工程勘察全生命周期質(zhì)量監(jiān)管平臺設計研究

巖土工程勘察是工程建設不可或缺的重要環(huán)節(jié)，直接關系到建設項目是否安全可靠?？辈焱鈽I(yè)數(shù)據(jù)的真實性對準確了解場地的工程地質(zhì)條件至關重要?？辈焱鈽I(yè)鉆探等現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和取樣工作屬于隱蔽工程，難以有效監(jiān)督檢查。目前，我國工程勘察市場化管理體制還不完善，進入門檻較低、同質(zhì)化競爭嚴重、低價競爭、質(zhì)量難以保證，嚴重影響正常的市場秩序。質(zhì)量粗劣甚至是偽造的工程勘察資料，不僅誤導基礎設計，還將造成嚴重的經(jīng)濟損失，危害社會公共安全。

基于上述現(xiàn)狀，本研究結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有信息化建設情況及信息技術發(fā)展趨勢[1]-[3]，同時根據(jù)勘察生產(chǎn)管理工作中的行業(yè)特點，建立了工程勘察全生命周期質(zhì)量監(jiān)管平臺，以促進質(zhì)量管理標準化與信息化融合、提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率。

1.平臺總體設計

平臺建設以勘察項目全過程為主線，集成3S 技術、移動互聯(lián)網(wǎng)、 云計算、大數(shù)據(jù)等技術，建立勘察外業(yè)信息化管理平臺，通過現(xiàn)場作業(yè)的影像留存、人員設備定位和數(shù)據(jù)實時上傳等信息化監(jiān)管方式，推動勘察現(xiàn)場和成果的質(zhì)量管理標準化，切實提升工程勘察質(zhì)量水平。

質(zhì)量監(jiān)管平臺由生產(chǎn)管理平臺（企業(yè)項目管理系統(tǒng)、單項目生產(chǎn)管理系統(tǒng)）和外業(yè)編錄APP（外業(yè)移動采集系統(tǒng)）兩部分組成。平臺總體框架，如圖1所示。

平臺的整體架構為B/S 架構，采用.NET、JAVA 、MVC 三層架構設計，以及基于SOA 和微服務架構模式。后臺數(shù)據(jù)庫采用國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫。外業(yè)編錄APP 開發(fā)基于Android SDK、IOS SDK 和百度地圖API。

圖1 平臺總體設計架構圖

2.系統(tǒng)功能設計

生產(chǎn)管理平臺

平臺主要服務于勘察企業(yè)的生產(chǎn)管理、質(zhì)量監(jiān)督，利用外業(yè)編錄APP 編錄后的數(shù)據(jù)上傳到互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫服務器的原始數(shù)據(jù)，進行外業(yè)監(jiān)管和后期勘察報告的整理等。

管理平臺結(jié)合勘察生產(chǎn)過程，實現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化協(xié)同作業(yè)，為生產(chǎn)管理服務：項目管理、人員管理、工作量匯總統(tǒng)計、勘察成果以及數(shù)據(jù)導出等。管理平臺界面，如圖2所示。對勘察作業(yè)的管控流程，如圖3、圖4所示。

外業(yè)編錄APP

將軟件安裝在智能手機或平板電腦上，便于現(xiàn)場人員和外業(yè)見證人員采集數(shù)據(jù)和上傳。通過設備GPS 傳感器實時獲取位置信息，通過網(wǎng)絡時間獲取準確的時間信息。每一條采集的數(shù)據(jù)均附有無法修改的時空信息，并實時上傳至管理平臺。編輯錄入基于相關勘察規(guī)范[4]制作的詞庫點選，規(guī)范外業(yè)編錄，方便外業(yè)編錄（圖5、圖6）。

質(zhì)量監(jiān)管平臺

一是平臺可構建勘察質(zhì)量全過程生產(chǎn)及監(jiān)管體系：提供勘察項目全生命周期數(shù)據(jù)生產(chǎn)及監(jiān)管功能，平臺覆蓋外業(yè)數(shù)據(jù)采集、土工試驗、勘察內(nèi)業(yè)及數(shù)字歸檔全生命體系；二是平臺可提供金融級數(shù)據(jù)安全服務保證：平臺采用“云盾”、碎片化存儲、異地災備、HTTPS 傳輸存儲加密等技術手段，有效保證勘察業(yè)務數(shù)據(jù)安全。

