儲(chǔ)兆偉，馮　濤，李小偉（.中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江杭州，3；.雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都，6005）

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水電站大壩安全巡視檢查系統(tǒng)的改進(jìn)

儲(chǔ)兆偉1，馮濤1，李小偉2
（1.中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江杭州，311122；2.雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都，610051）

摘要：對(duì)巡視檢查過程中各對(duì)象重新定義和抽象，將大壩工程中的檢查內(nèi)容進(jìn)行分類并具體化，為后期的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等操作提供了數(shù)據(jù)支撐。區(qū)別于傳統(tǒng)的文字描述巡檢部位檢查結(jié)果的方式，改進(jìn)后的巡視檢查對(duì)巡檢內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化并分類，用戶可通過路線、日期、部位、類型等多種組合進(jìn)行過濾查詢，提高了巡檢結(jié)果數(shù)據(jù)處理的效率及便捷性。

關(guān)鍵詞：大壩安全；巡視檢查；對(duì)象；區(qū)段；路線；標(biāo)簽；改進(jìn)

大壩安全巡視檢查通常采用眼看、耳聽、手摸、腳踩等直觀方法，或輔以錘、釬、鋼卷尺等簡單工具對(duì)工程表面和異常現(xiàn)象進(jìn)行檢查量測。對(duì)大壩建筑物外表及內(nèi)部對(duì)象進(jìn)行定期或不定期的直觀檢查，是日常大壩安全管理工作的重要組成部分。

1　現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)的大壩安全巡視檢查工作中，管理人員預(yù)先制定巡視檢查路線，巡檢人按照預(yù)定的路線進(jìn)行巡視，巡視期間對(duì)路線所經(jīng)過的工程部位或者設(shè)備儀器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題以紙質(zhì)方式記錄下來，同時(shí)也可通過拍照或攝像等方式進(jìn)行記錄。

傳統(tǒng)巡視檢查采用紙質(zhì)方式記錄巡檢結(jié)果，或者采用電子文檔與巡檢附件（照片、視頻等）整編歸檔方式進(jìn)行管理，缺乏對(duì)巡視檢查歷史記錄進(jìn)行批量對(duì)比查詢以及按部位查詢巡視記錄等功能，不利于大壩安全管理人員對(duì)歷史巡視檢查記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)分析來判斷大壩的安全狀況。

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，市場上出現(xiàn)了多種巡視檢查管理系統(tǒng)。常見系統(tǒng)的解決方案是在大壩工程中關(guān)鍵的部位安裝巡檢標(biāo)簽，定義為巡檢點(diǎn)。用戶按照預(yù)先制定的巡檢路線依次運(yùn)用巡更機(jī)掃描巡檢標(biāo)簽，將對(duì)應(yīng)部位的巡檢時(shí)間記錄到巡更機(jī)中，同時(shí)記錄該部位的檢查結(jié)果。最后將巡更機(jī)的檢查導(dǎo)入巡視檢查管理系統(tǒng)，連同各部位檢查結(jié)果生成最終成果。

圖1所示的巡檢過程強(qiáng)制將用戶需要檢查的關(guān)鍵部位與巡檢標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)，記錄部位的檢查時(shí)間及檢查結(jié)果，往往將部位劃分過大，部位與部位間的檢查內(nèi)容交叉，發(fā)現(xiàn)問題不能精確定位所在位置。

2　改進(jìn)

改進(jìn)后的巡視檢查，重新定義巡視檢查相關(guān)對(duì)象，使巡檢路線配置更加靈活，巡檢結(jié)果的組合也更加多樣。將傳統(tǒng)巡檢的內(nèi)容分類具體化，從一定程度上對(duì)巡檢結(jié)果進(jìn)行量化，方便用戶后期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類查詢與分析，實(shí)現(xiàn)巡視檢查結(jié)果從定性到定量綜合評(píng)判的轉(zhuǎn)變。不再將巡檢部位及檢查內(nèi)容強(qiáng)行作為路線的子屬性，巡檢路線可以通過配置靈活添加和刪減檢查對(duì)象。根據(jù)大壩實(shí)際結(jié)構(gòu)創(chuàng)建部位導(dǎo)航對(duì)檢查對(duì)象進(jìn)行分組，為用戶提供個(gè)性化的查詢方式。

