本实用新型属于水电工程大坝基础灌浆实时控制技术领域，具体讲，涉及一种水电工程灌浆施工信息实时采集与统计分析系统。
背景技术：
随着灌浆技术的发展，其已经越来越被广泛的作为水电工程大坝坝基处理的主要工程措施。灌浆是指把浆液压送到建筑物地基的裂隙、断层破碎带或建筑物本身的接缝、裂缝中的一种技术，其可以有效的改善地基的性能，提高地基岩体强度，并降低其渗透性，是解决地基沉降变形、渗透稳定、深层抗滑稳定、保证大坝长期安全运行稳定等问题的重要工程措施。
然而，灌浆工程本身是一个十分复杂的系统工程，其施工工艺复杂、施工强度高、灌浆数据量海量。灌浆施工过程中涉及众多数据信息，如何把这些信息进行综合集成和有效管理与分析，实现自动、远程、便捷的管理与控制，为工程建设管理提供全面、快捷、准确的信息服务和决策支持，是工程建设与管理中需要解决的重要技术问题。具体讲，如何对整个灌浆过程进行有效的监控并对异常情况进行及时反馈，是控制整个灌浆工程的重要环节；如何有效地运用实际灌浆过程产生的灌浆数据去分析施工中可能遇到的问题，为下一步的施工提供可靠的依据，对于灌浆工程师调整灌浆孔的施工工艺和优化施工方案十分重要；如何及时准确地分析每一个坝段的实际灌浆效果，将直接影响工程管理者对施工信息的动态把握和决策。这些问题是否能够得到有效的处理，对保证整个灌浆工程的质量和进度，以及工程长期渗透稳定运行是十分重要的。
运用计算机技术对灌浆参数进行自动采集，从上世纪七、八十年代在国外的一些工程开始应用，从八十年代开始，灌浆记录仪在国外的应用逐渐普及，灌浆参数的实时监测技术也在一直持续发展，现在已经发展成为数字信号、数据处理计算和数据显示。在国外，基于计算机技术的灌浆过程实时监测与分析分为3个发展阶段，第一阶段，主要是简单的工程应用经验；第二阶段，主要实现的功能为灌浆数据的采集和展示，典型系统的代表为Computer Aided Grout Evaluation System，第三个阶段以系统Advanced Integrated Analytical (AIA) systems为代表，实现了数据的实时采集和相应的分析。在国内，中国水利水电基础工程局科学研究所和天津大学最早进行灌浆自动化研究，1987第一台智能化灌浆自动记录仪诞生，并很快在许多灌浆工程中推广应用，随后，国内又有几家相继研制出功能相近的灌浆自动记录仪，包括长科委、北京中大华瑞、天津赛智、杭州英博、杭州海特、长沙力金、诺维公司等。与此同时针对灌浆数据的监控与整理的软件系统也在不断发展，韩伟等人开发智能灌浆监控系统G2000，实时监控灌浆压力、流量和密度等参数，基于采集的数据完成灌浆成果图表的自动生成，并在小浪底水灌浆工程中成功应用。鲍颖纲在其硕士论文提出分布式数据采集网络下灌浆压力、流量、密度等参数的实时监控。刘晓光等人提出基于Microsoft Office Access 2003和Delphi7.0的灌浆数据整理功能软件，但该系统只适合单机，且灌浆数据为手工输入。
从近年来国内外学者对灌浆施工信息采集与分析及相应的系统的开发不难发现，目前建立的系统基本实现了数据的采集和相应数据的整理，但是目前的研究成果在以下几个方面仍需继续加深研究：1、随着计算机技术的进步和网络的发展，实现网络化的灌浆采集和整理系统将是发展趋势。2、目前的系统灌浆成果数据的整理自动化水平较低，多为人工整理后上传系统，效率低下。3、实现用户在任何有网络的地方可以实时查看灌浆过程的流量、压力、密度等数据以及灌浆数据“即需即得”是目前研究所欠缺的。
技术实现要素：
