基于二维码技术的实验室管理系统研究

王海峰

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 211112）

随着交通建设项目逐步转入工程条件更为复杂的山岭和水域，工程质量安全风险增大，质量安全监管力量与建设规模不匹配的问题突出。由于信息、监控手段匮乏，监督部门和业主对施工中潜在的质量事故、安全事故缺乏有效的管理工具。本文针对目前工地试验室管理存在的一些问题和弊端，利用二维条形码技术规范工地试验室的运行和管理。

1 工地试验室管理存在的问题及解决办法

交通工程质量管理体系规定参建的施工单位及监理单位，必须在工地现场建立工地临时实验室，工地实验室是现场施工中工程质量管理工作的基础部门，也是质量控制和竣工验收的必要条件［1］；承担施工过程中现场的施工质量控制、施工自检或监理单位抽检等常规试验检测任务［2］。试验检测数据的质量，即数据的准确性、有效性和公正性直接影响工程建设中各工序的质量［3］。

目前，公路工程建设项目的工地实验室存在问题主要表现在检测过程不规范，不能做到严格的盲样管理，使试验检测数据失去指导施工、准确评判工程材料和工程实体质量的作用［4］。

基于二维码管理系统的试验室管理软件可使整个试验检测过程处于可追溯、可监管状态［5］。通过信息化管理手段使试验检测工作真正成为工程质量管控的关键环节。

2 二维条形码和管理系统架构

本系统中的二维码采用矩阵式二维码中最常用的QR（Quick-Response）编码方法，QR码与其他编码技术相比，具有识读速度快、数据密度大、占用空间小的优势。QR码上的3个角上有3个寻像图形，使用CCD识读设备来探测码的位置、大小、倾斜角度，并加以解码，从而实现360°高速识读［6］。如图1所示，同样的数据，QR码只有其他条形码的1/10大小。

系统架构采用B/S模式(浏览器/服务器模式，即Browser/Server)，在这种结构下，软件应用的业务逻辑完全在应用服务器端实现，用户表现完全在Web服务器实现，客户端只需要以浏览器方式进行业务处理［7］。数据集中存放于数据库服务器，客户端不保存任何业务数据，也无需进行数据维护，确保了数据的安全性［8］。图2给出了B/S架构的运行原理。

图1 二维条形码

图2 Browser/Server体系结构运行原理

3 控制要点分析

3.1 接样阶段控制要点

试验室在接受委托时，由于委托方往往对样品检测所使用的试验规程及评定标准不够熟悉，在填写委托单时容易出错，导致使用的检测方法或评定标准错误，从而对委托样品的试验结果做出错误的判定。本次研究提出的解决方案是在试验室信息化管理系统软件中将每种样品涉及的参数，每个参数在不同行业内使用的试验规程、评定标准做预先的维护设定，接样人员在填写委托信息时，可以直接从下拉列表中点选。委托单完成后，试验检测机构的相应管理人员可以通过互联网直接在自己的电脑上审核该委托单，发现委托单信息错误时，及时通知接样人员及委托方，同时当试验规程、评定标准发生变更时，试验检测机构的后台维护人员能够及时在后台操作、更改。

3.2 盲样管理控制要点

交通运输部2005年第12号令颁布的《公路水运工程试验检测管理办法》中第34条明确规定：“检测机构应当建立样品管理制度，提倡盲样管理。”

盲样管理是一套比较繁琐的样品流转管理程序，其主要目的是一方面通过严格的流程管理确保具体检测人员在检测过程中接触不到关于样品的委托单位及委托人、样品产地等信息，使检测结果的利益相关方无法对检测人员施加影响；另一方面是为了最大限度地减少检测人员在检测过程中人为操作检测结果以照顾或剥夺相关方利益的可能性。

传统的盲样管理在各检测机构的质量管理手册及程序文件、作业指导书中均有明确规定，由于检测机构的管理均要遵循国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）联合发布的ISO/IEC17025《检测和校准实验室能力的通用要求》以及国家认监委颁布的《实验室资质认定评审准则》，所以各家的管理规定在细节上有所区别，但由于最终目的都是保证检测过程的独立性、追求检测结果的公正性，其核心的管理要求并无不同。

工地试验室由于人员相对较少、组织结构简单、检测场所相对狭小，要严格做到盲样管理困难很大。基于二维条形码技术的试验室管理系统能很好地实现工地试验室范围的盲样管理。具体措施如下：系统在接样人员完成委托单信息填写之后，通过互联网自动将任务单下达至各分室负责人，分室负责人再通过网络下达至具体任务接收人，在避免任务下达人和接收人直接接触的同时也避免了泄密的风险；同时填写完委托单后系统自动生成样品的二维码，接样人员将二维码标签粘贴到样品的合适位置，并在样品进入样品管理室后扫描一次二维码，在系统中点击确认，系统会标记样品已经入库；试验人员到样品室取样时，扫描一次粘贴在样品上的二维码，并在系统中点击确认，系统会自动标记样品已经出库。整个过程完成后，系统会自动生成样品出入库登记表，有权限的管理人员可随时在系统内核查。通过权限设定使得样品在整个流转过程中，试验检测人员无法了解到委托单位的任何信息。

