劉 海

（安徽省化工地質勘查總院，安徽 馬鞍山 243000）

當前信息化技術發(fā)展非常迅速，特別是移動應用、自動化、物聯(lián)網、大數(shù)據以及云計算等為核心的信息技術手段不斷發(fā)展與革新，在引領時代變革過程當中發(fā)揮著十分重要的作用。而在工程建設過程當中，離不開地質工程勘查工作，這是工程建設當中非常重要的基礎環(huán)節(jié)。然而就當前的地質工程勘查技術與質量管理而言，還有很多問題存在。地質工程勘查亟待通過先進技術手段的應用，來對傳統(tǒng)的管理方法進行變革。在此背景下，通過信息化手段對地質工程勘查信息進行管理，成為重要的發(fā)展方向。依照信息技術層面進行分析，地質工程勘查工作，實質上屬于一種獲取信息、理解信息和應用信息的過程。因此這就需要在地質工程勘察各個流程當中推動信息化管理[1]。

1 總體思路

為使地質勘查管理工作得到進一步提升，推動其信息化管理，還需要深入的研究地質工程勘查管理信息化的關鍵技術實現(xiàn)勘查流程的信息化，如外業(yè)采集信息數(shù)據，通過遠程信息化來實現(xiàn)外業(yè)監(jiān)管，提升巖土試驗信息化水平，加強關鍵環(huán)節(jié)信息化管理，對勘查流程有效重構，有效分離勘查內外業(yè)工序各種試驗工序等。而這些都需要通過標準化的勘查作業(yè)以及采集數(shù)據來完成，有效關聯(lián)各個環(huán)節(jié)信息，實現(xiàn)信息的有效流轉，增進彼此的交互與協(xié)同，保證效率和質量，避免大量的工期投入[2]。

2 關鍵技術方案研究

2.1 信息化手段在采集勘查外業(yè)數(shù)據中的應用

過去在采集勘查外業(yè)信息數(shù)據過程當中，主要通過紙和筆的人工手段來完成，而針對這種模式存在的不足，對相應的軟件平臺app進行研發(fā)，地質編錄實現(xiàn)了電子化，可以電子檔采集現(xiàn)場拍攝和巖心照片，記錄錄入原位試驗，科學合理地進行采樣記錄樣品信息，通過GPS信息技術手段錄入資料，確保數(shù)據的真實性與可靠性。

圖1 勘查外業(yè)信息采集系統(tǒng)數(shù)據流程圖

2.1.1 設計采集外業(yè)數(shù)據的信息化流程

針對外業(yè)數(shù)據采集加強信息化管理系統(tǒng)構建，并研發(fā)平板電腦、手機等終端移動設備App軟件平臺，通過本地設備來保存APP上的信息數(shù)據，并利用移動通信技術，向云平臺數(shù)據中心進行數(shù)據傳輸。具體流程如圖1所示。

2.1.2 信息化管理勘查外業(yè)數(shù)據系統(tǒng)的功能

（1）標準地層定制。依照實際情況以及勘查經驗構建地區(qū)標準地層系統(tǒng)，根據地質時代以及成因，來對巖土層號主層號進行確定，充分考慮巖土層名稱，并根據上下地層次序對亞層、次亞層號進行確定，基于地區(qū)標準地層系統(tǒng)，完成編錄測試，確保勘查成果的統(tǒng)一標準，促進地區(qū)標準勘查成果庫。利用標準地層，可以有效的對比一個地區(qū)當中各種勘查項目數(shù)據，對該區(qū)的地史發(fā)展情況有個更加充分全面的了解，掌握其共性和異性，才能更好地利用這些數(shù)據。

（2）勘查外業(yè)數(shù)據采集信息化。地質編錄以及巖心照片拍攝，獲得現(xiàn)場勘查照片，記錄錄入原位測試，開展樣品取樣記錄樣品信息等這些都可以。利用軟件平臺APP來實現(xiàn)。通過GPS定位技術保證資料信息的真實性與可靠性，提供充足的數(shù)據支撐保證勘查質量[3]。

在采集地質工程勘察信息過程當中，系統(tǒng)組成主要包括，編錄鉆孔信息，拍攝巖心照片并進行上傳，收集原位測試數(shù)據，采集巖石試樣，并收集有關人員信息[4]。

