CN116468387A - 岩石试验管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及岩石试验技术领域，公开了一种岩石试验管理系统及方法，所述系统包括：试验项目规划模块、试验过程管理模块、试验可视化模块以及数据处理分析模块；试验项目规划模块创建工程项目，保存基本信息；创建岩样试验委托单，选择工程名称，并输入委托信息；试验过程管理模块生成对应的试验任务；进行试验以及试验数据采集，得到试验数据；试验可视化模块检测试验任务进度，并将检测试验任务进度以及试验数据进行可视化展示；数据处理分析模块生成试验报告。本发明通过岩石试验管理系统进行岩石试验对试验数据进行统一收集和整理，生成试验报告，提升试验数据采集和处理效率，提高试验操作自动化、信息化水平以及试验数据利用率。

Description

岩石试验管理系统及方法

技术领域

本发明涉及岩石试验技术领域，尤其涉及一种岩石试验管理系统及方法。

背景技术

目前，在工程地质勘察中，需要通过工程地质试验对岩土体进行分类，探讨岩土体在外部荷载与内部应力重分布条件下的变形过程和破坏机制，论证地基、边坡和地下工程围岩等的稳定性，并为工程设计提供计算参数。

在岩石专业试验过程中，通常会进行单轴抗压强度、密度、波速、抗拉、抗剪、含水率、膨胀性等一系列性能试验。这些试验项目具有样品结构复杂、测量参数多、测试设备种类繁杂、试验资源分散等特点，同时由于缺少先进适用的试验数据管理手段，导致对试验数据的收集、分析、维护和使用都非常复杂，数据的完整性、一致性、安全性和可用性也难以保障，更无法实现采用数据挖掘工具进一步揭示出埋藏在试验数据中的知识，难以承载长远技术发展需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种岩石试验管理系统及方法，旨在解决现有技术缺少先进适用的试验数据管理手段，导致对试验数据的收集、分析、维护和使用都非常复杂，数据的完整性、一致性、安全性和可用性也难以保障的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种岩石试验管理系统，所述系统包括：试验项目规划模块、试验过程管理模块、试验可视化模块以及数据处理分析模块；

所述试验项目规划模块，用于创建工程项目，保存所述工程项目的基本信息，其中，所述工程项目的基本信息包括工程名称、项目编号以及项目阶段；

所述试验项目规划模块，还用于创建岩样试验委托单，选择对应工程项目的工程名称，并输入委托信息，其中，所述委托单信息可以手动输入或者通过委托单明细表导入；

所述试验过程管理模块，用于根据所述岩样试验委托单生成对应的试验任务；

所述试验过程管理模块，还用于根据所述试验任务进行试验以及试验数据采集，得到试验数据；

所述试验可视化模块，用于检测试验任务进度，并将所述检测试验任务进度以及试验数据进行可视化展示；

所述数据处理分析模块，用于当所述试验任务进度显示完成时，生成试验报告。

可选地，所述试验项目规划模块，还用于对所述试验任务进行分配，并根据所述试验任务分配进行资源配置；

所述试验项目规划模块，还用于根据所述工程项目的基本信息进行试验项目状态跟踪。

可选地，所述试验过程管理模块，还用于当所述工程项目的基本信息存在错误时，对所述工程项目的基本信息进行变更；

所述试验过程管理模块，还用于创建数据视图，通过所述数据视图在进行试验时随时查看试验数据；

所述试验过程管理模块，还用于创建检验规则，根据所述检验规则对所述试验数据进行检验。

可选地，所述试验可视化模块，还用于通过综合管理看板、任务看板以及统计报表对专业数据以及工程数据进行可视化展示。

可选地，所述数据处理分析模块，还用于通过数据分析工具对试验数据进行分析；

所述数据处理分析模块，还用于通过数据绘图工具绘制试验过程图形，并储存所述试验过程图形；

所述数据处理分析模块，还用于对试验数据进行挖掘，从所述试验数据中抽取潜在的有用信息；

所述数据处理分析模块，还用于通过算法库集成第三方算法以及已录入的算法。

可选地，所述岩石试验管理系统还包括试验数据管理模块；

所述试验数据管理模块，用于对所试验数据进行编辑，修改试验数据；

所述试验数据管理模块，还用于对所试验数据进行筛选，并对筛选后的试验数据进行清洗，去除无效数据；

所述试验数据管理模块，还用于为所述试验数据添加标签，并通过数据标签进行数据查阅；

所述试验数据管理模块，还用于进行数据导入，并通过数据模型对导入的数据进行格式转换。

可选地，所述岩石试验管理系统还包括试验数据中心；

所述试验数据中心，用于对通过共享数据库对试验数据、试验综合信息、试验资源数据、经验知识库、工程数据库进行综合管理。

可选地，所述岩石试验管理系统还包括试验流程管理模块；

所述试验流程管理模块，用于进行试验流程设计、试验流程配置以及试验任务代办。

可选地，所述岩石试验管理系统还包括标准规范管理模块；

所述标准规范管理模块，用于根据国家标准、行业标准、质量体系文件以及规范文件对试验数据标准规范进行维护。

可选地，所述岩石试验管理系统还包括通用接口模块；

所述通用接口模块，用于通过通用接口与其它应用系统或硬件的集成，进行信息交互，其中，所述通用接口包括人员接口、物料接口、设计数据接口、设备数据采集接口、试验软件接口、绘图软件接口以及算法接口。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种岩石试验管理方法，述岩石试验管理方法应用于如上文所述的岩石试验管理系统，所述方法包括：

