CN115204762A - 一种灌浆施工监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于灌浆施工领域，尤其涉及一种灌浆施工监测系统及方法。包括：数据管理平台，其用于录入灌浆记录仪信息、施工信息和人员信息，将灌浆记录仪信息、施工信息、人员信息发送给数据服务器，接收数据服务器回传的灌浆实时数据；数据服务器，其用于接收数据管理平台发送的灌浆记录仪信息、施工信息和人员信息，将人员信息和施工信息转发给灌浆记录仪，并接收灌浆记录仪发送的灌浆实时数据和人员签章信息；灌浆记录仪，其用于接收数据服务器发送的施工信息和人员信息，并将灌浆实时数据和人员签章信息发送至数据服务器。本发明通过人员签章及人员操作权限管理，提高了施工记录的整体施工安全性、同时增强了数据的安全性。

Description

一种灌浆施工监测系统及方法

技术领域

本发明属于灌浆施工技术领域，尤其涉及一种灌浆施工监测系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

灌浆是水利工程、地基处理等工程中为提高岩土整体性、强度和刚度，将某些固化材料，如水泥、石灰或其他化学材料灌入基础下一定范围内的地基岩土中，以填塞岩土中的裂缝和孔隙的施工方式。同时施工规范一般要求灌浆施工使用灌浆记录仪且需要对施工孔位、时间、灌注量等施工信息进行记录。

发明人发现传统灌浆施工监测中具有以下问题：

（一）监测数据储存空间及期限有限，监测数据依赖终端存储，记录仪终端异常断电或损坏后，数据丢失风险较高；

（二）灌浆记录仪施工孔号内容需要人为介入录入数据，人员错误操作易导致施工数据正确率低；

（三）无操作权限验证限制，记录仪误操作导致记录数据异常，对操作人员追溯难度大；

（四）现场施工数据确认签章，传统施工班组、施工单位、施工监理单位灌注孔施工依赖打印或手写方式，未进行人员识别，施工中存在代签、故意错签等管理混乱的问题，出现问题难以追责，同时签章数据一般载体为纸质单据，存储期限受存储环境影响；

（五）数据展示方式单一，仅采用记录仪对数据进行展示，不能满足现场施工公开透明及图文展示的需求。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供一种灌浆施工监测系统及方法，通过人员签章及人员操作权限管理，提高了施工记录的整体施工安全性、施工监督的有效性及记录仪操作的闭环和可追溯性，同时实现灌浆数据的多方保存，增强了数据的安全性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种灌浆施工监测系统。

一种灌浆施工监测系统，包括灌浆记录仪、数据服务器和数据管理平台，其中：

数据管理平台，其用于录入灌浆记录仪信息、施工信息和人员信息，将灌浆记录仪信息、施工信息、人员信息发送给数据服务器，接收数据服务器回传的灌浆实时数据并展示；

数据服务器，其用于接收数据管理平台发送的灌浆记录仪信息、施工信息和人员信息，将对应的人员信息和施工信息转发给灌浆记录仪，并接收灌浆记录仪发送的灌浆实时数据和人员签章信息；

灌浆记录仪，其用于接收数据服务器发送的施工信息和人员信息，进行人员操作权限验证、采集灌浆实时数据和人员签章信息，并将灌浆实时数据和人员签章信息发送至数据服务器。

本发明的第二个方面提供一种灌浆施工监测方法。

一种灌浆施工监测方法，包括：

通过数据管理平台录入灌浆记录仪信息、人员信息和施工信息；

数据管理平台将灌浆记录仪信息、人员信息和施工信息进行展示并发送给数据服务器；

数据服务器接收数据管理平台发送的灌浆记录仪信息、人员信息和施工信息，根据灌浆记录仪信息发送对应人员身份数据库和施工设计信息给灌浆记录仪；

灌浆记录仪接收对应人员身份数据库和施工设计信息，进行人员操作权限验证；

人员操作权限验证通过后，根据施工设计信息进行灌浆施工，灌浆施工结束后，进行人员签章流程；

灌浆记录仪将灌浆实时数据和人员签章信息回传给数据服务器，数据服务器将该数据回传给数据管理平台，由数据管理平台进行展示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提出了一种灌浆施工监测系统及方法，通过灌浆记录仪和数据服务器之间的数据交互，将灌浆记录仪所采集的实时灌浆数据和签章数据等上传至数据服务器，可以实现灌浆数据的多方保存，增强了数据的安全性。

