[发明专利]基于GPS的大坝心墙碾压质量评价系统构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及大坝施工信息化技术领域，特别是涉及一种利用计算机系统进行大坝心墙碾压质量评价系统的构建方法。

背景技术

大坝心墙碾压质量评价系统是一个应用于大坝心墙碾压过程中，并具有面向多元化对象等特色的信息自动化评价软件平台。它主要针对大坝心墙碾压施工中出现的漏碾、过碾问题能够及时监测并给出评估结论，从而提高大坝碾压施工的质量和效率。

对大坝防渗主体工程——大坝心墙的碾压质量进行评价，是保证大坝整体质量的不可缺少的重要措施。大坝作为重要的水利设施，在国民经济建设过程中发挥了的巨大作用。然而在大坝的施工过程中有许多关键技术问题亟待解决，特别是涉及到大坝防渗主体工程——大坝心墙施工环节的质量评价，更是必要且迫切的。大坝碾压施工过程具有碾压工程量大、工期长的特点，传统的试坑取样测定干密度等方法，主要依靠人工现场操作管理，碾压效果的质量评价存在个人主观性强、效率低等缺点，远不能与当前大规模集成机械化快速施工相适应，且也无法满足全天候24小时不间断施工的要求。从碾压质量评价的角度来看，这种“碾后检测”模式缺乏对现场施工指导的时效性，同时存在着对大坝心墙造成局部范围破坏的风险。更为重要的是，这种传统试坑法采用的是纯粹物理化学实验手段，无法利用计算机软件对大坝心墙碾压过程进行全程质量回放，更毋论对碾压参数(如各碾压区的土层厚度、碾压遍数，碾压机械的运行速度等)进行图形显示、统计分析和总体评价，不利于大坝运营过程中的检修维护工作。因此，有必要去寻求一种更为科学的质量评价方法，将传统手工为主的质量控制过程转化成以信息自动化为主的智能质量控制过程，这将是提高大坝心墙施工质量和效率的关键之所在。

目前，据文献统计，国内外有学者曾对大坝施工过程信息自动化采集进行相关的研究，如武汉大学与湖北省清江水电开发有限责任公司一起研制了一套GPS实时监控系统，并发表相关论文《GPS实时监控系统及其在堆石坝施工中的初步应用》，但其研究中未见到对大坝碾压质量的评价指标体系；又如天津大学开发了心墙堆石坝碾压过程信息自动采集装置，并申请了发明专利(申请号200910069167.2，公开号101577043A)，然而其开发主要从硬件角度进行，无实用的软件包，研究中也没有对应的心墙碾压质量评价指标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为克服传统人工方法对大坝碾压质量评价的缺点，同时进一步从软件角度弥补现有监测硬件的不足，提供一种大坝心墙碾压质量评价系统的构建方法。

本发明解决其技术问题采用的是一种基于GPS的大坝心墙碾压质量评价系统构建方法，该方法是：将大坝心墙碾压施工质量评价过程中所涉及的影响因子按照车指标、场指标和过

程指标的定义构建大坝心墙碾压质量评价体系，并在Visual Studio 2008开发平台基础上，采用由数据层、业务层和展示层组成的三层架构开发出相应的大坝心墙碾压质量评价系统；所述车指标是指大坝心墙碾压过程中对所使用碾压车辆的行车检查，利用该指标准确获取碾压车辆在施工中不合格的碾压信息；所述场指标是针对大坝心墙碾压施工中的碾压场地而言的指标，该指标所有参数均依据GPS点的高程信息设计；所述过程指标指碾压遍数的记录与检查，以防止施工中过碾和漏碾情况的发生。

本发明按照车指标、场指标和过程指标的定义将各项指标予以分类：

(1)利用C#语言编程实现各项评价指标；

(2)按照指标的具体意义，构建大坝心墙碾压质量评价系统的指标体系，基于VisualStudio 2008开发平台进行界面设计，菜单显示界面和大坝心墙碾压质量评价指标体系相对应；

(3)基于面向对象的开发思想，在分析系统框架结构的基础上，采用基于Windows操作系统和.NET Framework运行时环境进行模块化软件设计，按照大坝心墙碾压质量评价指标体系，将由C#语言编写的评价指标代码与设计界面相结合，形成具有图形化用户界面的人机交互软件平台。

所述的车指标包括车向指标和车速指标，其中：

车向评价指标按照下述公式计算：