本發(fā)明涉及土工檢測領(lǐng)域，特別涉及一種土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

土工檢測用于測定土的基本工程性質(zhì)，為工程設(shè)計和施工提供可靠的參數(shù)。土工檢測適用于工業(yè)和民用建筑、水利、交通等各類工程的地基土及填筑土料的基本工程性質(zhì)試驗。

土工試驗是巖、土的物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和礦物測試的總稱。土工試驗分原位測試(現(xiàn)場勘察測試)和室內(nèi)試驗兩類。當(dāng)?shù)鼗寥啦灰撞扇≡嚇雍筒灰俗魇覂?nèi)試驗時，則進行原位測試。原位測試有直接測試和間接測試之分。直接測試方法有“十”字板剪切試驗、荷載試驗、旁壓試驗、動彈性模量試驗以及抽水、壓水、注水試驗等。間接測試法有靜、動力觸探試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、同位素測定密度和含水量試驗等。室內(nèi)試驗分常規(guī)試驗和專門試驗。常規(guī)試驗包括物理性指標(biāo)試驗(如顆粒分析試驗、液限和塑限試驗、含水量、容重、比重試驗等)和力學(xué)性指標(biāo)試驗(如壓縮試驗、抗剪強度試驗等)。專門試驗有滲透試驗、固結(jié)系數(shù)、前期固結(jié)壓力、靈敏度、燒灼失重等指標(biāo)的試驗。

土工試驗項目較多，對龐大的試驗數(shù)據(jù)收集、分析導(dǎo)致測試工作效率低、勞動強度大。目前尚缺乏針對土工試驗數(shù)據(jù)采集整理用的系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，其優(yōu)點在于實現(xiàn)系統(tǒng)性采集土工試驗數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，包括試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理匯總模塊；所述試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊包括試驗裝置、傳感器、數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)處理匯總模塊包括與數(shù)據(jù)采集器信號連接的數(shù)據(jù)處理核心。

通過采用上述技術(shù)方案，利用統(tǒng)一配置的試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊以及數(shù)據(jù)處理匯總模塊實現(xiàn)土工試驗數(shù)據(jù)的獲取、收集，利用數(shù)據(jù)處理匯總模塊實現(xiàn)土工試驗數(shù)據(jù)的分析匯總，以實現(xiàn)各試驗的銜接、數(shù)據(jù)的穩(wěn)定收集匯總，可靠性高、便于維修，且各項試驗均可獨立工作任意組合，方便對試樣進行有針對性的測試。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：還包括用于調(diào)節(jié)試驗裝置參數(shù)的系統(tǒng)配置及用戶配置文件模塊，所述系統(tǒng)配置及用戶配置文件模塊與試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理匯總模塊信號連接。

通過采用上述技術(shù)方案，利用系統(tǒng)配置及用戶配置文件模塊對試驗裝置進行試驗參數(shù)設(shè)置、修改，使得試驗數(shù)據(jù)的獲取、采集更加靈活，試驗的針對性更高，適用范圍更廣。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：還包括用于顯示試驗數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)顯示模塊。

通過采用上述技術(shù)方案，通過顯示模塊直觀展示土工試驗數(shù)據(jù)，領(lǐng)試驗數(shù)據(jù)反饋更加清晰。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)設(shè)有物理試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)處理匯總模塊內(nèi)設(shè)有與物理試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元信號連接的顆分試驗數(shù)據(jù)處理單元、擊實試驗數(shù)據(jù)處理單元、滲透試驗數(shù)據(jù)處理單元、收縮試驗數(shù)據(jù)處理單元。

通過采用上述技術(shù)方案，以實現(xiàn)顆分試驗、擊實試驗、滲透試驗和收縮試驗，對試樣的物理特性進行全面檢測。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)設(shè)有直剪試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)處理匯總模塊內(nèi)設(shè)有與直剪試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元信號連接的直剪試驗數(shù)據(jù)處理單元。

通過采用上述技術(shù)方案，以實現(xiàn)對試樣的直剪試驗，使土工檢測項目更全面。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)設(shè)有固結(jié)試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)處理匯總模塊內(nèi)設(shè)有與固結(jié)試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元信號連接的固結(jié)試驗數(shù)據(jù)處理單元。

