基于云计算的岩土工程勘察安全监测系统的制作方法

1.本发明涉及勘察安全监测技术领域，具体为基于云计算的岩土工程勘察安全监测系统。


背景技术：

2.随着社会的发展，世界各国的水利水电及公路、铁路等基础设施的建设突飞猛进。在工程项目的实施过程中，岩土工程安全监测工作显得尤为重要，根据安全监测数据分析，可提前预知岩土工程变形趋势及变化量，以便土建工程施工提前采取相应措施，避免重大事故的发生，加快施工进度；地上、地下和水中的各类工程统称土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。
3.但是在现有技术中，岩土工程在勘察安全监测过程中，无法准确分析检测点的区域，导致勘察区域内的安全监测准确性降低，同时无法分析检测点区域的检测设备是否能够满足需求，导致安全监测力度降低；且无法将检测设备安装人员的安装现场进行分析，导致岩土工程的安全性降低。
4.针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出基于云计算的岩土工程勘察安全监测系统，将对应检测点设置区域的检测设备安装现场进行实时分析，判断当前检测设备安装现场的风险影响，保证人员进行检测设备安装的安全性能，以至于保证岩土工程勘察的安全性以及工作效率，防止检测设备安装现场出现异常导致人员受伤或者检测设备安装失败，造成岩土工程勘察的工作效率降低；判断检测点设置区域的实时安全状态，提高了岩土工程的安全性，在完成检测点设置区域后根据检测点设置区域的位置将非检测点设置区域进行分析，通过分析判断整个勘察区域的安全性，在保证岩土工程安全性能的同时将勘察成本进行管控。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于云计算的岩土工程勘察安全监测系统，包括勘察安全监测平台，勘察安全监测平台将岩土工程的覆盖区域标记为勘察区域，勘察安全监测平台包括：检测点设定单元，用于将勘察区域进行分析并根据分析在勘察区域内设置检测点；将勘察区域划分为i个子区域，在完成子区域划分后将各个子区域进行分析；将各个子区域划分为高稳定性区域和低稳定性区域；并通过分析获取到各个子区域的岩层强度影响分析系数，通过岩层强度影响分析系数比较将子区域划分为检测点设置区域和非检测点设置区域，并将其对应发送至实时现场安全分析单元和勘察安全监测平台；检测设备分析单元，用于将对应检测点设置区域以及对应匹配的检测设备进行分析，判断当前检测点设置区域的检测设备是否满足当前区域的需求；当检测点设置区域对应检测设备的温度性能与防水性能均合格后，生成检测设备合格信号并将检测设备合格信
号发送至实时现场安全分析单元；实时现场安全分析单元，用于将对应检测点设置区域的检测设备安装现场进行实时分析，通过安装现场的实时分析生成现场安全不合格信号和现场安全合格信号，并将其发送至实时数据分析单元；实时数据分析单元，用于将检测点设置区域的检测设备采集的数据进行实时分析，判断检测点设置区域的实时安全状态。
7.作为本发明的一种优选实施方式，检测点设定单元的运行过程如下：采集到各个子区域内地层的岩石强度，并将子区域的地层岩石强度与岩石强度阈值进行比较：若子区域的地层岩石强度超过岩石强度阈值，则将对应子区域标记为高稳定性区域；若子区域的地层岩石强度未超过岩石强度阈值，则将对应子区域标记为低稳定性区域；采集到各个子区域内地层内部对应地下水的面积以及对应子区域内地层与地下水的隔水层厚度，并将子区域内地层内部对应地下水的面积以及对应子区域内地层与地下水的隔水层厚度分别标记为mji和hdi；通过公式获取到各个子区域的岩层强度影响分析系数，其中，a1和a2均为预设比例系数，且a1＞a2＞0；β为误差修正因子，当对应子区域为高稳定性区域时，取