基于手持终端的桥梁养护检测数据采集系统的设计

吴乔凤 云南云路工程检测有限公司

1 引言

传统桥梁人工检测方法采用现场纸质记录数据，后期再整理结果，内容繁琐，工作量及强度很大，在结果整理过程中由于现场和后期理解及记忆的差异会导致巡检结果准确率较低，并且一手的纸质文档难以长期保存，可能导致桥梁基础数据不可靠，桥梁维护措施的可信度会降低。因此，如何利用当今成熟的移动互联网技术来开发数据采集系统，利用移动终端来进行现场数据的采集、整理工作，提高检测人员的工作效率，从工作效率的提高及后期数据的存储及大数据分析方面都具有很重要的现实意义。

2 系统的总体设计

桥梁养护检测数据采集系统是严格遵照桥梁检测相关规范的基础上来满足现场检查人员的信息录入工作，系统能够实现：（1）定量化、标准化、规范化的养护检测模式，检查信息客观评估，结果更具准确性和客观性；（2）实现数据离线采集后台存储；（3）系统实现无纸化管理；（4）提供灵活的数据在线同步功能，可在3G/4G即WiFi环境下进行数据同步；（5）存储长期的养护检测资料，形成桥梁结构的技术状况演化档案。

3 系统的详细功能设计

3.1 桥梁基础信息管理

根据JTG H11—2004《公路桥涵养护规范》和JTG/T H21—20011《公路桥梁技术状况评定标准》等现行规范的要求，制订与规范相一致的桥梁基础信息表格，可通过系统利用制定的标准表格进行批量数据导入，桥梁基础信息以单座桥为单位将数据按照构件-部件-桥梁的方式进行数据元的划分，每座桥梁具有唯一的编码，利用唯一编码来识别桥梁的身份，系统提供桥梁基础信息的查询功能，查询条件包括：（1）桥梁基本信息，包括行政识别数据、结构技术数据、上部结构数据、下部结构数据、结构技术补充的相关数据等；（2）桥梁的档案信息，包括档案资料编号、类型、建档年月以及其他主要内容等；（3）工程记录查询，用于查看桥梁修建工程记录，包括工程范围、桥梁编号、修建类别、修建原则、工程费用、经费来源、设计单位、施工单位、建设单位、监理单位、主管负责人、开工日期、竣工日期、质量评定、填卡人、填卡日期等。

3.2 养护检查数据采集

根据《公路桥梁技术状况评定标准》要求在系统中将桥梁病害进行定性及定量，同时每种病害制定唯一编码，现场采集时根据检查情况利用移动终端进行病害数据的采集，现场检查时，系统提供拍照、语音识别、模块化勾选功能，来提高数据采集的工作效率。系统提供历史数据复制功能，可以利用系统将上一次检查的结果无缝对接，本次检查可以与上次检查结果进行对比，来方便现场检查人员进行有目的重点检查。

3.3 桥梁技术状况评定

桥梁技术状况评定采用分层综合评定与5类桥梁单项控制指标相结合的方法，先对桥梁各构件进行评定，然后对桥梁各部件进行评定，再对桥面系、上部结构和下部结构分别进行评定，最后进行桥梁总体技术状况的评定[4],系统对桥梁结构按照构件—部件—桥梁来进行结构化存储，在桥梁技术状况评定时，根据不同构件赋予的分值以及病害的定性与定量实现桥梁技术状况自动评定，系统可进行报告模板设置，根据设置的报告模板实现桥梁技术状况评定结果导出、打印的功能。

3.4 病害查询统计分析

系统提供病害查询统计功能：（1）可以对同一种构件的历史病害进行查询、统计；（2）同一种病害的时间维度扩展分析，根据对同一构件的历次检查的同一种病害定量描述，来进行病害的时间维度扩展分析；（3）某一病害的定量统计分析，统计某一种病害超过一定定量的的数量；（4）病害组合查询。

3.5 权限管理

系统根据不同的操作人员根据角色设定不同的权限，权限包括数据权限与操作权限，数据权限为操作人员只能对其权限范围内的桥梁进行系统操作，操作权限为增加、修改、删除、查询权限，根据不同的人员赋予不同的操作权限。

4 系统的数据库设计

数据库的设计目的用于存储桥梁基础信息和桥梁检查信息，系统采用SQLSERVER 2012数据库来进行数据管理，通过结构化的数据存储设计，来实现桥梁基础数据的构件-部件-桥梁存储，每种构件赋予唯一标志；对于桥梁病害，每种病害按照病害的定性及定量描述来存储，病害的定性参考《公路桥梁技术状况评定标准》中对于病害的定性描述，病害的定量描述根据病害类型进行量化分类、存储。

5 结束语

由于云南省的特殊地质、地貌情况，桥梁在公路中占比很高，传统的养护检测及信息存储方式已经不能满足现代桥梁运营以及养护的要求，因此，利用当今成熟的移动互联网技术，将移动互联网技术手段运用在桥梁养护检测上，并借助科学的数据库存储设计，一方面可以提高养护检测工作效率，另一方面可以进行养护检测数据的结构化存储，为后期的养护决策分析提供了一定的基础。