水电工程试验检测信息化管理系统设计

雪松

(1.国电大渡河双江口工程建设管理分公司，四川 成都 610041;2.长江科学院 岩土力学与工程重点实验室，湖北 武汉 430010)

1 研究背景

目前，国内水电工程试验检测涉及的检测项目及检测参数众多，试验检测抽检频率较高，因此试验检测的任务繁重。试验检测过程中会产生大量的试验检测数据。对这些数据的管理，目前主要依靠人工完成，或仅使用Excel表格进行处理[1]。这样的方式不仅增加了试验检测人员的工作量，而且还会加大物力和财力的投入。

为了提高水电工程试验检测工作效率和管理水平，国内一些水电工程，如三峡水利枢纽工程、双江口水电站枢纽工程等大型水电工程在建设过程中研发设计或引进了相关的试验检测信息化管理系统。这些工程研发或引进的试验检测系统目前只具备原材料或混凝土等信息的录入、浏览和查询等基本功能，而不能实时录入、浏览、检索、分析试验检测具体的数据结果，信息化管理系统实用性不强，且现代化程度并不高。本文设计了一套适用于水电工程的现代化程度更高的试验检测信息化管理系统。

2 系统基本要求

信息化管理系统的设计应符合ISO/IEC 17025等标准要求，并应将样品接收、样品流转、检测过程、检测能力范围等管理要素设计到信息化管理系统中，实现对从样品接收到报告导出等整个试验过程的自动化管理。信息化管理系统限制了整个试验检测过程中一些人为的不规范或错误做法，约束试验检测人员规范、诚信地进行试验检测工作和执行相关的管理程序[2]。管理系统须具有以下功能。

(1)表单的自动生成。试验检测委托单、样品流转单、试验记录表、检测报告单、管理过程中的目录及试验台账等应能在试验检测管理系统中自动生成。

(2)相关编号的自动生成。在试验检测信息化管理系统中，试验检测委托编号、样品编号、报告编号等应按一定的编号规则自动生成，并且编号应具有唯一性。

(3)数据的分区分类自动存储。试验检测信息化管理系统应按一定的识别规则，对录入系统中的相关试验检测数据进行识别，并自动存储至相关的分区及类别中。

(4)检测能力和范围的控制。信息化管理系统中应对相关试验检测单位资质中规定的检验检测能力范围进行预设，防止相关单位开展超范围和能力的检测业务，并防止相关单位使用过期的仪器仪表和规范标准。

(5)搜索查询及统计分析。信息化管理系统应具有强大的搜索查询功能，在输入关键字时，应能迅速调出所有与之相关的信息和试验检测数据，在作进一步筛选时，可以对相关类别的试验检测数据进行统计及分析，并自动生成相关的统计分析图表。

图1 试验检测信息化管理系统框架结构

(6)试验检测数据信息的共享。信息化管理系统要利用先进的互联网技术，授权用户只需输入用户名和密码登陆系统，即可远程进行试验检测数据的搜索查询及统计分析，相关人员可实时了解某个工程的实体质量状况。

(7)提醒及信息发布。设有提醒阈值，以便于有效维护检测仪器仪表及控制样品留样。提供信息发布平台用于信息交流。

3 系统功能设计

采用B/S(Browser/Server)结构即浏览器和服务器结构，通过浏览器网页就可直接进入信息化管理系统[3]。信息化管理系统相关功能模块至少可分为6个，包括资源管理模块、检测流程管理模块、资料管理模块、搜索查询与统计分析模块、Web访问模块及其他模块。信息化管理系统框架结构如图1所示。

3.1 资源管理模块

资源管理模块包含资质管理、标准管理、人员管理、仪器设备管理和权限管理共5个小模块。每个小模块的具体功能如下。

(1)资质管理。检测单位应在试验检测信息化管理系统主管单位进行备案，取得相关的权限，并派遣专职系统管理员将该检测单位的资质情况和检测参数等信息录入到系统中。在检测单位上传试验检测数据结果时，可以自动识别检测单位是否超资质、超范围进行试验检测，以防止相关单位开展超范围和能力的检测业务。

