高速公路试验检测信息化管理系统设计与应用

王莹莹

(新疆维吾尔自治区交通运输工程质量监督局 乌鲁木齐市 830000)

高速公路工地实验室承担着高速公路建设过程中的质量检测工作，实地调查，发现高速公路工地实验室检测管理工作中人员管理、试验检测设备管理和数据管理与沟通方面存在很多问题，而通过建立高速公路试验检测信息化管理系统，可以有效解决这些问题。

结合某高速公路试验检测信息化管理系统的设计与应用，详细阐述了各功能模块的内容、功能和实现，并对样品信息管理、台账管理和试验检测管理等功能模块进行了测试，分析测试结果发现了一些问题，并给出了改进方向。高速公路试验检测信息化管理系统可以进一步规范试验数据的管理，做好仪器设备的维护保养，为工程质量提供强有力的保证。

1 高速公路试验检测中存在的问题

(1)试验人员流失严重，责任心不足

高速公路试验管理试验技术人员缺少实践经验、综合能力不足、对试验检测人员缺乏系统管理等问题，还存在人证不符，甚至无证上岗的情况。近年来，我国加大了高速公路建设和管理力度，对试验检测人员的需求量不断增加，现有通过试验检测人员考试的人数已远远不能满足施工现场的需要。尤其是经验丰富、综合能力强的试验检测人员极度缺乏。

通过对几个高速公路施工现场的实验室进行调查，大多数项目实验室试验检测人员不超过7个，且经常加班，工作负荷重，且流动性大，很多试验检测人员并不愿意长期从事试验检测工作。少数工地实验室存在严重的检测证书挂靠情况，人证不合一情况严重。另外，个别试验检测人员责任心不足，擅自篡改试验数据，严重影响工程质量。

通过建立信息化管理系统，可以采用指纹考勤的方式保证试验检测人员正常到岗。通过将试验检测人员的资格证书、毕业证和指纹等信息绑定到系统，可规范试验检测人员管理。对试验检测过程进行实时监控，记录试验时间和操作人员，并对试验数据进行自动运算，可杜绝人为计算错误，提高试验检测工作效率。

(2)试验检测人员知识陈旧，学习培训不足

很多高速公路工地实验室的一线试验检测人员存在所掌握的知识陈旧，没有及时学习新技术、新知识，学习培训力度不足。试验检测知识不能及时更新，直接影响试验检测人员的工作效率，应该与时俱进，组织培训学习新标准、新规范、新规程，不断更新试验检测新知识、新技术。

通过建立信息化管理系统，试验检测人员可以直接登录系统学习最新的试验规范。并可在系统内访问相关教学视频，学习最新的试验检测技术，不断提高试验检测人员的技术水平和工作能力。

(3)试验检测设备维修保养不足

很多工地实验室都是因为施工临时建立的，试验检测仪器设备经常需要在工地间搬迁，而在搬运过程中容易造成仪器精度下降甚至破坏。因此必须定期开展试验检测设备的维护保养工作，尤其是在搬迁后。造成试验检测设备维护保养不足的原因一方面是由于工地实验室工作任务重，另一方面是个别实验室处于经济利益，存在花钱购买校准标签的违规行为。另外，个别工地试验室没有按照规范要求建立实验设备使用台账和校准台账，没有按照校准周期对试验检测设备进行检定校准，造成试验设备超期使用。

通过在工地试验室信息化管理系统上建立设备管理台账系统，可及时提醒设备管理人员及时对试验设备进行检定校准。通过信息化管理系统数据对试验数据进行采集分析，可以得到试验仪器的使用频率，为试验设备的维护保养和检定校准提供参考。

(4)试验数据管理不够科学

工地实验室检测数据实时性更新不够，管理不够科学，且存在数据造假的情况。试验数据的记录不规范，缺乏监督，数据追溯性不足。现阶段大多数试验检测数据采用纸质手写记录，复审工作量大，难度大。另外，试验检测数据不方便查找，不便于发现标段内或各标段之间试验检测数据之间的关系。