创建工程项目，保存所述工程项目的基本信息，其中，所述工程项目的基本信息包括工程名称、项目编号以及项目阶段；

创建岩样试验委托单，选择对应工程项目的工程名称，并输入委托信息，其中，所述委托单信息可以手动输入或者通过委托单明细表导入；

根据所述岩样试验委托单生成对应的试验任务；

根据所述试验任务进行试验以及试验数据采集，得到试验数据；

检测试验任务进度，并将所述检测试验任务进度以及试验数据进行可视化展示；

当所述试验任务进度显示完成时，生成试验报告。

可选地，所述根据所述岩样试验委托单生成对应的试验任务，包括：

对所述岩样试验委托单进行优先级排序，其中，所岩样试验委托单包括岩样清单、岩样信息以及试验项目信息；

根据所述岩样清单与所述试验项目信息，生成试验任务；

根据试验任务选择默认试验设备。

可选地，所述根据所述试验任务进行试验以及试验数据采集，得到试验数据，包括：

根据所述岩样试验委托单获取标识二维码的待试验岩样，其中，所述二维码中含有待试验岩样的编号信息；

从所述标识二维码的待试验岩样中取目标尺寸进行试件制备，得到目标尺寸的试件；

根据所述试验任务通过默认设备对所述目标尺寸的试件进行试验，其中，所述目标尺寸为默认设备要求的试件尺寸；

通过扫码枪扫描所述二维码，获取所述目标尺寸的试件对应的待试验岩样的编号信息；

通过数据采集接口直接读取并记录所述编号信息对应的试验数据；

对所述试验数据进行筛选，将筛选后的试验数据进行入库保存。

可选地，所述根据所述岩样试验委托单获取标识二维码的待试验岩样，包括：

从述岩样试验委托单中获得待试验岩样的样本编号信息；

将待试验岩样的样本编号信息转换为二维码并进行打印，其中，所述二维码与待试验岩样一一对应；

将打印出的二维码标识在待试验岩样上，得到标识二维码的待试验岩样。

可选地，所述方法还包括：

获取试验数据中心所有岩石的岩石数据，其中所述岩石数据包括岩层描述数据、毛细压力及相对渗透率数据、孔隙几何分布数据、岩石测量数据以及岩芯照片；

对所述所有岩石的岩石数据进行数字化，将每个岩石的岩石数据转换为预设数量的变量；

根据所述所有岩石的岩石数据进行集合；

为每一块岩石建立预设维数的向量，并投射到预设维数的向量空间内；

在所述预设维数的向量空间内进行分类，得到岩石分类结果；

对岩石分类结果通过PCA技术进行降维，得到目标分类结果。

本发明提出了一种岩石试验管理系统，所述系统包括：试验项目规划模块、试验过程管理模块、试验可视化模块以及数据处理分析模块；试验项目规划模块创建工程项目，保存基本信息；创建岩样试验委托单，选择工程名称，并输入委托信息；试验过程管理模块生成对应的试验任务；进行试验以及试验数据采集，得到试验数据；试验可视化模块检测试验任务进度，并将检测试验任务进度以及试验数据进行可视化展示；数据处理分析模块生成试验报告。本发明通过岩石试验管理系统进行岩石试验对试验数据进行统一收集和整理，生成试验报告，解决了现有技术缺少先进适用的试验数据管理手段，导致对试验数据的收集、分析、维护和使用都非常复杂，数据的完整性、一致性、安全性和可用性也难以保障的技术问题，提升试验数据采集和处理效率，提高试验操作自动化、信息化水平以及试验数据利用率。

附图说明

图1为本发明岩石试验管理系统第一实施例的结构框图；

图2为本发明岩石试验管理系统一实施例的又一结构框图；

图3为本发明岩石试验管理系统一实施例的压力传感器技术原理图；

图4为本发明岩石试验管理系统一实施例的压力传感器实物图；

图5为本发明岩石试验管理系统一实施例的岩石抗压强度分布图；

图6为本发明岩石试验管理系统一实施例的业务架构示意图；

图7为本发明岩石试验管理系统一实施例的功能架构示意图；

图8为本发明岩石试验管理方法第一实施例的流程示意图；

图9为本发明岩石试验管理方法一实施例的岩石分类示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明岩石试验管理系统第一实施例的结构框图。

如图1所示，所述岩石试验管理系统1包括：试验项目规划模块10、试验过程管理模块20、试验可视化模块30以及数据处理分析模块40。

所述试验项目规划模块10，用于创建工程项目，保存所述工程项目的基本信息，其中，所述工程项目的基本信息包括工程名称、项目编号以及项目阶段。

需要说明的是，本实施例的岩石试验管理系统1可用于岩石的试验管理，本实施例的岩石试验管理系统1是基于J2EE开发的，采用模块化设计，支持跨平台运行。

可以理解的是，点击所述试验项目规划模块10菜单栏的“工程信息维护”，在工程信息维护页签点击“新建工程”开始创建工程项目，在弹窗中，维护工程项目的基本信息，点击“保存”按钮完成工程创建，选中新建的工程，点击“开工”按钮，开始工程项目，其中，所述工程项目的基本信息包括工程名称、项目编号以及项目阶段，所述项目阶段包括初测、定测、补充定测以及施工补勘等，项目编号应具备唯一性。

