工程勘察全生命周期质量监管平台设计研究

岩土工程勘察是工程建设不可或缺的重要环节，直接关系到建设项目是否安全可靠。勘察外业数据的真实性对准确了解场地的工程地质条件至关重要。勘察外业钻探等现场数据的采集和取样工作属于隐蔽工程，难以有效监督检查。目前，我国工程勘察市场化管理体制还不完善，进入门槛较低、同质化竞争严重、低价竞争、质量难以保证，严重影响正常的市场秩序。质量粗劣甚至是伪造的工程勘察资料，不仅误导基础设计，还将造成严重的经济损失，危害社会公共安全。

基于上述现状，本研究结合国内现有信息化建设情况及信息技术发展趋势[1]-[3]，同时根据勘察生产管理工作中的行业特点，建立了工程勘察全生命周期质量监管平台，以促进质量管理标准化与信息化融合、提高生产质量及效率。

1.平台总体设计

平台建设以勘察项目全过程为主线，集成3S 技术、移动互联网、 云计算、大数据等技术，建立勘察外业信息化管理平台，通过现场作业的影像留存、人员设备定位和数据实时上传等信息化监管方式，推动勘察现场和成果的质量管理标准化，切实提升工程勘察质量水平。

质量监管平台由生产管理平台（企业项目管理系统、单项目生产管理系统）和外业编录APP（外业移动采集系统）两部分组成。平台总体框架，如图1所示。

平台的整体架构为B/S 架构，采用.NET、JAVA 、MVC 三层架构设计，以及基于SOA 和微服务架构模式。后台数据库采用国产数据库。外业编录APP 开发基于Android SDK、IOS SDK 和百度地图API。

图1 平台总体设计架构图

2.系统功能设计

生产管理平台

平台主要服务于勘察企业的生产管理、质量监督，利用外业编录APP 编录后的数据上传到互联网数据库服务器的原始数据，进行外业监管和后期勘察报告的整理等。

管理平台结合勘察生产过程，实现内外业一体化协同作业，为生产管理服务：项目管理、人员管理、工作量汇总统计、勘察成果以及数据导出等。管理平台界面，如图2所示。对勘察作业的管控流程，如图3、图4所示。

外业编录APP

将软件安装在智能手机或平板电脑上，便于现场人员和外业见证人员采集数据和上传。通过设备GPS 传感器实时获取位置信息，通过网络时间获取准确的时间信息。每一条采集的数据均附有无法修改的时空信息，并实时上传至管理平台。编辑录入基于相关勘察规范[4]制作的词库点选，规范外业编录，方便外业编录（图5、图6）。

质量监管平台

一是平台可构建勘察质量全过程生产及监管体系：提供勘察项目全生命周期数据生产及监管功能，平台覆盖外业数据采集、土工试验、勘察内业及数字归档全生命体系；二是平台可提供金融级数据安全服务保证：平台采用“云盾”、碎片化存储、异地灾备、HTTPS 传输存储加密等技术手段，有效保证勘察业务数据安全。

3.平台的主要功能

工程勘察全生命周期质量监管平台的主要功能，包括以下几个方面：

（1）可自定义外业记录格式：平台提供所见即所得的高自由度自定义外业记录模板功能，可根据项目需要制定个性化的外业记录表格。

（2）高自由度可配置型权限体系：除基本权限外，用户还可以自行配置任意业务功能和数据管理权限，符合个性化管理需求。

（3）强制定位及现场拍照：外业编录APP 具备强制定位功能，在其每一次保存数据时对其定位信息、时间信息进行记录，时空信息在数据上传完成后进行数据异常比较，为企业对项目监管提供依据。

（4）离线工作模式：针对部分勘察项目位置偏远、移动设备信号弱等情况，外业编录APP 具备离线工作模式，在无法访问互联网的状态下也可保证其工作不受影响，在重新获得互联网链接后，可以便捷的将数据上传至其所属的项目中。

图2 生产管理平台界面

图3 管理平台使用流程图

图4 单项目生产管理流程图

图5 外业信息采集

图6 重要节点影像采集

（5）全过程数据管理：平台提供勘察全过程数据信息查询功能，可便捷地统计项目过程数据以及工作量，并可上传管理土工试验相关数据以及勘察成果数据。

（6）外业数据回溯：平台提供勘察全过程数据回溯功能，可以实时查询任意一条外业记录修改和调整记录，包括但不限于修改的位置、时间、内容等信息。

（7）数据检查功能：平台提供勘察项目外业数据检查功能，可以在记录的过程中实时对勘察项目的记录数据进行检查和提醒。

（8）内业数据比对处理模块：用户上传土工试验成果，系统自动以表格或剖面图的形式为用户提供原始外业描述和土试成果的快速比对，减少岩土工程师内业压力，提高生产效率。

（9）管理型业务预警：平台可针对外业管理型数据如空间位置以及时间等信息设置管理阈值，如外业记录数据超过阈值应对用户进行相关信息的预警和提示。

（10）取样二维码快速排样功能：取样时系统自动生成打印土样唯一身份标识二维码，土工试验室开样时扫码自动读取该土样基本信息及其需做相关试验及成果，免除土工试验排样环节，提高生产效率。

（11）多平台支持：平台APP 支持Android 和IOS 两种版本，项目监管随手掌握。

（12）多种格式数据导出：平台支持将外业数据无缝批量导出到理正/华宁等多种勘察软件，可提供对单一项目的全部钻孔进行影像资料批量选择和分类导出功能，减少岩土工程师繁重的数据处理工作。

4.结论及建议

平台以“互联网+勘察”为理念，有效利用互联网、大数据等技术，构建岩土工程勘察生产、监管体系。实现岩土勘察全过程信息化，将信息化普及到野外数据采集、录入、传输和共享、数据处理、归档等全过程，是勘察项目质量与进度管理方式的一项创新。

平台可实现外业数据采集信息化：利用安装在移动设备（手机、PAD）上的APP，代替传统的纸笔记录模式，一步到位记录外业钻探记录，并实现了记录的标准化、规范化；实现勘察质量信息化监管：将行为监管贯穿于勘察工程实施过程之中，除了能减少管理压力，更重要的是可及时了解勘察施工情况，及时调整优化勘察方案，避免因场地地质变化大等原因后期多次进场补勘，加快勘察进度，缩短建设周期。