建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)開發(fā)報(bào)告1

1、建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)開 發(fā) 報(bào) 告黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司工程物探研究院InstituteofGeophysicalProspecting，YREC二一年十月課題名稱：建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)開發(fā)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 張憲君審 定： 審 核： 報(bào)告編寫人：張憲君 張曉予 周錫芳主要完成人：張憲君 張曉予 周錫芳 王志勇李萬(wàn)海 馬愛玉 目錄第一章前言11.1 立項(xiàng)背景11.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀11.3 技術(shù)基礎(chǔ)21.4 資金來(lái)源3第二章 建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案42.1 總體功能設(shè)計(jì)42.2儀器端的實(shí)時(shí)無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)52.3服務(wù)器端的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)52.4客戶端的數(shù)據(jù)查看、檢索、下載

2、、與儀器端的通信的設(shè)計(jì)5第三章 建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)的設(shè)計(jì)73.1實(shí)時(shí)無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸設(shè)計(jì)73.2數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示、檢索、下載等功能設(shè)計(jì)93.3互聯(lián)網(wǎng)上的客戶與現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)交流功能設(shè)計(jì)11第四章 工程應(yīng)用13第五章 技術(shù)創(chuàng)新14第六章 社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益分析15第七章 結(jié)論與建議16第八章 推廣應(yīng)用前景17第一章前言1.1 立項(xiàng)背景信息化代表了一種信息技術(shù)被高度應(yīng)用，信息資源被高度共享，從而使得人的智能潛力以及社會(huì)物質(zhì)資源潛力被充分發(fā)揮，個(gè)人行為、組織決策和社會(huì)運(yùn)行趨于合理化的理想狀態(tài)。信息化平臺(tái)是指某個(gè)領(lǐng)域、某個(gè)區(qū)域或某個(gè)組織為信息化的建設(shè)、應(yīng)用和發(fā)展而營(yíng)造的環(huán)境。 信息化平臺(tái)包括：開發(fā)利用信息

3、資源、建設(shè)信息網(wǎng)絡(luò)、推進(jìn)信息技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)、培育信息化人才、制定和完善信息化政策體系等。信息化平臺(tái)是目前檢測(cè)行業(yè)比較熱門的話題，因?yàn)樗寵z測(cè)數(shù)據(jù)公開化，能夠控制檢測(cè)的質(zhì)量，所以實(shí)現(xiàn)信息化平臺(tái)不僅是建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)行業(yè)的發(fā)展方向更是整個(gè)檢測(cè)行業(yè)的發(fā)展方向。為了提高地基基礎(chǔ)檢測(cè)質(zhì)量，為本行業(yè)提供更好的管理與監(jiān)督的技術(shù)工具,地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)的建立顯得尤為重要。在我國(guó)地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化建設(shè)正在興起，河南省鄭州市質(zhì)檢站規(guī)定在鄭州市管轄的地區(qū)必須實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，否則不認(rèn)可檢測(cè)成果的有效性，所以開發(fā)地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)目前不僅是行業(yè)的發(fā)展的要求也是公司內(nèi)部急需解決的難題。1.

4、2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀由于地基基礎(chǔ)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)是一個(gè)不固定的場(chǎng)所，如果要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，以固定的網(wǎng)絡(luò)模式信息化平臺(tái)不切實(shí)際，近幾年隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的提高及通信費(fèi)用高的降低，使民用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)逐步應(yīng)用到各行各業(yè)中。建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)的建設(shè)主要依賴于民用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，過(guò)去由于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的限制，國(guó)內(nèi)外建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)的建設(shè)最近幾年才起步，國(guó)內(nèi)主要有武漢巖海公司與徐州建筑科學(xué)研究所近年實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸技術(shù)，但其主要實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸與存儲(chǔ)，其它相關(guān)信息并沒(méi)有存儲(chǔ)，另外主要是在儀器上外加遠(yuǎn)程傳輸盒，并不能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)人員與客戶的信息交流。國(guó)外相