通過采用上述技術(shù)方案，以實現(xiàn)對試樣的固結(jié)試驗，使土工檢測項目更全面。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)設(shè)有三軸試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)處理匯總模塊內(nèi)設(shè)有與三軸試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元信號連接的三軸試驗數(shù)據(jù)處理單元。

通過采用上述技術(shù)方案，以實現(xiàn)對試樣的三軸試驗，使土工檢測項目更全面。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種全面有效的土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種土工試驗數(shù)據(jù)采集方法，

S1、選定土工試驗項目，啟動對應(yīng)試驗裝置獲取初步試驗數(shù)據(jù)；

S2、將數(shù)據(jù)載入數(shù)據(jù)處理匯總單元；

S3、重復(fù)步驟S1、S2，獲取單項目試驗數(shù)據(jù)集合；

S4、對試驗數(shù)據(jù)集合進行匯總、排序，標(biāo)記出異常數(shù)據(jù)；

S5、打印試驗數(shù)據(jù)。

通過采用上述技術(shù)方案，利用本土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)進行穩(wěn)定、有序的試樣特性測試以及結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確及時收集。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：在S3與S4之間還包括：

S3.1、更換試驗項目，啟動目標(biāo)試驗并獲取相關(guān)試驗數(shù)據(jù)；

S3.2、更換土樣，重復(fù)試樣項目并獲取相關(guān)試驗數(shù)據(jù)集合。

通過采用上述技術(shù)方案，通過各個試驗單元的切換實現(xiàn)高效的各類土工項目測試運行。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：在S4和S5之間還包括：

S4.1、數(shù)據(jù)匯總處理核心對比當(dāng)前試驗數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，標(biāo)記處異常項。

通過采用上述技術(shù)方案，通過數(shù)據(jù)處理匯總單元對當(dāng)前數(shù)據(jù)與歷史測試數(shù)據(jù)進行對比分析，方便測試人員對數(shù)據(jù)的整理篩選。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

1、系統(tǒng)可靠性高、便于維修，適用于各類環(huán)境作業(yè)；

2、通過傳感器、數(shù)據(jù)采集器進行數(shù)據(jù)連接，安裝簡單、方便、靈活。

3、通過串行口和計算機相連，適用于與任何標(biāo)準(zhǔn)計算機連接工作。

附圖說明

圖1是實施例中土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的各模塊關(guān)系示意圖；

圖2是實施例中土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)工作流程圖；

圖3是實施例中物理試驗數(shù)據(jù)采集程序流程圖；

圖4是實施例中固結(jié)試驗數(shù)據(jù)采集程序流程圖；

圖5是實施例中直剪試驗數(shù)據(jù)采集程序流程圖；

圖6是實施例中三軸試驗數(shù)據(jù)采集程序流程圖；

圖7是實施例中土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)工作流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

在下面的詳細說明中，陳述了眾多的具體細節(jié)，以便徹底理解本發(fā)明。不過，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，顯然可在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明。在其他情況下，沒有詳細說明公開的公知方法、過程、組件、電路和網(wǎng)絡(luò)，以避免不必要地使實施例的各個方面模糊不清。

本發(fā)明實施例中的步驟并不一定是按照所描述的步驟順序進行處理，可以按照需求有選擇的將步驟打亂重排，或則增加實施例中的步驟，本發(fā)明實施例中的步驟描述只是可選的順序組合，并不代表本發(fā)明實施例的所有步驟順序組合，實施例中的步驟順序不能認為是對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明實施例中的術(shù)語“和/或”指的是包括相關(guān)聯(lián)的列舉項目中的一個或多個的任何和全部的可能組合。還要說明的是：當(dāng)用在本說明書中時，“包括/包含”指定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件和/或他們的組群的存在或添加。

實施例一：參見說明書附圖1，一種土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，包括系統(tǒng)配置模塊、試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理及匯總模塊。

