建筑地基基础检测信息化平台开发报告1

1、建筑地基基础检测信息化平台开 发 报 告黄河勘测规划设计有限公司工程物探研究院InstituteofGeophysicalProspecting，YREC二一年十月课题名称：建筑地基基础检测信息化平台开发项目负责人： 张宪君审 定： 审 核： 报告编写人：张宪君 张晓予 周锡芳主要完成人：张宪君 张晓予 周锡芳 王志勇李万海 马爱玉 目录第一章前言11.1 立项背景11.2 国内外现状11.3 技术基础21.4 资金来源3第二章 建筑地基基础检测信息化平台的设计方案42.1 总体功能设计42.2仪器端的实时无线远程传输的设计52.3服务器端的数据的存储的设计52.4客户端的数据查看、检索、下载

2、、与仪器端的通信的设计5第三章 建筑地基基础检测信息化平台的设计73.1实时无线远程传输设计73.2数据的存储、显示、检索、下载等功能设计93.3互联网上的客户与现场的技术交流功能设计11第四章 工程应用13第五章 技术创新14第六章 社会及经济效益分析15第七章 结论与建议16第八章 推广应用前景17第一章前言1.1 立项背景信息化代表了一种信息技术被高度应用，信息资源被高度共享，从而使得人的智能潜力以及社会物质资源潜力被充分发挥，个人行为、组织决策和社会运行趋于合理化的理想状态。信息化平台是指某个领域、某个区域或某个组织为信息化的建设、应用和发展而营造的环境。 信息化平台包括：开发利用信息

3、资源、建设信息网络、推进信息技术应用、发展信息技术和产业、培育信息化人才、制定和完善信息化政策体系等。信息化平台是目前检测行业比较热门的话题，因为它让检测数据公开化，能够控制检测的质量，所以实现信息化平台不仅是建筑地基基础检测行业的发展方向更是整个检测行业的发展方向。为了提高地基基础检测质量，为本行业提供更好的管理与监督的技术工具,地基基础检测信息化平台的建立显得尤为重要。在我国地基基础检测信息化建设正在兴起，河南省郑州市质检站规定在郑州市管辖的地区必须实现远程实时无线数据传输，否则不认可检测成果的有效性，所以开发地基基础检测信息化平台目前不仅是行业的发展的要求也是公司内部急需解决的难题。1.

4、2 国内外现状由于地基基础检测现场是一个不固定的场所，如果要对现场的测试数据进行实时传输，以固定的网络模式信息化平台不切实际，近几年随着电子技术的不断发展，无线通信网络技术水平的提高及通信费用高的降低，使民用无线通信网络逐步应用到各行各业中。建筑地基基础检测信息化平台的建设主要依赖于民用无线通信网络，过去由于无线通信网络技术的限制，国内外建筑地基基础检测信息化平台的建设最近几年才起步，国内主要有武汉岩海公司与徐州建筑科学研究所近年实现了远程无线传输技术，但其主要实现采集数据的远程无线传输与存储，其它相关信息并没有存储，另外主要是在仪器上外加远程传输盒，并不能实现检测人员与客户的信息交流。国外相

5、关的资料较少。1.3 技术基础黄河勘测规划设计有限公司工程物探研究院是一个以高新技术为主要工作手段的单位，对新技术开发创新有深刻的理解认识，长期以来对科研的投入始终没有停止过，市场需求是科技开发的动力和源泉。2006年，根据市场需求，黄河勘测规划设计有限公司工程物探研究院自主立项投资开发研制了新型地基基础承载力综合测试仪，项目成果通过了河南省科技厅组织的技术鉴定，获得两项国家实用新型技术专利，获黄委会科技进步二等奖、河南科技进步三等奖，研制的设备大量投入工程应用，为单位节约了数十万元的设备采购费，新增数百万元产值，通过项目运行还培养了一批系统设计、硬件设计、软件编制等方面的技术人才，为后续科研

