福建省普通公路建设项目关键数据集中管控体系及信息化平台的构建与应用

■唐朝阳 郑瑞清 刘斌 叶仙寿

(1.福建省公路管理局，福州 350004；2.福州捷程信息技术有限公司，福州 350001)

1 引言

在当前福建省普通公路建设持续开展规范化、 标准化、精细化、信息化管理的新形势下，为加强工程建设监管， 福建省公路管理局基于省内施工标准化示范项目的应用与探索基础上， 以现代工程监管应用为主线进行项目关键数据集中管控的业务体系应用规划， 并融合互联网+、大数据、物联网等技术构建基于互联网+项目关键数据管控系统平台。系统后续可扩充模块应用，形成项目关键数据集中管控系统应用体系， 目前阶段建设应用的内容主要包括：试验室数据联网、拌合站数据联网、梁场张拉数据联网以及工程现场管控等信息数据的采集、传输、分析、利用，同时纳入无人机航拍施工监控、重点部位视频监控等应用，促进工程管理的可控、可管、可视，从而全面提升普通公路建设管理水平。

2 业务体系建设情况

为加强普通公路建设管理， 福建省公路管理局于2010 年制定了普通公路标准化实施纲要，并在推进中不断完善普通公路标准化框架体系。 2014 年在国省干线公路标准化示范项目试点应用关键数据集中管控， 提出了“五标准、五集中”的建设管理理念，明确了关键数据集中管控的应用要求，适时出台了标准化补助办法，从政策、经费、 行业引导等各方面促进全省普通公路标准化实施应用[1]。 结合全省工程现场实施应用情况，现阶段推广应用包括：试验数据、预应力张拉数据、混凝土拌合站数据、重要工点监控等(见图1)，并配套提出了项目关键数据集中管控的实施要求，以期实现工程数据管控目标。 为此，在福建省已全面推行普通公路标准化建设体系基础上，总结既往项目应用实践经验， 提出并构建了一套适用于全省普通公路建设项目的关键数据集中管控系统平台。

图1 数据管控内容

3 系统总体应用框架

3.1 系统设计原则

系统依据福建省普通公路建设管理相关办法与制度，并符合相应的行业标准和规范。系统设计原则重点考虑先进性、可靠性、实用性和经济性。 系统能满足当前业务需求及将来的升级扩展需求， 建设成果可应用到福建省普通公路建设中， 解决公路建设管理标准化持续深化提升问题。

3.2 业务应用分析

系统从功能维度上看，可分为业务层、支持层和战略层。业务层的信息系统应用主要处理各层面的核心业务；支持层的信息系统应用主要处理综合监管业务； 战略层的信息系统应用主要为行业管理单位的决策提供数据支持等。

系统从组织维度上看，可分为省公路管理局、地方交通主管部门、项目业主单位、监理单位、承包人等不同用户应用层。 下端应用层系统主要强调业务数据采集和数据应用管理功能， 上端用户系统主要强调信息共享和数据监管应用功能。 当前系统可满足全省多项目的建设监管需要，业务范围涵盖项目建设主要数据监管应用，适用于承包人、监理、业主、主管部门等各项目干系人应用。

3.3 业务数据流

系统实现前端数据采集后解析入库， 平台功能主要包括： 工地试验室数据管理、 水泥混凝土拌合站数据监测、预应力智能张拉压浆监测、沥青拌合站数据监测等，可基于该系统平台实现与各前端业务数据采集系统的联网对接， 利用数据处理与应用技术， 将数据整合到平台中， 并基于数据进行分析应用， 系统的业务数据流见图2。 各前端数据采集将根据联网平台及提供的接口标准，对所属设备进行联网调测后接入系统平台， 实现数据的网络化监管。

3.4 系统技术路线

系统基于Spring MVC 框架进行构建， 数据库采用Mysql，中间件采用Tomcat，基于B/S 应用模式，消息推送是将B/S、微信二次开发应用相结合实现。 在管理应用层上，采用B/S 系统来收集传送数据，充分利用B/S 系统的无处不在性，方便应用层的交互，信息的及时快速传递。

该系统采用集中部署模式， 同时可开放给各级管理人员使用，方便对所接入项目进行动态管控。

4 系统应用功能建设

图2 业务数据流示意

系统的功能构建以数据管控为主，主要包括：试验室联网、拌合站联网、梁场生产联网以及工程现场管控，并结合无人机航拍施工监控、重点部位视频监测、工程现场管控等应用，后续可根据情况扩充建设内容，具备良好的系统扩容能力。

系统的主要应用功能建设模块如图3 所示。

4.1 基础应用平台

系统具有灵活的系统平台权限分配功能， 可以针对行业主管部门、建设单位、监理单位、施工单位的职责不同进行权限的分配，支持多项目管理，可根据管辖权限查看相应的项目数据。

4.2 试验数据管控应用

本模块是由各项目根据要求将压力机、万能机、抗压抗折机的数据及时采集，并同步传输至管理平台。应用传感技术、计算机软硬件技术、通信技术等手段，客观、实时地对指定试验设备试验项目的数据进行采集、 传输、存储、分析。 系统为用户提供远程监控的强有力工具，堵塞试验数据造假的漏洞,有效防止数据修改、截留、泄露各种试验数据的行为,保证数据的真实性，及时发现问题、及时纠正，变事后处理为事先预防和事中动态监控。

