岩土工程勘察生产业务流程分析与业务系统设计研究

阙陈燕QUE Chen-yan

（福建岩土工程勘察研究院有限公司，福州 350108）

0 引言

随着信息时代的来临，人们对岩土工程勘察的工作提出了更高的要求，将岩土工程分析、岩土工程数据库以及图形化、数据统计等功能融为一起，使其构成智能化与信息化相融合的岩土工程勘察生产业务系统。为了促进工程勘察行业的信息化发展，此系统在设计开发的过程中就已经有信心将此系统做到全行业普及。如若岩土工程勘察的计算、自动保存等功能全部实现，那么工程人员利用此系统所得的工程数据将会变得更加精准，而且还会有效提升项目调度力，业务流程的工作效率与质量均会得到大幅度上涨，企业运行成本会得到下降，而业务处理能力则会得到上升。

1 岩土工程勘察生产业务流程分析

1.1 创建项目

岩土工程勘察生产的基础为项目创建，项目在创建时新建与编辑的项目应满足最基本的信息功能，其中就包括工程新建与项目新建两部分[1][2]。工程新建所代表的是新建设的工程基本信息，其中包含了工程全方面的信息，其中有工程的名称与编号、建设单位等。工程在完建后，创建项目的过程中应满足所需的基本信息，而且岩土工程勘察生产系统还会自动判断项目信息是否需要上传至勘办质量监管平台。

1.2 创建纲要

创建纲要首先要满足纲要最基本的信息、勘探孔的设计以及纲要的集成。纲要基本信息在创建的过程中包含了项目负责人、项目名称、项目编号、审核人与审定人、项目标号等内容。此外，钻孔设计是要与Auto ACD 进行联动的，而且设计孔需要孔深、钻孔属性以及钻孔里程等内容。

纲要信息的集成是将纲要所含的基本信息、规范条例、钻孔信息以及项目信息等内容在word 中生成，如图1所示。

图1 纲要创建流程图

1.3 纲要审核

纲要在生成以后，必须通过审核才能进行下一个环节，而每一个工程在进入施工前都需要进行二级审核，二级审核是工程质量的有效保障[3][4]。纲要在生成后，首先要将纲要提交至审核人审核，审核结束并通过以后，纲要会自动进入下一个环节。若是纲要不满足要求，没有通过审核，纲要便会自动退回至发起人的手中，并给出修改意见，发起人修改并再次提交直至审核彻底通过。审核的下一个环节为审定，两者其概念并没有太大的差异性，其性质也相差不了多少。审定通过会进入下一个环节，审定不通过被驳回，则需要退回至上一层修改文档，直到通过为止。岩土工程勘察生产业务流程在工作期间，经常会出现临时变更纲要的现状，如果纲要需要经济修改，那初始纲要需立即停止使用，新版纲要在旧版纲要停止时，新版则快速启用。在此过程中，需要记录每个环节的流程、变更信息[5]。

1.4 数据采集与录入

纲要通过审核、审定完成以后，下一个环节便是数据采集与录入，这一环节在进行的过程中应要满足钻孔方面的功能，可同步保存探孔所含的类别以及重要属性。岩土工程勘察信息管理系统中含有的勘探孔作为核心基础，主要来源可划分为三个不同的具体部分，分别是外业APP采集与的导入、外业班采集与导入、勘探点一栏表增加与删除[6][7]。外业班收集与导入的主要任务就是将现有的钻孔数据导入至所含的平台当中，其中含有各种基础信息，还有土样数据的取土深度、取土编号、取样类型等数据。

2 岩土工程勘察业务系统设计与实现

2.1 系统功能模块设计

岩土工程勘察系统从初始设计到最后的开发使用都需要相关部门的协调配合，这么做的主要目的就是提升工程勘察的整体工作效率、岩土工程勘查业余的集成，确保工程勘察的工作变得更加信息化。从上文的需求分析，我们将系统划分为两大类，分别为业务功能与信息管理，其中还包括了统计、图像绘制、数据编辑以及辅助等功能模块，如图2 所示[8][9]。

