[发明专利]基于GPS和网站地图服务器的数据采集系统及采集方法

说明书

技术领域

本发明涉及为工程施工人员和管理者提供基于GPS和网站地图服务器的数据采集的系统。本发明涉及的工程包含但不限于地下管线探测、排水管道检测、供水管道测漏、燃气泄漏检测、桩基检测、地质勘探。

背景技术

大多数工程的施工特点是大范围多点移动作业，需要多个人工和设备同时进行施工。由于作业数据和地理坐标点具有对应关系，以传统的手工记录方式，极容易出现数据和地理坐标点错位。例如，管线探测得到的深度、电流数据和探测点位有对应关系，施工人员在多个点作业时，需要记录数据，传统的方式是以手工画图的方式，记录探测数据和周围道路，显著建筑物、地貌和标志，以此来确定探测数据和探测点位之间的对应关系；又一个例子，排水管道检测视频和被检测管道也有对应关系，当施工人员在大范围移动，完成多点作业和检测后，同样也是采用手工方式，通过画探测地点周边特征图和人工关联视频和管道的方式来记录探测视频和管道的关系。当作业范围大，需在大量作业点采集数据时，采用人工记录的方式难免出现差错，出现数据采集混乱的情况。而且，数据和作业地点地理位置之间的对应关系是通过手工绘制作业点周边特征进行确认的，这种确认方式不精确，也不够直观，容易发生混淆。

另外，由于施工范围大，需要在多个作业点之间流动，施工过程中管理者并不能跟踪全部的作业过程，因此施工者不能确保所有数据都是真实而且正确的。由于传统的手工记录数据方式，缺乏对数据有效性的验证，因此对错误和造假的数据，没有办法鉴别数据的真伪和正确性。由于缺乏作业过程监控手段和数据鉴别技术的支持，施工单位和管理者可能需要承担错误和造假数据带来的后果。

发明内容

本发明的目的为了克服上述现有技术存在的问题及缺点，提供了一种基于GPS和网站地图服务器的数据采集系统及方法，通过本发明方便直观地浏览、管理、查询数据。

一种基于GPS和网站地图服务器的数据采集系统，包括:红盒子设备、网站地图服务器、终端设备，其特征在于:红盒子设备通过无线通信链路接入Internet再与网站地图服务器相连，终端设备通过Internet与网站地图服务器相连。

本系统至少一个红盒子设备，这里所指的红盒子相对应于飞机的黑匣子，是一个记录施工数据和施工过程信息的设备，具体的来说，是一个集GPS接收机、无线通信模块以及数据采集模块的集合体，红盒子的组成部分包括:

(1)红盒子至少包含一个GPS接收单元，GPS接收单元内置于红盒子内，且GPS接收单元配置为接收来自不同GPS卫星的至少3个不同的GPS信号，并确定GPS信号中的经度坐标、纬度坐标和GPS时间作为探测点的时间、位置信息。该信息用于确定探测事件在地理坐标和时间四维空间中的唯一性；

(2)红盒子至少包含一个无线通信模块，无线通信模块具有接入internet网络的能力，提供用于发送数据的通信链路。当施工人员确认发送数据后，无线通信模块将包含时间和GPS坐标、以及探测数据或探测数据编码内容的组合组合数据以GPRS、WCDMA、CDMA、WINMAX、WIFI、TDSCDMA信号中的一种发送到网站地图服务器上，所述的探测数据为探测仪器采集的作业数据，探测数据编码为采用编码方式表示的探测数据，探测仪器在施工现场；

(3)红盒子至少包含一个数据采集模块，该数据采集模块内置在红盒子内，施工人员在施工过程中将采集到的探测数据或探测数据编码采集到数据采集模块中，数据采集模块将探测数据或探测数据编码和时间、GPS经度坐标、GPS纬度坐标组合成一组组合数据，通过通信链路发送到网站地图服务器上。该组数据用于确定探测数据在四维空间中的唯一性。

至少一台网站地图服务器，接入Internet网络，网站地图服务器接收到红盒子发送的组合数据，并对收到的组合数据进行分析，建立起探测数据和时间、空间的对应关系。网站地图服务器提供了如下接口:

(1)网站地图服务器提供电子地图接口，电子地图的配置为:提供多个分辨级别的卫星图，以及多个分辨级别的测绘地图，测绘地图上提供地名标注，便于施工人员和管理者辨认探测数据的地理方位，施工人员和管理者可通过输入设备调整地图的分辨级别，用于控制电子地图的可见范围。

(2)网站地图服务器提供施工人员工作轨迹实时监控接口。网站地图服务器可实时接收红盒子发送的GPS坐标信息，并以此定位施工人员所处地理位置，确认施工人员是否按照管理者的设定的任务进行作业。