基于區(qū)塊鏈思維的GIMS勘察管家

GIMS勘察管家（Geotechnical Investigation Management System巖土工程勘察管理系統(tǒng)）是運用區(qū)塊鏈思維將某一項工程勘察的全過程數(shù)據(jù)集中于一個平臺之上，以“即時性、可視化、全過程數(shù)據(jù)共享”為目標，即時錄入、即時共享數(shù)據(jù)，使勘察的全過程公開化、透明化，以期提高工作效率、監(jiān)控勘察質(zhì)量，提升行業(yè)價值，為行業(yè)轉(zhuǎn)型提供一個新的思路。

1.GIMS勘察管家的研發(fā)背景

巖土工程勘察成果是工程設計的基礎性資料，其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響整個工程的安全、進度和造價。目前，勘察工作質(zhì)量普遍不高，其主要表現(xiàn)在以下二個方面：一是地質(zhì)條件未被查明；二是巖土工程治理方案不是最佳。為什么會出現(xiàn)這樣的問題？主要原因在于：一是勘察過程缺少有效地監(jiān)控?？辈烊藛T大部分工作時間身處野外，流動性較大，監(jiān)控有難度，同時由于勘察屬完全競爭性行業(yè)，為了節(jié)約成本，免不了會“偷工減料”。如果在關鍵地方省略勘探，必然會對后期建設工作造成一定的影響；二是勘察數(shù)據(jù)不能即時共享。在目前業(yè)態(tài)下，勘察單位承接業(yè)務后，一般是按照本單位的流程開展工作（圖1），假如前期工作是真實可靠的，勘察后的結論或建議也不能保證符合業(yè)主方和設計方的意愿，因為勘察工作的成果沒有“標準答案”或者“唯一解”，只有“最優(yōu)解”或者“次優(yōu)解”，要達到“最優(yōu)解”或者“次優(yōu)解”，必須建立一個共享、共商機制，才能取得信任和共識，從而保證后期建設工作的順利進行；三是勘察數(shù)據(jù)缺少溯源機制。對勘察工作質(zhì)量進行評估，應當圍繞各個節(jié)點質(zhì)量的控制情況、一個項目是否會因勘察質(zhì)量行為造成工程事故等方面展開，如果過程數(shù)據(jù)溯源問題得不到解決，質(zhì)量責任也將無法認定，更談不上達到監(jiān)管質(zhì)量的目的。

為了規(guī)范勘察單位質(zhì)量行為、落實勘察質(zhì)量責任、確?？辈熨|(zhì)量，住建部多次發(fā)布相關管理規(guī)定，先后引入了年度質(zhì)量大檢查制度、監(jiān)理旁站制度、施工圖審查上傳原始數(shù)據(jù)制度等，但是實際效果并不理想，而且還增加了各種成本。

在上述背景下，GIMS勘察管家基于區(qū)塊鏈思維，將參與勘察的工程測量、地質(zhì)鉆探、測試、試驗等各專業(yè)的數(shù)據(jù)及時上傳，并將這些數(shù)據(jù)集中于一個平臺上，形成一個完整的“區(qū)塊鏈”（圖2）。GIMS勘察管家可實現(xiàn)前期準備、現(xiàn)場工作、試驗工作、內(nèi)業(yè)工作和后期服務等數(shù)據(jù)即時查得、即時分析和判斷。勘察、設計、業(yè)主等項目的參與者，可以通過該平臺真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、共商，有利于對勘察結果達成共識和信任，解決上述飽受詬病的問題。此外，政府監(jiān)管方也可以進入平臺，查看相關數(shù)據(jù)，以更好地做好對勘察質(zhì)量的監(jiān)管（圖3）。

