基于APP技术的静力触探多功能原位勘测系统及其勘测方法与流程

本发明属于岩土工程勘测技术领域，尤其涉及一种基于app技术的静力触探多功能原位勘测系统及其勘测方法。

背景技术：

静力触探技术是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验土层，通过量测系统测试土的贯入阻力、侧壁摩阻力等，可确定土的某些基本物理力学特性，如土的变形模量、土的容许承载力等。

现有的静力触探技术一般是采用探头对勘测的土层进行检测，由于上位机与探头之间的地理位置相差甚远(探头位于勘测地带，上位机位于实验室)，因此目前的做法是待探头检测完毕后，通过u盘对勘测的土层特性数据进行拷贝，在回到实验室后，再将u盘内存储的土层特性数据上传至上位机，并通过上位机来显示勘测的土层特性数据。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种基于app技术的静力触探多功能原位勘测系统及其勘测方法，通过移动app可实时的显示勘测的土层特性数据，以实现现场质量管理。

本发明的目的是这样实现的：一种基于app技术的静力触探多功能原位勘测系统，其特征在于：包括静力触探数据采集器、无线通信模块以及app终端；所述静力触探数据采集器通过串口与所述无线通信模块相连，所述静力触探采集器通过所述无线通信模块与所述app终端进行数据交互；

所述静力触探数据采集器用于勘测土层的土层特性信息，并通过单片机进行数据综合计算并发送，并通过所述无线通信模块将计算后的数据信号发送至所述app终端，所述app终端用于与勘测者人机交互，以获取勘测的土层的土层特性数据信息。

通过采用上述技术方案，app作为智能移动终端的应用软件，将其运用于工作中，能够有效的提高工作效率，而且更加的简单、快捷。通过研发出一种云勘app，将静力触探数据采集器所采集到的土层特性数据信号通过无线通信模块传送到移动终端的云勘app上，进而通过云勘app可实时的显示勘测的土层特性数据，以实现现场质量管理。

本发明进一步设置为：还包括用于存储数据信息的云端数据服务器，所述app终端通过互联网将采集到的土层特性数据信息发送至云端数据服务器。

通过采用上述技术方案，云端数据服务器是用于存储勘测的土层特性数据信息，以便于协同管理，而且还可避免数据丢失。

本发明进一步设置为：所述app终端具有gps定位模块，通过自带的传感器系统识别并采集app终端工作时的实时位置信息并与所采集到的土层特性数据信息进行绑定，该实时位置信息为所述静力触探数据采集器采集数据时的地理位置信息，所述app终端通过互联网将采集到的土层特性数据信息以及位置信息发送至云端数据服务器。

通过采用上述技术方案，gps定位模块是用于采集静力触探数据采集器采集数据时的地理位置信息，以便于精确勘测数据；将实时位置信息与土层特性数据信息进行绑定，以防止勘测者随意进行更改，避免勘测数据与实际数据不符。

本发明进一步设置为：所述app终端具有时间模块，通过自带的传感器系统识别并采集app终端工作时的时间信息并与所采集到的土层特性数据信息进行绑定，该时间信息为所述静力触探数据采集器采集数据时的试验起始时间和试验结束时间，所述app终端通过互联网将采集到的土层特性数据信息以及位置信息、时间信息发送至云端数据服务器。

通过采用上述技术方案，时间模块是用于采集静力触探数据采集器采集数据时的试验起始时间和试验结束时间信息，以便于精确勘测数据；将时间信息并与土层特性数据信息进行绑定，以防止勘测者随意进行更改，避免勘测数据与实际数据不符。

本发明进一步设置为：所述app终端具有本地数据存储模块，用于存储不同型号的所述静力触探数据采集器的信息以及不同型号的所述静力触探数据采集器所采集的土层特性数据信息，所述app终端通过互联网将采集到的土层特性数据信息以及位置信息、时间信息、所使用的静力触探数据采集器的imei码发送至云端数据服务器。