为实现上述要求， 系统针对联网接入前端的各项目相关配套设施建设规范要求如下：(1)联网接入设备：压力机、万能机、抗压抗折机；(2) 硬件要求：支持各主流设备控制生产厂家，试验室宜配备一体机电脑，宽带接入；(3)功能概要：前端对压力机、万能机设备进行数字化联网改造接入， 安装采集管理程序实时进行试验数据采集并同步传输至服务端， 服务端进行数据的解析展示与应用查询，并对不合格数据进行统计。

4.3 拌合站数据管控应用

图3 系统应用功能建设模块

通过对混凝土拌合站生产活动信息实时监控， 并把混凝土拌和站生产情况采集传输到云端数据库中， 并与配比值进行比对，如发现偏差超限，及时提醒相关人员，有效控制混凝土生产质量， 实现混凝土施工过程信息数据处理的智能化， 解决混凝土施工过程管理信息的真实性和反馈响应及时性问题， 达到对混凝土施工过程动态管理的目标，有效杜绝偷工减料，确保工程质量。

为实现上述目标， 系统针对联网接入的前端各项目相关配套设施建设规范要求如下：(1)联网接入设备：水泥拌合站；(2)硬件要求：支持各主流设备控制生产厂家，宽带接入；(3) 功能概要： 对拌合站生产的数据进行实时采集，并同步传输至服务端，服务端进行数据的解析展示与应用查询，并对超标数据进行信息预警。

系统结合“互联网+”技术应用,实现拌合站的智能监管,系统平台可进行数据存储、数据查询、数据分析、超标告警、信息送达，各级用户经授权可登录网页应用或直接基于智能手机微信应用进行监管， 具体的业务应用如下图4。

4.4 梁场管控应用

将桥梁预应力智能张拉压浆与远程监控技术相结合，形成桥梁预应力施工质量远程管理体系，可实现预应力施工质量管理“实时跟踪、动态验收、及时补救”，管理者利用系统能对桥梁预应力梁的施工过程质量进行监控，降低管理成本，大幅提高施工质量管理工作的质量和效率。

图4 拌合站联网监测应用示意图

为实现上述目标， 系统针对联网接入的前端各项目相关配套设施建设规范要求如下：(1)联网接入设备：智能张拉和压浆设备(应支持联网接口)；(2)硬件要求：前端应配置有带工作数据库的智能张拉和压浆控制设备及工作电脑，配置无线通信用于网络传输；(3)功能概要：对预应力施工生产的张拉和压浆的主要业务数据进行采集，并同步传输至服务端， 服务端进行数据的解析展示与应用查询，并对生产情况进行信息通知。

4.5 工程现场管理应用

针对工程管理实际， 适时开展工程现场施工动态的信息采集，将工程管理延伸至现场一线，将工程人员的管理纳入监管网络， 方便现场施工质量安全等动态信息的及时采集， 并传输至服务端， 实现建设数据的共享与利用，提高现代工程管理效率。

系统直接基于微信进行开发， 结合解决现场工程实体构件管理与隐蔽工程管理等功能， 并可根据项目实际情况进行扩展，实现工程质量的远程监管与及时化管理，提高质量管理效率。

4.6 视频监控管理应用

由于视频监控系统应用已具普遍性，一般在重要项目工地配置远程视频监控系统，由前端设备、图像传输、控制中心三部分组成。每个路段建设项目根据实际情况在重点工地配备安装视频。 考虑到经济实用性，隐蔽工程施工及重点部位施工可结合工程现场管理应用模块进行照片采集，将视频整合至管理平台，并实现手机随时查阅管理。

5 项目实践与应用成效

系统目前已在福建省普通公路建设项目中进行了推广应用， 如应用于宁德上汽园区公共基础设施PPP 项目、漳州南靖县道马山线公路改扩建工程等项目，实现了项目关键数据的采集、存储、传输、利用，实现了依托工程项目数据在平台上的集中展示与数据管控应用， 为应用项目创建品质工程奠定了良好的基础。

系统的应用成效主要体现在：(1) 业内创新开展公路建设标准的关键数据集中管控体系规划应用， 全面提升现代工程管理水平(工程管理理念提升、质量管控工艺提升、质量管理手段提升、项目管理效率提升、科技应用水平提升)；(2)建设互联网+工程监管典型应用，将通过互联网+、物联网、大数据应用和计算机软硬件开发技术、远程视频监控技术等多种技术应用，构建集成平台，融合创新应用平台，通过当前各种主流与先进技术集成应用，有效解决公路建设远程监管问题；(3) 基于数据采集、 实时传输、多点项目应用，其构建的一平台多项目分级应用业务模式，提高了工程监管效率，提升标准化建设水平，有利于品质工程创建，形成可供全省推广应用的系统成果，从而在管理上纵向提高了全省普通公路建设行业监管手段应用，横向促进了工程关键部位施工质量的管控提升。

6 后语

系统可根据需要不断扩展项目监管功能模块应用，可将现有系统平台作为项目管控平台的统一入口， 实现工程管理及各关键数据的集中展示， 可以根据项目管理的全过程监管要求，分阶段推进系统的升华应用，着重解决项目监管台账化、数据展示形象化、工程管理效率化、管理手段智能化的应用问题， 规范各参建单位数据联网与项目标准化管理工作，具有项目全过程动态监管功能，配套移动端应用全面推进现代工程管控。

同时，也可扩展构建面向公众的应用，侧重于工程建设公示信息的查询、工程质量安全问题的举报、工程质安现场巡查等场景应用， 并对我省公路建设的优秀成果进行展示与宣传。