一种基于互联网与云平台的可远程传输的CPTU系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于互联网与云平台的可远程传输的CPTU系统，包括CPTU现场采集系统、云平台服务器和客户端，CPTU现场采集系统包括探头装置、探杆、同轴电缆、远程传输采集仪、深度编码器和上位机，探头装置内设置有地下采集卡、探头芯片和侧壁摩擦筒，探头装置底部设置有圆锥探头，地下采集卡分别连接着探头芯片、侧壁摩擦筒和圆锥探头，地下采集卡通过同轴电缆连接着远程传输采集仪，远程传输采集仪分别连接着深度编码器和上位机。本发明专利技术基于先进的互联网与云平台技术，不仅可将现场的CPTU测试数据进行实时显示，还可积累不同静力触探测试的勘探成果，实现静力触探CPTU测试和数据采集的物联网、大数据分析，大大促进了CPTU原位测试技术智能化、便捷化。

A CPTU System with Remote Transmission Based on Internet and Cloud Platform

【技术实现步骤摘要】
一种基于互联网与云平台的可远程传输的CPTU系统
本专利技术属于土木工程领域，涉及孔压静力触探
，具体涉及一种基于互联网与云平台的可实时远程传输现场测试数据的孔压静力触探系统。
技术介绍
随着信息与计算机技术的快速发展，基于互联网与云平台技术的远程传输系统已经在农业、环保、能源、机械及智能家居等方面普及。通过有线/无线互联网将现场数据远程传输至云平台，然后在客户端进行实时显示，更加智能、共享地实现对现场的远程监测。然而作为岩土工程勘探领域内重要的原位测试技术-孔压静力触探(CPTU)，目前尚未实现数据的远程传输。在传统的静力触探测试过程中，探头通过同轴电缆将传感器采集到的地层数据传输至地面采集仪，并经处理后通过USB接口传送至上位机进行实时显示、存储。因此，静力触探测试曲线只能在现场通过上位机进行实时查看，智能化程度低。此外，众多不同场地、不同时间、不同钻孔下的静探成果并没有系统地形成相应的数据库，不利于后期工作人员对静力触探测试结果的整理、查询、调用等。面对互联网+大数据的新时代，岩土工程面临着新的机遇与挑战，尤其针对岩土工程变异性、统计性的研究，急需建立相应地高质量数据库。因此，为推进孔压静力触探系统的进一步发展，静力触探现场测试数据的远程传输及测试成果数据库的建立尤为重要。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种可应用于岩土工程领域，能够将现场测试数据通过互联网与云平台技术远程传输至客户端并建立相应数据库的孔压静力触探系统。技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供一种基于互联网与云平台的可远程传输的CPTU系统，包括CPTU现场采集系统、云平台服务器和客户端，所述CPTU现场采集系统包括探头装置、探杆、同轴电缆、远程传输采集仪、深度编码器和上位机，所述探头装置内设置有地下采集卡、探头芯片和侧壁摩擦筒，所述探头装置底部设置有圆锥探头，所述探头装置位于探杆内且其圆锥探头延伸出探杆底端，所述地下采集卡分别连接着探头芯片、侧壁摩擦筒和圆锥探头，所述地下采集卡通过同轴电缆连接着远程传输采集仪，所述远程传输采集仪分别连接着深度编码器和上位机，所述远程传输采集仪用于将现场测试数据直接远程传输至云平台服务器的数据库，所述客户端用于从云平台服务器获取现场测试数据并实时显示。所述探头装置内位于圆锥探头顶面处设置有孔压过滤环，所述地下采集卡连接着孔压过滤环。进一步的，所述地下采集卡包括第一微处理器、信号调理模块、第一时钟模块、第一电源模块和第一CAN通信模块，所述第一微处理器分别连接着信号调理模块、第一时钟模块、第一电源模块和第一CAN通信模块，所述地下采集卡通过信号调理模块连接探头芯片、侧壁摩擦筒、孔压过滤环和圆锥探头，所述地下采集卡通过述第一CAN通信模块连接远程传输采集仪。进一步的，所述远程传输采集仪包括第二微处理器以及分别连接着第二微处理器的存储模块、4G模块、USB通信模块、GPS模块、深度编码器接口、第二电源模块、第二CAN通信模块和第二时钟模块，所述地下采集卡和远程传输采集仪通过第一CAN通信模块和第二CAN通信模块相连，所述4G模块用于连接云平台服务器，所述USB通信模块用于连接上位机，所述深度编码器接口用于连接深度编码器。进一步的，所述客户端为手机客户端或者电脑客户端，可登陆APP或浏览器，通过有线/无线互联网从云平台服务器获取CPTU现场采集的数据并实时显示。本专利技术中孔压过滤环、侧壁摩擦筒和圆锥探头其实分别就是孔压传感器、侧摩阻力传感器和锥尖阻力传感器，分别用于感应孔压信息、侧摩阻力信息和锥尖阻力信息。本专利技术中第一CAN通信模块负责接收探头装置采集的数据；GPS模块负责提供每次静力触探测试场地的精准定位，并和测试数据共同传输至云平台服务器中的数据库；第一微处理器对接收到的土层信息、深度数据、位置信息等进行处理；USB通信模块保证将采集到的数据传输至上位机系统，4G模块则保证将现场的测试数据远程传输至云平台服务器。本专利技术中探头装置的探头芯片对应唯一的序列号，数据采集时可以同时获取探头芯片内的序列号；云平台服务器为开发的CPTU原位测试专用云平台，具备创建项目，数据存储，项目管理，试验查看，试验分析，用户管理，帮助等功能；远程传输采集仪内部设备用存储模块，提供128M大容量内存。