应用于重大基础设施的基于“互联网+”的沉降测量系统

唐继民，杨柏宁

TANG Ji-min, YANG Bai-ning

（上海市地质调查研究院）

(Shanghai Geological Survey and Research Institute)

应用于重大基础设施的基于“互联网+”的沉降测量系统

唐继民，杨柏宁

TANG Ji-min, YANG Bai-ning

（上海市地质调查研究院）

(Shanghai Geological Survey and Research Institute)

采用最新的物联网概念建立了基于“互联网+”的沉降测量管理系统平台，利用野外测量设备采集测量原始数据并通过网络实时的传送到服务器，进行统一的处理和管理,极大提高了测量的效率。通过上网进行测绘数据的处理,方便快捷地获取数据处理的成果, 提高测绘数据处理的效率，也减少了野外数据处理工作粗差率。

重大基础设施；互联网+；手机移动端；沉降测量系统；手机APP

1 系统研发目的与意义

水准测量是沉降监测的主要手段。通常的做法是测绘人员外业进行线路测量和监测点测量，内业需要回到电脑前将数据从仪器导出，并在电脑上进行处理。从目前很多工作实际发现，该方式的最大缺点是在测量过程中的一些人为误差(包括站错点、尺没放正等)，无法在现场及时发现，从而造成返工。

建立基于“互联网+”的测量及测绘数据处理系统平台是采用最新的物联网概念，利用野外测量设备采集测量原始数据并通过网络实时的传送到服务器，进行统一的处理和管理,该系统使得野外测量更加简单，更多的信息通过网络可以传到测量现场，包括点名、点之记、导航地图等都可以第一时间能被野外测量人员获得，测量的效率将大大提高。在野外测量中可以从服务器上获取上次测量的数据并计算出本次变化量，这样就可以及时发现现场的粗差，从而避免返工。通过上网进行测绘数据的处理,方便快捷地获取数据处理的成果, 提高测绘数据处理的效率，也减少了野外数据处理工作粗差率。

2 “互联网+”沉降系统主要优势

“互联网+”沉降系统的主要优势主要体现在以下几个方面。

1)获取基础资料：包括水准点点之记、上次测量数据、初始测量数据、测量备注等。互联网沉降系统则可以通过手机APP从服务器数据库中获取，非常便捷。

2)数据检验：传统的水准测量如果产生人为的粗差，或者对于监测数据的突变都必须回到内业处理完成后才能发现，而互联网沉降系统可以从服务器上下载上一期得监测数据，并可以计算出本次变化量。这样在测量的现场可以实时发现数据突变现象，同时也防止粗差的产生，避免返工。

3)数据自动处理：服务器自动对测量数据进行平差处理，无需人为干预，大大减少了内业的工作量。

3 互联网沉降系统组成

基于“互联网+”地铁监护沉降测量系统主要由两部分组成： 。分别为数据采集端终端和地铁沉降监测数据后台处理平台。

3.1 基于互联网数据采集终端

该终端可以通过互联网从服务器获取需要的基础测量资料，简化测量程序，还可以将水准仪测量的数据实时地发送到服务器。该终端目前主要是针对安卓系统的各类手机和平板的APP软件。其主要功能主要包括测量基本信息准备(限差、基点、线路、工点管理)、数据采集、数据查看交互、系统设置几大模块。

3.2 数据处理及管理系统

整个测绘数据处理管理系统功能被分为3个大的模块：第一个是数据处理,主要是将传回服务器的原始数据进行平差等计算；第二个是系统管理，主要对原始数据和成果数据进行管理汇总查询和报表导出；第三个是项目管理，主要事针对不同的项目的信息和对应的数据进行管理，包括项目的基本信息、报警信息、工况信息进行管理并与对应的数据进行关联。

4 应用与优化

4.1 系统的应用

上海市地质调查研究院从2015年开始开发基于互联网+的沉降测量系统，经过了2年的开发和应用期。该系统主要应用在上海市地质调查研究院的轨道交通监护监测和地面沉降监测测量中。截至目前，上海市地质调查研究院共有16个监护项目在使用该系统，地面沉降测量每年采用该系统测量将近6000个测段，并取得了良好的效果。