2.本发明的数据服务器根据灌浆记录仪信息匹配相关的施工信息，将施工信息发送给灌浆记录仪，避免了非现场工作人员误操作及错录孔号导致灌浆数据异常，提高了数据的正确性。

3.本发明通过人员签章及人员操作权限管理，提高了施工记录的整体施工安全性、施工监督的有效性及记录仪操作的闭环和可追溯性。

4.本发明通过数据管理平台进行人员信息的录入，包括指纹信息和人脸信息，然后数据管理平台将人员信息发送至数据服务器，由数据服务器根据灌浆记录仪的信息进行匹配，从而将相关人员的信息数据库发送给灌浆记录仪，这样保证了人员验证的可靠性；施工现场的操作人员无法私自更改人员信息数据库内的数据。

5.本发明的灌浆记录仪和数据管理平台均具备数据展示功能，通过多平台数据展示，增强了现场操作的便捷性，加强了施工过程的监督及施工质量检验的透明性。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例一系统结构示意图。

图2为本发明实施例一数据管理平台整体结构示意图。

图3为本发明实施例二人员操作权限验证流程图。

图4为本发明实施例二人员签章流程图。

图5为本发明实施例二灌浆施工孔位自动识别流程图。

图6为本发明实施例二灌浆记录仪整体操作流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

本实施例公开了一种灌浆施工监测系统。

一种灌浆施工监测系统，如图1-2所示，包括灌浆记录仪、数据服务器和数据管理平台，其中：

数据管理平台，其用于录入灌浆记录仪信息、施工信息和人员信息，将灌浆记录仪信息、施工信息、人员信息发送给数据服务器，接收数据服务器回传的灌浆实时数据并展示；

数据服务器，其用于接收数据管理平台发送的灌浆记录仪信息、施工信息和人员信息，将对应的人员信息和施工信息转发给灌浆记录仪，并接收灌浆记录仪发送的灌浆实时数据和人员签章信息；

灌浆记录仪，其用于接收数据服务器发送的施工信息和人员信息，进行人员操作权限验证、采集灌浆实时数据和人员签章信息，并将灌浆实时数据和人员签章信息发送至数据服务器。

优选的，所述数据管理平台包括灌浆记录仪管理模块、施工作业面管理模块、人员管理功能模块和数据展示模块。

优选的，所述灌浆记录仪管理模块用于灌浆记录仪信息录入，所述灌浆记录仪信息包括灌浆记录仪编号和灌浆记录仪所属施工单位。

优选的，所述人员管理模块用于人员信息录入，所述人员信息包括人员姓名、人员所属单位、指纹信息和人脸信息。

优选的，所述施工作业面管理模块用于施工作业面信息录入和作业面同灌浆记录仪关联信息录入，所述施工作业面信息包括施工作业面名称、作业面边界、施工设计点位及点号、灌浆施工标准、设计灌注孔位，所述作业面同灌浆记录仪关联信息包括灌浆记录仪关联施工作业面。

优选的，所述数据展示模块用于实时施工数据、历史施工数据和施工统计报表的展示。

优选的，所述人员签章信息包括班组信息、施工管理人员信息和监理人员信息。

优选的，所述灌浆记录仪采集的灌浆实时数据包括当前施工点位、开始施工时间、实时灌浆压力数据、流量数据、密度数据、抬动数据、累计灌浆量、人脸数据、指纹数据和灌浆施工孔号、孔位数据。

本发明所述灌浆记录仪主要具备以下功能：无线网络功能、高精度定位功能、生物信息采集识别功能、灌浆施工（流量、密度、压力、抬动）数据采集功能、图形数据展示功能。灌浆记录仪通过4G/5G或wifi等方式访问数据服务器，完成施工设计数据及人员信息数据获取、施工数据的实时回传；使用载波相位差分技术实现外接GNSS天线位置的厘米级定位精度；采用人脸识别摄像头及指纹识别模块识别验证人员信息；外接流量计、密度计、压力计、抬动传感器采集灌浆施工信息。