值得说明的是，所述工程项目一般是建设工程项目的勘探项目，是岩石试验管理的承载对象。

如图2所示，图2为本发明岩石试验管理系统一实施例的又一结构框图，所述岩石试验管理系统1包括：试验项目规划模块10、试验过程管理模块20、试验可视化模块30、数据处理分析模块40、试验数据管理模块50、试验数据中心60、试验流程管理模块70、标准规范管理模块80以及通用接口模块90。

所述试验项目规划模块10，还用于创建岩样试验委托单，选择对应工程项目的工程名称，并输入委托信息，其中，所述委托单信息可以手动输入或者通过委托单明细表导入。

值得说明的是，所述委托信息包括委托单编号、委托批次、样品数量、试验标准、委托单位、样品类别、委托日期、样品起始编号以及样品终止编号以及试验项目信息，本实施例对此不作具体限制。

可以理解的是，所述委托单信息可以手动输入或者通过委托单明细表导入，手动输入即工作人员自行录入或选择对应的委托信息，通过委托明细表即将外部委托单位提供的excel格式电子委托单明细表导入到系统中，检查确认后发布。

在具体实现中，点击所述试验项目规划模块10菜单栏的“委托单管理”，打开委托单管理页签，点击“新建委托单”开始创建委托单，维护委托信息，点击“保存”按钮，若通过委托明细表导入委托信息，则点击“导入明细”按钮导入“委托单明细”表，并点击“发样”按钮进行发样，并在“岩样委托单管理”界面点击“收样”按钮进行收样。

所述试验过程管理模块20，用于根据所述岩样试验委托单生成对应的试验任务；

需要说明的是，所述试验过程管理模块20对岩样试验委托单进行优先级排序，并按照顺序根据岩样试验委托单中的样品以及试验项目信息，自动拆分样品的各项试验任务，其中所述试验项目包括单轴抗压强度试验、点载荷试验、抗拉强度试验、密度试验、颗粒密度试验、吸水率试验、膨胀力试验、自由膨胀率试验、约束膨胀率试验、波速试验、热物理试验以及耐崩解试验等，本实施例对此不作具体限制，本实施例将以单轴抗压强度试验为例进行说明。

在具体实现中，根据岩样试验委托单中的样品以及试验项目信息，自动拆分样品的各项试验任务，例如，将单轴抗压强度试验进行拆分，生成尺寸采集试验任务以及压力采集试验任务。

所述试验过程管理模块20，还用于根据所述试验任务进行试验以及试验数据采集，得到试验数据；

值得说明的是，所述根据所述试验任务进行试验以及试验数据采集，得到试验数据，例如，根据尺寸采集试验任务进行试验并进行尺寸数据采集，得到尺寸数据，根据压力采集试验任务进行试验并进行压力数据采集，得到压力数据，将尺寸数据与压力数据作为试验数据。

在具体实现中，点击试验过程管理模块20菜单栏试验数据采集中的“单轴抗压强度试验”，在委托单选择界面选择“工程名称”、“委托单编号”、“委托批次”，点击查询按钮，快速查找到目标“委托单”，在“试验项目清单”中选择与本次试验对应的样品编号进行试验并采集数据，点击“尺寸记录”，在弹出的页面中进行数据记录。

可以理解的是，对于压力采集试验任务应在压力采集界面选择试件，点击操作，系统自动读取、分析传感器信息并记录。

值得说明的是，传统试验数据记录是采用读数和手工记录的方式，效率低，准确性较差，本实施例中通过自主研发压力传感器，对压力试验机进行了升级改造，实现了数字化的压力试验能力，本实施例采用的是压阻式压力传感器，原理是“压阻效应”，就是指当半导体材料遭受应力作用时，因为应力造成能带的转变，能使得动能移动，使其电阻产生变化的现象，并根据电阻的转变体现出工作压力值，如图3所示，图3为本实施例岩石试验管理系统的压力传感器技术原理图。

如图4所示，图4为本实施例岩石试验管理系统的压力传感器实物图，布置在压力试验机的受力底座上，当加压力时，压力传感器发生形变，产生电阻变化，最终根据电阻的变化计算出压力数值，显示在配套开发的压力试验软件上，最后将压力试验软件与岩石试验管理系统进行了深度集成，实现了通过岩石试验管理系统直接控制压力试验软件读数，达成了压力试验的加压、读数、记数和数据分析一体化的能力，通过软件集成，单轴抗压强度试验效率将提升30％。

所述试验可视化模块30，用于检测试验任务进度，并将所述检测试验任务进度以及试验数据进行可视化展示；

需要说明的是，试验可视化模块30提供各类看板、报表等可视化界面，为试验管理、执行、数据分析人员提供试验进度统计、试验数据对比分析、试验任务状态等直观的管理要素信息。

值得说明的是，数据可视化是通过BI平台、3D建模等可视化工具集成，实现图表展示、可视化交互、管理驾驶舱、工程数据可视化等高阶应用。

可以理解的是，通过试验可视化模块30菜单栏“综合管理看板”可以查看试验任务进度以及试验数据。

在具体试验中，所述将试验数据进行可视化展示，例如通过对样品数据建模，实现对工程取样点及取样深度与抗压强度关系的分布图，该模型以取样点为横坐标、以取样深度为纵坐标，运用不同颜色展示不同的抗压强度范围，如图5所示，图5为本实施例岩石试验管理系统的岩石抗压强度分布图。

