基于树莓派的灌浆现场信息处理系统及方法与流程

本发明涉及灌浆现场信息处理领域，尤其涉及一种基于树莓派的灌浆现场信息处理系统及方法。

背景技术：

在水电站施工建设期间，对灌浆过程要求十分严格，因此需要对灌浆记录仪形成的数据进行上传分析、统计，形成完整的现场施工作业过程和施工质量检查。传统的方式为灌浆记录仪将现场采集到的施工数据直接上传到服务器端，不需要进行任何处理，只需要保证数据上传的稳定性即可。但在现场施工过程中，存在着大量误操作、试验操作等，造成大量冗余数据的上传，对数据的分析处理造成了很大的干扰，后期需要大量的人工对数据进行整理，才能得到可靠的数据。因此，有必要在原有基础上，采用在各个工作段设置一个小型的可视化数据处理中心，将现场的数据进行整理后上传到服务器端，减轻服务器端对数据的处理要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种灌浆现场信息处理系统及方法，旨在用于解决现有的灌浆现场信息后期处理困难、需要大量人工的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种基于树莓派的灌浆现场信息处理系统，包括用于采集灌浆现场施工数据的灌浆记录仪、用于处理灌浆数据的树莓派电脑、用于人工交互的触摸屏以及用于存储灌浆数据的服务器，所述树莓派电脑上连接有ZigBee模块，所述灌浆记录仪与所述树莓派电脑之间通过所述ZigBee模块通信连接，所述触摸屏连接于所述树莓派电脑上，所述服务器与所述树莓派电脑之间通过网络模块通信连接。

进一步地，所述树莓派电脑具有电源接口、SD卡槽、GPIO扩展口、USB接口、HDMI接口以及以太网接口。

进一步地，所述ZigBee模块与所述GPIO扩展口连接。

进一步地，所述触摸屏与所述HDMI接口连接。

进一步地，所述树莓派电脑安装有scikit-learn操作库。

进一步地，所述服务器与所述树莓派电脑之间通过以太网或者WiFi模块进行通信。

本发明还提供一种基于上述信息处理系统的灌浆现场信息处理方法，包括以下步骤：

S1，灌浆记录仪采集灌浆现场施工数据，并通过ZigBee模块将采集到的数据传输到树莓派电脑；

S2，树莓派电脑接收灌浆记录仪传输的数据并将数据存储到数据库中；

S3，树莓派电脑通过机器学习对数据库中的数据进行分析处理；

S4，现场监理人员通过触摸屏对数据进行确认和删除，并将确认好的数据同步到服务器。

进一步地，所述步骤S3中，树莓派电脑对数据进行分析处理的过程包括：

（1）树莓派电脑判断数据是否满足灌浆规范，并删除明显不符合灌浆规范的数据；

（2）树莓派电脑不断对现场监理人员确认和删除的数据进行分析、学习处理，后期自动对符合一定模式的数据进行确认和删除。

进一步地，所述步骤S4中，现场监理人员确认和删除数据的过程包括：

（1）现场监理人员删除不符合现场施工要求的数据；

（2）由于树莓派电脑接收到的数据在一定条件下会丢失部分数据，现场监理人员通过导入灌浆记录仪后台存储的数据补全该段数据。

进一步地，经过上述各步骤后，若现场监理人员对某段数据进行了删除，则发送该段信息到服务器，服务器则对该段信息进行删除。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的这种基于树莓派的灌浆现场信息处理系统及方法，灌浆记录仪采集灌浆现场施工数据后通过ZigBee模块传输到树莓派电脑，树莓派电脑对数据进行存储及处理，现场对数据进行确认后同步到服务器，减轻了服务器对数据处理的要求，节省了服务器的存储空间，且不需要大量人工对服务器中的数据进行整理，节省了人力。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于树莓派的灌浆现场信息处理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于树莓派的灌浆现场信息处理方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种基于树莓派的灌浆现场信息处理系统，包括多个用于采集灌浆现场施工数据的灌浆记录仪、用于处理灌浆数据的树莓派电脑、用于人工交互的触摸屏以及用于存储灌浆数据的服务器，所述树莓派电脑上连接有ZigBee模块，所述灌浆记录仪与所述树莓派电脑之间通过所述ZigBee模块通信连接，所述触摸屏连接于所述树莓派电脑上，所述服务器与所述树莓派电脑之间通过网络模块通信连接。所述灌浆记录仪采集灌浆现场施工数据后通过ZigBee模块传输到树莓派电脑，树莓派电脑对数据进行存储及处理，现场对数据进行确认后同步到服务器，减轻了服务器对数据处理的要求，节省了服务器的存储空间，且不需要大量人工对服务器中的数据进行整理，节省了人力。

