摘要:為解決公路工程勘察過程中數(shù)據(jù)共享缺乏、現(xiàn)場監(jiān)管缺失等問題，利用5G移動互聯(lián)網(wǎng)、GIS等技術(shù)，進行高速公路工程地質(zhì)勘察實時多項目管理系統(tǒng)的研發(fā)，搭建了PC端及APP移動端，并在湖南省多個高速公路建設(shè)項目勘察中進行了應(yīng)用。應(yīng)用結(jié)果表明，該系統(tǒng)擁有數(shù)字外業(yè)、協(xié)同作業(yè)、實時多項目管理等優(yōu)勢特點，具備全省項目統(tǒng)計、數(shù)據(jù)采集信息化、勘察質(zhì)量管理、計劃進度管理、設(shè)備管理、履約管理等一系列功能，實現(xiàn)了過程留痕、數(shù)據(jù)累積、信息溯源，提高了勘察監(jiān)管工作效率，為公路工程地質(zhì)勘察作業(yè)全過程實時監(jiān)管提供了可靠的信息化系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:公路工程;地質(zhì)勘察;管理系統(tǒng);實時多項目;全過程;信息化
0、前言
工程地質(zhì)勘察是高速公路項目建設(shè)過程中的一項基礎(chǔ)性工作，其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到工程能否順利建設(shè)和安全運營［1］。由于高速公路工程地質(zhì)勘察外業(yè)工作場地主要為線狀走廊帶，具有作業(yè)范圍廣、環(huán)境變化大、勘察手段雜、外業(yè)時間長、原始數(shù)據(jù)多、質(zhì)量安全監(jiān)管難等一系列特點［2］。
隨著新型信息技術(shù)的快速發(fā)展，通過對巖土勘察進行信息化、智能化改進，強效保障勘察質(zhì)量、縮短勘察工期、提升勘察施工經(jīng)濟效益已經(jīng)成為未來發(fā)展趨勢，國內(nèi)學者開展了一系列探索。丁海兵［3］總結(jié)了地質(zhì)勘察信息化特點，提出地質(zhì)勘察系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用方法，并利用地理信息系統(tǒng)(GIS)構(gòu)建信息勘察平臺。楊錫鎏等［4］開發(fā)了基于CS架構(gòu)的巖土勘察計算機輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)可提供勘察數(shù)據(jù)整合及處理、三維地質(zhì)建模、勘察成果統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)檢查和校審等功能。李祿維［5］設(shè)計并實現(xiàn)了巖土工程勘察地下空間信息管理系統(tǒng)，完成了工程管理、數(shù)據(jù)處理、基礎(chǔ)庫、綜合信息展示、工程審核、成果圖等功能模塊。2020年5月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部制定了《房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程勘察質(zhì)量信息化監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)標準》(以下簡稱《數(shù)據(jù)標準》)，對采用信息化手段加強建設(shè)部門勘察監(jiān)管提出較為詳細的標準。該標準也為高速公路工程地質(zhì)勘察管理工作依托新型信息化技術(shù)進行實時信息化監(jiān)管改革指明了方向。目前，國內(nèi)各地在《數(shù)據(jù)標準》的基礎(chǔ)上，針對本省工程勘察特點和監(jiān)管難點，先后研發(fā)建立了適合本省情況的工程勘察信息化系統(tǒng)［6－10］，如表1所示。 但總體來看，國內(nèi)交通行業(yè)工程地質(zhì)勘察監(jiān)管信息化平臺研發(fā)相對滯后，且存在如下問題和不足:①數(shù)據(jù)缺乏共享:當前大部分工程勘察系統(tǒng)與建設(shè)階段、運營階段的信息系統(tǒng)未形成業(yè)務(wù)互通和數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象嚴重。