水電工程試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

雪松

(1.國電大渡河雙江口工程建設(shè)管理分公司，四川 成都 610041;2.長江科學(xué)院 巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430010)

1 研究背景

目前，國內(nèi)水電工程試驗(yàn)檢測涉及的檢測項(xiàng)目及檢測參數(shù)眾多，試驗(yàn)檢測抽檢頻率較高，因此試驗(yàn)檢測的任務(wù)繁重。試驗(yàn)檢測過程中會產(chǎn)生大量的試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)的管理，目前主要依靠人工完成，或僅使用Excel表格進(jìn)行處理[1]。這樣的方式不僅增加了試驗(yàn)檢測人員的工作量，而且還會加大物力和財(cái)力的投入。

為了提高水電工程試驗(yàn)檢測工作效率和管理水平，國內(nèi)一些水電工程，如三峽水利樞紐工程、雙江口水電站樞紐工程等大型水電工程在建設(shè)過程中研發(fā)設(shè)計(jì)或引進(jìn)了相關(guān)的試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)。這些工程研發(fā)或引進(jìn)的試驗(yàn)檢測系統(tǒng)目前只具備原材料或混凝土等信息的錄入、瀏覽和查詢等基本功能，而不能實(shí)時(shí)錄入、瀏覽、檢索、分析試驗(yàn)檢測具體的數(shù)據(jù)結(jié)果，信息化管理系統(tǒng)實(shí)用性不強(qiáng)，且現(xiàn)代化程度并不高。本文設(shè)計(jì)了一套適用于水電工程的現(xiàn)代化程度更高的試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)基本要求

信息化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合ISO/IEC 17025等標(biāo)準(zhǔn)要求，并應(yīng)將樣品接收、樣品流轉(zhuǎn)、檢測過程、檢測能力范圍等管理要素設(shè)計(jì)到信息化管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對從樣品接收到報(bào)告導(dǎo)出等整個(gè)試驗(yàn)過程的自動化管理。信息化管理系統(tǒng)限制了整個(gè)試驗(yàn)檢測過程中一些人為的不規(guī)范或錯(cuò)誤做法，約束試驗(yàn)檢測人員規(guī)范、誠信地進(jìn)行試驗(yàn)檢測工作和執(zhí)行相關(guān)的管理程序[2]。管理系統(tǒng)須具有以下功能。

(1)表單的自動生成。試驗(yàn)檢測委托單、樣品流轉(zhuǎn)單、試驗(yàn)記錄表、檢測報(bào)告單、管理過程中的目錄及試驗(yàn)臺賬等應(yīng)能在試驗(yàn)檢測管理系統(tǒng)中自動生成。

(2)相關(guān)編號的自動生成。在試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)中，試驗(yàn)檢測委托編號、樣品編號、報(bào)告編號等應(yīng)按一定的編號規(guī)則自動生成，并且編號應(yīng)具有唯一性。

(3)數(shù)據(jù)的分區(qū)分類自動存儲。試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)應(yīng)按一定的識別規(guī)則，對錄入系統(tǒng)中的相關(guān)試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，并自動存儲至相關(guān)的分區(qū)及類別中。

(4)檢測能力和范圍的控制。信息化管理系統(tǒng)中應(yīng)對相關(guān)試驗(yàn)檢測單位資質(zhì)中規(guī)定的檢驗(yàn)檢測能力范圍進(jìn)行預(yù)設(shè)，防止相關(guān)單位開展超范圍和能力的檢測業(yè)務(wù)，并防止相關(guān)單位使用過期的儀器儀表和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

(5)搜索查詢及統(tǒng)計(jì)分析。信息化管理系統(tǒng)應(yīng)具有強(qiáng)大的搜索查詢功能，在輸入關(guān)鍵字時(shí)，應(yīng)能迅速調(diào)出所有與之相關(guān)的信息和試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)，在作進(jìn)一步篩選時(shí)，可以對相關(guān)類別的試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及分析，并自動生成相關(guān)的統(tǒng)計(jì)分析圖表。