细化的实施方式，所述树莓派电脑具有电源接口、SD卡槽、20个GPIO扩展口、4个USB接口、HDMI接口以及以太网接口。所述ZigBee模块与所述GPIO扩展口连接，所述灌浆记录仪采用ZigBee传输技术将采集到的灌浆现场施工数据通过所述ZigBee模块传输给所述树莓派电脑。所述触摸屏与所述HDMI接口连接，所述触摸屏作为人机界面，形成一个小型的数据处理中心，能够显示数据信息，并能够进行人机交互，方便现场人员确认和删除产生的数据。所述电源接口为Micro-USB接口，通过连接外部Micro-USB电源供给5V电压（200mA电流)即可。所述SD卡槽安装有SD卡，所述SD卡用于安装操作系统，同时用于存储数据等用途。4个USB接口，一个用于外接WIFI模块，两个用于连接鼠标、键盘外部设备，另一个为预留的接口。所述以太网接口用于连接以太网，所述服务器与所述树莓派电脑之间根据现场条件选择通过以太网或者WiFi模块进行通信。

所述树莓派电脑采用Ubuntu操作系统，安装Python开发环境、scikit-learn（机器学习）操作库、GUI库以及MySQL数据库等，相当于一个小型的高速计算机，因此能够完成大部分计算机能够完成的任务。所述树莓派电脑能够对所述灌浆记录仪采集到的数据进行处理和存储。

如图2所示，本发明实施例还提供一种基于上述信息处理系统的灌浆现场信息处理方法，包括以下步骤：

S1，灌浆记录仪采集灌浆现场施工数据，并通过ZigBee模块将采集到的数据传输到树莓派电脑；

S2，树莓派电脑接收灌浆记录仪传输的数据并将数据存储到树莓派电脑的数据库中；

S3，树莓派电脑通过机器学习对数据库中的数据进行分析处理；

S4，现场监理人员通过触摸屏对数据进行确认和删除，并将确认好的数据同步到服务器。

所述步骤S4中，现场监理人员确认和删除数据的过程具体包括：

（1）灌浆现场数据需要符合灌浆规范，同时在某些工作面，施工现场会对现场数据提出一些要求，例如屏浆时间需要达到多长，封孔灰量需要在一定范围，这些需要根据现场环境而定；现场监理会根据现场打印数据和后台数据进行对比，排除现场打印数据人工干预的可能，若有人工干预，则删除该段数据，同时对一些不符合现场规范的数据也需要删除，要求现场重灌，确保灌浆过程的有效性。由于一些数据虽然符合灌浆规范上的说明，但在现场灌浆过程中，会出现一些不符合现场施工要求的数据，现场监理人员会删除不符合现场施工要求的数据。

（2）由于树莓派电脑接收到的数据在一定条件下会丢失部分数据，现场监理人员通过导入灌浆记录仪后台存储的数据补全该段数据。

优选地，所述步骤S3中，树莓派电脑对数据进行分析处理的过程包括：

（1）树莓派电脑判断数据是否满足灌浆规范，并删除明显不符合灌浆规范的数据；

（2）需要现场监理人员确认和删除的数据是一些机器无法判断的数据，需要人工干预，树莓派电脑不断对现场监理人员确认和删除的数据进行分析、学习处理，后期自动对符合一定模式的数据进行确认和删除。具体地，对于现场监理人员删除的不符合现场施工要求的数据，系统通过对删除数据的分析、学习，后期自动对一定模式的灌浆数据进行删除，减少后期现场监理人员的手工删除；对于现场监理人员通过导入记录仪后台存储的数据补全丢失的数据，系统通过学习模式，在后续过程中会自动补全该段数据，尽量减少人工的参与。

经过上述各步骤后，若现场监理对某段数据进行了删除，则发送该段数据信息到服务器，确保服务器对该段数据也予以删除。最终确保现场灌浆数据的真实和完整性，方便服务器进行数据的统计和处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。