本实用新型旨在克服现有技术的不足，提出一种水电工程灌浆施工信息实时采集与统计分析方法，采用短距离无线网络和移动通信网络相结合的灌浆施工监测网络，将现场灌浆数据实时采集至数据库中，通过Struts+Hibernate技术框架实现灌浆数据动态整理与分析处理，并构建B/S结构交互式灌浆信息集成与分析系统，以系统为平台动态展示灌浆实时数据和灌浆成果图表，实现灌浆工程的实时动态分析。系统以模块化为设计原则，为灌浆工程师提供了可靠的灌浆工程控制分析平台。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
1. 灌浆施工数据实时采集
从整个灌浆工程各数据时效性的角度，可将数据分为灌浆施工实时数据（主要指灌浆施工过程数据和成果数据）与非实时数据（如灌浆设计、施工方案以及灌后检查数据等）。从数据的表现形式可分为数字型数据、图片型数据以及几何模型数据。针对以上数据，提出不同的采集方法。
（1）灌浆施工实时数据以及灌后检查孔的压水试验结果是整个灌浆工程的关键数据，属于灌浆实时数据，本实用新型构建了满足实际需求的短距离无线网络和移动通信网络相结合的灌浆施工监测网络，对实时监测的灌浆施工过程对应的灌浆参数进行动态监控分析，并把采集到的灌浆施工信息集成至数据库。
所述的灌浆施工实时数据采集模块包括监测仪器、监测仪器数据发送模块、无线数据中继模块、洞口数据发送模块与第一服务器数据接收模块；所述的监测仪器、监测仪器数据发送模块、无线数据中继模块、洞口数据发送模块与第一服务器数据接收模块顺序连接；
所述的监测设备监测仪器用于灌浆施工实时数据的监测与采集；
所述的监测仪器数据发送模块用于将监测设备采集的数据发送至无线数据中继模块设备；
所述的无线数据中继模块接收监测仪器数据发送模块数据，并将接收到的数据发送至洞口数据发送模块；
所述的洞口数据发送模块接收来自无线数据中继模块数据，并将数据发送至第一服务器数据接收模块；
第一服务器数据接收模块用于接收洞口数据发送模块传输的数据，并将数据传输储存至数据库服务器CPU控制模块。
（2）灌浆设计方案、灌浆施工方案、灌浆孔和灌后检查孔的钻孔岩芯图片和钻孔录像等信息属于非实时数据，数据类型包括word文本型、CAD图型记忆图片型数据，采用Web环境下文件上传技术实现数据采集。
所述的灌浆施工非实时数据采集模块包括数据上传接口模块与第二服务器数据接收模块；所述的数据上传接口模块与第二服务器数据接收模块相连；
所述的数据上传接口模块用于将灌浆施工非实时数据信息进行格式转换与上传至服务器；
第二服务器数据接收模块用于接收数据上传接口模块传输的数据，并将数据传输储存至数据库服务器CPU控制模块。
2. 灌浆数据动态整理与存储
本实用新型中，对于灌浆数据的动态整理与存储，通过J2EE程序研发中理想的Struts+Hibernate技术框架实现灌浆数据动态处理。结合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》中对灌浆工程竣工验收资料的要求，实现了以下主要表格和成果图的动态生成，其中表格包括：灌浆施工记录表、灌浆施工成果单孔统计表、灌浆施工成果分序统计表、灌浆施工成果单元工程统计表、检查孔压水试验成果表和灌浆工程完成情况表等；成果图包括：各次序孔单位注灰量频率曲线图、各次序孔透水率频率曲线图、各次序孔透水率与单位注灰量关系图、灌浆综合剖面图和灌浆成果平面图等；并且实现了岩芯照片和钻孔录像图片的实时查询。
所述的灌浆数据动态整理与存储模块包括数据库服务器CPU控制模块和数据库服务器数据存储模块；所述的数据库服务器CPU控制模块和数据库服务器数据存储模块相连；
所述的第一服务器数据接收模块、第二服务器数据接收模块均与数据库服务器CPU控制模块相连，将监测仪器采集的灌浆施工实时数据采集与灌浆施工非实时数据采集至数据库服务器CPU控制模块，之后进行动态整理与存储；
所述的数据库服务器CPU控制模块，将监测仪器采集的灌浆施工实时数据与灌浆施工非实时数据进行动态整理；