圖1 試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

(6)試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)信息的共享。信息化管理系統(tǒng)要利用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，授權(quán)用戶只需輸入用戶名和密碼登陸系統(tǒng)，即可遠(yuǎn)程進(jìn)行試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)的搜索查詢及統(tǒng)計(jì)分析，相關(guān)人員可實(shí)時(shí)了解某個(gè)工程的實(shí)體質(zhì)量狀況。

(7)提醒及信息發(fā)布。設(shè)有提醒閾值，以便于有效維護(hù)檢測儀器儀表及控制樣品留樣。提供信息發(fā)布平臺用于信息交流。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

采用B/S(Browser/Server)結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，通過瀏覽器網(wǎng)頁就可直接進(jìn)入信息化管理系統(tǒng)[3]。信息化管理系統(tǒng)相關(guān)功能模塊至少可分為6個(gè)，包括資源管理模塊、檢測流程管理模塊、資料管理模塊、搜索查詢與統(tǒng)計(jì)分析模塊、Web訪問模塊及其他模塊。信息化管理系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.1 資源管理模塊

資源管理模塊包含資質(zhì)管理、標(biāo)準(zhǔn)管理、人員管理、儀器設(shè)備管理和權(quán)限管理共5個(gè)小模塊。每個(gè)小模塊的具體功能如下。

(1)資質(zhì)管理。檢測單位應(yīng)在試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)主管單位進(jìn)行備案，取得相關(guān)的權(quán)限，并派遣專職系統(tǒng)管理員將該檢測單位的資質(zhì)情況和檢測參數(shù)等信息錄入到系統(tǒng)中。在檢測單位上傳試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果時(shí)，可以自動識別檢測單位是否超資質(zhì)、超范圍進(jìn)行試驗(yàn)檢測，以防止相關(guān)單位開展超范圍和能力的檢測業(yè)務(wù)。

(2)標(biāo)準(zhǔn)管理。檢測單位系統(tǒng)管理員應(yīng)將檢測單位資質(zhì)范圍內(nèi)使用的所有規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)錄入到系統(tǒng)中，以防止試驗(yàn)檢測工作人員使用過期、不在范圍內(nèi)的規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。

(3)人員管理。便于相關(guān)單位進(jìn)行動態(tài)管理和監(jiān)督，檢測單位系統(tǒng)管理員應(yīng)將該檢測單位每個(gè)試驗(yàn)檢測工作人員的基本檔案信息、培訓(xùn)信息、工作經(jīng)歷、授權(quán)檢測參數(shù)信息等錄入到信息管理系統(tǒng)中，并將相關(guān)的學(xué)歷證書、職稱證書、資格證書等的掃描件上傳到信息管理系統(tǒng)中，且系統(tǒng)中的相關(guān)人員簡歷信息可以進(jìn)行查閱、導(dǎo)出和打印。人員管理模塊可以有效防止不具備資格的人員開展相關(guān)的試驗(yàn)檢測業(yè)務(wù)和參數(shù)，保證了試驗(yàn)檢測結(jié)果的合法性、有效性和準(zhǔn)確性。

(4)儀器設(shè)備管理。檢測單位系統(tǒng)管理員應(yīng)將該檢測單位相關(guān)的儀器設(shè)備信息、檢定和校準(zhǔn)信息等錄入到系統(tǒng)中，并將儀器設(shè)備的校準(zhǔn)及檢定證書掃描件上傳至系統(tǒng)中。信息包含儀器設(shè)備名稱、編號、型號、儀器設(shè)備的檢定及校驗(yàn)時(shí)間、檢定及校驗(yàn)的有效日期等，該模塊應(yīng)具備有效日期到期自動提醒功能，確保檢測單位使用的儀器設(shè)備都在檢定和校準(zhǔn)有效期內(nèi)，保證了試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果的有效性和準(zhǔn)確性，以利于檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行量值溯源。

