王 宏，余 熠，石達扎西，張小軍，許琳玲，錢文勛

（1. 南京水利科學研究院，江蘇 南京 210029；2. 西藏水利廳，西藏 拉薩 850000；3. 南京普恒信息科技有限公司，江蘇 南京 211100）

0 引言

為保證水利工程項目建設的質(zhì)量，確保水利工程項目建設快速有效地進行，必須加強質(zhì)量監(jiān)督管理。而開展工程質(zhì)量第三方質(zhì)量檢測是工程質(zhì)量監(jiān)督管理的重要科學手段，其檢測數(shù)據(jù)能直接反映施工工程質(zhì)量，確定工程安全與否，不亞于施工、監(jiān)理等任何一個參建單位的效能。因此在工程質(zhì)量監(jiān)督管理中，主管部門應重點加強對第三方質(zhì)量檢測機構(gòu)及其質(zhì)量檢測工作的監(jiān)督管理[1]。

西藏位于祖國西部邊疆，被譽為亞洲“水塔”，擁有豐富的水資源。新時期，隨著國家加大投資，西藏水利建設快速發(fā)展，進入了前所未有的發(fā)展階段，大量水利工程開工建設。但西藏地區(qū)地域廣闊，交通不便，管理人員缺乏，開展現(xiàn)場工程質(zhì)量巡視和督查工作受到一定限制，且存在水利工程質(zhì)量檢測機構(gòu)少，特別是當?shù)厮麢z測機構(gòu)稀缺，水利檢測專業(yè)職業(yè)資格人員缺乏，檢測執(zhí)行能力不足等客觀困難[2]。而傳統(tǒng)的監(jiān)督工作方式和監(jiān)管手段單一，工程建設信息的查詢、統(tǒng)計主要依靠人工，以書面或簡單的報表上報方式進行，不能有效準確及時地對工程有關(guān)信息進行查詢、統(tǒng)計和分析，嚴重影響了行政主管部門對有關(guān)責任主體和工程的監(jiān)管效率和力度，難以適應新形勢下對工程質(zhì)量監(jiān)督工作的新要求[3-4]。

當前計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫技術(shù)迅猛發(fā)展，為實現(xiàn)工程項目質(zhì)量監(jiān)督管理信息化，提供了前所未有的機會。依靠先進的網(wǎng)絡信息技術(shù)，實現(xiàn)對西藏水利工程質(zhì)量監(jiān)督的信息化管理，可快捷、高效、準確地獲取完整的信息，達到實時了解情況，及時發(fā)現(xiàn)問題的目的，使管理部門對管理目標能進行更好的評估預測和控制，提高質(zhì)量監(jiān)督和管理水平。因此提高水利工程質(zhì)量監(jiān)督工作信息化管理水平，已成為西藏水利發(fā)展的當務之急[5-7]。

為實現(xiàn)對水利工程質(zhì)量檢測的信息化監(jiān)管，開發(fā)了西藏水利工程質(zhì)量檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)（以下簡稱檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)）。檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)是基于Web 的信息管理系統(tǒng)，也是西藏水利工程項目質(zhì)量監(jiān)督管理信息平臺（以下簡稱監(jiān)督管理信息平臺）的重要組成部分。

1 設計與實現(xiàn)

總體設計的思路是：根據(jù)需求調(diào)研，檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)應以水利工程質(zhì)量檢測現(xiàn)行相關(guān)的標準及強制性的規(guī)章制度為依據(jù)，對全藏區(qū)水利工程項目質(zhì)量檢測機構(gòu)、相關(guān)試驗檢測數(shù)據(jù)及報告等信息進行遠程集中管理，使主管部門能夠?qū)崟r準確掌握工程施工質(zhì)量，有效發(fā)揮對工程質(zhì)量的監(jiān)督管理作用[8-10]。為此，以管理維護使用方便，控制資金成本為原則，運用 Java 語言和 MySQL 數(shù)據(jù)庫設計構(gòu)建基于 B/S 結(jié)構(gòu)的檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)，其中系統(tǒng)架構(gòu)采用 MVC 5 層架構(gòu)模式，重點在于業(yè)務邏輯設計。

1.1 架構(gòu)設計

B/S 結(jié)構(gòu)是對 C/S 結(jié)構(gòu)的一種變化或改進的結(jié)構(gòu)，用戶端通過 Web 瀏覽器即可使用，不需要安裝客戶端軟件，系統(tǒng)的維護更新升級簡單，成本低[11]。檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)采用 B/S 結(jié)構(gòu)，主要包括工程、試驗室、檢測（原材料、實體檢測）、系統(tǒng)首頁數(shù)據(jù)統(tǒng)計和用戶權(quán)限等管理功能模塊，整體架構(gòu)采用 Spring MVC 架構(gòu)，即 Model（模型）、View（視圖）、Controller（控制）架構(gòu)模式。View 代表用戶交互界面，Model 是具體的業(yè)務邏輯，Controller 控制器接受用戶的輸入并調(diào)用 Model 和 View 去完成用戶的需求[12-13]。

檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)相對應的 MVC 架構(gòu)實現(xiàn)分為 5 層，自上而下分別為：

1）表現(xiàn)層。即系統(tǒng)和用戶進行交互的頁面，用戶可以通過瀏覽器進行業(yè)務處理，從而通過系統(tǒng)界面對存儲層中的數(shù)據(jù)庫進行操作。

2）應用層。通過表現(xiàn)層用戶的操作對檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫進行增加、刪除、修改、查詢操作，并返回操作結(jié)果，在應用層中實現(xiàn)系統(tǒng)所具有的各項功能及邏輯。

3）支持層。支持層是系統(tǒng)能夠運行的必要條件，檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)采用 Tomcat 運行環(huán)境。

4）信息存儲層。存儲層是檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)中用戶生成數(shù)據(jù)記錄存儲的系統(tǒng)層，根據(jù)存儲方法的不同分為數(shù)據(jù)庫及文件 2 種數(shù)據(jù)存儲方式。

5）基礎平臺層。基礎平臺層即交互環(huán)境中的操作系統(tǒng)，檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)采用的體系構(gòu)架為 J2EE，具有良好的跨平臺操作特性，能夠在Windows，Linux 及 Unix 等多個平臺上運行[14]。

1.2 用戶管理

檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)流以西藏水利廳水利工程建設質(zhì)量與安全監(jiān)督中心（以下簡稱質(zhì)安中心）為中心，根據(jù)權(quán)限分為中心管理員、質(zhì)安中心質(zhì)量監(jiān)督人員、各檢測機構(gòu)管理員及檢測人員 3 類用戶，數(shù)據(jù)流向圖如圖 1 所示，用戶定義圖例如圖 2 所示。

圖 1 檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向圖

圖 2 檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)用戶定義圖例

各用戶完成以下工作：

1）中心管理員。中心管理員完成系統(tǒng)初始化工作，如新建檢測機構(gòu)，新建用戶，分配角色，添加工程項目信息，進行日常檢測項目、參數(shù)、依據(jù)的初始化，管理工程項目和各檢測機構(gòu)的信息，查詢、統(tǒng)計上傳到中心的所有數(shù)據(jù)。

2）質(zhì)安中心質(zhì)量監(jiān)督人員。監(jiān)督人員通過檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)進行管理操作：從工程角度查看各工程對應的檢測機構(gòu)、實驗室的信息，原材料、實體的檢測記錄及報告；統(tǒng)計各檢測參數(shù)的合格率；對工程質(zhì)量進行跟蹤分析，對不合格的施工質(zhì)量做出判斷。

3）各檢測機構(gòu)管理員及檢測人員。檢測機構(gòu)管理員及檢測人員完善檢測機構(gòu)和試驗室注冊信息，進行本檢測機構(gòu)內(nèi)的新建用戶、工程建設所用原材料及工程實體檢測的基本信息輸入，原始數(shù)據(jù)及檢測報告的上傳、查詢、統(tǒng)計分析，并對檢測不合格的項目給出后續(xù)處理方法。

1.3 數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)庫設計是整個監(jiān)督管理信息平臺的核心，也是業(yè)務邏輯的抽象，科學、合理、準確的組成分類是數(shù)據(jù)庫設計甚至整個平臺成敗的關(guān)鍵。表、表字段、表與表關(guān)系代表業(yè)務邏輯，表設計的前提是表結(jié)構(gòu)及表與表關(guān)系需要滿足業(yè)務需求，同時表設計做到不復雜，易理解，能夠方便地存儲、讀取支撐業(yè)務邏輯所需的數(shù)據(jù)，常用的表設計方案有單表、父子表、樹狀表、樹狀加多屬性表（為樹狀表的變異）等 4 種類型。

按照檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)設計要求，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計的最終目的是：做到質(zhì)安中心管理人員能夠通過檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)對各工程開展的檢測總體情況一目了然，對于檢測中發(fā)現(xiàn)的問題，能準確定位，分析和確定問題所在；能夠方便檢測機構(gòu)上傳與檢測相關(guān)的數(shù)據(jù)及報告等數(shù)字與圖像信息。據(jù)此，將檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)表分為以下 3 類：