圖1　巡檢過程示意圖Fig.1 Process of perambulation and inspection

利用手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)巡更機(jī)實(shí)現(xiàn)巡檢標(biāo)簽的掃描，使巡檢過程變將更加簡單且智能化。傳統(tǒng)檢查完畢后再錄入巡檢結(jié)果容易出現(xiàn)信息丟失，而采用移動(dòng)設(shè)備引導(dǎo)、輔助用戶進(jìn)行巡檢、實(shí)時(shí)將結(jié)果錄入系統(tǒng)，可以減小信息丟失的概率。用戶可直接使用移動(dòng)設(shè)備拍攝照片、視頻，錄入系統(tǒng)對(duì)巡檢結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充描述，相比傳統(tǒng)巡檢自帶相機(jī)拍攝，大大提高了便攜性。

2.1主要對(duì)象

首先對(duì)系統(tǒng)中涉及的相關(guān)對(duì)象進(jìn)行定義，對(duì)象間的關(guān)系見圖2。

巡檢對(duì)象：大壩巡檢過程中需要檢查的最小部位、儀器或任意可抽象出來的物體或內(nèi)容。

巡檢標(biāo)簽：巡檢過程的關(guān)鍵位置安裝巡檢標(biāo)簽，用戶用移動(dòng)巡檢設(shè)備掃描標(biāo)簽時(shí)可記錄到達(dá)該位置的時(shí)間。

巡檢區(qū)段：將位置相近或相連的巡檢對(duì)象組合起來定義為巡檢區(qū)段，區(qū)段的兩端安裝巡檢標(biāo)簽。用戶檢查時(shí)掃描任意其中一個(gè)標(biāo)簽表示開始對(duì)區(qū)段進(jìn)行檢查，依次檢查對(duì)象后掃描另外一個(gè)標(biāo)簽結(jié)束區(qū)段檢查并記錄結(jié)束檢查時(shí)間。對(duì)于范圍較小的區(qū)段，可安裝一個(gè)巡檢標(biāo)簽，檢查開始時(shí)掃描標(biāo)簽記錄檢查時(shí)間，再次掃描是完成區(qū)段檢查。

圖2　主要對(duì)象ER圖Fig.2 ER diagram for major objects of the application

巡檢類型：對(duì)巡檢對(duì)象進(jìn)行分類，相同檢查內(nèi)容的巡檢對(duì)象歸于同一類型。

巡檢內(nèi)容：一個(gè)巡檢類型可具有一個(gè)或多個(gè)檢查內(nèi)容，定義對(duì)象需要檢查的內(nèi)容、檢查標(biāo)準(zhǔn)和檢查方法。用戶還可以為巡檢內(nèi)容設(shè)置默認(rèn)檢查結(jié)果，避免重復(fù)錄入相同的檢查結(jié)果。

巡檢路線：用戶根據(jù)規(guī)范或者大壩安全管理要求，選擇多個(gè)巡檢區(qū)段組成大壩巡視路線?？稍O(shè)置路線所屬專業(yè)、檢查周期等屬性。

巡檢部位：用戶根據(jù)大壩實(shí)際結(jié)構(gòu)或工作習(xí)慣定義多級(jí)巡檢部位，將對(duì)象與相應(yīng)的部位關(guān)聯(lián)。實(shí)現(xiàn)按部位將對(duì)象進(jìn)行分類組合，用戶則可以直觀地按部位查詢關(guān)聯(lián)對(duì)象的檢查結(jié)果。

通過定義以上對(duì)象，將傳統(tǒng)巡檢中的部位進(jìn)行細(xì)化，將最小巡視單位定義為巡檢對(duì)象，不同類型的巡檢對(duì)象具有各自的巡檢內(nèi)容、檢查標(biāo)準(zhǔn)和方法。傳統(tǒng)的巡檢結(jié)果描述類似于單純的文檔記錄，而改進(jìn)后的巡檢結(jié)果既可以在空間位置上將對(duì)象結(jié)果進(jìn)行分組查詢，也可在巡檢類型上對(duì)所有的檢查內(nèi)容進(jìn)行分類。從多個(gè)方面對(duì)巡檢結(jié)果進(jìn)行分類和描述，降低了巡視檢查工作的主觀性，為查詢、分析、統(tǒng)計(jì)、觸發(fā)等功能提供了基礎(chǔ)。

巡檢區(qū)段和巡檢路線實(shí)際上是巡檢對(duì)象的組合，這樣的組合是為了方便制定以及修改任務(wù)和計(jì)劃，巡檢結(jié)果記錄在巡檢對(duì)象中，因此，改變路線時(shí)不影響系統(tǒng)的使用和巡檢結(jié)果的查詢。

