一种桩基检测系统及方法
阅读说明：本技术 一种桩基检测系统及方法 (A kind of pile measurement system and method ) 是由 江凡 陈利昕 于 2019-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明提供了工程检测技术领域的一种桩基检测系统,包括一检测模块、一第一无线通信模块、一第一电源模块以及一服务器集群；所述第一无线通信模块的一端与检测模块连接,另一端与所述服务器集群连接；所述第一无线通信模块以及检测模块均分别与第一电源模块连接；所述检测模块包括一第一处理器、一振动传感器以及一定位器；所述第一处理器的一端与第一无线通信模块连接,另一端与所述振动传感器以及定位器连接；本发明还提供了一种桩基检测方法。本发明的优点在于：提升了桩基检测的精度、避免检测数据被篡改以及丢失。(The present invention provides a kind of pile measurement systems in engineering Inspection Technique field, including a detection module, one first wireless communication module, one first power module and a server cluster；One end of first wireless communication module is connect with detection module, and the other end is connect with the server cluster；First wireless communication module and detection module are connect with the first power module respectively；The detection module includes a first processor, a vibrating sensor and a locator；One end of the first processor is connect with the first wireless communication module, and the other end is connect with the vibrating sensor and locator；The present invention also provides a kind of pile measurement methods.The present invention has the advantages that improving the precision of pile measurement, detection data being avoided to be tampered and lose.)
技术领域
本发明涉及工程检测技术领域，特别指一种桩基检测系统及方法。
背景技术
工程检测中的桩基检测是一项必测项目，而桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种。传统上，其中的低应变法是人工使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，并人工记录相应的检测数据，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号、频率信号，从而获得桩的完整性。
但是，传统的做法存在有如下缺陷：1、人工对检测数据进行检测时，对传感器的依赖程度较高，而人工纠错能力有限，导致桩基检测精度低；2、检测数据容易被篡改，通过使用正常的桩基检测数据替代其他桩基检测数据以降低检测成本的情况时有发生；3、检测数据一般通过人工记录、检测仪器本地保存或者直接传输到远端，容易出现检测数据丢失的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种桩基检测系统，实现提升桩基检测的精度、避免检测数据被篡改以及丢失。
本发明是这样实现技术问题之一的：一种桩基检测系统，包括一检测模块、一第一无线通信模块、一第一电源模块以及一服务器集群；所述第一无线通信模块的一端与检测模块连接，另一端与所述服务器集群连接；所述第一无线通信模块以及检测模块均分别与第一电源模块连接；
所述检测模块包括一第一处理器、一振动传感器以及一***；所述第一处理器的一端与第一无线通信模块连接，另一端与所述振动传感器以及***连接。
进一步地，所述服务器集群包括复数个服务器；所述服务器包括一第二处理器、一第二无线通信模块、一第二电源模块以及一存储器；
所述第二无线通信模块的一端与第一无线通信模块连接，另一端与所述第二处理器连接；所述第二无线通信模块以及第二处理器均分别与第二电源模块连接；所述存储器与第二处理器连接；
各所述服务器之间通过第二无线通信模块两两连接。
进一步地，所述第一无线通信模块以及第二无线通信模块均为2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块、WIFI或者NB-IOT。
进一步地，所述***为差分GPS***。
本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种桩基检测系统，实现提升桩基检测的精度、避免检测数据被篡改以及丢失。
本发明是这样实现技术问题之二的：一种桩基检测方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S10、所述检测模块获取振点的振动数据、桩基的定位数据以及桩基的位移数据并传送给第一处理器；
步骤S20、所述第一处理器依据振动数据以及位移数据进行有效性核查；
步骤S30、所述第一处理器将振动数据、定位数据以及位移数据加密后，通过所述第一无线通信模块利用区块链技术分布式存储至服务器；
步骤S40、所述服务器解密接收到的振动数据、定位数据以及位移数据，并存储至所述存储器；
步骤S50、所述服务器将振动数据、定位数据以及位移数据更新至服务器集群中的其他服务器。
进一步地，所述步骤S10具体为：
所述振动传感器获取击振点的振动数据并传送给第一处理器；所述差分GPS***获取桩基的定位数据以及位移数据并传送给第一处理器。