通过采用上述技术方案，本地数据存储模块是用于存储不同型号的静力触探数据采集器的信息以及不同型号的静力触探数据采集器所采集的土层特性数据信息，以方便数据管理，避免勘测数据增多后发生混乱。

本发明进一步设置为：所述静力触探数据采集器为杆式静力触探探头，所述杆式静力触探探头包括用于勘测土层内部的土体特性信号并输出土体特性数据信号的数据采集模块、用于检测数据采集模块倾斜时的倾斜角度并输出倾斜度数据信号的测斜模块以及用于综合处理数据采集模块所采集的土体特性数据信号、测斜模块所采集的倾斜度数据信号的数据处理模块。

通过采用上述技术方案，上述的杆式静力触探探头能够测试处土层的比贯入阻力、锥端阻力、侧摩阻力、孔隙水压力、倾斜角以及温度等，并且使得测试精度可提示至0.1％fs。

本发明进一步设置为：所述数据处理模块包括单片机一以及单片机二，所述单片机一用于综合数据采集模块以及测斜模块所采集的数据并产生数字信号并发送至所述单片机二，所述单片机二接收数字信号并进行计算处理并将计算后的数字信号通过所述无线通信模块发送至所述app终端。

一种用于上述的基于app技术的静力触探多功能原位勘测系统的勘测方法，其特征在于：包括以下步骤，

1)土层勘测：采用由机械贯入装置将静力触探数据采集器压入土层内，随后开启静力触探数据采集器，静力触探数据采集器对土层的土层特性进行数据采集，其中该数据采集包括比贯入阻力、锥端阻力、侧摩阻力、孔隙水压力、倾斜角以及温度；

2)人机交互：勘测者通过操作app终端，上传所使用的静力触探数据采集器的具体型号至本地数据存储模块中，将app终端与无线通信模块进行无线连接，将静力触探数据采集器所采集的数据信号通过无线通信模块在app终端上进行显示或将其下载至本地数据存储模块中；

3)上传云端：将数据信号通过互联网上传至云端数据服务器中，以便于数据集中。

本发明的有益效果是：1、相对于传统的勘测方法而言，本发明通过静力触探采集器，无线通信模块和移动终端系统，可实时探测和显示勘测的土层特性数据，实现静力触探数据的无线采集和现场质量管理；2、通过设置gps定位模块、时间模块以及本地数据存储模块，以便于精确勘测数据以及方便数据管理。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图；

图中附图标记为：100、静力触探数据采集器；101、数据采集模块；102、测斜模块；103、数据处理模块；200、无线通信模块；300、app终端；301、gps定位模块；302、时间模块；303、本地数据存储模块；400、云端数据服务器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明中的技术方案，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：

一种基于app技术的静力触探多功能原位勘测系统，如图1所示，其中，包括静力触探数据采集器100、无线通信模块200以及app终端300；静力触探数据采集器100通过串口与无线通信模块200相连，静力触探采集器通过无线通信模块200与app终端300进行数据交互；

静力触探数据采集器100用于勘测土层的土层特性信息，并通过单片机进行数据综合计算并发送，并通过无线通信模块200将计算后的数据信号发送至app终端300，app终端300用于与勘测者人机交互，以获取勘测的土层的土层特性数据信息。

app作为智能移动终端300的应用软件，将其运用于工作中，能够有效的提高工作效率，而且更加的简单、快捷。通过研发出一种云勘，将静力触探数据采集器100所采集到的土层特性数据信号通过无线通信模块200传送到移动终端300的云勘app上，进而通过云勘app可实时的显示勘测的土层特性数据，以实现现场质量管理，其中无线通信模块200采用的是蓝牙模块，app终端300采用的是手机或者是平板电脑。