2.2巡檢流程

圖3為巡視檢查業(yè)務(wù)流程，管理人員根據(jù)電站巡檢制度制定巡檢計(jì)劃（設(shè)置路線、巡檢周期、定期檢查時(shí)間、允許推遲時(shí)間等），系統(tǒng)根據(jù)巡檢計(jì)劃自動(dòng)生成巡檢任務(wù)，用戶根據(jù)巡檢任務(wù)持移動(dòng)巡檢設(shè)備執(zhí)行巡視檢查。巡檢完成后，用戶通過移動(dòng)巡檢設(shè)備接入局域網(wǎng)并上傳巡檢記錄，審核人審核完成后可生成并發(fā)布巡檢報(bào)告。

圖4為巡檢操作流程，用戶開始檢查時(shí)持移動(dòng)巡檢設(shè)備，逐個(gè)對(duì)路線中的巡檢區(qū)段進(jìn)行檢查，也可根據(jù)自己的實(shí)際行走路線安排對(duì)各區(qū)段的檢查先后順序。抵達(dá)區(qū)段時(shí)，掃描標(biāo)簽開始對(duì)區(qū)段進(jìn)行檢查，同時(shí)移動(dòng)巡檢設(shè)備記錄區(qū)段開始檢查時(shí)間，用戶根據(jù)系統(tǒng)提示逐個(gè)完成區(qū)段中的對(duì)象檢查。檢查對(duì)象時(shí)需判斷該對(duì)象檢查結(jié)果狀態(tài)，錄入描述內(nèi)容，也可拍攝照片或錄制視頻。在完成區(qū)段中所有對(duì)象檢查后，掃描結(jié)束標(biāo)簽結(jié)束區(qū)段檢查。完成所有區(qū)段檢查后結(jié)束路線檢查。

圖3　巡檢業(yè)務(wù)流程Fig.3 Work flow of the perambulation and inspection

圖4　巡視檢查操作流程Fig.4 Operational procedure of the perambulation and inspection

改進(jìn)后的巡檢系統(tǒng)采用安裝了移動(dòng)版巡視檢查系統(tǒng)的智能移動(dòng)設(shè)備（智能手機(jī)或平板電腦），相比傳統(tǒng)巡更機(jī)，智能設(shè)備具有攜帶方便、功能豐富等特點(diǎn)。移動(dòng)版巡檢系統(tǒng)有離線巡檢功能，即使用戶檢查時(shí)所處的環(huán)境沒有網(wǎng)絡(luò)，也可以完成巡檢對(duì)象檢查結(jié)果的錄入、照片拍攝等操作。當(dāng)用戶完成一條路線的檢查后，聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)即可上傳巡檢記錄。相比于傳統(tǒng)的先記錄結(jié)果，完成檢查時(shí)錄入系統(tǒng)的方式，及時(shí)性大大提高，也降低了巡檢完成后錄入結(jié)果的出錯(cuò)率。

3　實(shí)例

改進(jìn)后的大壩安全巡視檢查系統(tǒng)由WEB網(wǎng)站和移動(dòng)客戶端組成，WEB網(wǎng)站主要提供巡檢路線、巡檢對(duì)象、巡檢區(qū)段等基礎(chǔ)信息配置，還提供巡檢計(jì)劃、巡檢任務(wù)、巡檢記錄以及巡檢查詢、審核等管理功能。移動(dòng)客戶端安裝在移動(dòng)巡檢設(shè)備上，具備離線巡視檢查、數(shù)據(jù)上傳以及巡檢查詢的功能。

圖5所示界面用于管理系統(tǒng)中所有的巡檢對(duì)象，配置對(duì)象所屬類型、名稱、全稱、周期等屬性。

巡檢路線管理見圖6，用戶創(chuàng)建路線后選擇需要檢查的巡檢區(qū)段，選擇區(qū)段中需要參與檢查的對(duì)象。系統(tǒng)使用初期需根據(jù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范的規(guī)定和本工程的具體情況，整理全部的巡檢對(duì)象，制定完善的巡檢路線，使巡檢路線和范圍覆蓋大壩所有部位，不留任何死角。