(5)權(quán)限管理。對試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)的權(quán)限管理應(yīng)進(jìn)行設(shè)定。主管單位系統(tǒng)管理人員可對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，在得到相關(guān)負(fù)責(zé)人授權(quán)的情況下，可對相關(guān)檢測單位上傳的試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行修改；各檢測單位系統(tǒng)管理員可上傳相關(guān)試驗(yàn)檢測信息，并只能對該單位上傳的相關(guān)信息進(jìn)行維護(hù)和修改；訪客在得到相關(guān)授權(quán)后，可瀏覽相關(guān)的試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果，但無修改權(quán)限。

3.2 檢測流程管理模塊

試驗(yàn)檢測流程管理模塊設(shè)計(jì)應(yīng)遵循ISO/IEC 17025的標(biāo)準(zhǔn)要求，包含來樣管理、樣品流轉(zhuǎn)管理、檢測過程管理、檢測報(bào)告管理共4個(gè)小模塊。每個(gè)小模塊具體功能如下。

(1)來樣管理。檢測單位在接受原材料或其他檢測任務(wù)時(shí)，由系統(tǒng)管理員錄入委托單位信息、樣品信息和試驗(yàn)檢測項(xiàng)目等信息，系統(tǒng)對錄入的委托任務(wù)自動編號(包括委托編號和樣品編號)，實(shí)現(xiàn)盲樣管理，確認(rèn)錄入信息無誤后方可打印委托單，此委托單可作為委托單位與檢測單位為樣品檢測而簽訂的一個(gè)簡單協(xié)議。

(2)樣品流轉(zhuǎn)管理。檢測單位系統(tǒng)管理員應(yīng)嚴(yán)格按照樣品管理規(guī)定，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)樣登記、留樣查詢以及廢樣處理記錄。在系統(tǒng)生成委托單的同時(shí)，只要點(diǎn)擊樣品流轉(zhuǎn)管理即可自動生成任務(wù)單，任務(wù)單中樣品信息與委托單信息相同。任務(wù)單生成的同時(shí)，系統(tǒng)自動為該樣品分配檢測員和檢測儀器設(shè)備，如果該檢測員繁忙，系統(tǒng)可分配其他檢測員來完成該檢測任務(wù)。樣品檢測完成后，由檢測員將任務(wù)單交給系統(tǒng)管理員，并將留樣信息錄入到系統(tǒng)中，留樣到期后，系統(tǒng)自動提醒系統(tǒng)管理員，由系統(tǒng)管理員通知相關(guān)人員進(jìn)行樣品處置。

(3)檢測過程管理。樣品檢測過程由系統(tǒng)自動分配的檢測人員和儀器設(shè)備完成，整個(gè)試驗(yàn)檢測過程應(yīng)是受控的。試驗(yàn)檢測過程中產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)和最終的檢測成果數(shù)據(jù)由儀器設(shè)備自帶的無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳入系統(tǒng)中，系統(tǒng)自動對試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的可疑結(jié)果和緊急情況及時(shí)報(bào)警，由系統(tǒng)管理員通知相關(guān)檢測人員進(jìn)行處理。對需要工地現(xiàn)場完成的試驗(yàn)檢測任務(wù)，將來可由攜帶至現(xiàn)場的儀器設(shè)備與系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，將檢測結(jié)果實(shí)時(shí)錄入至系統(tǒng)中。錄入系統(tǒng)中的相關(guān)試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)可自動生成試驗(yàn)檢測原始記錄表，由系統(tǒng)管理員進(jìn)行打印，并由相關(guān)試驗(yàn)檢測人員進(jìn)行校核和簽字。受目前技術(shù)限制，大部分試驗(yàn)檢測儀器設(shè)備還不能實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的互聯(lián)互通，試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)仍然只能靠人工錄入系統(tǒng)中。因此，檢測過程管理模塊應(yīng)支持人工錄入試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)。

