小型水利工程質量監督探討

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隨著互聯網、大數據、移動智能等技術的發展和提高，水利工程質量監督應用信息化管理系統的條件已經十分成熟［2-8］。楊立剛等［6］利用數字化與大數據技術，研發了數字化質量驗評平臺，用以對水利樞紐工程質量驗評。王詩玉等［7］實現了基于BIM技術對水利水電工程的質量驗收管理。近期，水利部制定印發《2022年推進智慧水利建設水資源管理工作要點》，明確要求加快地區“互聯網+監督”平臺建設和運用推廣，推行質量監督工作成果的規范管理、快速生成、實時掌控、動態分析等。為解決當前小型水利工程質量監督工作面臨的實際困難與不足，提供了新的思路與機遇。本研究借鑒近年智慧政務、智慧城市等研發成果運行經驗，提出了功能需求與實現方法，設計了一套信息化管理系統，對于保障小型水利工程質量監督工作的順利實施具有重要意義。

1質量監督信息化系統功能需求

針對水利工程質量過程復雜、影響因素多、質量通病普遍、質量問題隱蔽性強、終檢局限性等特點，質量監督工作更顯任務艱巨、專業性強，所以該系統功能需要達到標準化、規范化、流程化，并最終實現智能化。另外，水利工程質量監督過程中有許多環節和工作需要在現場完成，這就需要借助移動智能終端來實現。因此，系統需要設計為跨平臺應用，PC端和移動終端，并且功能各有側重。

1.1PC端主要功能

一是實現質量監督全過程手續線上辦理;二是在線填報工程信息及參建單位的基本情況;三是上傳相關輔助證明材料的PDF文檔及以施工現場、檢查過程影像資料;四是查詢引用工作常用規范和技術標準;五是查閱學習工作中常用報告、文書、表格模版，以及相關資料下載;六是自動建立工程質量監督檔案，滿足查詢導出相關資料;七是質量監督管理數據統計、風險分析、安全預警與智能決策。

1.2移動終端主要功能

一是質量監督工作相關標準規范查詢，具體條款規定模糊檢索;二是監督檢查現場取證，文本錄入、拍照、錄音、錄像等;三是各參建單位工程質量資料申報、審核、審簽及確認等移動辦公;四是質量檢測取樣、試驗等關鍵環節的音像記錄;五是關鍵部位遠程視頻監控與見證。

2設計目標與實現方法

針對小型水利工程建設項目點多、量大、分布廣的特點和管理需求，以解決參建單位管理人員不足、管控水平不高、質量意識較弱、檔案資料不規范等問題為目標，該信息化系統需要具備通用性、易用性、實效性、安全穩定性等特點。

2.1以國家標準和行業規范為依據建成通用型平臺

以國家現行的水利工程建設管理規定、質量監督管理規定、施工質量檢驗與評定規程、驗收評定標準、質量檢測等相關規范標準為依據，按工程建設管理流程為時間軸，以質量監督手續為進度結點，以工程項目劃分為質量管控提綱，根據各參建單位質量責任體系中的任務分配用戶組角色權限，根據建設流程及檢驗評定時限發送提醒信息。還可以根據各地特殊管理需求，補充質量標準和相關表格，滿足系統全國通用性。

2.2以微信小程序為移動端平臺便于系統應用推廣

把質量監督工作需要的現場數據采集、報驗審簽和資料查閱等功能集成到微信小程序上。對于開發者而言，微信小程序將移動端跨平臺技術與微信APP進行深度集合，使研發成本更低，開發效率更高，產品迭代更快，推廣普及更容易。對于用戶而言，微信小程序不用安裝，體量輕便，不占內存，掃碼或搜索小程序即可進入，隨時可用，用完即走，操作使用更方便。

2.3以智能手機為移動終端載體方便信息及時反饋

智能手機已經基本普及，可以保證了移動終端的使用。隨身攜帶手機的習慣，讓參建單位相關人員隨時可以進行信息反饋和工作處理，尤其是對現場管理人員，手機語音識別轉文字功能可以輕松錄入文本信息，拍照錄像功能可以隨時隨地實現影像取證，5G和互聯網可以滿足資料及時上傳和歸檔。2.4以互聯網云平臺為數據存儲空間確保系統安全穩定管理系統后臺部署在互聯網云平臺，所有用戶上傳數據存儲在云端，用戶通過單個項目關聯，實現數據交換，各用戶數據同步在本地電腦建立備份，隨時可以導出打印，一方面節省系統建設硬件投入，另一方面保證數據安全和系統穩定。

3系統主要應用場景設計

3.1PC端應用

主要用戶為水行政主管部門、質量監督機構、項目法人(建設單位)和各參建單位，滿足質量監督相關業務線上申報、不見面辦理、文書下達、線上預警、線下監督、全程資料及時歸檔、按相關規范自動形成工程建設電子檔案。還可以為注冊用戶和臨時用戶提供資料查詢和學習功能。3.1.1線上辦理相關事項及流程根據水利工程質量監督規定。

3.1.2填報工程相關內容及關鍵信息

工程建設信息實現線上填報，根據規范要求設計填報界面與填寫說明，引導工作人員逐項填寫，實現申報規范化、工作流程化、數據標準化、匯總自動化，為智能化審核分析提供原始數據。

3.1.3提交相關輔助材料掃描件

對原材料出廠合格證、單位資質、人員證件等材料，還有過程中必須簽字蓋章又不能用電子簽章代替的資料，掃描成JPEG、PDF等通用格式文件，按需上傳，集中存儲。所有資料在辦理手續相關環節提示需要上傳的資料內容與格式要求，借助圖片自動識別功能，可以提取文件中的關鍵信息，輔助完成資料審核。

