表单自动化转换技术在水利水电工程质量验评中的应用

邓院林　张汉波　李文迪

摘要：为了弥补当前水利水电工程质量验评数字化应用在构建效率低、运维难度大、推广使用难等方面存在的不足，

设计了一种基于质量验评表单自动化转化技术的质量验评数字化技术路线。通过实现质量验评html表单的自动生成、自适应动态比例计算、属性与值域绑定、自定义标签插入等可视化编辑操作，结合表单数据文件的安全高效存储、工作流引擎和电子签字等技术的综合应用，构建更加智能、高效的水利水电工程质量验评数字化应用。工程实践表明：基于该技术构建的质量验评数字化应用不仅用户体验度好，而且可维护性和可扩展性强。

关键词：质量验评； 数字化； 自动生成； 可视化编辑； 表单数据存储

中图法分类号：TP391

文献标志码：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.12.019

文章编号：1006-0081（2023）12-0111-06

0引言

“十四五”期间水利工程建设项目数量和投资额將均创历史新高［1］，在此背景下，水利工程质量管理显得尤为重要。当前，信息化技术、智能化技术已被引入到水利工程建设管理的多个领域，其中，将移动应用技术、BIM技术、电子签章技术等信息技术应用于水利水电工程建设质量验评是研究的热点［1-2］，多个工程实际应用也验证了该项举措对提高工程建设效益、保障工程建设质量具有重要意义。

田继荣等［3］率先在杨房沟水电站使用电子验评代替纸质验评，杨立刚等［4］利用BIM、工作流引擎等数字化技术建立水利枢纽工程质量验评平台，并成功应用于黄藏寺水利枢纽工程质量验评管理；马琳等［5］在质量验评的基础上，基于电子签章技术实现了工程文件单轨制归档，进一步验证了基于“无纸化”的质量验评模式在工程电子化归档的可行性。

本文通过分析当前质量验评数字化应用建设现状及存在的问题，结合质量验评业务特点，研究并实现了一种基于表单的自动化转化技术，并应用到质量验评数字化功能建设中，可有效提升工作效率，促进其推广使用。

1质量验评现状及问题分析

1.1质量验评现状

大型水利水电工程往往具备规模大、周期长以及施工和地质条件复杂等特点［6］，其质量管理因影响因素多而导致施工质量管理具有相当大的难度。因此，水利工程质量工作的核心为施工过程质量管理，重点是工序质量的验收评定，而且必须达到及时、真实、可追溯［7］。传统的质量验评方式均由参建单位按照行业规范要求填写标准化纸质验评表单，经施工单位自检、监理复核等流程逐级签字确认并最终存档，这种纸质的质量验评方式不仅人力资源耗费大、文档流转效率低、丢失损坏风险高，同时，也不便于对验评关联的音、视频资料进行统一管理。

1.2问题分析

质量验评数字化应用模式是将各类验评表单数字化并提供在线填写与审批流转，辅以电子签章技术应用最终满足电子归档要求，其关键在于如何将大批量各式各样的验评表单快速数字化并且格式不能失真。当前常用的技术方案有两种：① 将word格式的验评文件制作成模板文件并采用浏览器嵌套office控件的方式进行加载以实现在线编辑［8］，② 根据验评文件格式绘制对应的html文件并由软件开发人员进行二次开发。随着质量验评数字化技术的深入应用，工程现场对质量验评数字化应用要求也越来越高，当前常用技术方案暴露出以下缺点。

（1） 采用浏览器嵌套office控件的方式需要用户终端安装浏览器插件，插件不仅对用户终端浏览器型号及版本有特定要求，而且加载文件速度较慢（工程现场采用的普通笔记本电脑仅加载一个验评表单需要7～9 s），不利于质量验评数字化应用在现场的推广使用，同时客户端还会出现插件加载崩溃等异常问题导致运维工作量激增。

（2） 采用word文件转换为html方式虽然能提升客户端体验，但是由于验评表数量多，人工转换html需要软件开发人员耗费较大工作量，且转换完成后依然需要进行二次开发处理才能供线上使用，在工程现场大范围使用可能会影响工程质量验评进度。