所述的数据库服务器数据存储模块将监测仪器采集的灌浆施工实时数据与灌浆施工非实时数据进行动态存储。
3. 灌浆信息集成与分析
本实用新型采用数据库技术、计算机图形处理技术、面向对象技术和三维可视化技术，针对实际灌浆工程的需求，采用模块化原理对系统进行设计，建立基于B/S结构的灌浆信息集成与分析平台。
所述的灌浆信息集成与分析模块包括应用服务器CPU控制模块，灌浆信息集成与分析平台模块和灌浆信息集成与分析平台终端设备；所述应用服务器CPU控制模块、灌浆信息集成与分析平台模块和灌浆信息集成与分析平台终端设备顺序相连，实现灌浆信息的查询分析；
所述数据库服务器数据存储模块还与应用服务器CPU控制模块相连；
所述的应用服务器CPU控制模块用于调取数据库服务器数据存储模块中的数据，然后进行灌浆集成与分析过程数据处理，实现灌浆信息集成与分析平台的构建；
灌浆信息集成与分析平台模块用于将灌浆集成信息的表现；
灌浆信息集成与分析平台终端设备为用户提供使用灌浆信息集成与分析平台。
进一步，优选的是所述的监测设备监测仪器为灌浆记录仪。
进一步，优选的是所述的灌浆信息集成与分析平台终端设备为电脑或手机。
所述的灌浆信息集成与分析平台模块可包括以下功能模块：数据的采集与导入模块、实时数据监控模块、灌浆设计信息模块、灌浆成果分析模块、灌后检查分析模块、灌浆统一模型模块、材料核销模块、成果共享模块、进度报告模块与单元监控报告模块。
本实用新型综合运用数据库管理技术、网络技术、多媒体及虚拟现实（VR）技术等，提出大坝灌浆工程施工过程的数据实时采集与集成方法、灌浆数据动态整理与分析系统与方法。对灌浆过程中涉及的先导孔信息、灌浆信息、压水信息以及检查信息进行动态采集与数字化处理，实现各种工程信息整合和数据共享，并在工程整个生命周期里，实现综合信息的动态更新与维护，为工程决策与管理提供信息应用和支撑平台。该系统在灌浆领域还未见报道。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：
（1）与已有的技术相比，本实用新型通过覆盖全工区各部位的灌浆信息采集网络，将灌浆记录仪分散节点集成与同一网络，实现多台灌浆记录数据的同时采集，并把采集到的灌浆施工信息发送至后方数据库；
（2）通过建立灌浆施工数据监测网络、Web环境下文件接口上传等技术，针对不同类型的灌浆数据，采用不同的采集方法，实现了各类灌浆数据的采集与集成，保证了灌浆信息的完整性；
（3）通过灌浆施工参数实时监控，灌浆工程师能够远程监控整个施工现场的灌浆状态，对主要灌浆参数如灌浆压力、灌浆流量、浆液的水灰比和抬动值的实时查看与反馈控制，满足灌浆工程师对施工过程全天候远程实时监控的需求。
（4）相比传统的灌浆数据整理工作往往借助人工手段，本专利申请实现了灌浆成果的动态处理，从而提高了数据的整理效率，保证了灌浆工程师对灌浆分析成果的“即需即得”。
（5）本专利申请采用灌浆数据采集方法和灌浆数据动态整理方法，并建立了基于B/S结构的灌浆信息集成与分析系统，实现施工现场以外的灌浆数据实时监控，并建立一个整个灌浆工程的管理平台。能够满足实际灌浆工程的需求，有效地保证整个灌浆工程的质量和进度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型水电工程灌浆施工信息实时采集与统计分析系统的结构示意图。
其中，1、灌浆施工数据实时采集模块；1-1、灌浆施工实时数据采集模块；1-2、灌浆施工非实时数据采集模块；1-1-1、监测仪器；1-1-2、监测仪器数据发送模块；1-1-3、无线数据中继模块；1-1-4、洞口数据发送模块；1-1-5、第一服务器数据接收模；1-2-1、数据上传接口模块；1-2-2、第二服务器数据接收模块；2、灌浆数据动态整理与存储模块；2-1、数据库服务器CPU控制模块；2-2、数据库服务器数据存储模块；3、灌浆信息集成与分析模块；3-1、应用服务器CPU控制模块；3-2、灌浆信息集成与分析平台模块；3-3、灌浆信息集成与分析平台终端设备。