3.1.4下載常用規范及報告、表格模版

在云端服務器上存儲水利工程質量監督相關的現行法律法規、規范性文件、技術標準，以及鑒定報告范例和常用表格模版，供工作人員查找學習和引用，規范檔案資料，還可以根據不同項目特點，由當地所在質量監督機構上傳經過審批的表格樣式和填表說明，滿足具體項目質量監督過程的需要。

3.1.5自動建立工程質量監督檔案數據庫

用數據庫管理技術，實現過程資料全程留痕，按水利工程建設項目檔案管理規定建立保存目錄，為質量監督機構和項目法人、監理單位、施工單位等分別建立各自的項目檔案，可以隨時進行檢索、查閱、導出、打印等操作，提高檔案資料管理水平。

3.1.6質量監督數據統計、風險分析、安全預警與智能決策

根據各類工程質量通病及質量監督薄弱環節，以工程施工管理邏輯關系建立分析判斷模型，開展質量風險自動分析與智能識別，為開展線下監督檢查工作提供線索。比如:對照設計成果、項目劃分等技術資料，根據原材料(或中間產品)進場報驗資料可以計算出實際完成的工程量，根據單元工程施工質量驗收評定表可以計算出需要的原材料量，兩者比對可以分析是否有數據不匹配問題;根據施工進度推進時間，可以推斷混凝土等特殊工期限制的單元工程(工序)是否符合質量標準要求。針對常見的工程實體質量安全隱患產生的原因，通過大數據積累和機器深度學習，完善判別模型，及早發現質量隱患，提高發現重點難點質量問題的能力，逐步實現工程質量安全風險智能預警。

3.2移動終端應用

主要服務于室外工作場景和現場管理人員，突出智能手機的便捷靈活特點，處理數據量小、實效性強的事務，方便開展多角色、全天候、異地協同管理。

3.2.1查詢相關標準規范

通過模糊查詢為監督檢查違規認定提供具體依據條款，方便準確地對違規行為下書面結論，助力質量監督下發的文書語言規范、敘述嚴謹、描述準確、法規引用正確。還可以指導工隊班組規范施工，嚴格把控施工質量。

3.2.2規范質量監督檢查

以質量監督工作清單、稽察問題清單及作業指導書等為指引，以線上數據分析發現問題為線索，及時開展現場檢查，規范質量監督員現場監督檢查。使日常檢查、專項督查巡查、質量事故調查處理等工作實現過程記錄與取證。

3.2.3各參建單位管理人員開展移動辦公

主要為項目法人、施工單位、監理單位、設計單位、質量檢測機構等參建單位辦理申報、審核、審簽、確認、核備等工作提供移動辦公。系統登錄賬號通過實名認證，綁定電子簽名，保證移動審簽合法有效、數據可追溯。

3.2.4質量檢測取樣、試驗等關鍵環節的音像記錄

主要為跟蹤檢測和見證取樣留存影像資料，保證檢測過程規范、檢測結果可靠、可信、可復查。3.2.5關鍵部位遠程視頻監控與見證通過視頻通信方式，實現對關鍵部位開展遠程視頻監控或技術方案會診，尤其對既重要、施工時間又緊張的部位，以遠程視頻代替人員到場就可實現多方見證，高效便捷，降低管理成本。

4系統開發建議與預期效果

本系統根據用戶工作思維習慣，先易后難，以實操代替培訓，讓管理人員從熟悉的傳統模式逐步轉變到信息化智能化模式，同時降低一次性開發投入，建議分3個階段完成。第一階段，以質量監督機構和項目法人為目標用戶，完成系統平臺搭建，模擬線下傳統工作模式和程序，開展監督手續線上辦理，關鍵數據在線填報，備查資料以掃描件為主，移動終端實現實時查詢功能，主要查詢施工規范和工程進度等信息。第二階段，實現所有參建單位分角色完成質量監督工作在線辦理和施工質量在線審簽，跨平臺填報數據，自動匯總、審核，并建立質量監督全過程電子檔案，移動終端實現施工現場數據采集，修訂相關制度，支持電子簽名。第三階段，通過物聯網技術，實現攪拌站、檢測設備、電子量測儀器、圖像識別等前端感知設備，自動采集數據并遠程傳輸，在數據上報過程中減少人為干預。根據不斷增加的工程數據，與質量安全問題案例分析，挖掘數據資源，建立智能判斷模型，實現質量安全風險智能研判預警，為提高工程質量保障提供科學支撐。本系統設計為B/S架構方式，低成本開發、運維、升級，重點面向市縣級水利建設工程，在線注冊賬戶、實名認證即可獲得系統使用權限。從創建具體項目開始，以具體項目為組織單元，關聯參建單位，同步建設檔案資料，是針對我國小型水利工程質量監督工作而設計的信息化系統，其所用到的技術成熟，具有很強的操作性，在智慧水利系統中可以作為一個專題功能模塊開發應用。該系統設計可以根據工程建設管理程序，把功能向前向延伸后，即可成為水利工程建設與運行管理系統，可拓展性很強，具有很大的開發價值。

參考文獻

［1］許樹春．小型水利工程質量監督管理探討［J］．水利技術監督，2020(6):4-6．

［2］白建峰，王相謙，孫麗娟．水利工程質量監督信息化智能化的幾點思考［J］．水利建設與管理，2021，41(8):73-77．

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［7］王詩玉，楊建州，王寧波．基于BIM技術的抽水蓄能電站智慧建設管理［J］．人民黃河，2019，41(6):152-155．

［8］水利部印發關于推進智慧水利建設的指導意見和實施方案［J］．水利建設與管理，2022，42(1):5．

作者:常興 王孟強 劉剛 申恩帥 單位:天水市水利工程建設質量服務中心 西北農林科技大學 中國科學院水利部水土保持研究所