圖1 勘察單位工作流程基本架構

圖2 GIMS功能架構

圖3 GIMS基本架構

圖4 GIMS勘察管家“正在進行中”頁面示意圖

圖5 GIMS勘察管家“即時生成”功能示意圖

2.GIMS勘察管家的技術基礎及功能架構

GIMS勘察管家是一款專門為巖土工程勘察量身打造的軟件系統(tǒng)，分為九大主版塊和五個附屬功能版塊。它利用中國電信通訊系統(tǒng)5G技術，傳輸數(shù)字、文字、表格、圖片、視頻等，集勘察全過程數(shù)據(jù)于一體，全過程數(shù)據(jù)公開、透明、結構化，可針對某工程的勘察全過程，建立勘察方、業(yè)主方和設計方的在線溝通平臺。勘察方、業(yè)主方和設計方通過后臺分配賬號及密碼，使用安卓系統(tǒng)手機登錄APP，進入“正在進行中”模塊（圖4），便可以對項目的實時情況進行監(jiān)控，隨時查看現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)（尤其是鉆探數(shù)據(jù)）。鉆探結果可以即時生成柱狀圖、2D剖面圖和3D立體圖（圖5）。

3.GIMS勘察管家的應用價值

GIMS勘察管家的實際應用價值，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一是打破數(shù)據(jù)枷鎖，建立數(shù)據(jù)間的信任與合作機制?？辈爝^程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，在目前的業(yè)態(tài)下，數(shù)據(jù)多被勘察方一家掌控，同時由于監(jiān)控力度不夠，勘察方難免會提供低質(zhì)量數(shù)據(jù)。GIMS勘察管家可以讓數(shù)據(jù)的購買者（業(yè)主方）、使用方（設計方）、生產(chǎn)方（勘察方）共同來收集數(shù)據(jù)，使GIMS勘察管家系統(tǒng)內(nèi)的所有成員相互信任，達成共識、共享數(shù)據(jù)，形成 “信任機制”，打破數(shù)據(jù)孤島。

二是保證數(shù)據(jù)的正確性。GIMS勘察管家上的數(shù)據(jù)具可追溯性。不同崗位人員的每一步記錄都會留存于各自板塊上，使得數(shù)據(jù)質(zhì)量更加有保障，確保了數(shù)據(jù)分析的正確性。

三是保證數(shù)據(jù)的可追溯性。在GIMS勘察管家，其存檔的歷史數(shù)據(jù)是不可篡改的，它是以時間戳的方式進行記錄，當有新的數(shù)據(jù)時，只需增加但不可刪除，保證了數(shù)據(jù)的真實性。

使用GIMS勘察管家可以取得以下幾個方面的成效：

一是對政府監(jiān)管提供了新的手段。對于正在進行中的工程，可以通過GIMS勘察管家的“現(xiàn)場監(jiān)控”進行監(jiān)管，也通過“地理位置”到現(xiàn)場隨機抽查，還可以查看“客戶滿意度調(diào)查”，掌握勘察單位的“市場信譽”情況，以客觀地了解和評價勘察單位的工作質(zhì)量及服務水平。

二是對勘察全過程進行了記錄?？辈爝^程一般持續(xù)時間較長，從合同邀約、簽訂合同、工作過程到后期服務，一般短則1年，長則2至3年，需要對每一個過程做好記錄，GIMS勘察管家具備對每一個過程記錄的功能。

三是能夠更好地規(guī)范勘察單位質(zhì)量行為。GIMS勘察管家上所有的專業(yè)名詞、技術及質(zhì)量管理規(guī)范，都是以目前國家標準為依據(jù)，也符合ISO90001質(zhì)量管理體系要求，能夠切實規(guī)范勘察單位質(zhì)量行為，確?？辈旃ぷ髻|(zhì)量。

四是能夠喚起勘察從業(yè)者的責任意識。GIMS勘察管家上的所有工作節(jié)點上的記錄按時間順序錄入、不可更改，并要求簽署錄入者姓名，對數(shù)據(jù)的真實性、正確性負責。

