高速公路試驗檢測信息化管理系統設計與應用

王瑩瑩

(新疆維吾爾自治區交通運輸工程質量監督局 烏魯木齊市 830000)

高速公路工地實驗室承擔著高速公路建設過程中的質量檢測工作，實地調查，發現高速公路工地實驗室檢測管理工作中人員管理、試驗檢測設備管理和數據管理與溝通方面存在很多問題，而通過建立高速公路試驗檢測信息化管理系統，可以有效解決這些問題。

結合某高速公路試驗檢測信息化管理系統的設計與應用，詳細闡述了各功能模塊的內容、功能和實現，并對樣品信息管理、臺賬管理和試驗檢測管理等功能模塊進行了測試，分析測試結果發現了一些問題，并給出了改進方向。高速公路試驗檢測信息化管理系統可以進一步規范試驗數據的管理，做好儀器設備的維護保養，為工程質量提供強有力的保證。

1 高速公路試驗檢測中存在的問題

(1)試驗人員流失嚴重，責任心不足

高速公路試驗管理試驗技術人員缺少實踐經驗、綜合能力不足、對試驗檢測人員缺乏系統管理等問題，還存在人證不符，甚至無證上崗的情況。近年來，我國加大了高速公路建設和管理力度，對試驗檢測人員的需求量不斷增加，現有通過試驗檢測人員考試的人數已遠遠不能滿足施工現場的需要。尤其是經驗豐富、綜合能力強的試驗檢測人員極度缺乏。

通過對幾個高速公路施工現場的實驗室進行調查，大多數項目實驗室試驗檢測人員不超過7個，且經常加班，工作負荷重，且流動性大，很多試驗檢測人員并不愿意長期從事試驗檢測工作。少數工地實驗室存在嚴重的檢測證書掛靠情況，人證不合一情況嚴重。另外，個別試驗檢測人員責任心不足，擅自篡改試驗數據，嚴重影響工程質量。

通過建立信息化管理系統，可以采用指紋考勤的方式保證試驗檢測人員正常到崗。通過將試驗檢測人員的資格證書、畢業證和指紋等信息綁定到系統，可規范試驗檢測人員管理。對試驗檢測過程進行實時監控，記錄試驗時間和操作人員，并對試驗數據進行自動運算，可杜絕人為計算錯誤，提高試驗檢測工作效率。

(2)試驗檢測人員知識陳舊，學習培訓不足

很多高速公路工地實驗室的一線試驗檢測人員存在所掌握的知識陳舊，沒有及時學習新技術、新知識，學習培訓力度不足。試驗檢測知識不能及時更新，直接影響試驗檢測人員的工作效率，應該與時俱進，組織培訓學習新標準、新規范、新規程，不斷更新試驗檢測新知識、新技術。

通過建立信息化管理系統，試驗檢測人員可以直接登錄系統學習最新的試驗規范。并可在系統內訪問相關教學視頻，學習最新的試驗檢測技術，不斷提高試驗檢測人員的技術水平和工作能力。

(3)試驗檢測設備維修保養不足

很多工地實驗室都是因為施工臨時建立的，試驗檢測儀器設備經常需要在工地間搬遷，而在搬運過程中容易造成儀器精度下降甚至破壞。因此必須定期開展試驗檢測設備的維護保養工作，尤其是在搬遷后。造成試驗檢測設備維護保養不足的原因一方面是由于工地實驗室工作任務重，另一方面是個別實驗室處于經濟利益，存在花錢購買校準標簽的違規行為。另外，個別工地試驗室沒有按照規范要求建立實驗設備使用臺賬和校準臺賬，沒有按照校準周期對試驗檢測設備進行檢定校準，造成試驗設備超期使用。

通過在工地試驗室信息化管理系統上建立設備管理臺賬系統，可及時提醒設備管理人員及時對試驗設備進行檢定校準。通過信息化管理系統數據對試驗數據進行采集分析，可以得到試驗儀器的使用頻率，為試驗設備的維護保養和檢定校準提供參考。

(4)試驗數據管理不夠科學

工地實驗室檢測數據實時性更新不夠，管理不夠科學，且存在數據造假的情況。試驗數據的記錄不規范，缺乏監督，數據追溯性不足。現階段大多數試驗檢測數據采用紙質手寫記錄，復審工作量大，難度大。另外，試驗檢測數據不方便查找，不便于發現標段內或各標段之間試驗檢測數據之間的關系。

