
9.一种触探数据自动采集、传输、处理方法，用于探测深度，其特征在于，包括：
S1、采集触探数据，每次采集两个触探数据，记为Ln1与Ln2，Ln1为第n次第一时刻采集的触探数据，Ln2为第n次第二时刻采集的触探数据，n为1、2...N，N为采集的总次数；
S2、传输每次采集的触探数据Ln1与Ln2；
S3、接收每次采集的触探数据Ln1与Ln2，根据Ln1与Ln2计算每次的测量值，记为ΔLn，ΔLn＝Ln2-Ln1+μn，其中，μn为第n次的修正值，μn＝f(Ln1，Ln2)；
S4、根据每次的测量值计算最终的深度值，记为L，L＝ΔL1+ΔL2+ΔL3+...ΔLN。
10.如权利要求9所述的触探数据自动采集、传输、处理方法，其特征在于，S3中，根据历史的μn、Ln1、Ln2拟合出μn与Ln1、Ln2的函数关系，其中，历史的μn由人为设定。
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