(4)檢測報(bào)告管理。試驗(yàn)檢測過程中產(chǎn)生的最終檢測成果數(shù)據(jù)由系統(tǒng)自動導(dǎo)入檢測報(bào)告管理模塊，相關(guān)試驗(yàn)檢測成果數(shù)據(jù)由系統(tǒng)自動進(jìn)行數(shù)值修約和小數(shù)位的保留。委托單位信息、樣品信息和試驗(yàn)檢測成果數(shù)據(jù)由樣品編號進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并導(dǎo)入報(bào)告模板，自動生成檢測報(bào)告，由系統(tǒng)管理員進(jìn)行打印，并由相關(guān)試驗(yàn)檢測人員進(jìn)行校核、簽字和蓋章。

3.3 資料管理模塊

資料管理模塊包含委托單導(dǎo)出、原始記錄導(dǎo)出、檢測報(bào)告導(dǎo)出、資料掃描件上傳共4個(gè)小模塊。每個(gè)小模塊的具體功能如下。

(1)委托單導(dǎo)出。由系統(tǒng)自動生成的委托單可生成Word版文檔導(dǎo)出，也可以直接進(jìn)行打印。

(2)原始記錄導(dǎo)出。由系統(tǒng)自動生成的原始記錄表可生成Word版文檔導(dǎo)出，也可以直接進(jìn)行打印。

(3)檢測報(bào)告導(dǎo)出。由系統(tǒng)自動生成的檢測報(bào)告可生成Word版文檔導(dǎo)出，也可以直接進(jìn)行打印。

(4)資料掃描件上傳。試驗(yàn)檢測委托單、原始記錄、檢測報(bào)告等的掃描件可直接上傳至系統(tǒng)中，以相關(guān)編號進(jìn)行命名，由系統(tǒng)自動進(jìn)行識別，并進(jìn)行分區(qū)分類存儲。

3.4 搜索查詢與統(tǒng)計(jì)分析模塊

(1)信息搜索查詢。試驗(yàn)檢測成果數(shù)據(jù)信息按委托單位、工程名稱、檢測項(xiàng)目等分類存儲于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫不同的分區(qū)中，用戶只需在該模塊中輸入委托單位名稱、檢測項(xiàng)目名稱進(jìn)行搜索，即可查詢到與之相關(guān)的所有試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)信息。另外查詢到的試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)信息可按一定條件進(jìn)行篩選，直到查到需要的所有同類試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)信息，可單條查閱，也可以臺賬的形式列表查閱。

(2)統(tǒng)計(jì)分析。對搜索到的同類試驗(yàn)檢測成果數(shù)據(jù)以臺賬形式進(jìn)行顯示，對臺賬中顯示的所有同類試驗(yàn)檢測成果數(shù)據(jù)可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。相關(guān)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)主要有：檢測組數(shù)、最大值、最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、強(qiáng)度保證率、合格率等。部分統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)可以生成折線圖、平滑曲線圖、柱狀圖、餅狀圖等，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可最終形成報(bào)告，并生成Word版文檔進(jìn)行導(dǎo)出，也可以直接進(jìn)行打印。

3.5 Web訪問模塊

采用Web方式，以瀏覽器為界面，用戶操作更簡單，無需培訓(xùn)，可直接使用[3]。Web訪問模塊包含管理人員訪問、內(nèi)部人員(含檢測單位人員)訪問和訪客訪問3個(gè)小模塊。主管單位系統(tǒng)管理人員訪問權(quán)限最大，可訪問系統(tǒng)中所有模塊；內(nèi)部人員訪問權(quán)限次之，除系統(tǒng)維護(hù)外，其他模塊均可訪問；訪客權(quán)限最小，僅可訪問搜索查詢模塊。