通过建立工地试验室信息化管理系统，可直接将试验检测数据录入系统，并可在系统内部实现数据采集实时传输，有利于对试验检测数据的分析和管理。试验检测数据直接录入系统，便于对数据进行实时分析，可及时发现问题，并防止篡改数据。同时，采用信息化管理，试验数据查询方便快速，可有效减少复审工作量，提高工作效率。

(5)工程项目信息沟通不畅

高速公路各项目、各标段之间的沟通一般采用电话、会议、E-mail等方式，这种方式沟通效率低、成本高。由于沟通不畅，会造成工程项目之间的信息交换质量，直接影响工作效率。采用工地试验室信息化管理，参与工程建设的各单位加入到一个虚拟组织中，在工程建设中进行质量监督，实现高速公路建设、施工、监理、设计和试验检测等单位之前的信息交换。采用信息化管理可实现资源共享，加快业务沟通效率，有效进行工程管理。

2 高速公路试验检测信息化管理系统实现

2.1 样品管理实现

样品管理模块可以帮助高速公路进行试验检验项目管理，普遍采用条码技术。通过使用红外扫描枪对样品信息进行识别，可有效减少手动输入误差。试验检测管理系统可以实现在互联网平台上进行预注册、检索、规范提交信息，可加快信息收集效率，有效提高办公效率。样品管理模块包含样品检测、检测月报、不合格台账、查询报告龄期提醒、表格模板等子模块，可实现对样品检测数据的管理、提供查询服务、提供检测月报、生成检测报告等功能。

2.2 台帐管理实现

台账管理模块可以实现自动登记生成，可进行个性化定义，试验与台账一体化。台帐管理实现界面详见图1。

图1 台帐管理实现界面

2.3 试验检测测试管理实现

试验检测测试管理模块可将所有测试功能集合起来，以便于进行测试。用户可以根据自己的需要选择测试类型，并可新增新的测试表，另外试验检测测试管理模块还集成自动计算绘图功能，还可以进行报告汇总，试验检测测试管理主要包括样品试验和分项工程试验两项，可对原材料质量、配合比、现场试验、现场检测和测试数据进行整理分析，形成试验报告。另外，该管理模块可以实现登录和退出，还可进行试验报告的增加、编辑和删除。

2.4 统计查询实现

统计查询功能，可以根据工程信息、样本信息、测试时间、样本编号、审核条件等进行查询。为了便于查找，支持同时打开多个测试表。

2.5 基础信息管理实现

基础信息管理模块主要是对系统用户信息，工程检测项目信息等信息的管理，工程检测项目信息具体内容包括图幅级元数据、要素级元数据和省级元数据，可实现数据的查询、添加、修改、删除和确认编辑功能。

基础信息管理模块可以对用户注册、登录、密码修改和数据输入等功能进行管理，并可根据角色分配管理权限。用户登录功能可以进行用户的注册、审核，并对密码进行快速修改。该模块还可以实现对不同角色和客户的管理，还设置了联系我们等功能。

2.6 系统的安全性管理

系统安全性管理包括系统资源的安全性、服务器安全、数据库安全、文档安全、操作访问控制和系统的网络安全，是工地试验室信息化管理系统正常运行，不出现数据泄露和恶意入侵的重要保障。通过对用户访问进行控制，可以获得用户需要访问的资源，通过设定权限来确定用户的查询范围。对用户数据进行本地加密，是保护数据库安全的重要保障。文档数据库的记录可以有效控制用户访问记录，另外加密也可以提高文档的安全性。在使用过程中创建活动日志，可以对网络访问系统的情况进行记录，还能对用户的活动进行检查，有效保障系统网络安全。

3 高速公路试验检测信息化管理系统测试

3.1 测试方案

高速公路试验检测信息化管理系统是对试验检测数据进行收集、分析和管理，并为用户提供数据查询、资源共享等服务。对系统进行测试，主要是确定系统响应速度是否满足用户要求、模块集成测试和系统配置是否满足用户要求，通过测试主要确定以下关键点：