通過建立工地試驗室信息化管理系統，可直接將試驗檢測數據錄入系統，并可在系統內部實現數據采集實時傳輸，有利于對試驗檢測數據的分析和管理。試驗檢測數據直接錄入系統，便于對數據進行實時分析，可及時發現問題，并防止篡改數據。同時，采用信息化管理，試驗數據查詢方便快速，可有效減少復審工作量，提高工作效率。

(5)工程項目信息溝通不暢

高速公路各項目、各標段之間的溝通一般采用電話、會議、E-mail等方式，這種方式溝通效率低、成本高。由于溝通不暢，會造成工程項目之間的信息交換質量，直接影響工作效率。采用工地試驗室信息化管理，參與工程建設的各單位加入到一個虛擬組織中，在工程建設中進行質量監督，實現高速公路建設、施工、監理、設計和試驗檢測等單位之前的信息交換。采用信息化管理可實現資源共享，加快業務溝通效率，有效進行工程管理。

2 高速公路試驗檢測信息化管理系統實現

2.1 樣品管理實現

樣品管理模塊可以幫助高速公路進行試驗檢驗項目管理，普遍采用條碼技術。通過使用紅外掃描槍對樣品信息進行識別，可有效減少手動輸入誤差。試驗檢測管理系統可以實現在互聯網平臺上進行預注冊、檢索、規范提交信息，可加快信息收集效率，有效提高辦公效率。樣品管理模塊包含樣品檢測、檢測月報、不合格臺賬、查詢報告齡期提醒、表格模板等子模塊，可實現對樣品檢測數據的管理、提供查詢服務、提供檢測月報、生成檢測報告等功能。

2.2 臺帳管理實現

臺賬管理模塊可以實現自動登記生成，可進行個性化定義，試驗與臺賬一體化。臺帳管理實現界面詳見圖1。

圖1 臺帳管理實現界面

2.3 試驗檢測測試管理實現

試驗檢測測試管理模塊可將所有測試功能集合起來，以便于進行測試。用戶可以根據自己的需要選擇測試類型，并可新增新的測試表，另外試驗檢測測試管理模塊還集成自動計算繪圖功能，還可以進行報告匯總，試驗檢測測試管理主要包括樣品試驗和分項工程試驗兩項，可對原材料質量、配合比、現場試驗、現場檢測和測試數據進行整理分析，形成試驗報告。另外，該管理模塊可以實現登錄和退出，還可進行試驗報告的增加、編輯和刪除。

2.4 統計查詢實現

統計查詢功能，可以根據工程信息、樣本信息、測試時間、樣本編號、審核條件等進行查詢。為了便于查找，支持同時打開多個測試表。

2.5 基礎信息管理實現

基礎信息管理模塊主要是對系統用戶信息，工程檢測項目信息等信息的管理，工程檢測項目信息具體內容包括圖幅級元數據、要素級元數據和省級元數據，可實現數據的查詢、添加、修改、刪除和確認編輯功能。

基礎信息管理模塊可以對用戶注冊、登錄、密碼修改和數據輸入等功能進行管理，并可根據角色分配管理權限。用戶登錄功能可以進行用戶的注冊、審核，并對密碼進行快速修改。該模塊還可以實現對不同角色和客戶的管理，還設置了聯系我們等功能。

2.6 系統的安全性管理

系統安全性管理包括系統資源的安全性、服務器安全、數據庫安全、文檔安全、操作訪問控制和系統的網絡安全，是工地試驗室信息化管理系統正常運行，不出現數據泄露和惡意入侵的重要保障。通過對用戶訪問進行控制，可以獲得用戶需要訪問的資源，通過設定權限來確定用戶的查詢范圍。對用戶數據進行本地加密，是保護數據庫安全的重要保障。文檔數據庫的記錄可以有效控制用戶訪問記錄，另外加密也可以提高文檔的安全性。在使用過程中創建活動日志，可以對網絡訪問系統的情況進行記錄，還能對用戶的活動進行檢查，有效保障系統網絡安全。

3 高速公路試驗檢測信息化管理系統測試

3.1 測試方案

高速公路試驗檢測信息化管理系統是對試驗檢測數據進行收集、分析和管理，并為用戶提供數據查詢、資源共享等服務。對系統進行測試，主要是確定系統響應速度是否滿足用戶要求、模塊集成測試和系統配置是否滿足用戶要求，通過測試主要確定以下關鍵點：