值为1.01；当对应子区域为低稳定性区域时，取值为1.25；将各个子区域的岩层强度影响分析系数与强度影响分析系数阈值进行比较：若子区域的岩层强度影响分析系数超过强度影响分析系数阈值，则判定对应子区域需进行检测，即将对应子区域标记为检测点设置区域，并将对应检测点设置区域的编号发送至实时现场安全分析单元；若子区域的岩层强度影响分析系数未超过强度影响分析系数阈值，则判定对应子区域不需进行检测，即将对应子区域标记为非检测点设置区域，并将对应非检测点设置区域的编号发送至勘察安全监测平台。
8.作为本发明的一种优选实施方式，检测设备分析单元的运行过程如下：将检测点设置区域匹配的检测设备进行分析，并设置标号o，o为大于1的自然数，采集到检测点设置区域匹配的环境温度值区间与检测设备设定温度值区间，并将其分别标记为需求温度区间和执行温度区间；若执行温度区间属于需求温度区间，则判定对应检测设备的温度性能分析合格；若执行温度区间与需求温度区间存在非交集温度值，则判定对应检测设备的温度性能分析不合格；采集到检测点设置区域内的最大降雨时长以及对应检测设备的额定遇水时长，并将其进行比较：若检测点设置区域内的最大降雨时长未超过对应检测设备的额定遇水时长，且检测设备的额定遇水时长与检测点设置区域内的最大降雨时长超过对应差值数值阈值，则判定对应检测设备的防水性能分析合格；若检测点设置区域内的最大降雨时长超过对应检测设备的额定遇水时长，或者检测设备的额定遇水时长与检测点设置区域内的最大降雨时长未超过对应差值数值阈值，则判定对应检测设备的防水性能不合格。
9.作为本发明的一种优选实施方式，实时现场安全分析单元的运行过程如下：将进行检测设备安装的检测点设置区域标记为实时安全分析区域，采集到实时安全分析区域内软基不均匀沉降的最大高度以及对应软基不均匀沉降的频率间隔时长缩短
速度，并将其分别标记为沉降高度和时长缩短速度，并将沉降高度和时长缩短速度分别与沉降高度阈值和沉降间隔时长缩短速度阈值进行比较：若沉降高度超过沉降高度阈值，或者对应软基不均匀沉降的间隔时长缩短速度超过沉降间隔时长缩短速度阈值，则判定对应实时安全分析区域需进行地基承载力控制，同时生成现场安全不合格信号并将现场安全不合格信号发送至勘察安全监测平台；若实时安全分析区域内软基不均匀沉降的最大高度未超过沉降高度阈值，且对应软基不均匀沉降的间隔时长缩短速度超过沉降间隔时长缩短速度阈值，则判定对应实时安全分析区域不需进行地基承载力控制，同时生成现场安全合格信号并将现场安全合格信号发送至实时数据分析单元。
10.作为本发明的一种优选实施方式，实时数据分析单元的运行过程如下：采集到勘察区域内岩土工程的实施时间段和非实施时间段，并将其分别标记为执行时间和非执行时间，采集到执行时间内检测点设置区域的地基最终沉降量以及非执行时间内检测点设置区域的地基最终沉降量，并将其分别标记为工时沉降量和工后沉降量；若工时沉降量和工后沉降量均未超过对应阈值，则将判定对应检测点设置区域的安全性能合格，生成安全合格信号并将安全合格信号发送至勘察安全监测平台；若工时沉降量和工后沉降量任一数值超过对应阈值，则将判定对应检测点设置区域的安全性能不合格，生成安全不合格信号并将安全不合格信号发送至勘察安全监测平台；同时将对应检测点设置区域内的工时沉降量和工后沉降量进行比较：若工时沉降量与工后沉降量的差值超过差值阈值，且工后沉降量高于工时沉降量，则判定对应检测点设置区域的岩土工程存在实施风险，生成实施风险信号并将实施风险信号发送至勘察安全监测平台；若工时沉降量与工后沉降量的差值未超过差值阈值，且工后沉降量未高于工时沉降量，则判定对应检测点设置区域的岩土工程不存在实施风险，生成实施安全信号并将实施安全信号发送至勘察安全监测平台。