箭头所指的方向为数据传递方向或信号走向。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
本技术领域技术人员可以理解的是，本实用新型中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的特定功能。因此，可以理解的是，本实用新型的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。
本技术领域技术人员可以理解的是，本实用新型中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式一、一个、所述和该也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞包括是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被连接或耦接到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的连接或耦接可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞和/或包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的连接关系如果没有特殊的说明，能实现本实用新型的功能，且与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同即可。
如图1所示，一种水电工程灌浆施工信息实时采集与统计分析系统，包括灌浆施工数据实时采集模块1、灌浆数据动态整理与存储模块2、灌浆信息集成与分析模块3可以为电脑或手机，但不限于此。
所述的灌浆施工数据实时采集模块1包括灌浆施工实时数据采集模块1-1和灌浆施工非实时数据采集模块1-2，其中灌浆施工实时数据采集模块1-1包括监测仪器1-1-1、监测仪器数据发送模块1-1-2、无线数据中继模块1-1-3、洞口数据发送模块1-1-4与第一服务器数据接收模块1-1-5，灌浆施工非实时数据采集模块1-2包括数据上传接口模块1-2-1与第二服务器数据接收模块1-2-2；
所述的监测仪器1-1-1、监测仪器数据发送模块1-1-2、无线数据中继模块1-1-3、洞口数据发送模块1-1-4与第一服务器数据接收模块1-1-5顺序连接；
所述的数据上传接口模块1-2-1与第二服务器数据接收模块1-2-2连接；
所述的灌浆数据动态整理与存储模块2包括数据库服务器CPU控制模块2-1和数据库服务器数据存储模块2-2；
所述的数据库服务器CPU控制模块2-1和数据库服务器数据存储模块2-2相连；
所述的第一服务器数据接收模块1-1-5、第二服务器数据接收模块1-2-2均与数据库服务器CPU控制模块2-1相连，将监测仪器1-1-1采集的灌浆施工实时数据采集与灌浆施工非实时数据采集至数据库服务器CPU控制模块2-1，之后进行动态整理与存储；
所述的灌浆信息集成与分析模块3包括应用服务器CPU控制模块3-1，灌浆信息集成与分析平台模块3-2和灌浆信息集成与分析平台终端设备3-3；
所述应用服务器CPU控制模块3-1、灌浆信息集成与分析平台模块3-2和灌浆信息集成与分析平台终端设备3-3顺序相连，实现灌浆信息的查询分析；
所述数据库服务器数据存储模块2-2还与应用服务器CPU控制模块3-1相连
所述的监测仪器1-1-1为灌浆记录仪；
所述的灌浆信息集成与分析平台终端设备3-3为电脑或手机；