所述数据处理分析模块40，用于当所述试验任务进度显示完成时，生成试验报告。

需要说明的是，所述试验报告是指按照相关标准规范，输出委托单所有样品的试验结果信息以及试验数据，通过数据库共享技术，对试验数据自动汇总和计算，快速、准确生成试验报告。

可以理解的是，选择已完工的委托单，点击试验报告，点击导出按钮，可以导出试验报告。

进一步地，所述试验项目规划模块10，还用于对所述试验任务进行分配，并根据所述试验任务分配进行资源配置；所述试验项目规划模块10，还用于根据所述工程项目的基本信息进行试验项目状态跟踪。

需要说明的是，所述试验项目规划模块10提供完备的试验项目规划管理，包括试验设计、试验文件签转、试验任务管理、试验相关数据查询、试验任务统计和试验资源配置等管理功能。

进一步地，所述试验过程管理模块20，还用于当所述工程项目的基本信息存在错误时，对所述工程项目的基本信息进行变更；所述试验过程管理模块20，还用于创建数据视图，通过所述数据视图在进行试验时随时查看试验数据；所述试验过程管理模块20，还用于创建检验规则，根据所述检验规则对所述试验数据进行检验。

需要说明的是，在试验过程管理模块20中的试验项目管理界面可预定义试验项目，可以新增，编辑、删除试验项目，当所述工程项目的基本信息存在错误时，可通过编辑对所述工程项目的基本信息进行变更，新增项目：点击新增试验，录入项目基本信息，点击保存按钮，编辑项目：选择需修改项目，点击编辑按钮，修改项目信息，点击保存按钮，删除项目：选择需删除项目(废除，不再使用)，点击删除按钮，即可删除试验项目，对于已完成项目预定义，非必要不要对项目进行修改。

可以理解的是，视图是原始数据库数据的一种变换，是查看表中数据的另外一种方式，可以将视图看成是一个移动的窗口，从这个窗口中可以看到需要查看的数据。

值得说明的是，所述试验过程管理模块20针对各类试验项目，提供PC端录入、移动端录入、设备或工具数据采集、软件集成等各种试验数据采集和记录方法，并支持试验项目变更、试验任务及数据动态创建等功能。

进一步地，所述试验可视化模块30，还用于通过综合管理看板、任务看板以及统计报表对专业数据以及工程数据进行可视化展示。

需要说明的是，所述试验可视化模,30提供各类看板、报表等可视化界面，为试验管理、执行、数据分析人员提供试验进度统计、试验数据对比分析、试验任务状态等直观的管理要素信息

进一步地，所述数据处理分析模块40，还用于通过数据分析工具对试验数据进行分析；所述数据处理分析模块40，还用于通过数据绘图工具绘制试验过程图形，并储存所述试验过程图形；所述数据处理分析模块40，还用于对试验数据进行挖掘，从所述试验数据中抽取潜在的有用信息；所述数据处理分析模块40，还用于通过算法库集成第三方算法以及已录入的算法。

需要说明的是，所述数据处理分析模块40具有数据分析绘图功能，能够实现统一的在线绘图，也能针对不同用户提供合适的离线绘图方法，通过数据分析工具对试验数据进行分析后通过数据绘图工具绘制试验过程图形，并储存所述试验过程图形。

可以理解的是，所述数据处理分析模块40还具有算法集成功能，可以集成各种第三方算法和自己编制的算法，通过扩展机制，可以不断把所需的算法丰富到系统平台中，满足实际工作的需要。

值得说明的是，所述数据处理分析模块40还具有数据挖掘功能，可以从大量的试验数据中抽取出潜在的有用信息、模式和趋势，在历史试验数据的经验基础上探索出新的经验规律，提高试验设计能力。

进一步地，所述岩石试验管理系统1还包括试验数据管理模块50；所述试验数据管理模块50，用于对所试验数据进行编辑，修改试验数据；所述试验数据管理模块50，还用于对所试验数据进行筛选，并对筛选后的试验数据进行清洗，去除无效数据；所述试验数据管理模块50，还用于为所述试验数据添加标签，并通过数据标签进行数据查阅；所述试验数据管理模块50，还用于进行数据导入，并通过数据模型对导入的数据进行格式转换。

需要说明的是，所述试验数据管理模块50能够通过协议获取实时的试验数据并入库，或者自动获取经筛选或初步处理后的试验数据并入库，管理采集到的所有数据以及手工录入的所有数据，包括原始测量试验数据、过程测量数据、试验结果数据、试验分析数据、异常数据和多媒体试验数据等。

进一步地，所述岩石试验管理系统1还包括试验数据中心60；所述试验数据中心，用于对通过共享数据库对试验数据、试验综合信息、试验资源数据、经验知识库、工程数据库进行综合管理。

需要说明的是，所述试验数据中心60是所述岩石试验管理系统1的核心功能，通过共享数据库对试验数据、试验综合信息、试验资源数据、经验知识库、工程数据库进行综合管理，是试验数据采集、存储、处理、分析、展示、共享的中枢。

可以理解的是，试验数据包括原始数据、结果数据、分析数据、异常数据以及多媒体数据，综合信息包括试验文档、成本数据、客户数据、量值数据以及基础数据，资源数据包括试验设备、环境数据、产品数据、计量数据以及人员数据，知识经验库包括经验数据库以及问题数据库，工程数据库包括委托单数据以及任务数据。