进一步地，所述步骤S20具体为：
所述第一处理器依据振动数据中包括的第一波速数据以及第一击振时间点，并绘制第一曲线；
所述第一处理器依据位移数据换算得出第二波速数据以及第二击振时间点，并绘制第二曲线；
所述第一处理器将第一曲线与第二曲线通过加权最小二乘法进行拟合，进而对所述振动数据以及位移数据进行有效性核查以及修正。
进一步地，所述步骤S50具体为：
所述服务器将振动数据、定位数据以及位移数据中的新增数据更新至服务器集群中的其他服务器。
本发明的优点在于：
1、通过所述第一处理器依据振动数据以及位移数据进行有效性核查，即通过差分GPS***测量的位移数据换算出的波速数据直接对振动传感器的数据进行判断以及修正，极大的提升了桩基检测的精度。
2、通过区块链技术将所述振动数据、定位数据以及位移数据分布式存储至服务器集群，避免检测数据被篡改以及丢失。
3、通过差分GPS***对桩基的位置进行定位，并将所述定位数据绑定振动数据以及位移数据上传至服务器集群，避免了通过使用正常的桩基检测数据替代其他桩基检测数据以降低检测成本的情况，即避免了检测数据被篡改，同时省去人工到现场识别桩基的工作，提高了桩基的检测效率。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种桩基检测系统的电路原理框图。
图2是本发明服务器的电路原理框图。
图3是本发明一种桩基检测方法的流程图。
具体实施方式
请参照图1至图3所示，本发明一种桩基检测系统的较佳实施例，包括一检测模块、一第一无线通信模块、一第一电源模块以及一服务器集群；所述第一无线通信模块的一端与检测模块连接，另一端与所述服务器集群连接；所述第一无线通信模块以及检测模块均分别与第一电源模块连接；所述第一无线通信模块用于检测模块与服务器集群之间的通信；所述第一电源模块用于给第一无线通信模块以及检测模块供电；
所述检测模块包括一第一处理器、一振动传感器以及一***；所述第一处理器的一端与第一无线通信模块连接，另一端与所述振动传感器以及***连接。所述振动传感器用于检测桩基的击振点的振动数据；所述***用于检测桩基的定位数据以及位移数据；所述第一处理器用于对监测数据进行校验以及加密。
所述服务器集群包括复数个服务器；所述服务器包括一第二处理器、一第二无线通信模块、一第二电源模块以及一存储器；所述第二无线通信模块用于与第一无线模块以及其他服务器进行通信；所述第二电源模块用于给第二处理器以及第二无线通信模块供电；所述第二处理器用于解密检测数据；所述存储器用于存储检测数据；
所述第一处理器以及第二处理器均为32bit的ARM Cortex处理器，具有高性能：与高时钟频率相结合的快速处理能力、实时：处理能力在所有场合都符合硬实时限制、安全：具有高容错能力的可靠且可信的系统、经济实惠：可实现最佳性能、功耗和面积的功能等的优点。
所述第二无线通信模块的一端与第一无线通信模块连接，另一端与所述第二处理器连接；所述第二无线通信模块以及第二处理器均分别与第二电源模块连接；所述存储器与第二处理器连接；
各所述服务器之间通过第二无线通信模块两两连接。
所述第一无线通信模块以及第二无线通信模块均为2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块、WIFI或者NB-IOT。
所述***为差分GPS***。差分GPS***首先利用已知精确三维坐标的差分GPS基准台，求得伪距修正量或位置修正量，再将这个修正量实时或事后发送给用户(GPS导航仪)，对用户的测量数据进行修正，以提高GPS定位精度。
本发明一种桩基检测方法的较佳实施例，包括如下步骤：
步骤S10、所述检测模块获取振点的振动数据、桩基的定位数据以及桩基的位移数据并传送给第一处理器；所述位移数据指基桩震动时的在自由空间中各个方向的位移，通过差分GPS技术获得，其精度可达厘米级；
步骤S20、所述第一处理器依据振动数据以及位移数据进行有效性核查；通过所述第一处理器依据振动数据以及位移数据进行有效性核查，即通过差分GPS***测量的位移数据换算出的波速数据直接对振动传感器的数据进行判断以及修正，极大的提升了桩基检测的精度。
步骤S30、所述第一处理器将振动数据、定位数据以及位移数据加密后，通过所述第一无线通信模块利用区块链技术分布式存储至服务器；区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。通过区块链技术将所述振动数据、定位数据以及位移数据分布式存储至服务器集群，避免检测数据被篡改以及丢失。
步骤S40、所述服务器解密接收到的振动数据、定位数据以及位移数据，并存储至所述存储器；
步骤S50、所述服务器将振动数据、定位数据以及位移数据更新至服务器集群中的其他服务器。
所述步骤S10具体为：
所述振动传感器获取击振点的振动数据并传送给第一处理器；所述差分GPS***获取桩基的定位数据以及位移数据并传送给第一处理器。
所述步骤S20具体为：
所述第一处理器依据振动数据中包括的第一波速数据以及第一击振时间点，并绘制第一曲线；
所述第一处理器依据位移数据换算得出第二波速数据以及第二击振时间点，并绘制第二曲线；
所述第一处理器将第一曲线与第二曲线通过加权最小二乘法进行拟合，进而对所述振动数据以及位移数据进行有效性核查以及修正。
所述步骤S50具体为：
所述服务器将振动数据、定位数据以及位移数据中的新增数据更新至服务器集群中的其他服务器。通过差分GPS***对桩基的位置进行定位，并将所述定位数据绑定振动数据以及位移数据上传至服务器集群，避免了通过使用正常的桩基检测数据替代其他桩基检测数据以降低检测成本的情况，即避免了检测数据被篡改，同时省去人工到现场识别桩基的工作，提高了桩基的检测效率。
综上所述，本发明的优点在于：
1、通过所述第一处理器依据振动数据以及位移数据进行有效性核查，即通过差分GPS***测量的位移数据换算出的波速数据直接对振动传感器的数据进行判断以及修正，极大的提升了桩基检测的精度。
2、通过区块链技术将所述振动数据、定位数据以及位移数据分布式存储至服务器集群，避免检测数据被篡改以及丢失。
3、通过差分GPS***对桩基的位置进行定位，并将所述定位数据绑定振动数据以及位移数据上传至服务器集群，避免了通过使用正常的桩基检测数据替代其他桩基检测数据以降低检测成本的情况，即避免了检测数据被篡改，同时省去人工到现场识别桩基的工作，提高了桩基的检测效率。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。