5、關(guān)的資料較少。1.3 技術(shù)基礎(chǔ)黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司工程物探研究院是一個(gè)以高新技術(shù)為主要工作手段的單位，對(duì)新技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新有深刻的理解認(rèn)識(shí)，長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)科研的投入始終沒(méi)有停止過(guò)，市場(chǎng)需求是科技開發(fā)的動(dòng)力和源泉。2006年，根據(jù)市場(chǎng)需求，黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司工程物探研究院自主立項(xiàng)投資開發(fā)研制了新型地基基礎(chǔ)承載力綜合測(cè)試儀，項(xiàng)目成果通過(guò)了河南省科技廳組織的技術(shù)鑒定，獲得兩項(xiàng)國(guó)家實(shí)用新型技術(shù)專利，獲黃委會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、河南科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，研制的設(shè)備大量投入工程應(yīng)用，為單位節(jié)約了數(shù)十萬(wàn)元的設(shè)備采購(gòu)費(fèi)，新增數(shù)百萬(wàn)元產(chǎn)值，通過(guò)項(xiàng)目運(yùn)行還培養(yǎng)了一批系統(tǒng)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件編制等方面的技術(shù)人才，為后續(xù)科研

6、項(xiàng)目的開展奠定了良好的人才和技術(shù)基礎(chǔ)。圖1-1 新型地基基礎(chǔ)承載力綜合測(cè)試儀及工程應(yīng)用工程物探研究院還承擔(dān)過(guò)國(guó)家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目堤防工程新技術(shù)研究（85-92-01），于1996年鑒定為國(guó)際先進(jìn)水平，其中堤防隱患探測(cè)技術(shù)屬國(guó)際領(lǐng)先水平，獲黃委會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、水利部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；“988”大洪水后，中標(biāo)水利部重大科技攻關(guān)項(xiàng)目,為堤防隱患和險(xiǎn)情探測(cè)而開發(fā)的高密度電阻率法堤防隱患探測(cè)儀器（國(guó)科99-01），于2001年鑒定為國(guó)際先進(jìn)水平，其中電極轉(zhuǎn)換開關(guān)和專用電纜屬國(guó)際領(lǐng)先水平，獲黃委會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、河南科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；本院獨(dú)創(chuàng)的大壩堆石體密度動(dòng)力參數(shù)法測(cè)試技術(shù)，于2006年鑒定為國(guó)際

7、先進(jìn)水平，獲黃委會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)；另外，我院還承擔(dān)過(guò)三項(xiàng)國(guó)家“948”項(xiàng)目美國(guó)X-STAR水下淺地層剖面儀、加拿大V6A電磁勘探系統(tǒng)和水利工程地下巖體綜合信息采集關(guān)鍵技術(shù)的引進(jìn)與開發(fā)，其中前兩項(xiàng)已經(jīng)通過(guò)了水利部科技推廣中心組織的項(xiàng)目驗(yàn)收，第三項(xiàng)已提交項(xiàng)目驗(yàn)收材料，這些項(xiàng)目在生產(chǎn)實(shí)踐中為我院的經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。2009年1月，由我院為主完成的“黃河河道整治工程根石探測(cè)技術(shù)試驗(yàn)研究”項(xiàng)目通過(guò)了水利部國(guó)科司組織的技術(shù)鑒定，項(xiàng)目成果獲得黃委會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，并已被黃委確定為重點(diǎn)技術(shù)推廣應(yīng)用項(xiàng)目，計(jì)劃自2010年起在三年內(nèi)在全河推廣應(yīng)用，取代傳統(tǒng)的探測(cè)技術(shù)。因此，我院有著良好的科研氛圍

8、和不斷技術(shù)創(chuàng)新的傳統(tǒng)，具有開拓創(chuàng)新的精神，為開發(fā)建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)奠定了良好基礎(chǔ)。1.4 資金來(lái)源本項(xiàng)目屬于物探院自立項(xiàng)目，項(xiàng)目預(yù)算經(jīng)費(fèi)6.8萬(wàn)元，所需資金由我院自籌匹配。第二章 建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的功能主要為檢測(cè)原始數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸、存儲(chǔ)、顯示、數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)檢索、數(shù)據(jù)下載與技術(shù)交流等，總體實(shí)現(xiàn)方案如圖2-1。圖2-1總體實(shí)現(xiàn)方案2.1 總體功能設(shè)計(jì)針對(duì)開發(fā)的目的和使用條件，要求其具有以下使用功能：1. 儀器端的實(shí)時(shí)無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸;2服務(wù)器端的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ);3. 客戶端的數(shù)據(jù)查看、檢索、下載、與儀器端的通信。2.2儀器端的實(shí)時(shí)無(wú)線遠(yuǎn)程傳