②現(xiàn)場監(jiān)管缺失:大部分工程勘察系統(tǒng)未應(yīng)用5G移動互聯(lián)網(wǎng)、GIS技術(shù)和全球定位系統(tǒng)，系統(tǒng)只具備簡單的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)填報功能，未實現(xiàn)現(xiàn)場勘探數(shù)據(jù)實時采集和實時監(jiān)管。③項目監(jiān)管不嚴:當前多數(shù)工程勘察系統(tǒng)僅應(yīng)用于單個項目，不能實現(xiàn)全區(qū)域、多項目的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，主管部門對于工程勘察項目缺乏有力的信息化手段來實現(xiàn)對整體質(zhì)量、進度等的監(jiān)管。
本文以高速公路工程勘察為背景，利用5G移動互聯(lián)網(wǎng)、GIS等技術(shù)，進行高速公路工程地質(zhì)勘察實時多項目管理系統(tǒng)研發(fā)，搭建了PC端及移動APP端，并探討了其實際應(yīng)用效果和創(chuàng)新特色，旨在推動勘察全過程監(jiān)管和勘察質(zhì)量管理水平，促進湖南省高速公路工程信息化發(fā)展。
1、系統(tǒng)建設(shè)總體思路
工程勘察信息化系統(tǒng)應(yīng)滿足施工單位、監(jiān)理單位、政府主管部門的業(yè)務(wù)需求，體現(xiàn)實時監(jiān)管和多項目同步管理的特點，主要包括以下幾個方面的功能。
1)勘察單位外業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集信息化:以標準化、清晰化、表格化的固化管理為目標，強化對地質(zhì)勘察作業(yè)全過程進行實時監(jiān)管，做到過程留痕、數(shù)據(jù)累積、可追溯。
2)監(jiān)理單位的監(jiān)理過程實時可視化:監(jiān)理單位對于施工單位現(xiàn)場作業(yè)的監(jiān)管可以做到管控清晰、過程固化、明責倒查。
3)主管部門管理智能化和數(shù)字化:信息化平臺為多項目管理系統(tǒng)，方便政府主管部門在管轄區(qū)域內(nèi)對多個項目的工程質(zhì)量、進度等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。 2、系統(tǒng)主要功能
2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和勘察數(shù)據(jù)實時采集
可實現(xiàn)建設(shè)單位、監(jiān)理單位、勘察設(shè)計單位信息錄入及管理，同時建立以移動端為主的外業(yè)APP，方便基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集。移動端上信息數(shù)據(jù)可保存在本地設(shè)備，并通過5G移動通訊網(wǎng)絡(luò)實時上傳至云端數(shù)據(jù)中心;同時提供離線登錄及緩存，解決山區(qū)等網(wǎng)絡(luò)信號不強的作業(yè)區(qū)域的信息錄入。采集錄入信息包含:時間、天氣情況、作業(yè)位置、經(jīng)緯度、消息預(yù)警、附件(關(guān)于鉆探照片及視頻)以及狀態(tài)(質(zhì)量合格或不合格)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)流程如圖2所示。 2.2勘察質(zhì)量實時管理
包括消息預(yù)警、質(zhì)量管理、監(jiān)理過程管理、終孔報驗管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能。
1)設(shè)置閾值，對計劃完成進度和不達標比例進行預(yù)警，消息同步發(fā)送至監(jiān)理、業(yè)主單位相關(guān)人員。
2)系統(tǒng)可通過照片自動識別勘察單位工序完成情況并生成臺賬;系統(tǒng)內(nèi)置AI分析系統(tǒng)結(jié)合人工可對鉆芯數(shù)量及長度進行綜合判定。
3)作業(yè)過程，由監(jiān)理單位采取旁站、巡查、驗收等方式，并通過定位、上傳照片、填寫意見等手段對作業(yè)過程實施全方位監(jiān)管。
4)勘察單位填寫報審基礎(chǔ)信息，填寫工程量及上傳照片發(fā)起審批流程，由相關(guān)責任人完成流程審批，形成終孔工程量。系統(tǒng)與外業(yè)APP數(shù)據(jù)同步，自動統(tǒng)計用戶本計劃完成、本月已完成和不達標作業(yè)點等信息，生成報表。