进一步地，所述岩石试验管理系统1还包括试验流程管理模块70；所述试验流程管理模块70，用于进行试验流程设计、试验流程配置以及试验任务代办。

需要说明的是，所述试验流程管理模块具有进行试验流程设计、试验流程配置以及试验任务代办的功能。

进一步地，所述岩石试验管理系统1还包括标准规范管理模块80；所述标准规范管理模块80，用于根据国家标准、行业标准、质量体系文件以及规范文件对试验数据标准规范进行维护。

需要说明的是，所述标准规范管理模块80有相关试验标准(国标、行业标准及企业标准)的目录清单及文件管理，在试验过程中可以很方便的提取并查看相关标准文件，并可结合所内管理程序文件中确定的各种流程来进行流程设计以及对试验数据标准规范进行维护。

进一步地，所述岩石试验管理系统1还包括通用接口模块90；所述通用接口模块90，用于通过通用接口与其它应用系统或硬件的集成，进行信息交互，其中，所述通用接口包括人员接口、物料接口、设计数据接口、设备数据采集接口、试验软件接口、绘图软件接口以及算法接口。

需要说明的是，通过所述通用接口模块90实现与OA、试验工具软件、试验设备等其它应用系统或硬件的集成，与需要进行数据及流程交互的CAX系统进行集成，满足系统之间信息交互需求。

可以理解的是，例如，通过设备数据采集接口与压力试验机相连，试验压力数据的采集。

在具体实现中，所述岩石试验管理系统1还包括基础信息模块，所述基础信息模块包括试验资源管理、试验室管理、系统管理等制程业务开展的基础功能定义，其中，试验资源管理包括设备状态监控以及资源调度，试验室管理包括人员管理、部门管理、成果管理以及试验室管理、系统管理包括用户管理、角色管理、接口管理以及日志管理。

值得说明的是，所述岩石试验管理系统1实现了从业务室验收样品、发样、试验室收样、试验数据采集、试验报告生成等一系列试验过程线上管理，通过试验数据中心实现业务单据及试验数据线上流转，支持典型的试验设备数据集成、PC端手工录入、标准excel导入、移动端输入等多种数据记录方式，提升试验数据采集和处理效率，提高试验操作自动化、信息化水平。

如图6所示，图6为本实施例岩石试验管理系统的业务架构示意图，所述岩石试验管理系统是一种试验数据管理平台，通过试验数据管理平台数字化试验过程包括工程试验规划、试验资源配置、试验任务管理、试验数据采集、试验数据管理、数据分析处理、试验报告生成以及数据应用及评估。

如图7所示，图7为本实施例岩石试验管理系统的功能架构示意图，所述系统可以实现试验项目规划、试验可视化、试验过程管理、试验数据管理、数据处理与分析、试验数据中心、试验流程管理、标准规范管理、通用接口管理、系统管理、实验室管理以及试验资源管理，试验项目规划包括工程项目管理、委托单管理、试验任务分配、资源分配以及项目状态跟踪，试验可视化包括综合管理看板、任务看板、统计报表、专业数据展示以及工程数据展示，试验过程管理包括试验数据采集、试验项目变更、动态创建试验任务、动态创建数据视图以及动态创建检验规则，试验数据管理包括数据编辑、数据清洗、数据查阅、数据导入、数据标签以及数据模型，数据处理与分析包括数据分析工具、数据绘图工具、数据挖掘、试验报告生成、过程图形储存以及算法库管理，试验数据中心包括试验数据、试验综合信息、试验资源数据、经验知识库以及工程数据库，通用接口包括人员接口、物料接口、设计数据接口、设备数据采集接口、试验软件接口、绘图软件接口以及算法接口，系统管理包括用户管理、角色管理、接口管理以及日志管理、系统管理包括用户管理、角色管理、接口管理以及日志管理、试验资源管理包括设备状态监控以及资源调度，试验室管理包括人员管理、部门管理、成果管理以及试验室管理。

本实施例通过提出一种岩石试验管理系统，所述系统包括：试验项目规划模块、试验过程管理模块、试验可视化模块以及数据处理分析模块；试验项目规划模块创建工程项目，保存基本信息；创建岩样试验委托单，选择工程名称，并输入委托信息；试验过程管理模块生成对应的试验任务；进行试验以及试验数据采集，得到试验数据；试验可视化模块检测试验任务进度，并将检测试验任务进度以及试验数据进行可视化展示；数据处理分析模块生成试验报告。本实施例通过岩石试验管理系统进行岩石试验对试验数据进行统一收集和整理，生成试验报告，解决了现有技术缺少先进适用的试验数据管理手段，导致对试验数据的收集、分析、维护和使用都非常复杂，数据的完整性、一致性、安全性和可用性也难以保障的技术问题，提升试验数据采集和处理效率，提高试验操作自动化、信息化水平以及试验数据利用率。

本发明实施例提供了一种岩石试验管理方法，参照图8，图8为本发明岩石试验管理方法第一实施例的流程示意图。

本实施例中，所述岩石试验管理方法应用于如上文所述的岩石试验管理系统，所述岩石试验管理方法包括以下步骤：

步骤S10：创建工程项目，保存所述工程项目的基本信息，其中，所述工程项目的基本信息包括工程名称、项目编号以及项目阶段。

需要说明的是，本实例中所述岩石试验管理方法的执行主体为岩石试验管理系统，岩石试验管理系统是基于J2EE开发的，采用模块化设计，支持跨平台运行。

可以理解的是，点击菜单栏的“工程信息维护”，在工程信息维护页签点击“新建工程”开始创建工程项目，在弹窗中，维护工程项目的基本信息，点击“保存”按钮完成工程创建，选中新建的工程，点击“开工”按钮，开始工程项目，其中，所述工程项目的基本信息包括工程名称、项目编号以及项目阶段，所述项目阶段包括初测、定测、补充定测以及施工补勘等，项目编号应具备唯一性。