(2)标准管理。检测单位系统管理员应将检测单位资质范围内使用的所有规范、规程和标准录入到系统中，以防止试验检测工作人员使用过期、不在范围内的规范、规程和标准。

(3)人员管理。便于相关单位进行动态管理和监督，检测单位系统管理员应将该检测单位每个试验检测工作人员的基本档案信息、培训信息、工作经历、授权检测参数信息等录入到信息管理系统中，并将相关的学历证书、职称证书、资格证书等的扫描件上传到信息管理系统中，且系统中的相关人员简历信息可以进行查阅、导出和打印。人员管理模块可以有效防止不具备资格的人员开展相关的试验检测业务和参数，保证了试验检测结果的合法性、有效性和准确性。

(4)仪器设备管理。检测单位系统管理员应将该检测单位相关的仪器设备信息、检定和校准信息等录入到系统中，并将仪器设备的校准及检定证书扫描件上传至系统中。信息包含仪器设备名称、编号、型号、仪器设备的检定及校验时间、检定及校验的有效日期等，该模块应具备有效日期到期自动提醒功能，确保检测单位使用的仪器设备都在检定和校准有效期内，保证了试验检测数据结果的有效性和准确性，以利于检测数据进行量值溯源。

(5)权限管理。对试验检测信息化管理系统的权限管理应进行设定。主管单位系统管理人员可对整个系统进行维护，在得到相关负责人授权的情况下，可对相关检测单位上传的试验检测数据进行修改；各检测单位系统管理员可上传相关试验检测信息，并只能对该单位上传的相关信息进行维护和修改；访客在得到相关授权后，可浏览相关的试验检测数据结果，但无修改权限。

3.2 检测流程管理模块

试验检测流程管理模块设计应遵循ISO/IEC 17025的标准要求，包含来样管理、样品流转管理、检测过程管理、检测报告管理共4个小模块。每个小模块具体功能如下。

(1)来样管理。检测单位在接受原材料或其他检测任务时，由系统管理员录入委托单位信息、样品信息和试验检测项目等信息，系统对录入的委托任务自动编号(包括委托编号和样品编号)，实现盲样管理，确认录入信息无误后方可打印委托单，此委托单可作为委托单位与检测单位为样品检测而签订的一个简单协议。

(2)样品流转管理。检测单位系统管理员应严格按照样品管理规定，实现领样登记、留样查询以及废样处理记录。在系统生成委托单的同时，只要点击样品流转管理即可自动生成任务单，任务单中样品信息与委托单信息相同。任务单生成的同时，系统自动为该样品分配检测员和检测仪器设备，如果该检测员繁忙，系统可分配其他检测员来完成该检测任务。样品检测完成后，由检测员将任务单交给系统管理员，并将留样信息录入到系统中，留样到期后，系统自动提醒系统管理员，由系统管理员通知相关人员进行样品处置。

(3)检测过程管理。样品检测过程由系统自动分配的检测人员和仪器设备完成，整个试验检测过程应是受控的。试验检测过程中产生的中间数据和最终的检测成果数据由仪器设备自带的无线网络实时传入系统中，系统自动对试验检测数据进行分析，对试验过程中出现的可疑结果和紧急情况及时报警，由系统管理员通知相关检测人员进行处理。对需要工地现场完成的试验检测任务，将来可由携带至现场的仪器设备与系统进行实时通讯，将检测结果实时录入至系统中。录入系统中的相关试验检测数据可自动生成试验检测原始记录表，由系统管理员进行打印，并由相关试验检测人员进行校核和签字。受目前技术限制，大部分试验检测仪器设备还不能实现与系统的互联互通，试验检测数据仍然只能靠人工录入系统中。因此，检测过程管理模块应支持人工录入试验检测数据。

(4)检测报告管理。试验检测过程中产生的最终检测成果数据由系统自动导入检测报告管理模块，相关试验检测成果数据由系统自动进行数值修约和小数位的保留。委托单位信息、样品信息和试验检测成果数据由样品编号进行关联，并导入报告模板，自动生成检测报告，由系统管理员进行打印，并由相关试验检测人员进行校核、签字和盖章。