所述的数据管理平台包括：灌浆记录仪管理模块、施工作业面管理模块、人员管理功能模块、数据展示功能模块。灌浆记录仪管理模块包含：灌浆记录仪信息录入（灌浆记录仪编号、所属施工单位）、灌浆施工信息展示。施工作业面管理模块包含：施工作业名称及边界录入、灌浆施工标准录入、设计灌注孔位录入、灌浆记录仪关联施工作业面、作业面施工信息展示。人员管理模块包含：人员信息录入（人员姓名、所属单位、身份证号、指纹信息、人脸信息）。

数据展示模块包括实时施工数据展示、历史施工数据展示、施工统计。实时施工数据展示对当前施工点位、开始施工时间、实时灌浆压力、流量数据、抬动数据、密度数据、累计灌浆量等数据进行展示。历史施工数据展示对已完成灌浆施工孔的孔号、孔位、开始灌注时间、结束灌注时间、灌注量、平均灌注密度、水灰比、施工单位及监理单位签章等数据进行展示。施工统计展示当前作业面完成施工孔数、总计灌注量、列表展示单孔灌注量等信息。

所述的数据服务器具备数据储存、数据下发功能。根据接收数据管理平台发送的灌浆记录仪与施工作业面关联信息，向灌浆记录仪下发施工作业面信息、作业面设计灌注孔位信息。根据灌浆记录仪所属施工单位及人员所属施工单位，向记录仪下发所属施工单位及监理单位的人员信息库。

同时，数据服务器将数据保存便于数据管理平台数据调取。

灌浆记录仪将灌浆施工数据进行实时回传，施工数据实现数据服务器端、灌浆记录仪端两方数据存储，解决了灌浆记录仪端数据存储空间有限及数据易丢失的问题。

通过数据管理平台将灌浆施工数据进行展示，实现手机APP、电脑WEB端多种数据查看展示方式，业主单位、施工单位、监理单位均可查看施工数据公开透明。

通过数据管理平台的APP端或WEB端，施工人员、监理人员可以轻松地在查看任意灌浆记录仪施工记录信息、施工统计信息，同时可以完成对灌浆记录仪同施工作业面的关联工作。

实施例二

本实施例公开了一种灌浆施工监测方法。

一种基于上述灌浆施工监测系统的灌浆施工监测方法，包括：

通过数据管理平台录入灌浆记录仪信息、人员信息和施工信息；

数据管理平台将灌浆记录仪信息、人员信息和施工信息进行展示并发送给数据服务器；

数据服务器接收数据管理平台发送的灌浆记录仪信息、人员信息和施工信息，根据灌浆记录仪信息发送对应人员身份数据库和施工设计信息给灌浆记录仪；

灌浆记录仪接收对应人员身份数据库和施工设计信息，进行人员操作权限验证；

人员操作权限验证通过后，根据施工设计信息进行灌浆施工，灌浆施工结束后，进行人员签章流程；

灌浆记录仪将灌浆实时数据和人员签章信息回传给数据服务器，数据服务器将该数据回传给数据管理平台，由数据管理平台进行展示。

优选的，所述人员签章流程，具体为：

操作人员点击进入本地存储界面；

点击单孔施工数据，查看详细施工记录信息；

依次点击班组、施工管理人员、监理人员选项，并由对应人员进行指纹或人脸识别签章；

签章完毕后点击确认。

灌浆记录仪预先从数据服务器获取灌浆记录仪所属施工的施工人员信息、监理单位人员信息；操作人员在使用灌浆记录仪时，通过灌浆记录仪指纹或人脸识别功能，灌浆记录仪对比本地人员信息库识别操作人员操作权限；灌浆记录仪记录授权通过时间、操作人员信息、操作时长，保存至本地日志。

具体的，参见图3所示，施工单位、监理单位人员通过数据管理平台的WEB端或APP端录入人员信息，内容包含：人员姓名、指纹信息、人脸信息、施工单位信息。人员信息数据录入、确认后，数据将自动上传至数据服务器。

施工人员通过数据管理平台APP端或WEB端录入灌浆记录仪设备信息，包含灌浆记录仪设备编号、所属施工单位，数据录入确认后将上传至数据服务器。

数据服务器根据灌浆记录仪所属施工单位下发对应施工单位及对应监理单位人员信息。现场施工人员在操作灌浆记录仪前，灌浆记录仪需要验证操作人员权限，操作人员通过在灌浆记录仪上录入指纹或通过人脸识别摄像头录入人脸完成人员识别，若识别通过，则可进行灌浆记录仪操作，灌浆记录仪将对操作人员信息、操作时间进行本地保存；若识别不通过，则无权操作灌浆记录仪，返回人员验证界面。