人工控制的盲样管理是使用样品密码进行控制，但试验室的样品密码的编号规则有时会和委托单编号或委托时间有一定的关联，不能做到真正的盲样管理。而试验室管理系统软件使用的是二维码，且不同角色扫描时显示的信息有严格的设定，真正做到了盲样。同时由于样品进出库时要扫描二维码并由相应权限的试验人员在系统内确认，也基本上避免了样品被人为调换的风险。

3.3 检测阶段控制要点

接样人员在委托单填写完成后自动生成任务单，在同一时间下发到各试验分室，各试验分室负责人审核无误后，再根据本室人员的具体工作安排下发到具体试验检测人员。

对样品流转过程的控制从领样开始，检测人员接收的是经分室负责人核准和派发的任务单，任务单上有样品的二维码，打印出来后，带着有二维码的任务单到样品室，与样品上的二维码对应，登系统之后，用二维码扫描枪扫描样品上的二维码，核对无误后在系统中点击确认，表明样品已经出库。

样品进入试验室后，登录系统，扫描一次，表明样品已进入试验室，但处于未检状态；试验开始，登录系统扫描一次二维码，说明样品处于在检状态；试验结束，在录入试验结果后扫描一次二维码，说明样品处于已检状态；进入留样室，扫描一次二维码，说明样品处于留样状态。上述流程基本控制了样品在检测过程中被混淆和人为调换的风险，而且管理人员可以及时掌握样品的具体存放位置和检测状态，便于随时掌握检测工作进度及已完成的试验在各个环节耗用的具体时间。

由于样品在每个流转过程中都要由具体的试验检测人员登录系统、扫描一次，试验室管理人员通过电脑在系统内查看到检测过程每个环节的时间、场所、操作人员的信息，保证了样品的真实性，从而保证了试验数据的可靠性。本系统的优点是通过扫描二维码和实时登录系统点击确认的业务运转方式，在空间和时间上对每一个检测环节在系统中都进行了痕迹化管理，杜绝了出具假报告、恶意置换样品、试验检测不按照规定时间进行等一系列风险，保证了检测数据的真实性和可靠性。

目前，该课题的研究成果已在云南麻柳湾至昭通高速公路（麻昭高速公路）总监理工程师实验室进行试运行。麻柳湾至昭通高速公路是国家高速公路网G85重庆—昆明公路中的一段，是我国高速公路骨架的重要组成部分。课题成果主要应用在麻昭高速公路的四方石隧道和洒渔河大桥段，目前该工程范围内的室内材料试验已全部上线运行，实现了严格的盲样管理和样品流转全过程的痕迹化管理，达到了预期的管理效果。2015年通过交通运输部验收后将向全国公路工程的工地试验室进行推广。

4 结语

通过二维码试验室管理软件的开发和应用，基本实现了工程项目实验室的盲样管理，可以有效管控公路工程工地实验室的数据造假和检测过程不规范的现象。该软件对工地试验从接样到完成试验检测、出具检测结果的整个业务过程进行清晰地可追溯的管理，可为公路工程工地实验室信息化管理提供参考。

［1］ 陆红.浅谈公路工程工地试验室建设及管理［J］.黑龙江交通科技，2011（1）：121-122.

［2］ 江立生，姚建文，严凤祥，等.工地试验室存在的主要问题与对策［J］.交通标准化，2004（7）：36-39.

［3］ 蔺学贤.浅谈公路工程工地试验室的管理［J］.山西建筑，2008（27）：124-125.

［4］ 张生钦.交通建设工程工地试验室管理现状思考［J］.山西建筑，2007，33（5）：206-207.

［5］ 倪磊.二维码在实验室样品管理中的应用［J］.上海计量测试，2013（2）：65-66.

［6］ 冯汉禄，黄颖为，牛晓娇等，QR码纠错码原理及实现［J］.计算机应用，2011，31（S1）：40-41.

［7］张润杰，刘维民，刘鹏，等，基于B/S模式的网络版实验室管理系统［J］.首都师范大学学报：（自然科学版），2005，26（2）：16-18.

［8］张文涛，常红星.基于ASP.NET的B/S架构下的项目管理系统的网络安全模式设计［J］.计算机科学，2008，35（2）：101-103.