11.作为本发明的一种优选实施方式，将安全合格信号与实施安全信号对应检测点设置区域标记为合格区域，采集到合格区域周边的非检测点设置区域，并将其标记为预设区域；若合格区域与预设区域的间隔距离超过间隔距离阈值，则将对应预设区域进行检测设备预安装检测，预安装表示为检测设备进行临时安装，在完成检测且无异常时进行拆除；若合格区域与预设区域的间隔距离未超过间隔距离阈值，则将对应预设区域标记为无需检测区域。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中，将勘察区域进行分析并根据分析在勘察区域内设置检测点，提高了检测点的选择准确性，防止勘察区域进行勘察时因检测点位置匹配不合理，导致勘察效率降低，从而无法保证岩土工程区域的安全性；判断当前检测点设置区域的检测设备是否满足当前区域的需求，防止检测设备无法满足对应检测点设置区域的需求，导致对应检测点设置区域的勘察准确性，降低了区域内岩土工程的安全性能，以至于影响工程进度以及将对应工作人员的安全性；2、本发明中，将对应检测点设置区域的检测设备安装现场进行实时分析，判断当前检测设备安装现场的风险影响，保证人员进行检测设备安装的安全性能，以至于保证岩土工程勘察的安全性以及工作效率，防止检测设备安装现场出现异常导致人员受伤或者检
测设备安装失败，造成岩土工程勘察的工作效率降低；判断检测点设置区域的实时安全状态，提高了岩土工程的安全性，在完成检测点设置区域后根据检测点设置区域的位置将非检测点设置区域进行分析，通过分析判断整个勘察区域的安全性，在保证岩土工程安全性能的同时将勘察成本进行管控。
附图说明
13.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
14.图1为本发明的整体系统框图；图2为本发明中岩土工程安全勘察的原理框图。
具体实施方式
15.下面将结合实施例对本发明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作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。
16.本系统用于对岩土工程勘察进行安全监测，将岩土工程勘察的区域进行检测点选定后，将各个检测点需设置检测设备进行检测，提高了检测设备的安全性能，在将检测设备安放置检测点时，将各个检测点区域进行实时分析，判定工人进行岩土工程勘察过程中的安全性，防止出现安全事故导致工人受伤，随后在完成岩土工程勘察后将实时勘察数据进行分析，对当前岩土工程勘察区域进行准确勘察；请参阅图1-2所示，基于云计算的岩土工程勘察安全监测系统，包括勘察安全监测平台，勘察安全监测平台内设置有检测点设定单元、检测设备分析单元、实时现场安全分析单元以及实时数据分析单元；在岩土工程实施时，勘察安全监测平台将岩土工程的覆盖区域标记为勘察区域，同时生成检测点设定信号并将检测点设定信号发送至检测点设定单元，检测点设定单元接收到检测点设定信号后，将勘察区域进行分析并根据分析在勘察区域内设置检测点，提高了检测点的选择准确性，防止勘察区域进行勘察时因检测点位置匹配不合理，导致勘察效率降低，从而无法保证岩土工程区域的安全性；将勘察区域划分为i个子区域，i为大于1的自然数，在完成子区域划分后将各个子区域进行分析，采集到各个子区域内地层的岩石强度，并将子区域的地层岩石强度与岩石强度阈值进行比较：若子区域的地层岩石强度超过岩石强度阈值，则将对应子区域标记为高稳定性区域；若子区域的地层岩石强度未超过岩石强度阈值，则将对应子区域标记为低稳定性区域；采集到各个子区域内地层内部对应地下水的面积以及对应子区域内地层与地下水的隔水层厚度，并将子区域内地层内部对应地下水的面积以及对应子区域内地层与地下水的隔水层厚度分别标记为mji和hdi；通过公式获取到各个子区域的岩层强度影响分析系数xi，其中，a1和a2均为预设比例系数，且a1＞a2＞0；β为误差修正因子，当对应子区域为高稳定性区域时，取值为1.01；当对应子区域为低稳定性区域时，取值为1.25；