6、项目的开展奠定了良好的人才和技术基础。图1-1 新型地基基础承载力综合测试仪及工程应用工程物探研究院还承担过国家“八五”重点科技攻关项目堤防工程新技术研究（85-92-01），于1996年鉴定为国际先进水平，其中堤防隐患探测技术属国际领先水平，获黄委会科技进步一等奖、水利部科技进步三等奖；“988”大洪水后，中标水利部重大科技攻关项目,为堤防隐患和险情探测而开发的高密度电阻率法堤防隐患探测仪器（国科99-01），于2001年鉴定为国际先进水平，其中电极转换开关和专用电缆属国际领先水平，获黄委会科技进步一等奖、河南科技进步三等奖；本院独创的大坝堆石体密度动力参数法测试技术，于2006年鉴定为国际

7、先进水平，获黄委会科技进步一等奖；另外，我院还承担过三项国家“948”项目美国X-STAR水下浅地层剖面仪、加拿大V6A电磁勘探系统和水利工程地下岩体综合信息采集关键技术的引进与开发，其中前两项已经通过了水利部科技推广中心组织的项目验收，第三项已提交项目验收材料，这些项目在生产实践中为我院的经济发展创造了较大的经济和社会效益。2009年1月，由我院为主完成的“黄河河道整治工程根石探测技术试验研究”项目通过了水利部国科司组织的技术鉴定，项目成果获得黄委会科技进步一等奖，并已被黄委确定为重点技术推广应用项目，计划自2010年起在三年内在全河推广应用，取代传统的探测技术。因此，我院有着良好的科研氛围

8、和不断技术创新的传统，具有开拓创新的精神，为开发建筑地基基础检测信息化平台奠定了良好基础。1.4 资金来源本项目属于物探院自立项目，项目预算经费6.8万元，所需资金由我院自筹匹配。第二章 建筑地基基础检测信息化平台的设计方案建筑地基基础检测信息化平台实现的功能主要为检测原始数据的实时无线远程传输、存储、显示、数据的互联网检索、数据下载与技术交流等，总体实现方案如图2-1。图2-1总体实现方案2.1 总体功能设计针对开发的目的和使用条件，要求其具有以下使用功能：1. 仪器端的实时无线远程传输;2服务器端的数据的存储;3. 客户端的数据查看、检索、下载、与仪器端的通信。2.2仪器端的实时无线远程传

9、输的设计为了满足仪器工作现场不固定的条件，利用现在技术比较成熟的广域网无线网络为工具比较符合实际（运营商主要有移动公司与联通公司），广域无线网络的特点是受地域限制小（只要有手机信号的地方就可以工作），网络稳定可靠。选择广域网无线网络不仅可以大大减少开发成本，也可以大大减少开发时间，硬件上只要购买无线网卡并办一张开通GPRS的手机卡就可接入广域无线网络，就可能与互联网进行的通信。为了实时传输数据还要编写专用的通信软件，软件功能主要为检测测试数据的采集状态，采集到数据就将刚刚采集的一条记录进行发送到一个或多个指定的服务器上，为了节省网络流量，软件能实时关闭其它无关的网络连接。2.3服务器端的数据的

10、存储的设计数据的存储在服务器中，拟采用SQL数据库存储，它的特点是可以适合大容量数据的应用，在功能管理上也要比Access要强得多。处理海量数据的效率高，后台开发的灵活性与可扩展性等方面强大。按每个测试数据平均5kb的大小计算，160G的硬盘可以存储3千多万个数据，足以满足现在及以后所需的存储空间。显示、检索、下载等功能采用 C/S构架系统（客户端/服务器），服务器端采用VS开发环境下的VB.NET来编写，提高了程序的可靠性与稳定性;采用VB语言编写客户端软件，这样可以快速的完成编写工作。2.4客户端的数据查看、检索、下载、与仪器端的通信的设计 拟采用客户与检测主机连接后的方式来进行，连接检测