系統(tǒng)提供包括按記錄查詢、按部位查詢、按對(duì)象類型查詢在內(nèi)的多種查詢方式，圖7為巡檢記錄查詢界面，用戶可查詢單次巡檢的完整檢查結(jié)果，包括各對(duì)象的總體評(píng)價(jià)、檢查人、檢查結(jié)果、照片附件以及區(qū)段檢查時(shí)間等內(nèi)容。

用戶可通過查詢指定部位及子部位下巡檢對(duì)象的檢查結(jié)果（見圖8按部位查詢界面）。圖9為按類型查詢界面，通過對(duì)巡檢對(duì)象進(jìn)行分類，用戶可查詢同類型巡檢對(duì)象的歷史檢查結(jié)果，相互對(duì)比參考。查詢時(shí)支持對(duì)檢查狀態(tài)、檢查時(shí)間和審核狀態(tài)進(jìn)行過濾，方便用戶對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

圖5　巡檢對(duì)象管理界面Fig.5 User interface of management of inspection objects

圖6　巡檢路線管理界面Fig.6 User interface of management of inspection line

WEB端系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)管理及發(fā)布功能，而移動(dòng)客戶端則用于巡視檢查數(shù)據(jù)錄入并輔助用戶進(jìn)行巡視檢查。圖10為移動(dòng)端巡視檢查界面，用戶掃描區(qū)段標(biāo)簽執(zhí)行對(duì)區(qū)段的檢查。

圖11為對(duì)象檢查界面，用戶完成對(duì)象檢查后錄入對(duì)象的檢查結(jié)果，通過文字、照片、視頻等方式對(duì)結(jié)果進(jìn)行描述。完成所有區(qū)段檢查后可對(duì)路線檢查進(jìn)行總體描述，并選擇檢查的結(jié)果。完成檢查并錄入數(shù)據(jù)后可上傳至系統(tǒng)服務(wù)器。

4　結(jié)語

圖7　巡檢記錄查詢界面Fig.7 User interface of inspection result query

圖8　按部位查詢界面Fig.8 User interface of result query by location

圖9　按巡檢類型查詢界面Fig.9 User interface of result query by type

大壩安全巡視檢查是保證大壩正常運(yùn)行的重要監(jiān)測手段，雖然近年來壩工建設(shè)水平及安全監(jiān)測水平發(fā)展迅速，但大壩巡視檢查仍然是大壩儀器監(jiān)

測和自動(dòng)化監(jiān)測所無法代替的工作。傳統(tǒng)巡視檢查雖然記錄了日常大壩巡視檢查的結(jié)果，但檢查對(duì)象劃分不細(xì)、檢查內(nèi)容籠統(tǒng)、檢查結(jié)果不能系統(tǒng)地進(jìn)行整編存儲(chǔ)，不利于后期的查詢、分析和統(tǒng)計(jì)。

圖10　移動(dòng)端巡視檢查界面Fig.10 User interface of perambulation and inspection for mo?bile device

借助于先進(jìn)的信息化技術(shù)對(duì)大壩巡視檢查工作進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，很好地解決了傳統(tǒng)巡視檢查工作中存在的問題。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的前沿信息技術(shù)將運(yùn)用到大壩安全管理工作中，為大壩安全管理人員提供更詳盡、更專業(yè)的信息管理服務(wù)。

圖11　檢查結(jié)果錄入界面Fig.11 User interface of inspection data input for mobile device

作者郵箱：chu_zw@ecidi.com

Title:Improvement of perambulation and inspection system in dam safety management//by CHU Zhaowei，F(xiàn)ENG Tao and LI Xiao-wei//PowerChina Huadong Engineering Corporation Limited

Abstract:By re-defining and abstraction of the objects in perambulation and inspection as well as clas?sifying and specifying the tasks in the inspection of hydraulic structures，data support is provided for da?ta query，analysis and statistics afterwards.Distinguished from traditional inspection result recorded by writing reports，the redesigned application refines and classifies the tasks of perambulation and inspec?tion.Data searching and filtering can be performed by combination of the inspection lines，dates，posi?tions，types and other conditions.As a result，the application improves the efficiency and convenience of data processing for perambulation and inspection.

Key words:dam safety；perambulation and inspection；object；section；inspecting line；tag；improvement

中圖分類號(hào)：TP315

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1671-1092（2016）01-0032-05

收稿日期：2016-01-11

作者簡介：儲(chǔ)兆偉（1986-），男，安徽巢湖人，工程師，主要從事大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)開發(fā)及項(xiàng)目實(shí)施方面的工作。