图2 系统功能架构图

2.2 业务流程设计

以岩土工程勘察业务员流程与实际需求作为基础，来设计岩土工程勘察生产管理系统业务具体流程图，其中包括了不同的功能模块：工程新建、项目新建、纲要审核等功能。岩土工程勘察生产管理系统还可有效实现纲要的创建、系统新建钻孔、外业班导入数据，经过收集、分析等环节，最终生成报告。此外，通过构建岩土工程勘察内业务一体化操作系统，是融合外业数据采集与内业操作的关键，同时也是提升岩土工程勘察工作效率的主要基础。

2.3 数据库设计

工程勘察生产业务系统在开发的过程中，数据库服务器作为系统最重要的核心版块，其主要工作就是用于岩土工程勘察业务系统的储存、统计以及分析计算工程勘察中的实验数据，因此数据库在设计期间应确保它的安全性、可靠性以及稳定性。从上文的硬性组成分析。可知数据库在设计的过程中，应充分考虑平台兼容性与数据处理能力两方面。如若数据库发生异常时，应确保系统可以以最快的速度来完成恢复工作，并保持之前的稳定性与兼容性；数据库在设计过程中，数据冗余应降至最低。

岩土工程勘察生产管理系统所涉及的领域为全国不同地域的勘察院与勘察部门，因此数据储存量适中，开发需求较高。从性能、实际所需以及成本多方面考虑，服务数据库与外业采集数据库中选择使用Mysql 数据库比较合理，由于此数据库的传输速度较快、而且使用成本较低、支持跨平台、支持内存拓展、体积小、支持高并发。其次。工程勘察生产工程系统客户端需要支持离线操作，但不需要高并发，而客户端数据库则选取SQLite 数据库。

2.4 数据库安全设计数据库服务器

信息安全是整个系统运行的主要核心部分，也是业务系统在工作过程中重中之重，由于信息数据与系统是否稳定运行之间有着密切的联系，数据库系统在设计的过程中，需满足不同方面的安全设计，如下：①数据备份与修复，如若系统中所含的数据被病毒入侵导致数据丢失，系统无法正常工作时，安全数据库可第一时间恢复数据并保持稳定运行；②数据读写权限问题，当需要访问数据时，系统会自动上传至管理端，并通过实际情况来分析是否安全，确保数据不会被非法用户恶意损坏。

从上文分析得知，用户授权的问题是个十分重要的问题，数据库安全设计期间应区分普通用户、管路员以及超管三种身份，对口令与ID 统一加密处理，确保每个用户都能在规定的权限范围内工作。其次，为了有效防止注入供给，尽量在储存期间选用加密处理的方式，例如，辅助功能表，此表中所含的数据大部分均为用户的数据，在进行储存操作时应对其加密，不能以明文的形式来储存至数据库。最后，为SQLserver 的维护与管理，我们从SQLserver的角度来考虑问题，对于数据服务器账号中所含的SQL权限问题应严格把控；其次就是SQLserver 的磁盘管理问题，在专门的物理硬盘中存放tempdb 数据库、使用率数据库以及内容数据库，如图3 所示。

图3 数据库安全设计

3 系统功能实现

3.1 工程管理

工程管理主要是管理岩土工程勘察生产流程中所含的纲要、项目以及效果图，其中也包含了新建工程信息的增加与删除、工程整体标准层配置表以及工程项目表的修改与配置表等，以Auto CAD 的方式来开展钻孔设计并进行详细分类，在将钻孔分类、勘察报告、最终成果上传至数据库当中的管理。勘探点一览表部分是基于钻孔信息的数据处理，包括原位测试数据、钻孔视电阻率测试、野外地层描述、室内试验数据等。统计表包括原位测试统计表、钻孔视电阻率测试成果统计表、地层统计表、土工试验统计表、岩石单轴抗压强度试验统计表、静力触探数据统计表。

