基于区块链思维的GIMS勘察管家

GIMS勘察管家（Geotechnical Investigation Management System岩土工程勘察管理系统）是运用区块链思维将某一项工程勘察的全过程数据集中于一个平台之上，以“即时性、可视化、全过程数据共享”为目标，即时录入、即时共享数据，使勘察的全过程公开化、透明化，以期提高工作效率、监控勘察质量，提升行业价值，为行业转型提供一个新的思路。

1.GIMS勘察管家的研发背景

岩土工程勘察成果是工程设计的基础性资料，其质量优劣直接影响整个工程的安全、进度和造价。目前，勘察工作质量普遍不高，其主要表现在以下二个方面：一是地质条件未被查明；二是岩土工程治理方案不是最佳。为什么会出现这样的问题？主要原因在于：一是勘察过程缺少有效地监控。勘察人员大部分工作时间身处野外，流动性较大，监控有难度，同时由于勘察属完全竞争性行业，为了节约成本，免不了会“偷工减料”。如果在关键地方省略勘探，必然会对后期建设工作造成一定的影响；二是勘察数据不能即时共享。在目前业态下，勘察单位承接业务后，一般是按照本单位的流程开展工作（图1），假如前期工作是真实可靠的，勘察后的结论或建议也不能保证符合业主方和设计方的意愿，因为勘察工作的成果没有“标准答案”或者“唯一解”，只有“最优解”或者“次优解”，要达到“最优解”或者“次优解”，必须建立一个共享、共商机制，才能取得信任和共识，从而保证后期建设工作的顺利进行；三是勘察数据缺少溯源机制。对勘察工作质量进行评估，应当围绕各个节点质量的控制情况、一个项目是否会因勘察质量行为造成工程事故等方面展开，如果过程数据溯源问题得不到解决，质量责任也将无法认定，更谈不上达到监管质量的目的。

为了规范勘察单位质量行为、落实勘察质量责任、确保勘察质量，住建部多次发布相关管理规定，先后引入了年度质量大检查制度、监理旁站制度、施工图审查上传原始数据制度等，但是实际效果并不理想，而且还增加了各种成本。

在上述背景下，GIMS勘察管家基于区块链思维，将参与勘察的工程测量、地质钻探、测试、试验等各专业的数据及时上传，并将这些数据集中于一个平台上，形成一个完整的“区块链”（图2）。GIMS勘察管家可实现前期准备、现场工作、试验工作、内业工作和后期服务等数据即时查得、即时分析和判断。勘察、设计、业主等项目的参与者，可以通过该平台真正实现数据共享、共商，有利于对勘察结果达成共识和信任，解决上述饱受诟病的问题。此外，政府监管方也可以进入平台，查看相关数据，以更好地做好对勘察质量的监管（图3）。

图1 勘察单位工作流程基本架构

图2 GIMS功能架构

图3 GIMS基本架构

图4 GIMS勘察管家“正在进行中”页面示意图

图5 GIMS勘察管家“即时生成”功能示意图

2.GIMS勘察管家的技术基础及功能架构

GIMS勘察管家是一款专门为岩土工程勘察量身打造的软件系统，分为九大主版块和五个附属功能版块。它利用中国电信通讯系统5G技术，传输数字、文字、表格、图片、视频等，集勘察全过程数据于一体，全过程数据公开、透明、结构化，可针对某工程的勘察全过程，建立勘察方、业主方和设计方的在线沟通平台。勘察方、业主方和设计方通过后台分配账号及密码，使用安卓系统手机登录APP，进入“正在进行中”模块（图4），便可以对项目的实时情况进行监控，随时查看现场记录数据（尤其是钻探数据）。钻探结果可以即时生成柱状图、2D剖面图和3D立体图（图5）。

3.GIMS勘察管家的应用价值

GIMS勘察管家的实际应用价值，主要体现在以下几个方面：

一是打破数据枷锁，建立数据间的信任与合作机制。勘察过程中会产生大量的数据，在目前的业态下，数据多被勘察方一家掌控，同时由于监控力度不够，勘察方难免会提供低质量数据。GIMS勘察管家可以让数据的购买者（业主方）、使用方（设计方）、生产方（勘察方）共同来收集数据，使GIMS勘察管家系统内的所有成员相互信任，达成共识、共享数据，形成 “信任机制”，打破数据孤岛。