可以理解的是，区域内地层强度受到地下水的影响，因此高稳定性区域对应地下水的承受能力高于低稳定性区域，因此属于高稳定性区域时误差修正因子小，即可以承受更大的低下水影响；将各个子区域的岩层强度影响分析系数xi与强度影响分析系数阈值进行比较：若子区域的岩层强度影响分析系数xi超过强度影响分析系数阈值，则判定对应子区域需进行检测，即将对应子区域标记为检测点设置区域，并将对应检测点设置区域的编号发送至实时现场安全分析单元；若子区域的岩层强度影响分析系数xi未超过强度影响分析系数阈值，则判定对应子区域不需进行检测，即将对应子区域标记为非检测点设置区域，并将对应非检测点设置区域的编号发送至勘察安全监测平台；在检测点设置区域获取后，勘察安全监测平台生成检测设备分析信号并将检测设备分析信号发送至检测设备分析单元，检测设备分析单元接收到检测设备分析信号后，将对应检测点设置区域以及对应匹配的检测设备进行分析，判断当前检测点设置区域的检测设备是否满足当前区域的需求，防止检测设备无法满足对应检测点设置区域的需求，导致对应检测点设置区域的勘察准确性，降低了区域内岩土工程的安全性能，以至于影响工程进度以及将对应工作人员的安全性；检测设备表示为岩土工程实施过程中进行勘察的设备，如工程声波ct仪，属于公开已知的现有技术；将检测点设置区域匹配的检测设备进行分析，并设置标号o，o为大于1的自然数，采集到检测点设置区域匹配的环境温度值区间与检测设备设定温度值区间，并将检测点设置区域匹配的环境温度值区间与检测设备设定温度值区间分别标记为需求温度区间和执行温度区间，若执行温度区间属于需求温度区间，则判定对应检测设备的温度性能分析合格；若执行温度区间与需求温度区间存在非交集温度值，则判定对应检测设备的温度性能分析不合格；采集到检测点设置区域内的最大降雨时长以及对应检测设备的额定遇水时长，并将检测点设置区域内的最大降雨时长以及对应检测设备的额定遇水时长进行比较：若检测点设置区域内的最大降雨时长未超过对应检测设备的额定遇水时长，且检测设备的额定遇水时长与检测点设置区域内的最大降雨时长超过对应差值数值阈值，则判定对应检测设备的防水性能分析合格；若检测点设置区域内的最大降雨时长超过对应检测设备的额定遇水时长，或者检测设备的额定遇水时长与检测点设置区域内的最大降雨时长未超过对应差值数值阈值，则判定对应检测设备的防水性能不合格；检测点设置区域对应检测设备的温度性能与防水性能均合格后，生成检测设备合格信号并将检测设备合格信号发送至实时现场安全分析单元；实时现场安全分析单元接收到检测设备合格信号与对应检测点设置区域的编号后，将对应检测点设置区域的检测设备安装现场进行实时分析，判断当前检测设备安装现场的风险影响，保证人员进行检测设备安装的安全性能，以至于保证岩土工程勘察的安全性以及工作效率，防止检测设备安装现场出现异常导致人员受伤或者检测设备安装失败，造成岩土工程勘察的工作效率降低；将进行检测设备安装的检测点设置区域标记为实时安全分析区域，采集到实时安全分析区域内软基不均匀沉降的最大高度以及对应软基不均匀沉降的频率间隔时长缩短速度，并将实时安全分析区域内软基不均匀沉降的最大高度以及对应软基不均匀沉降的间