9、輸?shù)脑O(shè)計(jì)為了滿足儀器工作現(xiàn)場(chǎng)不固定的條件，利用現(xiàn)在技術(shù)比較成熟的廣域網(wǎng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為工具比較符合實(shí)際（運(yùn)營(yíng)商主要有移動(dòng)公司與聯(lián)通公司），廣域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是受地域限制?。ㄖ灰惺謾C(jī)信號(hào)的地方就可以工作），網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠。選擇廣域網(wǎng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不僅可以大大減少開發(fā)成本，也可以大大減少開發(fā)時(shí)間，硬件上只要購(gòu)買無(wú)線網(wǎng)卡并辦一張開通GPRS的手機(jī)卡就可接入廣域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，就可能與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行的通信。為了實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)還要編寫專用的通信軟件，軟件功能主要為檢測(cè)測(cè)試數(shù)據(jù)的采集狀態(tài)，采集到數(shù)據(jù)就將剛剛采集的一條記錄進(jìn)行發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)指定的服務(wù)器上，為了節(jié)省網(wǎng)絡(luò)流量，軟件能實(shí)時(shí)關(guān)閉其它無(wú)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)連接。2.3服務(wù)器端的數(shù)據(jù)的

10、存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)在服務(wù)器中，擬采用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，它的特點(diǎn)是可以適合大容量數(shù)據(jù)的應(yīng)用，在功能管理上也要比Access要強(qiáng)得多。處理海量數(shù)據(jù)的效率高，后臺(tái)開發(fā)的靈活性與可擴(kuò)展性等方面強(qiáng)大。按每個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)平均5kb的大小計(jì)算，160G的硬盤可以存儲(chǔ)3千多萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)，足以滿足現(xiàn)在及以后所需的存儲(chǔ)空間。顯示、檢索、下載等功能采用 C/S構(gòu)架系統(tǒng)（客戶端/服務(wù)器），服務(wù)器端采用VS開發(fā)環(huán)境下的VB.NET來(lái)編寫，提高了程序的可靠性與穩(wěn)定性;采用VB語(yǔ)言編寫客戶端軟件，這樣可以快速的完成編寫工作。2.4客戶端的數(shù)據(jù)查看、檢索、下載、與儀器端的通信的設(shè)計(jì) 擬采用客戶與檢測(cè)主機(jī)連接后的方式來(lái)進(jìn)行，連接檢測(cè)

11、主機(jī)后，主機(jī)可與連接的客戶以打字的方式進(jìn)行聊天交流，所有數(shù)據(jù)都是通過(guò)中間的服務(wù)器來(lái)傳送數(shù)據(jù)。客戶可以以不同的權(quán)限方式連接檢測(cè)主機(jī)，當(dāng)以管理員方式連接時(shí)，可以與所的實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸?shù)膬x器進(jìn)行會(huì)話;當(dāng)以普通客戶進(jìn)行連接時(shí)，客戶只能與其所連接的儀器會(huì)話。第三章 建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)的設(shè)計(jì)3.1實(shí)時(shí)無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸設(shè)計(jì)按照方案硬件上采用無(wú)線網(wǎng)卡采用最新的USB免驅(qū)網(wǎng)卡（圖3-1），與主機(jī)連接方便，一個(gè)無(wú)線網(wǎng)卡有專門指定與檢測(cè)主機(jī)配套，大大提高了無(wú)線網(wǎng)卡的使用效率。圖3-1 USB無(wú)線網(wǎng)卡采用無(wú)線傳輸探制程序框圖如圖3-2圖3-2 無(wú)線傳輸控制程序框圖結(jié)合當(dāng)前無(wú)線網(wǎng)線技術(shù)與通信費(fèi)用，采取自動(dòng)關(guān)閉其它網(wǎng)絡(luò)連

12、接控制技術(shù)，這樣電腦工作時(shí)只有本軟件來(lái)進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)通信，使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量降低到最低，控制后使每臺(tái)主機(jī)的通信費(fèi)用降低到每年少于200元,關(guān)閉連接的模塊如下。 Dim tcpt As MIB_TCPTABLE, l As Long Dim X As Integer, i As Integer Dim RemA As String, LocP As String, RemP As String l = Len(MIB_TCPTABLE) GetTcpTable tcpt, l, 0 '獲得所有的網(wǎng)絡(luò)連接 X = tcpt.dwNumEntries '網(wǎng)絡(luò)連接的總數(shù) For i = 0 T