五是能夠大大提升工作效率、節(jié)約成本。GIMS勘察管家中的“即時分析”模塊，可將某一個鉆孔、兩個鉆孔、數(shù)個鉆孔的數(shù)據(jù)即時生成2D剖面圖和3D立體圖，并進行進一步的分析。GIMS勘察管家確保只做必要的勘探工作，不做無用的勘探工作。

六是能夠給從業(yè)者提供隨時隨地的專業(yè)支持和服務。在GIMS勘察管家的“附屬功能”板塊，使用者進入“首頁”后，可進入“常用查詢”“規(guī)程規(guī)范”“歷史工程”“個人中心”。如 “常用查詢”可以提供地質(zhì)年代劃分、地質(zhì)年代的名稱由來與含義、三大類巖石190巖石鑒定圖冊，各種礦物成因及產(chǎn)狀分析匯總、201種巖石的巖性描述、各種擋土結構設計解讀，坡比對照表，常見不良地基土及其特點等知識的查詢。

4.使用GIMS勘察管家應注意的問題

使用GIMS勘察管家，筆者認為需要注意以下幾個方面的問題：

一是不可將GIMS勘察管家作為質(zhì)量管理的全部。從本質(zhì)上來講，GIMS勘察管家是一種技術手段，是一種質(zhì)量控制、提高效率的工具，這種工具的使用目標是為了規(guī)范勘察行為，提升勘察單位業(yè)績，不能代替公司管理所需要的規(guī)則、要求、程序等方面的制度建設和企業(yè)文化的建設。

二是避免GIMS勘察管家在組織內(nèi)未作好準備就使用。GIMS勘察管家雖然是按照《工程勘察企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)范》（GB/T50379-2006）編制的，但是還需要有相應的組織程序文件及相關作業(yè)文件與之配套。

三是 GIMS勘察管家不可用來代替專業(yè)分析。GIMS勘察管家中的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過綜合分析，才能得出可靠的信息，得出達成共識的結論及建議，這就需要勘察人員具備扎實的專業(yè)理論和實踐基本功。

四是GIMS勘察管家不能用來代替歸檔制度。勘察的技術文件和質(zhì)量記錄歸檔是巖土工程勘察企業(yè)質(zhì)量管理一項基本制度，勘察作業(yè)過程中應保留的記錄事項應有相應的紙質(zhì)文擋記錄。如果GIMS勘察管家的服務器遇到諸如光纖中斷、黑客攻擊事件等，都可能給使用者帶來不便或不必要的麻煩。

圖6 GIMS應用和發(fā)展前景

圖7 GIMS應用和發(fā)展前景

5.GIMS勘察管家的應用和發(fā)展前景

上世紀80年代，國門初開，老一輩勘察人學習并引進國際先進巖土工程合理模式，明確勘察行業(yè)發(fā)展方向和目標，于是鼓呼為巖土工程體制改革奔走相告，以促進勘察行業(yè)和設計行業(yè)的融合發(fā)展，為勘察行業(yè)更好地提供工程咨詢業(yè)務貢獻力量，但至今成效甚微。好在《國務院辦公廳關于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》（國發(fā)辦[2017]19號）、《關于推進全過程工程咨詢服務發(fā)展的指導意見》（發(fā)改投資規(guī)[2019]515號）等政策的發(fā)布，為勘察行業(yè)的體制改革指明了方向。筆者認為，勘察行業(yè)要想真正成為工程咨詢行業(yè)，改變勘察單位被認為是“鉆探勞務公司”的印象，就必須以專業(yè)的知識服務于工程節(jié)點上。

GIMS勘察管家作為一個全過程數(shù)據(jù)共享的平臺、一個專業(yè)知識相互理解、相互信任的平臺，將致力于為全過程工程咨詢發(fā)展提供服務與支持(圖6、圖7）。

未來，GIMS勘察管家將以打造全過程工程咨詢服務平臺為己任，整合勘察行業(yè)各類資源，促進勘察行業(yè)專業(yè)化分工協(xié)作，減少社會資源浪費（如減少鉆探工作的碳排放），以專業(yè)知識更好地為社會公眾服務。