(1)通過對高速公路試驗檢測信息化管理系統內收集的數據進行分析處理，可以為工程項目的質量驗收和發布提供質量依據；

(2)通過對系統進行測試，對發現的問題進行收集整理，積累數據與經驗，為下一步完善系統做準備；

(3)是否能夠滿足用戶需求；

(4)系統功能是否滿足用戶需要。

3.2 測試用例設計

3.2.1數據處理設計

對測試用例數據的增加、刪除、修改存儲和顯示等方面進行測試，可以對數據的詳細情況進行分析。系統應根據用戶的需要選擇顯示數據實際情況，并能滿足用戶的查詢需求，數據編輯和信息處理測試用例設計內容詳見表1和表2。

表1 數據編輯測試用例設計內容

表2 信息處理測試用例設計內容

3.2.2功能模塊測試用例設計

(1)用戶登錄測試

用戶登錄之前，首先要驗證用戶身份，按照用戶登錄和輸入密碼，并測試用戶名或密碼填寫錯誤時界面顯示不能正常登錄的原因和正確操作提示，用戶登錄測試詳見圖2所示。

圖2 系統用戶登錄測試用例

(2)權限信息管理功能測試

對不同用戶權限信息管理功能測試的內容主要包括測試類型、用例類型、測試目的、測試步驟、預期輸出結果、實際輸出結果和測試結論等。

(3)樣品管理功能測試

對測試樣例進行樣品管理功能測試與權限信息管理功能測試內容相同，是在測試的基礎上評定系統功能的。

3.3 測試結果分析

3.3.1信息化管理系統的功能測試結果

通過對高速公路試驗檢測信息化管理系統的樣品信息管理模塊、臺賬管理模塊和試驗檢測管理模塊進行功能測試，得出結果均為通過，說明符合工地實驗室信息化管理的功能要求。

3.3.2信息化管理系統的性能測試結果

通過對測試用例進行樣品信息管理、臺賬管理和試驗檢測管理測試，有41.67%的測試內容出現過錯誤，且錯誤出現率僅為5%。性能測試結果中出現的錯誤主要包括數據存儲缺失、刪除操作無提示、操作界面顯示信息錯誤、前臺設置不對造成用戶輸入錯誤和打印格式不正確五個方面，出現率均為5%。通過對測試結果進行進一步分析，可得出以下結論：

(1)結合系統現階段的網絡環境和服務器硬件配置，可同時滿足最多160個用戶的查詢服務，在每個事務的平均響應時間為30s左右。

(2)系統頁面登錄時間過長。

(3)系統CPU的配置不足，當有160個用戶同時訪問系統時，CPU利用率可以達到77%左右，而當用戶數量達到80～100時，系統CPU利用率沒有明顯增加，說明此時CPU利用率已經達到了峰值。而此時系統的響應時間也出現了延長，很多用戶的響應時間超過了30s甚至沒有響應。

(4)在系統使用過程中，如CPU利用率較高時，可以通過減少使用內存優化降低利用率?，F階段雖然系統可以滿足基本的功能要求，但是資源占用較多，還需要進行進一步優化，以提高CPU的實際使用率。

4 結論

高速公路實驗室管理過程中，存在人員責任心不足、知識更新速度慢、流失嚴重，試驗數據管理不科學，試驗檢測設備維修保養不足，各工程之間溝通不足等問題，采取試驗檢測信息化管理系統可有效解決這些問題，提高實驗室工作效率。通過對高速公路試驗檢測信息化管理系統的實現和測試，分析后得出以下結論：

(1)通過對樣品信息管理、臺賬管理和試驗檢測管理模塊進行測試，得出系統存在頁面登錄時間過長的問題。

(2)現有系統的網絡環境和服務器硬件配置，可同時滿足最多160個用戶的查詢服務，在每個事務的平均響應時間為30s左右。

(3)系統CPU的配置不足，當訪問用戶達到最大值160人時，CPU利用率達到77%左右，而當用戶數量達到80～100時，CPU利用率達到了峰值，達到峰值后用戶相應時間超過了30s甚至沒有響應。

(4)當系統CPU利用率較高時，需要通過減少使用內存使用優化降低利用率，且應在系統優化方面做出改進。