①鉆孔編錄。鉆孔編錄過程當中，主要涉及地層名稱與其深度，地層編號，鉆孔的開始與結束時間，鉆孔的水位，地質時代與成因及其顏色與密實度和描述地層等，確定標準地層之后，便能依照巖層特性，對相應的標準層進行選擇，及時的完成邊路，同時在具體情況下根據標準層屬性做出相應的修改。在本地保存編錄信息，利用通信網絡向云服務器進行上傳，在云計算技術下，描述巖土層時，可以依照地區(qū)跨項目，實現(xiàn)自動搜索與匹配，對若干條描述進行推薦，便于對比分析該區(qū)地層，保證編錄效率與質量。②巖芯照片拍攝和上傳。自動識別巖心照片深度。在巖芯箱（標準長度1.0m），通過信息化采集外業(yè)數(shù)據過程中，可以對巖心行數(shù)進行設置，到自動深度識別的效果，外業(yè)工作者出現(xiàn)人為誤差，保證工作效率與質量。自動拼接巖心照片。通過自動拼接巖心照片形成長圖，對鉆孔編號以及項目名稱詳細編注，避免大量的人工投入，增強工作效率。上傳巖心照片。通過直接拍攝巖芯照片并向云服務器進行上傳，如果遇到通信信號不強時，極易導致照片無法上傳還可引起上傳過程當中丟包現(xiàn)象的發(fā)生。系統(tǒng)當中具有本地照片上傳功能，可以將拍攝的照片在本地系統(tǒng)中進行保存，并對照片進行上傳，這些方案可以確保不同工況條件下都能順利地開展勘查作業(yè)。③原位測試信息采集。通過采集標準貫入試驗，波速試驗以及電阻率測試和圓錐動力觸探試驗等有關信息數(shù)據，能夠有效錄入試驗數(shù)據試驗的桿長以及深度。依照規(guī)范要求對圓錐動力觸探試驗以及標準貫入試驗將相應的試驗長度提供出來，便于開展人工修改，針對試驗反彈現(xiàn)象，自動完成擊數(shù)換算。④采集巖土試驗信息。采集試驗樣品信息過程當中，主要包括不同樣品的采集，實際取樣過程當中的底深度，取樣的編碼以及長度。⑤采集人員設備信息。項目成員管理通過后臺來完成，對系統(tǒng)注冊成員進行勾選或者取消勾選，添加或者刪除注冊成員，實際外業(yè)勘察過程當中，可以將鉆機機長以及設備編號于勞務分包商等相關信息全部輸入其中。對登錄賬號的邊路人員自動的開展識別，不可進行修改，可以有效追溯勘查外業(yè)原始數(shù)據。

（4）勘查外業(yè)數(shù)據自檢。對于漏填重要項和一些深度矛盾，可以通過數(shù)據自檢功能來實現(xiàn)，并標紅數(shù)據項進行核查，做出相應的修改。

（5）勘查外業(yè)管理信息化。能夠將專探單位機組以及現(xiàn)場技術和負責人員和專探開工已經完成時間等相關信息錄入到外業(yè)信息化管理系統(tǒng)當中，同時向云服務器進行上傳，可以更好的分類統(tǒng)計有關工作量，達到深度利用數(shù)據效果。

2.1.3 系統(tǒng)創(chuàng)新點

（1）在云服務技術下協(xié)同管理信息數(shù)據。在云儲存技術上完成數(shù)據儲存及時更新，統(tǒng)一各設備數(shù)據源，信息數(shù)據更加的可靠安全，具有異地多人通過app以及PPC和平板電腦等來合理的修改同一項目，通過標準數(shù)據庫存儲數(shù)據，控制和減少一個項目出現(xiàn)多個數(shù)據庫的情況，更減少數(shù)據交互時產生的沖突。

（2）智能輔助功能。能夠更好的判斷，為編錄工作提供決策，如描述巖土層過程當中，通過云計算技術應用，根據地區(qū)跨項目自動的進行搜索與匹配，將多條描述提供出來，有利于實現(xiàn)地層對比，保證編錄效率與質量，在標準巖芯箱基礎上完成自動識別深度作用，可以在巖心照片上完成分層以及原位測試和巖土測試工作等，利于更好地校對，避免工作人員人為邊路造成的誤差，使工作效率和質量得到了有效保障。

2.2 勘查外業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)研究

現(xiàn)場勘查過程當中，基于移動通信網絡技術，實時的上傳監(jiān)控影像數(shù)據，記錄影像數(shù)據過程當中，可以依照需要合適保留，動態(tài)化的監(jiān)控，關鍵項目以及關鍵環(huán)節(jié)，并對影像記錄進行保留以便查對。

2.2.1 勘查外業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)設計

該系統(tǒng)主要包括三個部分，如實時監(jiān)控、歷史監(jiān)控移動無線視頻采集等幾個模塊，借助移動通信技術手段向云端服務器進行上傳，用戶可以在云端上登錄，對項目監(jiān)控情況實時的查看，并可以在本地硬盤中對相關數(shù)據進行下載，還能進行數(shù)據回放查看與管理。