值得说明的是，所述工程项目一般是建设工程项目的勘探项目，是岩石试验管理的承载对象。

步骤S20：创建岩样试验委托单，选择对应工程项目的工程名称，并输入委托信息，其中，所述委托单信息可以手动输入或者通过委托单明细表导入。

值得说明的是，所述委托信息包括委托单编号、委托批次、样品数量、试验标准、委托单位、样品类别、委托日期、样品起始编号以及样品终止编号以及试验项目信息，本实施例对此不作具体限制。

可以理解的是，所述委托单信息可以手动输入或者通过委托单明细表导入，手动输入即工作人员自行录入或选择对应的委托信息，通过委托明细表即将外部委托单位提供的excel格式电子委托单明细表导入到系统中，检查确认后发布。

在具体实现中，点击菜单栏的“委托单管理”，打开委托单管理页签，点击“新建委托单”开始创建委托单，维护委托信息，点击“保存”按钮，若通过委托明细表导入委托信息，则点击“导入明细”按钮导入“委托单明细”表，并点击“发样”按钮进行发样，并在“岩样委托单管理”界面点击“收样”按钮进行收样。

步骤S30：根据所述岩样试验委托单生成对应的试验任务。

需要说明的是，对岩样试验委托单进行优先级排序，并按照顺序根据岩样试验委托单中的样品以及试验项目信息，自动拆分样品的各项试验任务，其中所述试验项目包括单轴抗压强度试验、点载荷试验、抗拉强度试验、密度试验、颗粒密度试验、吸水率试验、膨胀力试验、自由膨胀率试验、约束膨胀率试验、波速试验、热物理试验以及耐崩解试验等，本实施例对此不作具体限制，本实施例将以单轴抗压强度试验为例进行说明。

在具体实现中，根据岩样试验委托单中的样品以及试验项目信息，自动拆分样品的各项试验任务，例如，将单轴抗压强度试验进行拆分，生成尺寸采集试验任务以及压力采集试验任务。

步骤S40：根据所述试验任务进行试验以及试验数据采集，得到试验数据。

值得说明的是，所述根据所述试验任务进行试验以及试验数据采集，得到试验数据，例如，根据尺寸采集试验任务进行试验并进行尺寸数据采集，得到尺寸数据，根据压力采集试验任务进行试验并进行压力数据采集，得到压力数据，将尺寸数据与压力数据作为试验数据。

在具体实现中，点击菜单栏试验数据采集中的“单轴抗压强度试验”，在委托单选择界面选择“工程名称”、“委托单编号”、“委托批次”，点击查询按钮，快速查找到目标“委托单”，在“试验项目清单”中选择与本次试验对应的样品编号进行试验并采集数据，点击“尺寸记录”，在弹出的页面中进行数据记录。

可以理解的是，对于压力采集试验任务应在压力采集界面选择试件，点击操作，系统自动读取、分析传感器信息并记录。

步骤S50：检测试验任务进度，并将所述检测试验任务进度以及试验数据进行可视化展示。

需要说明的是，通过各类看板、报表等可视化界面，为试验管理、执行、数据分析人员提供试验进度统计、试验数据对比分析、试验任务状态等直观的管理要素信息。

值得说明的是，数据可视化是通过BI平台、3D建模等可视化工具集成，实现图表展示、可视化交互、管理驾驶舱、工程数据可视化等高阶应用。

可以理解的是，通过菜单栏“综合管理看板”可以查看试验任务进度以及试验数据。

在具体试验中，所述将试验数据进行可视化展示，例如通过对样品数据建模，实现对工程取样点及取样深度与抗压强度关系的分布图，该模型以取样点为横坐标、以取样深度为纵坐标，运用不同颜色展示不同的抗压强度范围。

步骤S60：当所述试验任务进度显示完成时，生成试验报告。

需要说明的是，所述试验报告是指按照相关标准规范，输出委托单所有样品的试验结果信息以及试验数据，通过数据库共享技术，对试验数据自动汇总和计算，快速、准确生成试验报告。

可以理解的是，选择已完工的委托单，点击试验报告，点击导出按钮，可以导出试验报告。

进一步地，所述步骤S30，包括：对所述岩样试验委托单进行优先级排序，其中，所岩样试验委托单包括岩样清单、岩样信息以及试验项目信息；根据所述岩样清单与所述试验项目信息，生成试验任务；根据试验任务选择默认试验设备。

需要说明的是，将岩样试验委托单按照工程项目优先级进行人为调度，具体即通过拖拽、置顶等功能将所述岩样试验委托单表进行排序，使得优先级高的委托单排在前列，便于按照顺序开展试验，这样可以保证时间要求高的委托单的样品优先开展试验。

可以理解的是，在试验设备管理界面可以对试验设备进行维护，支持指定设备的默认试验项目，指定了默认试验项目的设备，在进行该试验任务时，默认设备自动带出。

进一步地，为了提高试验记录效率，所述步骤S40，包括：根据所述岩样试验委托单获取标识二维码的待试验岩样，其中，所述二维码中含有待试验岩样的编号信息；从所述标识二维码的待试验岩样中取目标尺寸进行试件制备，得到目标尺寸的试件；