二是保证数据的正确性。GIMS勘察管家上的数据具可追溯性。不同岗位人员的每一步记录都会留存于各自板块上，使得数据质量更加有保障，确保了数据分析的正确性。

三是保证数据的可追溯性。在GIMS勘察管家，其存档的历史数据是不可篡改的，它是以时间戳的方式进行记录，当有新的数据时，只需增加但不可删除，保证了数据的真实性。

使用GIMS勘察管家可以取得以下几个方面的成效：

一是对政府监管提供了新的手段。对于正在进行中的工程，可以通过GIMS勘察管家的“现场监控”进行监管，也通过“地理位置”到现场随机抽查，还可以查看“客户满意度调查”，掌握勘察单位的“市场信誉”情况，以客观地了解和评价勘察单位的工作质量及服务水平。

二是对勘察全过程进行了记录。勘察过程一般持续时间较长，从合同邀约、签订合同、工作过程到后期服务，一般短则1年，长则2至3年，需要对每一个过程做好记录，GIMS勘察管家具备对每一个过程记录的功能。

三是能够更好地规范勘察单位质量行为。GIMS勘察管家上所有的专业名词、技术及质量管理规范，都是以目前国家标准为依据，也符合ISO90001质量管理体系要求，能够切实规范勘察单位质量行为，确保勘察工作质量。

四是能够唤起勘察从业者的责任意识。GIMS勘察管家上的所有工作节点上的记录按时间顺序录入、不可更改，并要求签署录入者姓名，对数据的真实性、正确性负责。

五是能够大大提升工作效率、节约成本。GIMS勘察管家中的“即时分析”模块，可将某一个钻孔、两个钻孔、数个钻孔的数据即时生成2D剖面图和3D立体图，并进行进一步的分析。GIMS勘察管家确保只做必要的勘探工作，不做无用的勘探工作。

六是能够给从业者提供随时随地的专业支持和服务。在GIMS勘察管家的“附属功能”板块，使用者进入“首页”后，可进入“常用查询”“规程规范”“历史工程”“个人中心”。如 “常用查询”可以提供地质年代划分、地质年代的名称由来与含义、三大类岩石190岩石鉴定图册，各种矿物成因及产状分析汇总、201种岩石的岩性描述、各种挡土结构设计解读，坡比对照表，常见不良地基土及其特点等知识的查询。

4.使用GIMS勘察管家应注意的问题

使用GIMS勘察管家，笔者认为需要注意以下几个方面的问题：

一是不可将GIMS勘察管家作为质量管理的全部。从本质上来讲，GIMS勘察管家是一种技术手段，是一种质量控制、提高效率的工具，这种工具的使用目标是为了规范勘察行为，提升勘察单位业绩，不能代替公司管理所需要的规则、要求、程序等方面的制度建设和企业文化的建设。

二是避免GIMS勘察管家在组织内未作好准备就使用。GIMS勘察管家虽然是按照《工程勘察企业质量管理规范》（GB/T50379-2006）编制的，但是还需要有相应的组织程序文件及相关作业文件与之配套。

三是 GIMS勘察管家不可用来代替专业分析。GIMS勘察管家中的数据必须经过综合分析，才能得出可靠的信息，得出达成共识的结论及建议，这就需要勘察人员具备扎实的专业理论和实践基本功。

四是GIMS勘察管家不能用来代替归档制度。勘察的技术文件和质量记录归档是岩土工程勘察企业质量管理一项基本制度，勘察作业过程中应保留的记录事项应有相应的纸质文挡记录。如果GIMS勘察管家的服务器遇到诸如光纤中断、黑客攻击事件等，都可能给使用者带来不便或不必要的麻烦。

图6 GIMS应用和发展前景

图7 GIMS应用和发展前景

5.GIMS勘察管家的应用和发展前景

上世纪80年代，国门初开，老一辈勘察人学习并引进国际先进岩土工程合理模式，明确勘察行业发展方向和目标，于是鼓呼为岩土工程体制改革奔走相告，以促进勘察行业和设计行业的融合发展，为勘察行业更好地提供工程咨询业务贡献力量，但至今成效甚微。好在《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国发办[2017]19号）、《关于推进全过程工程咨询服务发展的指导意见》（发改投资规[2019]515号）等政策的发布，为勘察行业的体制改革指明了方向。笔者认为，勘察行业要想真正成为工程咨询行业，改变勘察单位被认为是“钻探劳务公司”的印象，就必须以专业的知识服务于工程节点上。

GIMS勘察管家作为一个全过程数据共享的平台、一个专业知识相互理解、相互信任的平台，将致力于为全过程工程咨询发展提供服务与支持(图6、图7）。

未来，GIMS勘察管家将以打造全过程工程咨询服务平台为己任，整合勘察行业各类资源，促进勘察行业专业化分工协作，减少社会资源浪费（如减少钻探工作的碳排放），以专业知识更好地为社会公众服务。