淺談集成式新型土工智能化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

一、項(xiàng)目的必要性、先進(jìn)性、解決的關(guān)鍵問(wèn)題及目的意義

數(shù)十年來(lái)，在我國(guó)巖土工程領(lǐng)域中，各種土工試驗(yàn)儀器大都一直采用著傳統(tǒng)的單機(jī)運(yùn)行、單要素試驗(yàn)、人工計(jì)算等方式進(jìn)行各種土工試驗(yàn)或數(shù)據(jù)觀讀、記錄等。

近10多年來(lái)，盡管各種所謂自動(dòng)和半自動(dòng)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(wú)法互聯(lián)互通，不能實(shí)現(xiàn)整體性的設(shè)備工作與數(shù)據(jù)規(guī)范協(xié)調(diào)同步，這就給工程項(xiàng)目實(shí)施中的各種土工數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享、遠(yuǎn)程通訊及實(shí)時(shí)交換、工程整體基礎(chǔ)分析、診斷與系統(tǒng)集成帶來(lái)一定困阻，同時(shí)也增加了大量的人力及時(shí)間成本。

集成式新型土工智能化實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)就是以完整的土工要素試驗(yàn)、配套快捷的各種智能化試驗(yàn)儀器、集成化的土工試驗(yàn)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(kāi)放的政府監(jiān)管或客戶監(jiān)察模式，*杜絕工程建設(shè)中的任何數(shù)據(jù)造假行為，從而確保各種重點(diǎn)巖土工程的質(zhì)量。

二、國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)概況、水平及發(fā)展趨勢(shì)

在我國(guó)水利水文測(cè)驗(yàn)行業(yè)，類似于土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)備及平臺(tái)功能的各種水文測(cè)報(bào)、水情預(yù)報(bào)、水資源監(jiān)測(cè)、地下水監(jiān)測(cè)、墑情監(jiān)測(cè)、水生態(tài)監(jiān)測(cè)、水環(huán)境監(jiān)測(cè)、山洪預(yù)警、中小河流預(yù)警等自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)已經(jīng)發(fā)展了30多年，且已經(jīng)過(guò)多輪的更新?lián)Q代，目前處于拾漏補(bǔ)缺的成熟運(yùn)用階段。

反觀國(guó)內(nèi)土工儀器行業(yè)大致相關(guān)情況為，南京土壤廠早在10多年前曾經(jīng)提出并鑒定過(guò)一項(xiàng)“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(kāi)發(fā)了有關(guān)全/半自動(dòng)三軸、直剪儀等設(shè)備，但其各家的產(chǎn)品研發(fā)均建立在土工試驗(yàn)裝置或設(shè)備的單機(jī)項(xiàng)目范疇，缺乏對(duì)土工全要素、全功能、有線/無(wú)線通訊、數(shù)據(jù)分析計(jì)算、語(yǔ)音提示等系統(tǒng)平臺(tái)整合綜合功能的研發(fā)建設(shè)關(guān)注。

綜上所述，無(wú)論是國(guó)外還是我國(guó)巖土工程行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，目前均尚無(wú)任何單位勇于提出有關(guān)“集成式新型土工智能化實(shí)驗(yàn)室”的規(guī)劃與建設(shè)提案，這是基于行業(yè)現(xiàn)狀與基礎(chǔ)條件的支撐考慮，而本項(xiàng)目建設(shè)的策劃與方案提出，正是源于對(duì)本公司目前已經(jīng)取得的關(guān)于土工全要素的各種智能化土工試驗(yàn)儀器豐碩成果、高效配套的機(jī)電軟人才隊(duì)伍以及強(qiáng)大先進(jìn)的產(chǎn)品制造加工能力的儲(chǔ)備與技術(shù)實(shí)現(xiàn)的自信。

三、系統(tǒng)集成后主要完成功能

1）實(shí)現(xiàn)對(duì)整體實(shí)驗(yàn)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(guān)固結(jié)（含K₀）、三軸、直剪、預(yù)壓、滲透、滲壓等土工試驗(yàn)項(xiàng)目以及移動(dòng)式智能土工實(shí)驗(yàn)室；

2）傳感器信號(hào)采集無(wú)線遠(yuǎn)傳，無(wú)傳統(tǒng)拖線；

3）試驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)采集提供智能語(yǔ)音輔助；

4）各個(gè)試驗(yàn)智能平行運(yùn)行且集中控制、展示；

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

6）試驗(yàn)過(guò)程提供在線、同地或異地遠(yuǎn)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(tái)系統(tǒng)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷、軟件升級(jí)；

9）可實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)的土工智能設(shè)備的兼容配套；

10）明顯降低實(shí)驗(yàn)室工作人員配備，且提高工作效率。

四、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)已經(jīng)具備的條件

    目前關(guān)于各種土工智能儀器、無(wú)線數(shù)傳采集終端、語(yǔ)音輔助軟件、整體數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺(tái)、云端數(shù)據(jù)路由器、土工移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室等均基本具備配套成果及條件。

五、項(xiàng)目實(shí)施方案

1、研發(fā)與計(jì)劃制定

2、軟件設(shè)計(jì)、設(shè)備調(diào)試

3、功能測(cè)試

4、文檔及美工

5、成果測(cè)試、軟件完善及功能消缺

6、整體驗(yàn)收

• 推廣應(yīng)用前景分析

    略

• 項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)及預(yù)算
• 項(xiàng)目參加人員