11、主机后，主机可与连接的客户以打字的方式进行聊天交流，所有数据都是通过中间的服务器来传送数据。客户可以以不同的权限方式连接检测主机，当以管理员方式连接时，可以与所的实现无线传输的仪器进行会话;当以普通客户进行连接时，客户只能与其所连接的仪器会话。第三章 建筑地基基础检测信息化平台的设计3.1实时无线远程传输设计按照方案硬件上采用无线网卡采用最新的USB免驱网卡（图3-1），与主机连接方便，一个无线网卡有专门指定与检测主机配套，大大提高了无线网卡的使用效率。图3-1 USB无线网卡采用无线传输探制程序框图如图3-2图3-2 无线传输控制程序框图结合当前无线网线技术与通信费用，采取自动关闭其它网络连

12、接控制技术，这样电脑工作时只有本软件来进行的网络通信，使网络数据流量降低到最低，控制后使每台主机的通信费用降低到每年少于200元,关闭连接的模块如下。 Dim tcpt As MIB_TCPTABLE, l As Long Dim X As Integer, i As Integer Dim RemA As String, LocP As String, RemP As String l = Len(MIB_TCPTABLE) GetTcpTable tcpt, l, 0 '获得所有的网络连接 X = tcpt.dwNumEntries '网络连接的总数 For i = 0 T

13、o X - 1 RemP = ntohs(tcpt.table(i).dwRemotePort) '远程端口 LocP = ntohs(tcpt.table(i).dwLocalPort) '当地端口 State = tcpt.table(i).dwState If Trim(RemP) <> "1600" And Trim(LocP) <> "1600" Then '端口号不是1600的连接全部关闭，以节省网络数据流量，降低通信费用 tcpt.table(i).dwState = 12 SetTcpEnt

14、ry tcpt.table(i) '关闭连接 DoEvents End If Next i在仪器采集完数据后立即将数据转发出去，如果服务器端没有响应，则进行重复发送，以保证数据的完整。3.2数据的存储、显示、检索、下载等功能设计 实现这些功能硬件上要有一台或多台服务器，软件上需要编写服务器端软件与客户端软件。 服务器端数据的存储采用SQL数据库存储，可以适合大容量数据的应用，另外为今后的功能扩展提供了保障。在服务器端安装SQL数据库，再安装上开发的服务器端软件就可以运行。服务器端软件设计主要为接收来自仪器的数据并将数据存储到数据库中，响应客户端的服务要求。其程序框图如图3-3。图3-3

15、 服务器端程序控制程序框图 客户端的设计界面见图3-4,可以方便的进行数据的显示、检索、下载等功能，其操作步骤如图3-5。图3-4 客户端的设计界面图3-5 客户端的操作步骤3.3互联网上的客户与现场的技术交流功能设计客户可以以不同的权限方式连接检测主机，当以管理员方式连接时，可以与所的实现无线传输的仪器进行会话;当以普通客户进行连接时，客户只能与其所连接的仪器会话，会话的数据需要通过中间的服务器来转发，会话窗口如图3-6、3-7。图3-6 仪器端会话窗口图3-7 客户软件端会话窗口第四章 工程应用 建筑地基基础检测信息化平台自2008年12月以来一直应用于郑州市的地基基础检测的无线传输中，在

16、工作中也一直进行着升级与改进，先后应用的主要工程有：东岸尚景、永丰新都、郑州市火车站西6口站前广场及地下停车场、郑州烟草公司生活配套区2号楼、河南省妇幼保健院妇产科病房大楼主等。第五章 技术创新与其它公司的无线运程传输相比，它具有以下技术创新点。（1）传输模块的灵活小巧性，传输模块采用通用的USB免驱无线网卡，给大量应用带来可能。（2）数据流量的控制，采用实时关闭无关端口号的网络控制方式，使得当今有限的网络流量得到控制，得以成功解决了winXP的多网络连接占用大量资源的问题。（3）实现了客户与仪器操作员的实时对话功能，使用解决现场问题变得快捷。（4）数据传输的可靠控制，在服务器没有应答情况下，采取重新发送或重新启动网络的方式，来保证网络的不“卡死“，使网络畅通，有效提高了传输的可靠性。第六章 社会及经济效益分析 建筑地基基础检测信息化平台的实现，完全是我院自主研发而成，在开发过程中突破了一个又一个难题,提高了单位的技术研发水平，为单位节省下购