根据所述试验任务通过默认设备对所述目标尺寸的试件进行试验，其中，所述目标尺寸为默认设备要求的试件尺寸；通过扫码枪扫描所述二维码，获取所述目标尺寸的试件对应的待试验岩样的编号信息；通过数据采集接口直接读取并记录所述编号信息对应的试验数据；对所述试验数据进行筛选，将筛选后的试验数据进行入库保存。

需要说明的是，委托单位根据岩样试验委托单售后，得到标识二维码的待试验岩样，二维码中含有待试验岩样的编号信息。

值得说明的是，根据试验任务默认的试验设备要求的试件尺寸对待试验岩样进行试件制备，得到目标尺寸的试件。

可以理解的是，在试件过程中通过扫码枪扫描试件对应待检测岩样的二维码，得到目标尺寸的试件对应的待试验岩样的编号信息，并进行试验数据读取以及记录，并将试验数据存储至试验数据中心的数据库中。

值得说明的是，通过扫码枪直接扫描二维码定位到对应的岩样数据行，大幅提高试验记录效率。

进一步地，所述根据所述岩样试验委托单，获取标识二维码的待试验岩样，包括：从述岩样试验委托单中获得待试验岩样的样本编号信息；将待试验岩样的样本编号信息转换为二维码并进行打印，其中所述二维码与待试验岩样一一对应；将打印出的二维码标识在待试验岩样上，得到标识二维码的待试验岩样。

需要说明的是，在岩石试验管理系统中根据委托单样本编号打印出二维码，二维码与样本一一对应，是唯一身份标识。

可以理解的是，将二维码标识在岩石样本上，有些岩样形状不规则，或是水分多，不宜粘贴，可以通过制造容器并将二维码标识在容器上，或者制作挂牌从而实现标识。

值得说明的是，通过二维码的应用，岩石试验的样本识别准确率提升了20％，效率大幅提升50％，缩短了岩石试验的总体周期达25％，大大提高了客户的满意度。

进一步地，所述岩石试验管理方法，还包括：获取试验数据中心所有岩石的岩石数据，其中所述岩石数据包括岩层描述数据、毛细压力及相对渗透率数据、孔隙几何分布数据、岩石测量数据以及岩芯照片；对所述所有岩石的岩石数据进行数字化，将每个岩石的岩石数据转换为预设数量的变量；根据所述所有岩石的岩石数据进行集合；为每一块岩石建立预设维数的向量，并投射到预设维数的向量空间内；在所述预设维数的向量空间内进行分类，得到岩石分类结果；对岩石分类结果通过PCA技术进行降维，得到目标分类结果。

需要说明的，通过岩石试验管理系统还可以实现通过对岩石压力试验数据的挖掘和分析，运用算法计算和比较，实现岩石自动分类，包括获取试验数据中心所有岩石的岩石数据，岩石数据包括岩层描述数据、毛细压力及相对渗透率数据、孔隙几何分布数据、岩石测量数据以及岩芯照片等，本实施例对此不作具体限制。

可以理解的是，数字化是将信息转换为数字(即计算机可读)格式的过程，是指将任何连续变化的输入如图画的线条转化为一串分离的单元，在计算机中用0和1表示，通常用模数转换器执行这个转换。

在具体实现中，将每个岩石的岩石数据由128个变量描述：x＝(x1，x2，…，x128)；集合全部数据并为每一块岩石建立一个高维向量，投射到128维高维空间内，在高维向量空间内分类；分类后用PCA降维，反算控制向量，最终得到岩石的分类结果，如图9所示，图9为本发明岩石试验管理方法一实施例的岩石分类示意图。

本实施例通过提出一种岩石试验管理方法，所述方法包括：创建工程项目，保存所述工程项目的基本信息，其中，所述工程项目的基本信息包括工程名称、项目编号以及项目阶段；创建岩样试验委托单，选择对应工程项目的工程名称，并输入委托信息，其中，所述委托单信息可以手动输入或者通过委托单明细表导入；根据所述岩样试验委托单生成对应的试验任务；根据所述试验任务进行试验以及试验数据采集，得到试验数据；检测试验任务进度，并将所述检测试验任务进度以及试验数据进行可视化展示；当所述试验任务进度显示完成时，生成试验报告。本实施例通过进行岩石试验对试验数据进行统一收集和整理，生成试验报告，解决了现有技术缺少先进适用的试验数据管理手段，导致对试验数据的收集、分析、维护和使用都非常复杂，数据的完整性、一致性、安全性和可用性也难以保障的技术问题，提升试验数据采集和处理效率，提高试验操作自动化、信息化水平以及试验数据利用率。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的岩石试验管理系统，此处不再赘述。

此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种岩石试验管理系统，其特征在于，所述系统包括：试验项目规划模块、试验过程管理模块、试验可视化模块以及数据处理分析模块；