2技术路线设计

针对质量验评数字化技术存在的问题，综合运用word文件转换、html在线编辑、非结构化数据存储、流程引擎与电子签章等技术，设计一种适用于水利水电质量验评表单自动化转换技术的在线统一转化工具系统，系统技术路线如图1所示。

系统将word格式的质量验评文件，通过文件解析和格式化处理后自动转换为html表单；为解决自动转换后的html内容格式与源文件存在差异的问题，设计并开发html在线可视化编辑器，编辑器提供自适应动态比例计算、html属性与值域绑定、自定义标签插入等在线编辑操作功能，经编辑器处理过的html表单可用于完成质量验评数据的采集，通过集成流程引擎技术实现html内容的流转审批，最终转换成pdf成果文件并加盖参与审批流转人员的电子签名后进行归档存储。

3关键技术研究

3.1质量验评html表单初始化自动生成

水利水电工程质量验评以单元工程下的工序验收评定表为最小单元，质量验评系统实现对单元评定工序及评定相关属性的统一管理，并提供工序验收评定表的上传与更新服务，同时对上传的源文件自动转换为html表单（图2）。当前常用的转换技术为JACOB、docx4j和POI。JACOB只能在windows环境下使用，不利于后期应用的扩展；docx4j转换生成的html文件较源文档宽度要宽很多，由于质量验收评定表主要以表格形式为主，后期调整工作量较大；POI提供了快速、高效的word文档处理接口，源代码可读性好，且具备跨平台使用的特性。因此，可采用POI技术将上传的质量验评word文件自动转换为html文件并存储到数据库中，供后续处理使用。

3.2质量验评html在线编辑处理

自动化生成的质量验评html表单文件不能直接应用于质量验评功能，通过设计并实现可视化编辑处理功能，实施人员通过可视化的方式对生成的html表单进行处理，可大幅缩短质量验评表单的构建时间。具体包括以下几个处理步骤。

（1） html表单自适应显示比例动态计算。由于质量验评表单源文件中表格内容宽度及内边距不一致，导致由源文件初始化生成的html表单宽度不一致，需要进行自适应的等比例缩放才能正常显示。本系统设计的验评表格宽度为800像素，假设系统通过自动提取生成的html表单的内容宽度为D，则html表格需要缩放的比例系数S=800/D。

（2） html属性绑定与值域填充。为减少质量验评数据采集时对单元工程名称、桩号等基础信息的录入，需要建立html表单中数据显示组件与单元评定属性项间的映射关系。为此，在可视化编辑器中设计数据绑定的可视化操作界面，用户在表单上选择需要映射的组件和数据项名称，系统将自动建立数据项与组件之间的映射关系，表单打开后可自动读取该数据项的内容并保存在表单数据中（图3）。在绑定属性前，用户需通过数据源管理功能对需要绑定的数据源信息进行动态维护，当前系统支持的数据源类型为mysql数据库，也可根据实际需要进行扩展。

（3）html自定义标签并插入。质量验评源文件中存在多种以“选择框”勾选式的填写内容，这些内容在html生成时无法生成对应的页面组件。html可视化编辑器提供自定义“选择框”标签属性与内容和标签模板库的能力。用户可在表单需要插入“选择框”的位置插入自定义的标签内容，也可以选择模板库中的已有的标签模板进行插入（图4）。

（4）html预览与源文件对比查验。为了便于查验html表单与源文件内容与格式是否一致，可视化编辑器提供html表单页预览功能，并可与质量验评源文件进行分屏对比查看，便于用户快捷发现不同之处并及时返回到编辑模式进行编辑，同时提供源码在线编辑功能，用户可根据需要切换到源代码方式进行手动编码（图5）。

（5）html表单文件与数据存储。由于质量验评表单需要采集的数据项较多且格式不固定，传统的结构化数据库不能满足数据存取要求，因此，采用MongoDB数据库实现对html表单及数据的高效存取。MongoDB是一个可扩展、开源、面向文档的高性能分布式数据库，支持类似json等bson格式松散的数据结构，可以存储比较复杂的数据类型。系统将html表单文件以及表单内填写的内容直接转换为二进制文件，以文档形式直接存入MongoDB集合，避免将数据以实体文件存储在服务器文件系统，可有效避免数据误删除操作；同时为保证质量验评数据真实有效，防止数据被篡改，将获取html表单文件的MD5摘信息一并保存到数据库中。

