试验检测动态管理系统在福建高速公路建设中的应用

■方炬洋

(福建省交通信息通信中心，福州 350001)

1 引言

随着我国对基础建设投入的加大，交通行业基础设施建设也日益兴旺，高等级公路的里程不断增加，工程建设技术难度越来越高，同时也对交通工程质量的控制和管理提出了新的要求。各级交通质量管理部门也在利用各种手段加强对交通工程质量的管理[1-2]，计算机信息管理作为一种现代管理手段参与了对交通工程质量的管理。作为公路建设中不可缺少的重要组成部分—工程试验检测是反映工程建设质量的最直观、最公正、最客观的数据，是评价工程建设质量的基础。由于交通行业中的质量管理涉及检验项目多，监管难、检验资料计算复杂，标准更新快等因素，现有的检验系统一般面临检验程序比较分散，版本更新慢、资料备份及检索分析难等问题。基于现状，为规范福建省试验检测市场的管理，高速公路管理系统提出了“质量安全及检测数据动态管理”的管理理念，从规范检测、节省资源、提高效率等方面，起到很好的效果。

2 试验检测管理的现状

交通行业中的试验检测涉及检验项目多，检验资料计算复杂，标准更新快等因素，现有的检验系统一般面临检验程序比较分散，总结起来具有散、难、短、慢、低几个特点。

散：由于试验检测项目多，资料计算复杂，系统设计时将各种检验材料进行分类，编制不同的检验模块和数据结构，模块、数据分散。

难：由于系统设计分散，各种检验项目数据结构差异较大，造成资料备份困难，对电子资料归档造成问题。版本的更新也造成了资料归档的困难。

短：系统生命周期短，新的标准颁布老标准的退出，造成系统的生命周期变短。

慢：我国已加入WTO，为与国外交通行业接轨，各种检验标准都在向国外相关标准靠拢，标准变化较大。现有的检验系统一般将标准写入代码内部，标准的变化带来的就将是系统程序和数据结构更新。由于管理系统开发队伍专业性低、针对性不强，造成系统更新速度较慢。

低：开发平台低。现有的数据管理系统一般基于单机版数据库开发，对网络和服务器的性能要求高。资料的不断增加，将对系统的稳定造成很大威胁。资料利用率低。由于系统设计散.很难对资料进行有效的统计分析。

3 试验检测动态管理系统建设

3.1 动态管理系统的基本功能

试验检测动态管理系统建立的根本依据是与交通检测现行的检测[3-5]及管理流程完全吻合，并且最大限度提高工作效率、提升公信力。具体体现在以下几方面：

试验数据直接采集到管理软件，数据不可更改及曲线保存保证原始检测结果的真实性，设置完整权限，实现分级管理，达到实验室内部统一管理的目的。

对于检测人员，试验过程全自动控制、检测编号由综合室样品登记后，直接下达到试验机、试验完成后，试验过程(曲线)及试验结果直接存入服务器，原始记录及报告自动生成，具相关报告及记录的格式与现行一致。

对于报告审核及签发人员，无需在一大堆的报告文件上签字。当试验人员试验处理完后，相应的需要审核及签发的报告电子文档就会自动提示给相应的技术负责人或管理者进行电子签名。且签字可以远程完成，打破了手动签字的地域限制，随时随地只要有网络的地方就可以完成报告的审核及签发。工地实验室联网改造网络构架。图1 给出某工地实验室联网改造网络构架图。

图1 工地实验室联网改造网络构架图

动态管理系统提供了丰富的查询及统计报表，管理者可以方便快捷的进行业务量统计、业务查询、业务分析、报告存档等工作。

3.2 硬件系统建设

试验检测动态管理系统硬件设施的建设主要是通过对现有手动加压试验设备的改造，去除现有的手动加压及泄压装置，增加恒加荷自动控制装置。改造后的试验机的加荷速度能按试验规范的设定要求进行自动控制，试验过程无须人工操作，避免人工因素的干扰，更提高试验公正性。试验的每种样品的加荷速度在系统中直接设定，程序自动选择，无须人工设定，提高试验准确性。

压力机系统采用高精度数字伺服阀，具有力闭环控制功能，能够实现等载荷速率加载或等应力速率加载，控制精度高，可靠性好，满足GB、ISO、ASTM 等标准对于砌墙砖、混凝土、岩石、集料等材料的抗压强度试验要求。压力试验机液压原理如图2 所示。

图2 压力试验机液压原理图(全自动)

万能机系统采用多通道的自适应PID 闭环控制算法，实现了整个过程(主要包括力，位移，变形等)的全自动控制，实现测量过程数据和试验结果(最大力、抗拉强度、屈服强度、非比例延伸强度、弹性模量、断后延伸率等参数)的自动计算和保存。

3.3 数据监管平台

监管平台功能主要包括单位管理、人员管理、检测信息管理(查询、统计、分析)、完整的权限管理，如工地试验室只能查看管理本单位的数据信息；监理公司、业主查看管理监督范围内的数据信息；省级管理部门可查看全部的数据信息。同时，权限还可分配到个人，灵活进行管理。数据监管平台框架流程如图3 所示。

图3 数据监管平台框架流程图

4 动态管理效果分析

通过对该动态管理系统的不断更新与完善，日益显露出其在质量管理中的优越性。图4 为动态管理系统在某工地试验室的应用实景图。该系统的应用为推动高速公路试验检测信息化建设起到了明显的作用，主要总结有以下几个方面。

(1)试验过程的科学化：该动态管理系统中，各项试验均按照设定的加荷速率、破坏判断等条件自动进行，不仅避免了试验人主观判断差异造成试验结果的失真，还避免了不同试验人员因操作习惯不同而造成的偶然差异，也使得平行试验、验证试验之间的重复性和再现性更趋科学合理。

(2)试验数据统计即时化：各试验室的试验结果被实时上传到了服务器中，各管理部门可安全权限要求及实际需要，不仅能够实时调阅试验结果，还能够即时对各项试验的进度、频率、合格率等结果进行数理统计。

(3)试验结果管理动态化：动态管理系统对各项试验结果进行即时分析，对于超出规定限值的结果将给予报警提醒，各级管理部门可根据试验结果的提醒决断下一步工作的开展，也有利于及时掌握工程质量控制情况及发展动向。

图4 试验室改造效果图

5 结语

公路工程试验检测工作是公路工程质量的重要组成部分，是质量控制的重要技术手段。随着公路工程建设管理的科学化，对试验检测管理的精细化也日益显的迫切和重要，试验检测动态化管理的应用而生。在深入分析当前高速公路建设中试验检测管理存在的不足，结合福建公路建设的实际情况，提出加强福建高速公路试验检测技术动态管理理念，并对动态管理系统的硬件系统建设、数据监管平台功能及该系统在我省高速公路建设中的应用效果进行归纳总结，指出该系统将对推动公路试验管理水平的发展、提高施工质量起到巨大的推动作用，具有广阔的推广价值和应用前景。

[1]福建省高速公路建设总指挥部.福建省高速公路施工标准化指南.北京：人民交通出版社,2010.

[2]福建省高速公路建设总指挥部.关于在建高速公路项目推广工地试验室数据管理系统的通知.2013.

[3]JTT828-2012，公路试验检测数据报告编制导则[S].

[4]JTG 801-2003，公路工程技术标准[S].

[5]JTG F801-2004，公路工程质量检验评定标准.第1 册：土建工程[S].