所述的灌浆信息集成与分析平台模块3-2可包括以下功能模块：数据的采集与导入模块、实时数据监控模块、灌浆设计信息模块、灌浆成果分析模块、灌后检查分析模块、灌浆统一模型模块、材料核销模块、成果共享模块、进度报告模块与单元监控报告模块。
一种水电工程灌浆施工信息实时采集与统计分析方法，采用上述水电工程灌浆施工信息实时采集与统计分析系统，包括如下步骤：
（1）灌浆施工数据实时采集
灌浆施工实时数据，采用的组网方案为移动通信网络技术（GPRS, WCDMA等）和短距离无线网络技术相结合的组网方案，两种网络共同实现灌浆施工过程中的数据集中管理与传输。其具体过程为：将局部的多台检测仪器通过无线数据中继模块组成局域网，灌浆数据通过局域网实时传输到洞口数据发送模块。将单个或多个短距离无线网络收集获取的灌浆数据，通过长距离移动通信网络发送到终端服务器，通过第一服务器数据接收模块将数据接收。
灌浆施工非实时数据，采用Web环境下文件上传技术实现数据采集。利用数据上传接口模块将灌浆施工非实时数据信息进行格式转换与上传至服务器，第二服务器数据接收模块接收数据上传接口模块传输的数据，并将数据传输储存至数据库。
（2）灌浆数据动态整理与存储
本实用新型中，对于灌浆数据的动态整理与存储，通过J2EE程序研发中理想的Struts+Hibernate技术框架实现灌浆数据动态处理。结合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》中对灌浆工程竣工验收资料的要求，实现了以下主要表格和成果图的动态生成，其中表格包括：灌浆施工记录表、灌浆施工成果单孔统计表、灌浆施工成果分序统计表、灌浆施工成果单元工程统计表、检查孔压水试验成果表和灌浆工程完成情况表等；成果图包括：各次序孔单位注灰量频率曲线图、各次序孔透水率频率曲线图、各次序孔透水率与单位注灰量关系图、灌浆综合剖面图和灌浆成果平面图等；并且实现了岩芯照片和钻孔录像图片的实时查询。
数据库服务器CPU控制模块，将监测仪器采集的灌浆施工实时数据与灌浆施工非实时数据进行动态整理，数据库服务器数据存储模块将监测仪器采集的灌浆施工实时数据与灌浆施工非实时数据进行动态存储。
（3）灌浆信息集成与分析
本实用新型采用数据库技术、计算机图形处理技术、面向对象技术和三维可视化技术，针对实际灌浆工程的需求，采用模块化原理对系统进行设计，建立基于B/S结构的灌浆信息集成与分析平台。
应用服务器CPU控制模块用于灌浆集成与分析过程数据处理，实现灌浆信息集成与分析平台的构建，灌浆信息集成与分析平台模块用于将灌浆集成信息的表现，灌浆信息集成与分析平台终端设备为用户提供使用灌浆信息集成与分析平台。用户通过终端设备即可实现灌浆信息的查询等
应用例
在水电工程灌浆施工过程中，现场灌浆记录仪实时数据，通过由数据发送设备、无线数据中继设备和洞口数据发送设备组成的短距离无线网络和移动通信网络，实时发送至数据库服务器。利用数据上传接口将非实时数据上传至服务器。实现数据的实时采集。
利用灌浆数据的动态整理与存储模块，实现了以下主要表格和成果图的动态生成，其中表格包括：灌浆施工记录表、灌浆施工成果单孔统计表、灌浆施工成果分序统计表、灌浆施工成果单元工程统计表、检查孔压水试验成果表和灌浆工程完成情况表等；成果图包括：各次序孔单位注灰量频率曲线图、各次序孔透水率频率曲线图、各次序孔透水率与单位注灰量关系图、灌浆综合剖面图和灌浆成果平面图等。
利用灌浆信息集成与分析平台。实现十大系统功能：数据的采集与导入、实时数据监控、灌浆设计信息、灌浆成果分析、灌后检查分析、灌浆统一模型、材料核销、成果共享、进度报告与单元监控报告。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。