淺談集成式新型土工智能化實驗室建設

一、項目的必要性、先進性、解決的關鍵問題及目的意義

數(shù)十年來，在我國巖土工程領域中，各種土工試驗儀器大都一直采用著傳統(tǒng)的單機運行、單要素試驗、人工計算等方式進行各種土工試驗或數(shù)據(jù)觀讀、記錄等。

近10多年來，盡管各種所謂自動和半自動的常規(guī)儀器不斷涌現(xiàn)，但往往彼此互不配套，數(shù)據(jù)無法互聯(lián)互通，不能實現(xiàn)整體性的設備工作與數(shù)據(jù)規(guī)范協(xié)調(diào)同步，這就給工程項目實施中的各種土工數(shù)據(jù)的開放共享、遠程通訊及實時交換、工程整體基礎分析、診斷與系統(tǒng)集成帶來一定困阻，同時也增加了大量的人力及時間成本。

集成式新型土工智能化實驗室的優(yōu)勢就是以完整的土工要素試驗、配套快捷的各種智能化試驗儀器、集成化的土工試驗數(shù)據(jù)整合與輸出，以及提供上星備查的云端數(shù)據(jù)存貯、有鑰開放的政府監(jiān)管或客戶監(jiān)察模式，*杜絕工程建設中的任何數(shù)據(jù)造假行為，從而確保各種重點巖土工程的質量。

二、國內(nèi)外同類技術概況、水平及發(fā)展趨勢

在我國水利水文測驗行業(yè)，類似于土工試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設備及平臺功能的各種水文測報、水情預報、水資源監(jiān)測、地下水監(jiān)測、墑情監(jiān)測、水生態(tài)監(jiān)測、水環(huán)境監(jiān)測、山洪預警、中小河流預警等自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺已經(jīng)發(fā)展了30多年，且已經(jīng)過多輪的更新?lián)Q代，目前處于拾漏補缺的成熟運用階段。

反觀國內(nèi)土工儀器行業(yè)大致相關情況為，南京土壤廠早在10多年前曾經(jīng)提出并鑒定過一項“土工數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)裝置”，其后南京智龍科技和北京華勘也先后開發(fā)了有關全/半自動三軸、直剪儀等設備，但其各家的產(chǎn)品研發(fā)均建立在土工試驗裝置或設備的單機項目范疇，缺乏對土工全要素、全功能、有線/無線通訊、數(shù)據(jù)分析計算、語音提示等系統(tǒng)平臺整合綜合功能的研發(fā)建設關注。

綜上所述，無論是國外還是我國巖土工程行業(yè)領域內(nèi)，目前均尚無任何單位勇于提出有關“集成式新型土工智能化實驗室”的規(guī)劃與建設提案，這是基于行業(yè)現(xiàn)狀與基礎條件的支撐考慮，而本項目建設的策劃與方案提出，正是源于對本公司目前已經(jīng)取得的關于土工全要素的各種智能化土工試驗儀器豐碩成果、高效配套的機電軟人才隊伍以及強大先進的產(chǎn)品制造加工能力的儲備與技術實現(xiàn)的自信。

三、系統(tǒng)集成后主要完成功能

1）實現(xiàn)對整體實驗室內(nèi)儀器的智能控制與數(shù)據(jù)采集輸出，快捷完成有關固結（含K₀）、三軸、直剪、預壓、滲透、滲壓等土工試驗項目以及移動式智能土工實驗室；

2）傳感器信號采集無線遠傳，無傳統(tǒng)拖線；

3）試驗過程及數(shù)據(jù)采集提供智能語音輔助；

4）各個試驗智能平行運行且集中控制、展示；

5）所有試驗數(shù)據(jù)同步上云，杜絕任何數(shù)據(jù)造假；

6）試驗過程提供在線、同地或異地遠程查詢與監(jiān)控；

7）以系統(tǒng)整體解決方案為抓手，突出專業(yè)配套；

8）后臺系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡進行遠程診斷、軟件升級；

9）可實現(xiàn)國內(nèi)的土工智能設備的兼容配套；

10）明顯降低實驗室工作人員配備，且提高工作效率。

四、項目實現(xiàn)已經(jīng)具備的條件

    目前關于各種土工智能儀器、無線數(shù)傳采集終端、語音輔助軟件、整體數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺、云端數(shù)據(jù)路由器、土工移動實驗室等均基本具備配套成果及條件。

五、項目實施方案

1、研發(fā)與計劃制定

2、軟件設計、設備調(diào)試

3、功能測試

4、文檔及美工

5、成果測試、軟件完善及功能消缺

6、整體驗收

• 推廣應用前景分析

    略

• 項目經(jīng)費及預算
• 項目參加人員