數(shù)據(jù)處理及匯總模塊包括數(shù)據(jù)處理核心，如電子計算器，其具有數(shù)據(jù)接入口以及數(shù)據(jù)輸出口。在數(shù)據(jù)處理核心上還連接有數(shù)據(jù)顯示模塊，即顯示屏，用以直管展示試驗數(shù)據(jù)信息。

試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊包括物理試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元、直剪試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元、固結(jié)試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元、三軸試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元。物理試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元包括物理試驗儀、傳感器、通用數(shù)據(jù)采集器；直剪試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元包括直剪試驗儀、傳感器、通用數(shù)據(jù)采集器；固結(jié)試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元包括固結(jié)試驗儀、傳感器、通用數(shù)據(jù)采集器；三軸試驗控制及數(shù)據(jù)采集單元包括三軸試驗儀、傳感器、通用數(shù)據(jù)采集器；上述各通用數(shù)據(jù)采集器通過串行口與對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理及匯總模塊信號連接。其中物理試驗儀包括顆分儀、擊實試驗儀、滲透試驗儀以及收縮試驗儀，上述各試驗儀通過傳感器、通用數(shù)據(jù)采集器與對應(yīng)的顆分試驗數(shù)據(jù)處理單元、擊實試驗數(shù)據(jù)處理單元、滲透試驗數(shù)據(jù)處理單元、收縮試探數(shù)據(jù)處理單元信號連接。

系統(tǒng)配置模塊分別與試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理及匯總模塊。系統(tǒng)配置模塊包括有用于接收測驗人員指令的信號接收端、向數(shù)據(jù)處理核心傳遞測驗人員指令的指令輸出端、向試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊輸出試驗要求的規(guī)則控制端。測驗人員通過系統(tǒng)配置模塊設(shè)定數(shù)據(jù)采集方式以及土工試驗參數(shù)條件。

還包括數(shù)據(jù)存儲模塊，由試驗控制及數(shù)據(jù)采集模塊收集的數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)處理匯總模塊作臨時存儲，數(shù)據(jù)儲存模塊與數(shù)據(jù)處理匯總模塊信號連接，用于長期存儲數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)存儲模塊中包括用于存儲正常數(shù)據(jù)的正常數(shù)據(jù)空間以及用于存儲異常數(shù)據(jù)的異常數(shù)據(jù)空間。

參見說明書附圖2，本系統(tǒng)工作方法為：

1、為試樣標(biāo)記工程管理信息，在進行試驗前，檢索對比數(shù)據(jù)處理及匯總模塊中是否已存在相同的工程管理信息；

1.1、若未存在相同的工程管理信息，新建試驗檢測任務(wù)，獲取輸入土樣相關(guān)信息并轉(zhuǎn)入相關(guān)物理試驗儀內(nèi)開始試驗，同時采集試驗數(shù)據(jù)相關(guān)信息；

1.2、土樣試驗完畢后，判斷是否更換土樣、更換檢測項目，是則重復(fù)1.1，否則系統(tǒng)由工作轉(zhuǎn)入待機。

2.1、若存在相同的工程管理信息，人工選擇是否新建土樣，是則轉(zhuǎn)至1.1，否則將測試結(jié)果并入前工程管理信息內(nèi)，獲取輸入土樣相關(guān)信息并轉(zhuǎn)入相關(guān)試驗儀內(nèi)開始試驗，同時采集試驗數(shù)據(jù)相關(guān)信息；