优化的，勘测系统还包括用于存储数据信息的云端数据服务器400，app终端300通过互联网将采集到的土层特性数据信息发送至云端数据服务器400。

云端数据服务器400是用于存储勘测的土层特性数据信息，以便于协同管理，而且还可避免数据丢失。

优化的，app终端300具有gps定位模块301，通过自带的传感器系统识别并采集app终端300工作时的实时位置信息并与所采集到的土层特性数据信息进行绑定，该实时位置信息为静力触探数据采集器100采集数据时的地理位置信息，app终端300通过互联网将采集到的土层特性数据信息以及位置信息发送至云端数据服务器400。

gps定位模块301是用于采集静力触探数据采集器100采集数据时的地理位置信息，以便于精确勘测数据；将实时位置信息与土层特性数据信息进行绑定，以防止勘测者随意进行更改，避免勘测数据与实际数据不符。

优化的，app终端300具有时间模块302，通过自带的传感器系统识别并采集app终端300工作时的时间信息并与所采集到的土层特性数据信息进行绑定，该时间信息为静力触探数据采集器100采集数据时的试验起始时间和试验结束时间，app终端300app通过互联网将采集到的土层特性数据信息以及位置信息、时间信息发送至云端数据服务器400。

时间模块302是用于采集静力触探数据采集器100采集数据时的试验起始时间和试验结束时间信息，以便于精确勘测数据；将时间信息并与土层特性数据信息进行绑定，以防止勘测者随意进行更改，避免勘测数据与实际数据不符。

优化的，app终端300具有本地数据存储模块303，用于存储不同型号的静力触探数据采集器100的信息以及不同型号的静力触探数据采集器100所采集的土层特性数据信息，app终端300通过互联网将采集到的土层特性数据信息以及位置信息、时间信息、所使用的静力触探数据采集器100的imei码发送至云端数据服务器400。

本地数据存储模块303是用于存储不同型号的静力触探数据采集器100的信息以及不同型号的静力触探数据采集器100所采集的土层特性数据信息，以方便数据管理，避免勘测数据增多后发生混乱。

优化的，静力触探数据采集器100为杆式静力触探探头，杆式静力触探探头包括用于勘测土层内部的土体特性信号并输出土体特性数据信号的数据采集模块101、用于检测数据采集模块101倾斜时的倾斜角度并输出倾斜度数据信号的测斜模块102以及用于综合处理数据采集模块101所采集的土体特性数据信号、测斜模块102所采集的倾斜度数据信号的数据处理模块103。

上述的杆式静力触探探头能够测试处土层的比贯入阻力、锥端阻力、侧摩阻力、孔隙水压力、倾斜角以及温度等，并且使得测试精度可提示至0.1％fs。

优化的，数据处理模块103包括单片机一以及单片机二，单片机用一于综合数据采集模块101以及测斜模块102所采集的数据并产生数字信号并发送至单片机二，单片机二接收数字信号并进行计算处理并将计算后的数字信号通过无线通信模块200发送至app终端300；其中，单片机一采用msp430g2553型号，单片机二采用stm32f103vet6型号。

一种用于上述的基于app技术的静力触探多功能原位勘测系统的勘测方法，其特征在于：包括以下步骤，

1)土层勘测：采用由机械贯入装置将静力触探数据采集器100压入土层内，随后开启静力触探数据采集器100，静力触探数据采集器100对土层的土层特性进行数据采集，其中该数据采集包括比贯入阻力、锥端阻力、侧摩阻力、孔隙水压力、倾斜角以及温度；

2)人机交互：勘测者通过操作app终端300，上传所使用的静力触探数据采集器100的具体型号至本地数据存储模块303中，将app终端300与无线通信模块200进行无线连接，将静力触探数据采集器100所采集的数据信号通过无线通信模块200在app终端300上进行显示或将其下载至本地数据存储模块303中；

3)上传云端：将数据信号通过互联网上传至云端数据服务器400中，以便于数据集中。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，而不是全部实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，基于上述实施例而获得的其他实施例，都应当属于本发明保护的范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。