建筑機械檢測管理平臺設計

朱科霖/ZHU Kelin

（上海市建筑機械檢測中心有限公司，上海 200030）

建筑機械是建筑施工中重要的裝備，其安全性和工作效率直接影響工程質量和工期進度。通過對建筑機械的檢測和監測，可以有效預防事故的發生，保障施工的安全和穩定。傳統的建筑機械檢測方式流程繁瑣、效率低、成本高、人為操作誤差大，且無法實時跟蹤檢測情況，數據統計也主要依靠人為計算，效率相對較低，無法滿足現代化施工的要求。為此，需要采用信息化技術來提高建筑機械檢測的效率和精度，推動建筑機械檢測行業的發展。

1 建筑機械檢測

建筑機械檢測的內容主要包括外觀檢查、功能檢測、參數檢測、安全檢測及使用壽命評估，目的是確保機械設備在使用過程中具備良好的工作性能和安全性能，以減少事故風險、提高工程質量、保障工人安全。

2 系統分析與設計

2.1 需求分析

為了解決建筑機械檢測存在的問題，設計開發出一款高效、準確、智能化的建筑機械檢測管理平臺。

該平臺應能夠對建筑機械檢測的工作狀態和檢測數據及業務狀態進行實時監測，對檢測數據進行處理和分析，為檢測、管理人員提供參考和決策依據，并能夠對不同用戶進行權限劃分和管理。

建筑機械檢測涉及大量的數據收集、存儲和管理，因此平臺需要具備良好的數據處理功能。界面簡潔明了，操作簡單直觀，不需要用戶具備專業的技術背景。支持用戶根據實際需求自定義配置界面，靈活調整顯示內容和功能模塊。能夠適配不同終端設備，包括電腦、手機和平板等，實現多終端的訪問和使用。

2.2 系統架構設計

服務器（圖1）分為數據庫服務器、應用服務器、Web 服務器、接口服務器、簽章服務器、測試服務器。為了提高系統的可用性和容錯能力，采用主備服務器架構容災設計方案，它包括1 個主服務器和1 個備份服務器，用于在主服務器發生故障或不可用時提供備份服務，以提高系統的可用性、容錯能力和性能擴展。圖2 為系統拓補圖，圖3 為系統架構圖。

圖1 服務器架構圖

圖2 系統拓補圖

圖3 系統架構圖

2.3 數據庫設計

在建筑機械檢測管理平臺中，數據的一致性至關重要。通過數據庫的事務機制和數據約束，可以保證數據的完整性、正確性和相互關聯性，以保證檢測結果和數據分析的準確性和可靠性。

數據庫可以提供多用戶或多部門之間的數據共享和協作能力。多個用戶可以同時訪問和更新數據庫中的數據，實現數據的實時共享和協同操作。這樣可以加強團隊協作，提高工作效率，并確保數據的一致性和準確性。

2.4 系統模塊設計

本設計要求實現建筑機械檢測工作的全流程管理，可分為多個模塊，即訂單模塊管理、檢測模塊管理、報表模塊管理、交易模塊管理、基礎數據模塊管理、部分設備集成的要求，支持與OA、ERP、企業微信等系統集成（圖4）。

3 系統開發與實現

3.1 開發環境和工具

1)開發環境編程使用C#語言。Microsoft的集成開發環境Visual Studio（IDE），為C#語言開發者提供了豐富的開發功能和輔助工具。

2)數據庫使用MySQL，可以提供穩定和可靠的數據存儲解決方案。Navicat 可用于連接和管理數據庫。

3)圖形設計工具采用Axure RP。

4)版本控制系統使用Git 代碼版本控制、SVN 文件版本控制。

3.2 系統實現

系統采用前后端分離的架構模式，將系統的前端和后端邏輯進行分離，使其可以獨立開發、測試和部署。

前端使用Vue.js 開發，負責用戶界面的展示和交互邏輯，通過API 調用與后端進行數據交互，可以獨立部署。

后端使用.Net 進行開發，負責業務邏輯的處理、數據庫的訪問和API 的實現，通過API 暴露數據和服務，供前端調用。

3.3 系統部署與運行

將開發好的后端應用程序部署到服務器上。配置服務器環境并安裝所需的依賴項和運行時環境。

根據數據庫設計，配置數據庫管理系統并創建相應的數據庫和表結構。導入必要的初始數據，確保數據庫正常運行。

將前端應用程序部署到服務器上。根據前端框架的要求，配置服務器環境和Web 服務器，并將前端代碼部署到指定的目錄。

配置網絡設置，確保服務器可以被訪問，并為系統分配合適的域名或IP地址。配置域名解析、SSL 證書和安全設置，確保系統的安全通信。

考慮系統的高可用性和災備能力，設置數據備份，以確保系統的穩定性和可用性。定期進行系統維護和升級，包括安全補丁更新、數據庫優化和功能增強等。確保系統持續穩定地運行，并根據用戶反饋和需求進行適時的功能更新和改進。

4 系統測試與分析

4.1 系統測試

系統測試與分析是建筑機械檢測管理平臺的重要階段，有助于驗證系統功能、性能和安全性，以確保系統符合需求并能夠穩定運行。

根據功能需求，編寫功能測試用例，執行功能測試用例，驗證系統的各項功能是否按照需求正常工作。檢查系統的輸入、輸出、邏輯流程和異常處理等方面。

模擬實際用戶的訪問模式和負載情況，測試系統在不同負載條件下的性能表現。通過模擬多個并發用戶同時訪問系統，測試系統在并發負載下的性能和并發處理能力。測試系統在長時間運行或持續高負載情況下的穩定性和可靠性。