有益效果：本专利技术与现有技术相比，基于先进的互联网与云平台技术，不仅可将现场的CPTU测试数据通过互联网传输至客户端实时显示，还可将测试成果存储在云平台数据库，积累不同静力触探测试的勘探成果，实现静力触探CPTU测试和数据采集的物联网、大数据分析，大大促进了CPTU原位测试技术智能化、便捷化。附图说明图1为本专利技术系统的示意图；图2为探头装置的结构示意图；图3为本专利技术的系统连接示意图；图4为本专利技术中数据流的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术。如图1和图2所示，本专利技术提供一种基于互联网与云平台的可远程传输的CPTU系统，包括CPTU现场采集系统1、云平台服务器2和客户端3，CPTU现场采集系统1包括探头装置9、探杆11、同轴电缆10、远程传输采集仪13、深度编码器12和上位机14，探头装置9内设置有地下采集卡8、探头芯片7、侧壁摩擦筒6和孔压过滤环5，探头装置9底部设置有圆锥探头4，探头装置4位于探杆11内且其圆锥探头4延伸出探杆11底端，地下采集卡8分别连接着探头芯片7、侧壁摩擦筒6、圆锥探头4和孔压过滤环5，并且地下采集卡8通过同轴电缆10配合地上电缆连接着远程传输采集仪13，深度编码器12位于探杆11顶端侧部，远程传输采集仪13分别连接着深度编码器12和上位机14，远程传输采集仪13用于将现场测试数据直接远程传输至云平台服务器2的数据库，客户端3用于从云平台服务器2获取现场测试数据并实时显示。如图3所示，地下采集卡8包括第一微处理器、信号调理模块、第一时钟模块、第一电源模块和第一CAN通信模块，第一微处理器分别连接着信号调理模块、第一时钟模块、第一电源模块和第一CAN通信模块，地下采集卡8通过信号调理模块连接探头芯片7、侧壁摩擦筒6、孔压过滤环5和圆锥探头4；远程传输采集仪13包括第二微处理器以及分别连接着第二微处理器的存储模块、4G模块(GPRS通信模块)、USB通信模块、GPS模块、深度编码器接口、第二电源模块、第二CAN通信模块和第二时钟模块，地下采集卡8和远程传输采集仪13通过第一CAN通信模块和第二CAN通信模块相连，4G模块用于连接云平台服务器2，USB通信模块用于连接上位机14的操作系统，深度编码器接口用于连接深度编码器12。本实施例中将上述CPTU系统进行实际操作，参照图4，其具体的操作和使用过程如下：S1：将上位机14、深度编码器12以及传输测试数据的同轴电缆10分别通过地上电缆连接至远程传输采集仪13，然后接通电源；S2：工作人员通过客户端登录云平台服务器2，新建一个工程项目；S3：现场工作人员开始将探杆11贯入，在静力触探过程中，随着探头装置9的贯入，地下采集卡8将探头装置9对应的唯一序列号及圆锥探头4(锥尖阻力传感器)、侧壁摩擦筒6(侧壁摩阻力传感器)、孔压过滤环5(孔压传感器)采集到的土层数据通过同轴电缆10传输至远程传输采集仪13，同时深度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于互联网与云平台的可远程传输的CPTU系统，其特征在于：包括CPTU现场采集系统、云平台服务器和客户端，所述CPTU现场采集系统包括探头装置、探杆、同轴电缆、远程传输采集仪、深度编码器和上位机，所述探头装置内设置有地下采集卡、探头芯片和侧壁摩擦筒，所述探头装置底部设置有圆锥探头，所述探头装置位于探杆内且其圆锥探头延伸出探杆底端，所述地下采集卡分别连接着探头芯片、侧壁摩擦筒和圆锥探头，所述地下采集卡通过同轴电缆连接着远程传输采集仪，所述远程传输采集仪分别连接着深度编码器和上位机，所述远程传输采集仪用于将现场测试数据直接远程传输至云平台服务器的数据库，所述客户端用于从云平台服务器获取现场测试数据并实时显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于互联网与云平台的可远程传输的CPTU系统，其特征在于：包括CPTU现场采集系统、云平台服务器和客户端，所述CPTU现场采集系统包括探头装置、探杆、同轴电缆、远程传输采集仪、深度编码器和上位机，所述探头装置内设置有地下采集卡、探头芯片和侧壁摩擦筒，所述探头装置底部设置有圆锥探头，所述探头装置位于探杆内且其圆锥探头延伸出探杆底端，所述地下采集卡分别连接着探头芯片、侧壁摩擦筒和圆锥探头，所述地下采集卡通过同轴电缆连接着远程传输采集仪，所述远程传输采集仪分别连接着深度编码器和上位机，所述远程传输采集仪用于将现场测试数据直接远程传输至云平台服务器的数据库，所述客户端用于从云平台服务器获取现场测试数据并实时显示。2.根据权利要求1所述的一种基于互联网与云平台的可远程传输的CPTU系统，其特征在于：所述探头装置内位于圆锥探头顶面处设置有孔压过滤环，所述地下采集卡连接着孔压过滤环。3.根据权利要求2所述的一种基于互联网与云平台的可远程传输的CPTU系统，其特征在于：所述地...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞锋，蔡国军，刘松玉，段伟，秦文虎，郭文科，郑方正，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32