所述试验项目规划模块，用于创建工程项目，保存所述工程项目的基本信息，其中，所述工程项目的基本信息包括工程名称、项目编号以及项目阶段；

所述试验项目规划模块，还用于创建岩样试验委托单，选择对应工程项目的工程名称，并输入委托信息，其中，所述委托单信息可以手动输入或者通过委托单明细表导入；

所述试验过程管理模块，用于根据所述岩样试验委托单生成对应的试验任务；

所述试验过程管理模块，还用于根据所述试验任务进行试验以及试验数据采集，得到试验数据；

所述试验可视化模块，用于检测试验任务进度，并将所述检测试验任务进度以及试验数据进行可视化展示；

所述数据处理分析模块，用于当所述试验任务进度显示完成时，生成试验报告。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述试验项目规划模块，还用于对所述试验任务进行分配，并根据所述试验任务分配进行资源配置；

所述试验项目规划模块，还用于根据所述工程项目的基本信息进行试验项目状态跟踪。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述试验过程管理模块，还用于当所述工程项目的基本信息存在错误时，对所述工程项目的基本信息进行变更；

所述试验过程管理模块，还用于创建数据视图，通过所述数据视图在进行试验时随时查看试验数据；

所述试验过程管理模块，还用于创建检验规则，根据所述检验规则对所述试验数据进行检验。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述试验可视化模块，还用于通过综合管理看板、任务看板以及统计报表对专业数据以及工程数据进行可视化展示。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理分析模块，还用于通过数据分析工具对试验数据进行分析；

所述数据处理分析模块，还用于通过数据绘图工具绘制试验过程图形，并储存所述试验过程图形；

所述数据处理分析模块，还用于对试验数据进行挖掘，从所述试验数据中抽取潜在的有用信息；

所述数据处理分析模块，还用于通过算法库集成第三方算法以及已录入的算法。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述岩石试验管理系统还包括试验数据管理模块；

所述试验数据管理模块，用于对所试验数据进行编辑，修改试验数据；

所述试验数据管理模块，还用于对所试验数据进行筛选，并对筛选后的试验数据进行清洗，去除无效数据；

所述试验数据管理模块，还用于为所述试验数据添加标签，并通过数据标签进行数据查阅；

所述试验数据管理模块，还用于进行数据导入，并通过数据模型对导入的数据进行格式转换。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述岩石试验管理系统还包括试验数据中心；

所述试验数据中心，用于对通过共享数据库对试验数据、试验综合信息、试验资源数据、经验知识库、工程数据库进行综合管理。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述岩石试验管理系统还包括试验流程管理模块；

所述试验流程管理模块，用于进行试验流程设计、试验流程配置以及试验任务代办。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述岩石试验管理系统还包括标准规范管理模块；

所述标准规范管理模块，用于根据国家标准、行业标准、质量体系文件以及规范文件对试验数据标准规范进行维护。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述岩石试验管理系统还包括通用接口模块；

所述通用接口模块，用于通过通用接口与其它应用系统或硬件的集成，进行信息交互，其中，所述通用接口包括人员接口、物料接口、设计数据接口、设备数据采集接口、试验软件接口、绘图软件接口以及算法接口。

11.一种岩石试验管理方法，其特征在于，所述岩石试验管理方法应用于如权利要求1至10中任一项所述的岩石试验管理系统，所述方法包括：

创建工程项目，保存所述工程项目的基本信息，其中，所述工程项目的基本信息包括工程名称、项目编号以及项目阶段；

创建岩样试验委托单，选择对应工程项目的工程名称，并输入委托信息，其中，所述委托单信息可以手动输入或者通过委托单明细表导入；

根据所述岩样试验委托单生成对应的试验任务；

根据所述试验任务进行试验以及试验数据采集，得到试验数据；

检测试验任务进度，并将所述检测试验任务进度以及试验数据进行可视化展示；

当所述试验任务进度显示完成时，生成试验报告。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述岩样试验委托单生成对应的试验任务，包括：

对所述岩样试验委托单进行优先级排序，其中，所岩样试验委托单包括岩样清单、岩样信息以及试验项目信息；

根据所述岩样清单与所述试验项目信息，生成试验任务；

根据试验任务选择默认试验设备。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述试验任务进行试验以及试验数据采集，得到试验数据，包括：

根据所述岩样试验委托单获取标识二维码的待试验岩样，其中，所述二维码中含有待试验岩样的编号信息；

从所述标识二维码的待试验岩样中取目标尺寸进行试件制备，得到目标尺寸的试件；

根据所述试验任务通过默认设备对所述目标尺寸的试件进行试验，其中，所述目标尺寸为默认设备要求的试件尺寸；

通过扫码枪扫描所述二维码，获取所述目标尺寸的试件对应的待试验岩样的编号信息；

通过数据采集接口直接读取并记录所述编号信息对应的试验数据；

对所述试验数据进行筛选，将筛选后的试验数据进行入库保存。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述岩样试验委托单获取标识二维码的待试验岩样，包括：

从述岩样试验委托单中获得待试验岩样的样本编号信息；

将待试验岩样的样本编号信息转换为二维码并进行打印，其中，所述二维码与待试验岩样一一对应；

将打印出的二维码标识在待试验岩样上，得到标识二维码的待试验岩样。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取试验数据中心所有岩石的岩石数据，其中所述岩石数据包括岩层描述数据、毛细压力及相对渗透率数据、孔隙几何分布数据、岩石测量数据以及岩芯照片；

对所述所有岩石的岩石数据进行数字化，将每个岩石的岩石数据转换为预设数量的变量；

根据所述所有岩石的岩石数据进行集合；

为每一块岩石建立预设维数的向量，并投射到预设维数的向量空间内；

在所述预设维数的向量空间内进行分类，得到岩石分类结果；

对岩石分类结果通过PCA技术进行降维，得到目标分类结果。