4.2 系统的优化

外业中由于采用了互联网和智能手机的技术，所展示或获取的资料更为丰富，不过由于测量中除了需要使用原有的水准仪还必须配合手机一起使用，因此多少会给外业带来一些不便。为此，在系统的开发和使用中也考虑了很多细节来提高外业的便捷性，并且针对前几个版本的问题，在最终版本上做了一些比较人性化的优化工作，主要包括：

1）移动端兼容性的优化：主要针对android不同版本兼容性的优化，以及不同品牌智能手机的兼容性优化。

2）用户体验优化：用户体验的优化主要是从软件界面和软件使用便捷性上进行优化，同时还增加了一些实用的新功能。

① 软件界面美观性的优化

之前版本的系统未考虑到美观问题，此次对整个APP软件的界面进行了专门的设计，包括颜色、图标、排列，尽可能使软件友好美观。

② 操作习惯优化

操作习惯优化内容主要包括以下几点：

按钮位置的自动摆放：“确定”“取消”“返回”和“测量”等按钮根据左右手的操作习惯设置为“左手”“右手”两种方式，使用者可以根据自己使用习惯来进行调整。

可以使用仪器测量按钮进行测量：从之前的单向按手机测量按钮进行测量变成即可以按手机测量按钮又可以按仪器测量键来进行测量，使得野外测量时更为便捷。

测量成功或者失败或超限均采用语音播报，可以时刻提醒测量人员当前的测量状态。测量的顺序也采用语音和界面提示相结合来提醒测量人员当前的测量顺序。

3）数据通讯接口优化：系统通过串口转蓝牙模块，即可实现手机通过蓝牙控制仪器进行测量。但是第一版本系统在通讯上会有两个问题存在：（1）原有通讯需要包括蓝牙转串口模块以及仪器串口线两个硬件设备相连，使用繁琐，还容易忘带；（2）原有串口转蓝牙数据线需要单独充电供蓝牙用电，野外测量的时候如果蓝牙电量不足，则测量无法继续。

针对以上两个问题，我们在这次的研究中做了优化。自己设计了一根数据线，将仪器接口同蓝牙模块集成在一起，并且利用水准仪的电池给蓝牙供电，整条线长度在15cm，野外测量的时候也很容易放置。

5 结束语

基于“互联网+”的沉降监测系统利用了最新的“互联网+”技术，并与测绘相结合，大大提高了测绘内外业的作业效率和质量，还大大加强了数据的安全性和质量，是对测绘行业传统作业方式的一次突破性的改革。

该系统目前主要应用方向为沉降测量，除了系统本身功能的完善外，该系统还有较强的扩展性，除了现有的地铁监护监测、面积水准外，还可将该系统扩展应用于基坑监测等领域，利用互联网+的优势使得整个测绘过程的内外业更便捷，数据更安全，管理更系统。

[1]黑龙.基于网络的测绘数据处理系统设计与实现[J].成都∶电子科技大学 ,2010(36)∶37.

[2]龚振文,段泽文,胡朝英.论智慧城市建设中的测绘新技术[J].山西建筑 ,2015(26)∶27.

[3]姜晨光,刘冠林,王纪明,等.基于物联网的隧道智能监测系统设计[J].2013(11)∶12.

Settlement Measurement System Based on “Internet+” Applied on the Major Infrastructure

Using the latest networking concept based on the "Internet plus" settlement measurement management system platform, using the fi eld measurement equipment acquisition and measuring the raw data and to the server through the network real-time transmission, processing and management, greatly improves the measurement eff i ciency.Survey data processing is carried out through the Internet, convenient access to data processing results, improve the eff i ciency of surveying data processing, but also reduce the fi eld data processing of coarse slip.

major infrastructure; Internet+; mobile terminal; aettlement measuring system; mobile phone APP