2.2、土樣試驗完畢后，判斷是否更換土樣、更換檢測項目，是則重復(fù)2.1，否則系統(tǒng)由工作轉(zhuǎn)入待機。

參見說明書附圖3，物理試驗數(shù)據(jù)采集方法為：

1、數(shù)據(jù)處理核心為試樣開辟存儲空間以保持土樣的試驗信息，并將該空間標(biāo)記為W_A；

3、取若干份待測土樣，判斷是否新建存儲空間，是則創(chuàng)建新存儲空間，否則將待測土樣信息并入W_A中；

4、選定1號土樣，為土樣分配器皿編號并獲取器皿參數(shù)，獲取器皿總質(zhì)量并測量土樣濕密度；

5、根據(jù)剩余待測土樣數(shù)量判定是否繼續(xù)，是則重復(fù)步驟4，否則系統(tǒng)轉(zhuǎn)入待機狀態(tài)；

物理試驗項目包括顆分試驗、擊實試驗、滲透試驗、收縮試驗。

參見說明書附圖4，固結(jié)試驗數(shù)據(jù)采集方法為：

1、輸入試驗參數(shù)；

2、數(shù)據(jù)處理核心將試驗參數(shù)發(fā)送至固結(jié)試驗儀，固結(jié)試驗儀根據(jù)試驗參數(shù)控制加荷裝置；

3、開始固結(jié)試驗，檢測、校正傳感器與通用數(shù)據(jù)采集器之間的數(shù)據(jù)通道，保證其通訊暢通；

4、開始采樣，加荷裝置被控制在禁止加荷狀態(tài)，數(shù)據(jù)處理核心通過二維坐標(biāo)系顯示試驗數(shù)據(jù)；

5、固結(jié)系數(shù)Cv采樣，按試驗要求進行器皿加密并封存一小時，記錄一小時前后土樣數(shù)據(jù)，之后沒半小時一次采樣判斷土樣穩(wěn)定性，在土樣相對穩(wěn)定前提下，根據(jù)試驗要求加荷24小時后結(jié)束固結(jié)采樣并將數(shù)據(jù)存盤。

參見說明書附圖5，直剪試驗數(shù)據(jù)采集方法為：

1、在數(shù)據(jù)處理核心中輸入直剪試驗參數(shù)，開始試驗；

2、檢測、校正傳感器與通用數(shù)據(jù)采集器直剪的數(shù)據(jù)通道，保證其通訊暢通；

3、將土樣固定至直剪試驗儀中，開始試驗、采集試樣數(shù)據(jù)；

4、往復(fù)直剪6次后將試驗數(shù)據(jù)存在并停機待命。

參見說明書附圖6，三軸試驗數(shù)據(jù)采集方法：

1、輸入試驗參數(shù)，開始試驗；

2、將土樣放入試驗儀中，對土樣施加周圍壓力；

3、待土樣固結(jié)后獲取B值，若B＜95，則加壓裝置退荷，對土樣做飽和處理并重復(fù)步驟2，若B＞95，則記錄初始孔壓與量管讀數(shù)并開始排水固結(jié)、測孔壓變化。

4、檢測土樣固結(jié)度，若土樣固結(jié)度＜95，則持續(xù)排水直至固結(jié)度＞95；

5、輸入固結(jié)排水量，并在加密條件下開始對土樣進行剪切；

6、按設(shè)定步長采樣，將三軸試驗數(shù)據(jù)存盤，系統(tǒng)停機待命。

參見說明書附圖7，本土工試驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法為：

1、數(shù)據(jù)處理核心載入一項試驗數(shù)據(jù)采集結(jié)果，如物理試驗；

2、通過人工干預(yù)對數(shù)據(jù)進行補充修正；

3、對物理數(shù)據(jù)試驗數(shù)據(jù)進行排序、存盤；

4、數(shù)據(jù)處理核心通過信號輸出端子打印實驗數(shù)據(jù)，并允許單向打印試驗成果。

另外基于本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，還包括一種土工試驗數(shù)據(jù)處理方法，其適用于上述任一一項試驗數(shù)據(jù)采集。在完成試驗數(shù)據(jù)采集后，數(shù)據(jù)處理與匯總模塊賦予符合測試要求的土樣一正常標(biāo)簽，該標(biāo)簽僅記錄土樣的編號、測試時間、測試條件；并將該正常標(biāo)簽存入數(shù)據(jù)存儲模塊；

數(shù)據(jù)處理與匯總模塊賦予不符合測試要求的土樣一異常標(biāo)簽，該標(biāo)簽記錄土樣的編號、測試時間、測試條件以及異常項，并將該異常標(biāo)簽存入數(shù)據(jù)存儲模塊。

在土工試驗中，往往僅為了檢驗土樣是否符合施工要求，因此針對被檢測的土樣進行有序的信息整理，在將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲模塊時，剔除多余信息，有助于最大化利用數(shù)據(jù)存儲模塊的容量利用。

本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。