3.平臺的主要功能

工程勘察全生命周期質(zhì)量監(jiān)管平臺的主要功能，包括以下幾個方面：

（1）可自定義外業(yè)記錄格式：平臺提供所見即所得的高自由度自定義外業(yè)記錄模板功能，可根據(jù)項目需要制定個性化的外業(yè)記錄表格。

（2）高自由度可配置型權限體系：除基本權限外，用戶還可以自行配置任意業(yè)務功能和數(shù)據(jù)管理權限，符合個性化管理需求。

（3）強制定位及現(xiàn)場拍照：外業(yè)編錄APP 具備強制定位功能，在其每一次保存數(shù)據(jù)時對其定位信息、時間信息進行記錄，時空信息在數(shù)據(jù)上傳完成后進行數(shù)據(jù)異常比較，為企業(yè)對項目監(jiān)管提供依據(jù)。

（4）離線工作模式：針對部分勘察項目位置偏遠、移動設備信號弱等情況，外業(yè)編錄APP 具備離線工作模式，在無法訪問互聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)下也可保證其工作不受影響，在重新獲得互聯(lián)網(wǎng)鏈接后，可以便捷的將數(shù)據(jù)上傳至其所屬的項目中。

圖2 生產(chǎn)管理平臺界面

圖3 管理平臺使用流程圖

圖4 單項目生產(chǎn)管理流程圖

圖5 外業(yè)信息采集

圖6 重要節(jié)點影像采集

（5）全過程數(shù)據(jù)管理：平臺提供勘察全過程數(shù)據(jù)信息查詢功能，可便捷地統(tǒng)計項目過程數(shù)據(jù)以及工作量，并可上傳管理土工試驗相關數(shù)據(jù)以及勘察成果數(shù)據(jù)。

（6）外業(yè)數(shù)據(jù)回溯：平臺提供勘察全過程數(shù)據(jù)回溯功能，可以實時查詢?nèi)我庖粭l外業(yè)記錄修改和調(diào)整記錄，包括但不限于修改的位置、時間、內(nèi)容等信息。

（7）數(shù)據(jù)檢查功能：平臺提供勘察項目外業(yè)數(shù)據(jù)檢查功能，可以在記錄的過程中實時對勘察項目的記錄數(shù)據(jù)進行檢查和提醒。

（8）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)比對處理模塊：用戶上傳土工試驗成果，系統(tǒng)自動以表格或剖面圖的形式為用戶提供原始外業(yè)描述和土試成果的快速比對，減少巖土工程師內(nèi)業(yè)壓力，提高生產(chǎn)效率。

（9）管理型業(yè)務預警：平臺可針對外業(yè)管理型數(shù)據(jù)如空間位置以及時間等信息設置管理閾值，如外業(yè)記錄數(shù)據(jù)超過閾值應對用戶進行相關信息的預警和提示。

（10）取樣二維碼快速排樣功能：取樣時系統(tǒng)自動生成打印土樣唯一身份標識二維碼，土工試驗室開樣時掃碼自動讀取該土樣基本信息及其需做相關試驗及成果，免除土工試驗排樣環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率。

（11）多平臺支持：平臺APP 支持Android 和IOS 兩種版本，項目監(jiān)管隨手掌握。

（12）多種格式數(shù)據(jù)導出：平臺支持將外業(yè)數(shù)據(jù)無縫批量導出到理正/華寧等多種勘察軟件，可提供對單一項目的全部鉆孔進行影像資料批量選擇和分類導出功能，減少巖土工程師繁重的數(shù)據(jù)處理工作。

4.結(jié)論及建議

平臺以“互聯(lián)網(wǎng)+勘察”為理念，有效利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術，構建巖土工程勘察生產(chǎn)、監(jiān)管體系。實現(xiàn)巖土勘察全過程信息化，將信息化普及到野外數(shù)據(jù)采集、錄入、傳輸和共享、數(shù)據(jù)處理、歸檔等全過程，是勘察項目質(zhì)量與進度管理方式的一項創(chuàng)新。

平臺可實現(xiàn)外業(yè)數(shù)據(jù)采集信息化：利用安裝在移動設備（手機、PAD）上的APP，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙筆記錄模式，一步到位記錄外業(yè)鉆探記錄，并實現(xiàn)了記錄的標準化、規(guī)范化；實現(xiàn)勘察質(zhì)量信息化監(jiān)管：將行為監(jiān)管貫穿于勘察工程實施過程之中，除了能減少管理壓力，更重要的是可及時了解勘察施工情況，及時調(diào)整優(yōu)化勘察方案，避免因場地地質(zhì)變化大等原因后期多次進場補勘，加快勘察進度，縮短建設周期。