評估和驗證系統的安全性能和安全措施。檢查系統的身份驗證、訪問控制、數據保護等方面的安全性。

4.2 測試結果分析

所有核心功能模塊均經過全面測試，包括委托（訂單）管理、檢測任務派發、數據錄入和查詢等功能。在功能測試中，沒有發現重大的錯誤或功能缺陷，系統功能完整。在長時間運行測試中，系統表現出穩定性和可靠性，沒有出現嚴重的故障或系統崩潰的情況。定期備份和恢復測試確保系統數據的完整性和可恢復性。

1）系統的負載測試 結果顯示系統能夠處理大量的并發請求，并保持穩定的響應時間。系統在處理大型數據集時表現出良好的性能，查詢和分析速度快，滿足用戶對實時數據的需求。

2）安全漏洞掃描和滲透測試 發現并修復了一些潛在的安全漏洞，如輸入驗證不足、授權漏洞等。數據傳輸和存儲過程中采取了加密措施，保障了敏感數據的安全性。

3）用戶體驗測試 用戶對系統的界面設計和操作流程給予了積極的評價，認為系統易于使用和導航。用戶反饋的建議主要集中在界面細節和功能改進方面，根據反饋意見進行了相應的優化。

綜合以上測試結果分析，建筑機械檢測管理平臺在性能、功能、安全性和用戶體驗方面表現良好，符合設計要求，并能夠滿足用戶的需求。然而，根據測試過程中的反饋和分析，仍存在一些改進的空間，如進一步優化系統的響應時間、增強用戶界面的可用性等。這些改進將有助于進一步提升系統的性能和用戶滿意度。

5 應用情況

5.1 應用場合

在建筑施工現場，會使用各種挖掘機、塔機、起重機等大型機械設備。為確保這些設備的安全可靠，需要對設備進行定期檢測。本平臺被成功應用于上海市建設機械檢測中心有限公司的機械檢測工作中。

早期檢測中心客戶主要通過電話報檢，現場取報告的方式，問題也大都需要線下溝通，導致各種不便利；檢測中心檢測工作也主要通過紙質記錄、人工流轉，檢測與整理統計工作尤為不便。通過平臺，檢測中心實現了檢測工作的在線全過程管理，對檢測工作狀態和檢測數據進行實時監測、提醒，并通過對檢測數據進行處理和分析，為檢測、管理人員提供參考和決策依據。

5.2 應用效益

1）工作效率提高 通過將檢測工作流程標準化、數據在線實時分析統計、信息自動流轉及實時推送提醒，工作人員可實時處理工作，同時減少了大量繁瑣的統計工作，極大提高工作效率。

2）成本降低 電子化文檔在線實時生成，無紙化操作，降低了成本。

工地安全性提升 通過檢測數據分析設備的常見問題，幫助施工現場采取預防措施，降低了事故發生的可能性。

3）用戶滿意度提高 用戶可隨時隨地線上委托報檢、查詢、下載報告，實時跟蹤檢測情況，在線問題反饋，無需線下排隊，極大提高了服務滿意度。

6 結論與展望

6.1 研究成果總結

建設了一套機械檢測管理平臺，旨在提高機械檢測過程的效率和準確性。通過系統設計、功能實現和性能測試等方面的工作，取得主要成果如下。

1)基于客戶需求和現有技術，設計了一個模塊化和可擴展的平臺架構。該架構具有清晰的分層結構，使得各個功能模塊能夠獨立開發和維護，同時保持良好的交互性和擴展性。

2)成功地實現了平臺的核心功能，包括設備管理、數據錄入、數據查詢和報告生成等。用戶可以方便地管理檢測設備、錄入檢測數據，并通過靈活的查詢功能快速檢索所需信息。同時，系統能夠自動生成高質量的檢測報告，提供給用戶參考和分享。

3)注重用戶體驗，設計了直觀友好的用戶界面。通過合理的布局和清晰的操作流程，用戶可以輕松上手并高效地完成各項任務。用戶界面的美觀性和響應性也得到了用戶的積極評價。

4)建立了一套完善的數據管理機制，確保檢測數據的可靠性和安全性。平臺采用了先進的數據庫技術，實現了數據的高效存儲、快速查詢和可靠備份。同時，還開發了數據分析模塊，提供對大量數據的統計和分析功能，為用戶提供更深入的數據洞察。

5)通過對平臺進行全面的性能測試，驗證了平臺在處理大規模數據和并發請求時的穩定性和高效性。測試結果表明，平臺具有良好的響應速度和并發處理能力，能夠滿足多用戶同時訪問和操作的需求。

6)在中國版權保護中心申請了軟件著作權并獲得相關證書。

6.2 研究不足和展望

1)在當前的研究中，主要關注了數據管理和分析的技術實現，未來將探索更多的數據質量控制方法和數據驗證機制，以提高檢測數據的準確性和可靠性。

2)當前的平臺設計主要滿足了機械檢測的基本需求，但在應對不同類型和規模的檢測任務時可能存在一定的局限性。未來的研究可以探索更靈活和可擴展的平臺設計，以滿足不斷變化的機械檢測需求，并能夠適應不同行業和領域的應用。

3)更加注重用戶體驗，進一步優化界面的易用性、交互性和響應性，以提升用戶滿意度并降低學習成本。

4)加強平臺的安全性設計，采取適當的數據加密和訪問控制措施，以保護用戶數據的安全和隱私。