3.3 资料管理模块

资料管理模块包含委托单导出、原始记录导出、检测报告导出、资料扫描件上传共4个小模块。每个小模块的具体功能如下。

(1)委托单导出。由系统自动生成的委托单可生成Word版文档导出，也可以直接进行打印。

(2)原始记录导出。由系统自动生成的原始记录表可生成Word版文档导出，也可以直接进行打印。

(3)检测报告导出。由系统自动生成的检测报告可生成Word版文档导出，也可以直接进行打印。

(4)资料扫描件上传。试验检测委托单、原始记录、检测报告等的扫描件可直接上传至系统中，以相关编号进行命名，由系统自动进行识别，并进行分区分类存储。

3.4 搜索查询与统计分析模块

(1)信息搜索查询。试验检测成果数据信息按委托单位、工程名称、检测项目等分类存储于系统数据库不同的分区中，用户只需在该模块中输入委托单位名称、检测项目名称进行搜索，即可查询到与之相关的所有试验检测数据信息。另外查询到的试验检测数据信息可按一定条件进行筛选，直到查到需要的所有同类试验检测数据信息，可单条查阅，也可以台账的形式列表查阅。

(2)统计分析。对搜索到的同类试验检测成果数据以台账形式进行显示，对台账中显示的所有同类试验检测成果数据可进行统计分析。相关统计指标主要有：检测组数、最大值、最小值、平均值、标准差、强度保证率、合格率等。部分统计分析数据可以生成折线图、平滑曲线图、柱状图、饼状图等，统计分析结果可最终形成报告，并生成Word版文档进行导出，也可以直接进行打印。

3.5 Web访问模块

采用Web方式，以浏览器为界面，用户操作更简单，无需培训，可直接使用[3]。Web访问模块包含管理人员访问、内部人员(含检测单位人员)访问和访客访问3个小模块。主管单位系统管理人员访问权限最大，可访问系统中所有模块；内部人员访问权限次之，除系统维护外，其他模块均可访问；访客权限最小，仅可访问搜索查询模块。

3.6 其他模块

其他模块包含消息管理和提醒2个小模块。

(1)消息管理。主要是系统提醒消息和系统预警消息。对于不合格的检测结果，系统还会第一时间以短信形式，将不合格检测结果信息发送到相关监管单位负责人手机上。

(2)提醒管理。主要是仪器设备检定到期提醒、检测单位超能力和超范围开展检测业务提醒等。

4 系统特点

4.1 试验检测管理更加规范

该管理系统的最大特点就是使试验检测管理更加规范。通过系统预设，不仅防止了检测单位开展超范围、超能力的检测业务，而且可以限制不具备执业资格的试验检测人员进行相关工作或限制试验检测人员开展超范围的检测。另外，系统还可以禁止未检定仪器设备或精度和量程不符合要求的设备进行试验检测，减小了数据结果误差，提高了试验检测结果的准确性。

通过样品编号的自动生成，可以有效防止虚假样品、虚假报告等作假现象。通过系统的有效维护，加强标准管理，可以保证检测单位使用的是最新的、有效的标准和规范。

4.2 检测过程易于监管

通过试验检测过程数据和最终检测结果数据的实时上传，检测过程公开化。通过统计分析相关试验检测数据，便于相关监管单位掌控工程施工过程中使用的原材料及施工现场的施工质量。

4.3 工作效率提高

该系统根据录入的样品信息，自动分配具有执业资格和检测能力的试验检测工作人员，自动分配适合的仪器设备。信息的自动化管理取代了传统的人工管理模式，加快了样品的流转速度，使试验检测流程更加简洁。另外系统强大的搜索查询和统计分析功能，使统计分析工作更加简单便捷，从而提高了试验检测工作效率。

4.4 信息互联互通程度高

通过试验检测数据的实时上传，水电工程各参建施工单位可通过Web浏览器访客接口，随时登陆试验检测信息化管理系统查询各自承建工程的质量状况，以便于发现问题并及时进行处理。监管单位可以通过登陆试验检测信息化管理系统随时查询水电工程各施工部位实时的质量状况，对于不合格的检测结果，系统会第一时间以短信形式，将不合格检测结果信息发送到相关监管单位负责人手机上，以便于及时作出处理决定。

5 结 语

试验检测信息化管理是未来水电工程试验检测管理的必然趋势，虽然目前试验检测信息化管理系统的设计和应用还处于起步阶段，但是随着科技和互联网的高速发展，试验检测信息化管理系统技术将更加成熟，功能将更加完善。试验检测信息化管理手段将可以避免水电行业试验检测传统管理模式的弊端，提高整体工作效率，试验检测工作为此会更加科学化、规范化、透明化和现代化，可为水电工程建设质量提供保障。