(1)通过对高速公路试验检测信息化管理系统内收集的数据进行分析处理，可以为工程项目的质量验收和发布提供质量依据；

(2)通过对系统进行测试，对发现的问题进行收集整理，积累数据与经验，为下一步完善系统做准备；

(3)是否能够满足用户需求；

(4)系统功能是否满足用户需要。

3.2 测试用例设计

3.2.1数据处理设计

对测试用例数据的增加、删除、修改存储和显示等方面进行测试，可以对数据的详细情况进行分析。系统应根据用户的需要选择显示数据实际情况，并能满足用户的查询需求，数据编辑和信息处理测试用例设计内容详见表1和表2。

表1 数据编辑测试用例设计内容

表2 信息处理测试用例设计内容

3.2.2功能模块测试用例设计

(1)用户登录测试

用户登录之前，首先要验证用户身份，按照用户登录和输入密码，并测试用户名或密码填写错误时界面显示不能正常登录的原因和正确操作提示，用户登录测试详见图2所示。

图2 系统用户登录测试用例

(2)权限信息管理功能测试

对不同用户权限信息管理功能测试的内容主要包括测试类型、用例类型、测试目的、测试步骤、预期输出结果、实际输出结果和测试结论等。

(3)样品管理功能测试

对测试样例进行样品管理功能测试与权限信息管理功能测试内容相同，是在测试的基础上评定系统功能的。

3.3 测试结果分析

3.3.1信息化管理系统的功能测试结果

通过对高速公路试验检测信息化管理系统的样品信息管理模块、台账管理模块和试验检测管理模块进行功能测试，得出结果均为通过，说明符合工地实验室信息化管理的功能要求。

3.3.2信息化管理系统的性能测试结果

通过对测试用例进行样品信息管理、台账管理和试验检测管理测试，有41.67%的测试内容出现过错误，且错误出现率仅为5%。性能测试结果中出现的错误主要包括数据存储缺失、删除操作无提示、操作界面显示信息错误、前台设置不对造成用户输入错误和打印格式不正确五个方面，出现率均为5%。通过对测试结果进行进一步分析，可得出以下结论：

(1)结合系统现阶段的网络环境和服务器硬件配置，可同时满足最多160个用户的查询服务，在每个事务的平均响应时间为30s左右。

(2)系统页面登录时间过长。

(3)系统CPU的配置不足，当有160个用户同时访问系统时，CPU利用率可以达到77%左右，而当用户数量达到80～100时，系统CPU利用率没有明显增加，说明此时CPU利用率已经达到了峰值。而此时系统的响应时间也出现了延长，很多用户的响应时间超过了30s甚至没有响应。

(4)在系统使用过程中，如CPU利用率较高时，可以通过减少使用内存优化降低利用率。现阶段虽然系统可以满足基本的功能要求，但是资源占用较多，还需要进行进一步优化，以提高CPU的实际使用率。

4 结论

高速公路实验室管理过程中，存在人员责任心不足、知识更新速度慢、流失严重，试验数据管理不科学，试验检测设备维修保养不足，各工程之间沟通不足等问题，采取试验检测信息化管理系统可有效解决这些问题，提高实验室工作效率。通过对高速公路试验检测信息化管理系统的实现和测试，分析后得出以下结论：

(1)通过对样品信息管理、台账管理和试验检测管理模块进行测试，得出系统存在页面登录时间过长的问题。

(2)现有系统的网络环境和服务器硬件配置，可同时满足最多160个用户的查询服务，在每个事务的平均响应时间为30s左右。

(3)系统CPU的配置不足，当访问用户达到最大值160人时，CPU利用率达到77%左右，而当用户数量达到80～100时，CPU利用率达到了峰值，达到峰值后用户相应时间超过了30s甚至没有响应。

(4)当系统CPU利用率较高时，需要通过减少使用内存使用优化降低利用率，且应在系统优化方面做出改进。