（6） 流程引擎驱动数据流转和电子签章应用。在线编辑处理完成后的html表单可供工程现场填写质量验评数据。通过流程引擎服务驱动html表单的审批流转，利用流程引擎提供的提交、回退、驳回、转办等操作完成质量验评数据的逐级审批校核。在数据校核完成后利用数据转换服务将质量验评html表单自动转换为pdf格式文件，再基于集成的第三方电子签章组件，实现校核用户逐级加盖个人电子签章，保障质量验评电子文件合规性。

4工程应用实践

新集水电站工程和玉龙喀什水利枢纽工程均为Ⅱ等大（2）型工程，两个工程在工程建设阶段都通过建立施工管理系统实现了工程质量验评数字化，其中，新集水电站工程质量验评基于浏览器office插件加载质量验评模板文件的方式实现（图6），玉龙喀什水利枢纽工程基于验评表单自动生成和在线可视化编辑的方式实现（图7）。两个工程的应用效果表明，后者加载质量验评表单仅需1～2 s的时间，远低于前者的7～9 s，用户体验友好度方面有较大提升；在自动化转换后的表单处理方面，可视化编辑模式较纯代码编写的方式效率有较大提升；同时也避免了因插件加载而导致的浏览器崩溃的问题，系统可维护性和可扩展性大大增强。

5结语

将表单源文件自动化转化、可视化自定义编辑、电子文件安全高效存储、工作流引擎和电子签章技术融合应用于水利水电质量验评数字化功能，可为系统实施人员提供线上构建符合格式要求的质量验评电子表单的服务，其应用将提高质量验评数字化功能的构建效率，促进工程现场质量验评数字化应用的推广使用，为工程建设质量提供智能、高效的数字化服务。

参考文献：

［1］张旭.水利工程投资控制策略［J］.河南科技，2022，41（9）：79-83.

［2］朱晓斌，刘辉，李韡，等.水利工程建设管理中电子签章系统设计［J］.水利规划与设计，2021（10）：76-80.

［3］田继荣，张帅，熊保锋，等.基于数字化技术的工程质量管理模式在大型水电工程EPC项目中的应用研究［J］.四川水利，2019，40（4）：36-41.

［4］杨立刚，郑会春，王楠.水利枢纽工程质量验评平台数字化技术研究［J］.人民黄河，2021，43（11）：154-158.

［5］馬琳，王艳，杨义，等.关于“电子签章”技术在抽水蓄能电站工程文件单轨制归档中的应用研究［J］.水电与抽水蓄能，2020，6（3）：113-116.

［6］翟海峰，郑世伟，章环境，等.总承包模式下工程建设信息化创新探索与应用［J］.人民长江，2018，49（24）：90-93.h

［7］李杰.大数据云计算提升水利工程质量验收评定管理水平［J］.大科技，2022（36）：79-81.

［8］长江勘测规划设计研究有限责任公司.水利水电工程施工质量评定BIM管理方法：CN201811100973.7［P］.2021-11-12.

（编辑：李晗）

Practice of quality evaluation of water conservancy and hydropower project based on form automation conversion technology

DENG Yuanlin，ZHANG Hanbo，LI Wendi

（Changjiang Schinta Software Technology Co.，Ltd.，Wuhan 430010，China）

Abstract：In order to make up for the shortcomings of current digital application of quality assessment in the aspects of low construction efficiency，difficulty in operation and maintenance，and difficulty in promotion and usage，a digital technology route of quality assessment based on automatic transformation technology of quality assessment form was designed.Through the realization of the automatic generation of quality assessment Html form，adaptive dynamic proportion calculation，attribute and range binding，custom label insertion and other visual editing operations，combined with the comprehensive application of the form data file safe and efficient storage，work flow engine and electronic signature technology，more intelligent and efficient digital application of quality assessment of water conservancy and hydro power projects can be built.The engineering practice showed that the digital application of quality evaluation based on this technology not only had a good user experience，but also had strong maintainability and scalability．

Key words：quality evaluation； digitalise； automatic generation； visual editing； form data storage