2.2.2 系統(tǒng)優(yōu)點

（1）移動無線視頻采集組件適應勘察外業(yè)特點。監(jiān)控設備輕便能夠靈活移動，在短期勘察作業(yè)過程當中發(fā)揮著重要作用，采集影像的組件具有耐高溫和難水的特點，可以長時間暴露于施工環(huán)境當中，在沒有電力條件供應下，可以通過蓄電池確保持續(xù)供電。監(jiān)控視頻數(shù)據信息基于通信網絡，可以及時回傳到云服務器。

（2）監(jiān)控影像可回放可追溯。為了達到追溯管理信息資料的效果，通過本地對監(jiān)控視頻資料進行保存與管理。并借助監(jiān)控影像管理系統(tǒng)，完成查詢和回放影像等相關操作，對于監(jiān)管外業(yè)勘察質量，有效追溯勘察作業(yè)過程，提高工作人員責任感，更加規(guī)范勘查行為。

（3）監(jiān)控影像統(tǒng)一管理，確保安全。利用管理系統(tǒng)來統(tǒng)一管理監(jiān)控影像并進行存儲，利用系統(tǒng)密級來控制用戶權限，保證監(jiān)控數(shù)據的安全性，避免發(fā)生惡意篡改行為。

2.3 巖土試驗信息化研究

2.3.1 巖土試驗信息化系統(tǒng)設計

在巖土樣品信息化管理系統(tǒng)中，勘查項目負責人，將新增項目的信息，工點信息、鉆孔信息全部錄入其中，并在相關規(guī)則下形成唯一編碼的條碼，同時進行打印形成標簽，將這些條碼帶到施工現(xiàn)場。通過互聯(lián)網借助手持端系統(tǒng)采集樣品信息，實現(xiàn)在線更新等。實施外業(yè)過程當中，工作人員在樣品上貼上條碼，同時針對這些條碼進行賦值，這些信息可以在手持端設備中離線儲存，與互聯(lián)網連接之后，可以實現(xiàn)線上更新，或者通過云服務器來對巖土樣品實現(xiàn)信息化管理，借助巖土樣品信息化管理系統(tǒng)，工作人員可以勾選樣品開展試驗，并賦值補充條碼。之后將樣品送至試驗室，試驗工作人員通過掃碼對樣品識別，依照樣品類別合理的保存管理，不需要排序樣品與核對樣品，樣品通過試驗室接收之后，通過試驗類別，二次分發(fā)樣品，匹配樣品通過自動識別技術來完成，到分類試驗的效果。通過對條碼進行掃描，對完成試驗的數(shù)據自動歸集，并向數(shù)據中心上傳，自動計算統(tǒng)計試驗成果。

2.3.2 系統(tǒng)優(yōu)點

（1）在地質工程勘查行業(yè)當中運用自動識別技術，是地質勘查工作流程有效簡化，同時避免了過多的手寫工作，減少了重復錄入情況，也避免了工作當中的錯誤發(fā)生率，工作效率大幅增強，對提高勘查水平效率以及質量發(fā)揮了重要作用。

（2）樣品數(shù)據采集通過自動化識別技術來完成，并向管理系統(tǒng)自動傳輸，生成各種電子表格，工作程序大幅簡化。

（3）能夠確保信息數(shù)據在內外業(yè)以及試驗室各個環(huán)節(jié)中精準可靠的傳遞。

（4）借助后臺管理系統(tǒng)以及自動識別技術，還具有較好的導出功能，能夠減少樣品排序以及核對時間投入，使工作效率大幅增強。

（5）項目負責人員可以對相關信息數(shù)據及時的進行查看，并對采集樣品的準確性科學判斷，借助統(tǒng)計分析，來合理的控制，取樣的類型與數(shù)量，并向外業(yè)技術人員及時反饋，避免出現(xiàn)不合格取樣情況。

（6）樣品經由試驗室接收之后，匹配樣品通過自動識別技術來完成，大大提高了分類試驗效率[5,6]。

（7）采集數(shù)據分類儲存，可以結合工程以及樣本類型，分類查詢以及統(tǒng)計效果，實現(xiàn)信息化，系統(tǒng)化管理樣品的作用。

3 結語

現(xiàn)代信息技術手段的高速發(fā)展，以及互聯(lián)網技術的快速推進，為地質工程勘查管理信息化提供了強大的技術支撐，大大提高了地質工程勘查效率和質量，為了進一步提高地質工程勘查管理信息化水平，文中對地質工程勘查管理信息化的關鍵技術進行深入研究與分析，但還有一些不足存在今后還應當擴大此方面的研究工作，實現(xiàn)地質工程勘查信息化的高速發(fā)展，創(chuàng)造更大的效益。