参见图5所示，通过数据管理平台的APP端或WEB端录入施工作业面信息、施工边界信息、施工设计点位及点号信息、灌浆记录仪所属施工单位信息、灌浆记录仪设备编号、灌浆记录仪同施工作业面关联信息，数据录入确认后自动上传数据服务器。数据服务器将跟进灌浆记录仪所关联的施工作业面信息、施工作业面边界信息、施工设计孔位及点号信息，并将其发送至灌浆记录仪。

当现场施工人员将带有GNSS天线的施工管道放置施工孔位之上时，灌浆记录仪对比GNSS孔位信息及从数据服务器接收到的设计孔位及点号信息，自动确认GNSS所在孔号。施工人员只需在灌浆记录仪主机录入其他灌浆参数后，点击开始记录，即可开始对灌浆施工孔位的记录。

灌浆记录仪预先从数据服务器获取灌浆记录仪所关联的施工作业面的施工设计信息；操作人员在使用灌浆记录仪时，再通过操作权限验证后，将灌浆管道末端固定有GNSS定位天线的管道插入灌浆孔位时，GNSS天线位于灌浆孔位正上方，灌浆记录仪对比施工作业面设计施工孔位及灌浆通道GNSS地理坐标信息，自动确定当前灌注施工孔号，录入其他设置信息后，点击开始灌浆即可开始施工，极大程度避免了灌浆孔号错录导致数据统计过程中产生的问题。

孔位灌浆施工完成后，对需要班组人员、施工管理人员、监理人员对施工信息确认签章，需要签章人员可以通过人脸识别、指纹识别的方式进行，确认完成后数据存储至本地并上传至数据服务器，由APP端或WEB端生成电子版灌浆孔位施工信息确认单。

具体的签章流程参见图4所示，在人员数据及灌浆记录仪数据均上传数据服务器后，数据服务器根据灌浆记录仪所属施工单位信息下发人员信息。在灌浆施工记录的数据需要施工人员及监理人员确认签章时，操作人员点击进入灌浆记录仪主机本地存储界面，点击查看详细灌浆记录详细信息后，在此界面依次选择班组、施工管理人员、监理人员按钮，有对应的人员角色采用指纹或人脸方式完成签章工作。

如签章人员信息与角色不匹配则显示人员与角色不符信息，并返回此角色信息录入界面，要求重新录入对应角色信息，通过验证后方可进行后续操作。签章工作完成后点击确认按钮，签章数据将保存至本地并将签章数据回传至数据服务器。

参见图6所示，灌浆记录仪现场操作流程如下：

施工现场的灌浆记录仪开机后自动进入待机状态，待机模式下灌浆记录仪通过网络获取定位差分数据及记录仪所关联的施工作业面信息，结合差分数据及天线位置数据实现GNSS天线位置厘米级定位精度；

操作人员在进行灌浆记录仪操作时，需进行操作权限验证，验证方式采用人脸或指纹任意一种方式，验证通过方可对灌浆记录进行操作，同时验证通过后灌浆记录仪将保存操作人员操作记录，以便用于后期问题追溯；

操作权限验证通过后，操作人员进入灌浆记录界面进行灌浆记录工作，操作方式为：根据实际灌浆施工管道选择灌浆记录通道、点击开始灌浆按键、进行灌浆施工（中途出现灌浆施工异常，点击暂停按键，并选择暂停原因）、施工完毕后点击结束灌浆按钮。

其中点击开始灌浆按钮之后，灌浆记录仪根据GNSS天线位置及获取到作业面设计孔位及孔号，自动识别GNSS所在孔号，并实时回传灌浆施工孔号、孔位、流量、压力、密度、抬动、当前累计流量数据；在点击暂停按钮后，灌浆记录仪停止灌浆记录，本地保存并回传暂停状态及暂停原因；点击结束灌浆后，单孔灌浆开始及结束时间、施工孔位、累计灌浆量等信息进行本地存储及回传数据服务器，完成数据的多方存储。

