互联网技术下公路桥梁检测与分析系统的设计与实现

李 炬

(湖南梅溪湖建设有限公司，湖南 长沙 410000)

本文所设计的公路桥梁检测与分析系统主要采取信息化技术作为基础，充分利用计算机所具有的数据处理能力，利用智能终端设备可以有效进行桥梁检测数据的管理和分析，可大大提升桥梁检测工作效率以及质量，使得桥梁检测向着更加自动化、标准化、智能化的方向转变。

1 公路桥梁检测与分析系统的基本概述

公路桥梁检测与分析系统主要含有服务器(Web)端应用程序以及数据采集客户端App两部分。不同部分涉及到的技术内容有所差异，其中Web端服务器采取的是B/S架构，数据采集客户端App为了满足不同系统智能终端设备需求采取了HTML5技术进行开发，系统所具有的功能如图1所示。

图1 公路桥梁检测与分析系统功能图

系统可以通过数据库实施数据采集管理以及统计分析，以此实现对桥梁技术情况评定以及检测评定报告的编制。

2 公路桥梁检测与分析系统研究

2.1 公路桥梁检测与分析系统Web端研究

此部分的功能是公路桥梁检测与分析系统最基本、最主要的性能之一。

第一，公路桥梁数量不断增加，造成信息统计复杂，需要进行大量的数据统计。此系统能够更加高效的新型数据管理，用户能够按照公路路线的不同形成项目，之后在此项目内建立起不同年份的检测任务。通过此种管理模式，能够对桥梁信息实施明确的分类，并且用户能够方便的对桥梁动态养护变化实施比对，能够实现桥梁的动态管理；

第二，此部分功能可以完成信息新建、编辑以及修改等操作，能够将桥梁档案信息、病害信息、文档和图片等信息录入到系统当中，能够通过excel等将桥梁信息进行批量导入，从而减少大量的手工操作，确保信息的准确性。

2.2 统计查询

此部分的功能在于实现病害的统计以及桥梁信息的查询，用户能够更加直观的了解到检测任务重病害的情况以及检测进度情况，也能够按照给定的条件获取满足要求的桥梁信息。类似于数据管理功能，用户也可以通过excel表格进行信息的输出，确保项目负责人能够更加准确、及时的了解检测项目情况，从而为方案的决策提供依据。

2.3 检测评定

此系统具有桥梁构件病害级别的病害量化评分模型，先要对项目中累积的桥梁病害数据进行统计，并列出病害类型表。将每个病害信息设置最高标度，之后按照《公路桥梁技术状况评定标准》中规定的病害评定标准进行评分，在此过程中要给出相应的评分描述情况，节省了用户对照标准规范的环节。在对构件病害进行相应评分的基础上，可以参照《公路桥梁技术状况评定标准》中分层综合评定算法(如图2所示)计算出桥梁构件、部件、子桥和全桥技术情况。

图2 分层综合评定算法框架

一般情况下是按照如下方式来进行的：首先遵照《公路桥梁技术状况评定标准》的标准规定确定桥梁构件的具体情况，之后通过分层综合评定的方式评定相应部件的情况，包括桥梁部件、桥面系、上下部机构等等，在此基础上最后要完成桥梁总体的技术评定。通过此种方式可以提升桥梁检测的准确性及可靠性，能够提升桥梁检测的详细性，能够通过自动化的计算方式进一步提升评定的效率以及科学性。若是单个桥梁具有多种结构形式，那么需要按照结构形式的不同进行针对性的评定，分别对各评定单元进行桥梁技术状况的等级评定。

2.4 报告的编制

系统中的报告编制模块可以进行桥梁检测数据的采集，利用检测报告模板能够对报告的格式、框架以及内容进行标准化、规范化，从而实施桥梁检测报告编制。所形成的报告内容主要有：桥梁概况、构件划分及编号方法、桥梁技术状况评定方法、检测结果汇总、技术状况评定、病害成因分析、病害维修加固处置建议等等。

系统可以通过Word模板模板以及所具有的书签功能实现报告文件的编制，可以形成Word以及PDF的文件格式，同时能够进行用户的在线浏览。通过不同的格式文件能够形成定制性的文件形式，可以先形成Word格式的文件，之后将其转换成为PDF以及HTML文件，可以在不安装插件的情况下在线浏览报告。系统可以利用第三方开源的类库进行Word文件读写，同时能够对Word文件和HTML文件实施转换。系统中没有采取Com自动化技术，这样能够避免很多问题，例如Com技术操作Word文件加载独立进程较慢、容易发生错误、较难控制、服务器部署配置复杂等方面的问题。报告的具体内容以及流程如图3所示。

图3 报告编制流程图

2.5 系统管理

用户可以利用此功能模块进行整个系统资源访问权限的设定，包括添加、修改、删除等等，同时能够对系统主题、菜单以及图表等进行设置。在系统管理中，有关管理人员需要对数据字典进行相应的维护，特别是要加强公路桥梁病害基础知识库方面的维护。

3 公路桥梁检测与分析系统数据采集客户端App分析

3.1 技术框架

本文所设计的公路桥梁检测与分析系统数据采集客户端App采取的是HTML5技术来实现的，客户端可以进行离线使用，一旦存在网络就可以将相应数据同步到服务器端，能够满足不同类型系统的设备使用。本文所设计的客户端App采取的是Ionic框架，Ionic是一个专注于用WEB开发技术，基于HTML5创建类似于手机平台原生应用的一个开发框架，绑定了AngularJS和Sass。这个框架的目的是从web的角度开发手机应用，基于PhoneGap(Cordova)的编译平台，可以实现编译成各个平台的应用程序，具有很好的跨平台性能。

3.2 系统功能

客户端App的系统功能主要在于两方面，分别是“数据采集”以及“桥梁位置导航”。

第一，数据采集。主要功能包括：对于桥梁基本信息的现场核验、对于桥梁病害信息和照片等的采集；

第二，桥梁位置导航。可以进行桥梁位置标记以及位置导航，更便于在检测现场实现桥梁位置的查找。

3.3 离线使用

由于公路桥梁检测现场大多处在相对偏远的高速公路中，很难获得效果较好的无线网络信号，同时采取移动网络需要消耗较多的流量资源，因此绝大多数情况下客户端App需要在离线情况下来使用。

本文所设计的客户端App能够在离线情况下实施数据采集，并且可以将数据暂存在本地设备当中，一旦具有较好的网络状态就可以将数据上传到服务器。随着桥梁工程规模和数量的上升，需要检测的项目和内容不断增加，这也造成了数据量的猛增，客户端App可以根据项目实施数据的管理。为了减少存储空间的限制，可以将实现数据同步的项目数据删除，从而留有足够的空间。

3.4 数据库应用

本文所设计的客户端App采取的是PouchDB实现离线数据的存储，PouchDB是一种浏览器内数据库，允许应用程序在本地保存数据，以便用户即使在离线状态下也可以享受应用程序的所有功能。另外，数据在客户端之间进行同步，因此用户可以随时随地保持最新状态。此数据库比较适合应用在基于浏览器的可离线存储当中，能够隐藏不同浏览器的存储细节。通过此种方式能够实现多种功能，包括：数据库的创建、查询、复制以及删除；数据库信息的查询以及变化情况的监控；文档创建、获取以及更新。

4 结 语

本文所设计的公路桥梁检测与分析系统能够进一步提升桥梁检测工作的标准化程度，能够提升分析的准确性和速度。另外，通过数据采集客户端可以对数据格式进行规范，更便于数据管理。通过本文的介绍能够对公路桥梁检测和分析提供一定参考和帮助。