隔时长缩短速度与沉降高度阈值和沉降间隔时长缩短速度阈值进行比较：若实时安全分析区域内软基不均匀沉降的最大高度超过沉降高度阈值，或者对应软基不均匀沉降的间隔时长缩短速度超过沉降间隔时长缩短速度阈值，则判定对应实时安全分析区域需进行地基承载力控制，同时生成现场安全不合格信号并将现场安全不合格信号发送至勘察安全监测平台，勘察安全监测平台接收到现场安全不合格信号后，将对应实时安全分析区域进行地基承载力加固；若实时安全分析区域内软基不均匀沉降的最大高度未超过沉降高度阈值，且对应软基不均匀沉降的间隔时长缩短速度超过沉降间隔时长缩短速度阈值，则判定对应实时安全分析区域不需进行地基承载力控制，同时生成现场安全合格信号并将现场安全合格信号发送至实时数据分析单元；实时数据分析单元接收到现场安全合格信号后，将检测点设置区域的检测设备采集的数据进行实时分析，判断检测点设置区域的实时安全状态，提高了岩土工程的安全性，在完成检测点设置区域后根据检测点设置区域的位置将非检测点设置区域进行分析，通过分析判断整个勘察区域的安全性，在保证岩土工程安全性能的同时将勘察成本进行管控；采集到勘察区域内岩土工程的实施时间段和非实施时间段，并将其分别标记为执行时间和非执行时间，采集到执行时间内检测点设置区域的地基最终沉降量以及非执行时间内检测点设置区域的地基最终沉降量，并将其分别标记为工时沉降量和工后沉降量；若工时沉降量和工后沉降量均未超过对应阈值，则将判定对应检测点设置区域的安全性能合格，生成安全合格信号并将安全合格信号发送至勘察安全监测平台；若工时沉降量和工后沉降量任一数值超过对应阈值，则将判定对应检测点设置区域的安全性能不合格，生成安全不合格信号并将安全不合格信号发送至勘察安全监测平台；勘察安全监测平台接收到安全不合格信号后，将对应检测点设置区域进行工程实施暂停，并将对应区域的地基承载力进行加固；同时将对应检测点设置区域内的工时沉降量和工后沉降量进行比较：若工时沉降量与工后沉降量的差值超过差值阈值，且工后沉降量高于工时沉降量，则判定对应检测点设置区域的岩土工程存在实施风险，生成实施风险信号并将实施风险信号发送至勘察安全监测平台；若工时沉降量与工后沉降量的差值未超过差值阈值，且工后沉降量未高于工时沉降量，则判定对应检测点设置区域的岩土工程不存在实施风险，生成实施安全信号并将实施安全信号发送至勘察安全监测平台；勘察安全监测平台接收到实施风险信号后，将对应检测点设置区域进行工程实施调节，降低岩土工程实施进度速度；将安全合格信号与实施安全信号对应检测点设置区域标记为合格区域，采集到合格区域周边的非检测点设置区域，并将其标记为预设区域；若合格区域与预设区域的间隔距离超过间隔距离阈值，则将对应预设区域进行检测设备预安装检测，预安装表示为检测设备进行临时安装，在完成检测且无异常时进行拆除；若合格区域与预设区域的间隔距离未超过间隔距离阈值，则将对应预设区域标记为无需检测区域。
17.上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；本发明在使用时，通过检测点设定单元将勘察区域进行分析并根据分析在勘察区域内设置检测点；将勘察区域划分为i个子区域，在完成子区域划分后将各个子区域进行分
析；将各个子区域划分为高稳定性区域和低稳定性区域；并通过分析获取到各个子区域的岩层强度影响分析系数，通过岩层强度影响分析系数比较将子区域划分为检测点设置区域和非检测点设置区域；通过检测设备分析单元将对应检测点设置区域以及对应匹配的检测设备进行分析，判断当前检测点设置区域的检测设备是否满足当前区域的需求；当检测点设置区域对应检测设备的温度性能与防水性能均合格后，生成检测设备合格信号并将检测设备合格信号发送至实时现场安全分析单元；通过实时现场安全分析单元将对应检测点设置区域的检测设备安装现场进行实时分析，通过安装现场的实时分析生成现场安全不合格信号和现场安全合格信号，并将其发送至实时数据分析单元；通过实时数据分析单元将检测点设置区域的检测设备采集的数据进行实时分析，判断检测点设置区域的实时安全状态。
18.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。