当操作人员点击进人本地存储界面进行人员签章时流程如下：

点击进入本地存储界面，点击单孔施工数据，监理及施工人员查看详细施工记录；

依次点击各种角色并由对应角色人员进行指纹或人脸识别签章、签章完毕后点击确认。

点击单孔施工数据后，灌浆记录仪显示对应孔位灌浆记录详细信息。监理及施工单位人员在查看确认施工信息后进行签章，签章过程依次按照班组、施工管理人员、监理人员进行录入。所有角色验证通过后点击确认按钮，灌浆记录仪对签章数据本地保存并上传数据服务器。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（RandomAccessMemory，RAM）等。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种灌浆施工监测系统，其特征在于，包括灌浆记录仪、数据服务器和数据管理平台，其中：

数据管理平台，其用于录入灌浆记录仪信息、施工信息和人员信息，将灌浆记录仪信息、施工信息、人员信息发送给数据服务器，接收数据服务器回传的灌浆实时数据并展示；

数据服务器，其用于接收数据管理平台发送的灌浆记录仪信息、施工信息和人员信息，将对应的人员信息和施工信息转发给灌浆记录仪，并接收灌浆记录仪发送的灌浆实时数据和人员签章信息；

灌浆记录仪，其用于接收数据服务器发送的施工信息和人员信息，进行人员操作权限验证、采集灌浆实时数据和人员签章信息，并将灌浆实时数据和人员签章信息发送至数据服务器。

2.如权利要求1所述的灌浆施工监测系统，其特征在于，所述数据管理平台包括灌浆记录仪管理模块、施工作业面管理模块、人员管理功能模块和数据展示模块。

3.如权利要求2所述的灌浆施工监测系统，其特征在于，所述灌浆记录仪管理模块用于灌浆记录仪信息录入，所述灌浆记录仪信息包括灌浆记录仪编号和灌浆记录仪所属施工单位。

4.如权利要求2所述的灌浆施工监测系统，其特征在于，所述人员管理模块用于人员信息录入，所述人员信息包括人员姓名、人员所属单位、指纹信息和人脸信息。

5.如权利要求2所述的灌浆施工监测系统，其特征在于，所述施工作业面管理模块用于施工作业面信息录入和作业面同灌浆记录仪关联信息录入，所述施工作业面信息包括施工作业面名称、作业面边界、施工设计点位及点号、灌浆施工标准、设计灌注孔位，所述作业面同灌浆记录仪关联信息包括灌浆记录仪关联施工作业面。

6.如权利要求2所述的灌浆施工监测系统，其特征在于，所述数据展示模块用于实时施工数据、历史施工数据和施工统计报表的展示。

7.如权利要求1所述的灌浆施工监测系统，其特征在于，所述人员签章信息包括班组信息、施工管理人员信息和监理人员信息。

8.如权利要求1所述的灌浆施工监测系统，其特征在于，所述灌浆记录仪采集的灌浆实时数据包括当前施工点位、开始施工时间、实时灌浆压力数据、流量数据、密度数据、抬动数据、累计灌浆量、人脸数据、指纹数据和灌浆施工孔号、孔位数据。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的灌浆施工监测系统的灌浆施工监测方法，其特征在于，包括：

通过数据管理平台录入灌浆记录仪信息、人员信息和施工信息；

数据管理平台将灌浆记录仪信息、人员信息和施工信息进行展示并发送给数据服务器；

数据服务器接收数据管理平台发送的灌浆记录仪信息、人员信息和施工信息，根据灌浆记录仪信息发送对应人员身份数据库和施工设计信息给灌浆记录仪；

灌浆记录仪接收对应人员身份数据库和施工设计信息，进行人员操作权限验证；

人员操作权限验证通过后，根据施工设计信息进行灌浆施工，灌浆施工结束后，进行人员签章流程；

灌浆记录仪将灌浆实时数据和人员签章信息回传给数据服务器，数据服务器将该数据回传给数据管理平台，由数据管理平台进行展示。

10.如权利要求9所述的灌浆施工监测方法，其特征在于，所述人员签章流程，具体为：

操作人员点击进入本地存储界面；

点击单孔施工数据，查看详细施工记录信息；

依次点击班组、施工管理人员、监理人员选项，并由对应人员进行指纹或人脸识别签章；

签章完毕后点击确认。

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