13、o X - 1 RemP = ntohs(tcpt.table(i).dwRemotePort) '遠(yuǎn)程端口 LocP = ntohs(tcpt.table(i).dwLocalPort) '當(dāng)?shù)囟丝?State = tcpt.table(i).dwState If Trim(RemP) <> "1600" And Trim(LocP) <> "1600" Then '端口號(hào)不是1600的連接全部關(guān)閉，以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，降低通信費(fèi)用 tcpt.table(i).dwState = 12 SetTcpEnt

14、ry tcpt.table(i) '關(guān)閉連接 DoEvents End If Next i在儀器采集完數(shù)據(jù)后立即將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去，如果服務(wù)器端沒(méi)有響應(yīng)，則進(jìn)行重復(fù)發(fā)送，以保證數(shù)據(jù)的完整。3.2數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示、檢索、下載等功能設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)這些功能硬件上要有一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器，軟件上需要編寫服務(wù)器端軟件與客戶端軟件。 服務(wù)器端數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)采用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，可以適合大容量數(shù)據(jù)的應(yīng)用，另外為今后的功能擴(kuò)展提供了保障。在服務(wù)器端安裝SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，再安裝上開發(fā)的服務(wù)器端軟件就可以運(yùn)行。服務(wù)器端軟件設(shè)計(jì)主要為接收來(lái)自儀器的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，響應(yīng)客戶端的服務(wù)要求。其程序框圖如圖3-3。圖3-3

15、 服務(wù)器端程序控制程序框圖 客戶端的設(shè)計(jì)界面見圖3-4,可以方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示、檢索、下載等功能，其操作步驟如圖3-5。圖3-4 客戶端的設(shè)計(jì)界面圖3-5 客戶端的操作步驟3.3互聯(lián)網(wǎng)上的客戶與現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)交流功能設(shè)計(jì)客戶可以以不同的權(quán)限方式連接檢測(cè)主機(jī)，當(dāng)以管理員方式連接時(shí)，可以與所的實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸?shù)膬x器進(jìn)行會(huì)話;當(dāng)以普通客戶進(jìn)行連接時(shí)，客戶只能與其所連接的儀器會(huì)話，會(huì)話的數(shù)據(jù)需要通過(guò)中間的服務(wù)器來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)，會(huì)話窗口如圖3-6、3-7。圖3-6 儀器端會(huì)話窗口圖3-7 客戶軟件端會(huì)話窗口第四章 工程應(yīng)用 建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)自2008年12月以來(lái)一直應(yīng)用于鄭州市的地基基礎(chǔ)檢測(cè)的無(wú)線傳輸中，在

16、工作中也一直進(jìn)行著升級(jí)與改進(jìn)，先后應(yīng)用的主要工程有：東岸尚景、永豐新都、鄭州市火車站西6口站前廣場(chǎng)及地下停車場(chǎng)、鄭州煙草公司生活配套區(qū)2號(hào)樓、河南省婦幼保健院婦產(chǎn)科病房大樓主等。第五章 技術(shù)創(chuàng)新與其它公司的無(wú)線運(yùn)程傳輸相比，它具有以下技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。（1）傳輸模塊的靈活小巧性，傳輸模塊采用通用的USB免驅(qū)無(wú)線網(wǎng)卡，給大量應(yīng)用帶來(lái)可能。（2）數(shù)據(jù)流量的控制，采用實(shí)時(shí)關(guān)閉無(wú)關(guān)端口號(hào)的網(wǎng)絡(luò)控制方式，使得當(dāng)今有限的網(wǎng)絡(luò)流量得到控制，得以成功解決了winXP的多網(wǎng)絡(luò)連接占用大量資源的問(wèn)題。（3）實(shí)現(xiàn)了客戶與儀器操作員的實(shí)時(shí)對(duì)話功能，使用解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題變得快捷。（4）數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽靠刂疲诜?wù)器沒(méi)有應(yīng)答情況下，采取重新發(fā)送或重新啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的方式，來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的不“卡死“，使網(wǎng)絡(luò)暢通，有效提高了傳輸?shù)目煽啃?。第六?社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益分析 建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)信息化平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)，完全是我院自主研發(fā)而成，在開發(fā)過(guò)程中突破了一個(gè)又一個(gè)難題,提高了單位的技術(shù)研發(fā)水平，為單位節(jié)省下購(gòu)