3.2 数据处理

数据功能处理功能可将采集到的数据以信息数据为基础形成剖面表，将剖面表中所含的数据一一计算，可得出相关的统计表、计算方式表以及效果图。其中数据采集部分也包括外业APP 数据手机与导入、勘察信息数据的收集与导入等。

3.3 基础库

基础库的主要用处就是有效管理项目以上的末班定制以及基础信息的日常维护与更新，其中包括字典维护、对照表以及图例库等功能。其次，基础库功能模板中方法主要包括数据加载、修改、增加、删除等。

3.4 项目数据编辑模块

项目数据编辑模块应满足新创建项目与工程基本信息的全部设置，可对钻孔底层的各种数据随意编辑。数据编辑模块中，如果系统所含的项目并没有需要用到的项目，那么相关工作人员可以针对此来进行新建，在由系统操作人员来将其录入、此外，针对系统中已经含有的全部项目，换句话来说，就是当一个用户在进行项目创建的过程中，将基本信息以及文件全部上传至系统时，需对要操作的工程项目中打开要用到的项目，然后对项目中所含的信息数据进行编辑操作，而在此过程中失效的项目可直接从中删除。

3.5 项目文档管理

项目文档在进行管理包括项目文件的上传，文件夹批量上传等操作以及项目目录的重命名、删除等不同的两种情况。如果是新建的项目，那么用户的文档列表就不出现，但需要用户来自己选择文档目录，然后完成上传。

4 系统一体化应用案例

4.1 工程概况

2019 年上半年某市某商业综合中心在建设过程中，由于所建建筑整体偏高，而且对地理方位的要求十分严格，因此工程在进行开展之前，需针对现有的地形来进行开展有效的岩土工程勘察工作，通过合理的分析，决定采用岩土工程勘察生产系统来进行勘察。

4.2 工程中岩土勘察主要任务

①工程勘察工作中需要勘察建筑与开挖区域所含的图层以及岩层的整体结构和包含的力学性质，在采集全面岩土信息以后，根据所获得的信息来针对岩土层的机构以及整体承载力进行分析，为后续相关的工作方案提供理论依据。

②在勘察工作中，岩土工程勘察还需要对开挖区域中的地下水环境进行统一定位，只有精准掌握地下水的整体位置以及变化情况，并根据相关的数据来分析地下水对工期的整体影响现状，并针对现有的情况进行措施制定。

③工程勘察中还需要对其中所含的裂隙水、岩溶水等分布情况，并通过相关的资料来有效分析其中的水层。

4.3 勘查模式与工作量分析

勘察在进行过程中选择使用液压回转技术来开展钻探取样的工作，而岩土试验则选择N120 与N65 两种大型设备，两种设备所使用的重锤重量大致为160kg。此外，波速勘察工作在开展期间会使用单孔检层的方式，测试钻孔区域完成以后，在进行抽水试验测试，其中主要利用钻孔成孔的方式来进行实验，同时加设不透水境地。在手锤实验观测过程中，采用钻机成孔的方式。提水实验采用钻机成孔的方式。抽水实验的开展会随着设计标准来有效开展，按照抽水特征的曲线以及实际用水的水量来对其进行评价分析，从而可识别开挖区域的地下水类型。

5 结语

通过对岩土工程勘察信息化管理发展现状研究，全面的整合和目前岩土工程勘察生产业务管理所存在的难题，并结合实际生产业务流程，进行了勘查模型与关键基础的研究，为了整个工程勘察行业数字化发展，设计并实现了岩土工程勘察生产业务系统。而此系统设计开发的未来目标是在整个行业内做到推广使用，将工程业务数据的整合、计算、更新以及保存等功能全部实现，为工程人员提供支持，为工程行业提供更精准的数据。