3.6 其他模塊

其他模塊包含消息管理和提醒2個(gè)小模塊。

(1)消息管理。主要是系統(tǒng)提醒消息和系統(tǒng)預(yù)警消息。對于不合格的檢測結(jié)果，系統(tǒng)還會第一時(shí)間以短信形式，將不合格檢測結(jié)果信息發(fā)送到相關(guān)監(jiān)管單位負(fù)責(zé)人手機(jī)上。

(2)提醒管理。主要是儀器設(shè)備檢定到期提醒、檢測單位超能力和超范圍開展檢測業(yè)務(wù)提醒等。

4 系統(tǒng)特點(diǎn)

4.1 試驗(yàn)檢測管理更加規(guī)范

該管理系統(tǒng)的最大特點(diǎn)就是使試驗(yàn)檢測管理更加規(guī)范。通過系統(tǒng)預(yù)設(shè)，不僅防止了檢測單位開展超范圍、超能力的檢測業(yè)務(wù)，而且可以限制不具備執(zhí)業(yè)資格的試驗(yàn)檢測人員進(jìn)行相關(guān)工作或限制試驗(yàn)檢測人員開展超范圍的檢測。另外，系統(tǒng)還可以禁止未檢定儀器設(shè)備或精度和量程不符合要求的設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)檢測，減小了數(shù)據(jù)結(jié)果誤差，提高了試驗(yàn)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

通過樣品編號的自動生成，可以有效防止虛假樣品、虛假報(bào)告等作假現(xiàn)象。通過系統(tǒng)的有效維護(hù)，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)管理，可以保證檢測單位使用的是最新的、有效的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

4.2 檢測過程易于監(jiān)管

通過試驗(yàn)檢測過程數(shù)據(jù)和最終檢測結(jié)果數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳，檢測過程公開化。通過統(tǒng)計(jì)分析相關(guān)試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)，便于相關(guān)監(jiān)管單位掌控工程施工過程中使用的原材料及施工現(xiàn)場的施工質(zhì)量。

4.3 工作效率提高

該系統(tǒng)根據(jù)錄入的樣品信息，自動分配具有執(zhí)業(yè)資格和檢測能力的試驗(yàn)檢測工作人員，自動分配適合的儀器設(shè)備。信息的自動化管理取代了傳統(tǒng)的人工管理模式，加快了樣品的流轉(zhuǎn)速度，使試驗(yàn)檢測流程更加簡潔。另外系統(tǒng)強(qiáng)大的搜索查詢和統(tǒng)計(jì)分析功能，使統(tǒng)計(jì)分析工作更加簡單便捷，從而提高了試驗(yàn)檢測工作效率。

4.4 信息互聯(lián)互通程度高

通過試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳，水電工程各參建施工單位可通過Web瀏覽器訪客接口，隨時(shí)登陸試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)查詢各自承建工程的質(zhì)量狀況，以便于發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)進(jìn)行處理。監(jiān)管單位可以通過登陸試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)隨時(shí)查詢水電工程各施工部位實(shí)時(shí)的質(zhì)量狀況，對于不合格的檢測結(jié)果，系統(tǒng)會第一時(shí)間以短信形式，將不合格檢測結(jié)果信息發(fā)送到相關(guān)監(jiān)管單位負(fù)責(zé)人手機(jī)上，以便于及時(shí)作出處理決定。

5 結(jié) 語

試驗(yàn)檢測信息化管理是未來水電工程試驗(yàn)檢測管理的必然趨勢，雖然目前試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用還處于起步階段，但是隨著科技和互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，試驗(yàn)檢測信息化管理系統(tǒng)技術(shù)將更加成熟，功能將更加完善。試驗(yàn)檢測信息化管理手段將可以避免水電行業(yè)試驗(yàn)檢測傳統(tǒng)管理模式的弊端，提高整體工作效率，試驗(yàn)檢測工作為此會更加科學(xué)化、規(guī)范化、透明化和現(xiàn)代化，可為水電工程建設(shè)質(zhì)量提供保障。