1）業(yè)務相關(guān)類表。業(yè)務相關(guān)類表根據(jù)檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)需求進行設計，包括以下 6 種：

a. 標準檢測項目、參數(shù)和依據(jù)表。標準檢測項目、參數(shù)和依據(jù)表屬于樹狀表，相關(guān)樹狀圖如圖 3所示，包含的主要字段如表 1 所示。由于檢測項目、參數(shù)、依據(jù)存在明顯的層級關(guān)系，且表數(shù)據(jù)量大，因此可以通過層級控制選擇的數(shù)據(jù)層，控制選擇數(shù)據(jù)記錄條數(shù)，運用左右值無限分類樹形結(jié)構(gòu)算法，在數(shù)據(jù)庫層面查找某節(jié)點的父或子節(jié)點時采用左、右值進行查找，可大大提高查詢效率，而不再采用常規(guī)的父編號 + 遞歸算法的查找方式。例如：需要填寫檢測項目時，只選擇樹狀數(shù)據(jù)中的第 1 層，需要選擇檢測參數(shù)時，只選擇上一層檢測項目中第 2 層，依次類推，這樣就把看似數(shù)據(jù)量較大的檢測標準通過層級過濾，使數(shù)據(jù)量變得很少，配合模糊查詢讓用戶很容易選擇到所需選擇的檢測項目、參數(shù)、依據(jù)。

圖 4 為左、右值下標在各個節(jié)點上的填充圖，根據(jù)線的走向可以填充全部的節(jié)點。填充值的方向為從上到下、先左后右，把具有父子關(guān)系的節(jié)點串聯(lián)到一起，形成一個閉環(huán)。

圖 3 標準檢測項目、參數(shù)、依據(jù)樹狀圖

表 1 檢測項目、參數(shù)、依據(jù)樹狀表

圖 4 左、右值算法左右下標數(shù)值填充圖

b. 原材料檢測主表。原材料檢測主表主要用于存儲原材料檢測主數(shù)據(jù)，包含樣品編號、委托單位、生產(chǎn)日期、樣品名稱、檢測項目和依據(jù)等信息，屬于單表類型。設計時，主要考慮能夠滿足檢測業(yè)務要求，做到關(guān)鍵屬性不漏存；此外還需考慮與檢測項目、參數(shù)、依據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以方便查詢及存取數(shù)據(jù)，并做到表中每個字段含義精確，字段的類型定義準確。例如：生產(chǎn)日期字段可以定義為日期型，也可以定義為字符型，這里定義為日期型相對更準確，目的是方便日期計算和統(tǒng)計分析。原材料檢測表包含的主要字段如表 2 所示。

表 2 原材料抽檢結(jié)構(gòu)表

c. 實體檢測主表。實體檢測主表主要用于存儲實體檢測相關(guān)信息，功能類似原材料檢測表，此外實體檢測時加入檢測位置描述及位置圖附件，記錄檢測位置的字段信息，屬于單表類型。

d. 檢測結(jié)果表。檢測結(jié)果表主要用于記錄檢測的結(jié)果、原始數(shù)據(jù)、報告，若檢測結(jié)果不合格需記錄不合格參數(shù)及后續(xù)處理方法。檢測結(jié)果表和原材料或?qū)嶓w檢測表是父子表，通過字段（parent_id）與原材料檢測表相關(guān)聯(lián)形成 1 對父子關(guān)系，記錄某次檢測的結(jié)果時，字段（parent_id）記錄父表中的編號，以保證與父表的關(guān)系，這個編號在設計上單純地記錄 2 個表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在技術(shù)上采用主、外鍵完成 2 個表同時更新等操作。檢測結(jié)果表包含的主要字段如表 3 所示。

e. 工程信息表。工程信息表主要用于記錄工程相關(guān)信息，包含工程名稱、狀態(tài)、等級、法人姓名、工程造價等字段，屬于單表類型。

f. 試驗室表。試驗室表主要用于記錄試驗室的相關(guān)信息，包含試驗室名稱、負責人姓名、人員、儀器、場地配置等字段，屬于單表類型。

2）用戶、權(quán)限、菜單等管理類表。用戶、權(quán)限、菜單等管理類表根據(jù)檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)對權(quán)限和用戶的管理要求進行設計。用戶模塊包括 5 張表，分別為用戶表、角色表、用戶-角色表、菜單表、角色-菜單表，都屬于具有一定關(guān)系的單表。用戶、權(quán)限、菜單等管理類表主要用于用戶及權(quán)限相關(guān)管理，檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)預先將角色和菜單、功能權(quán)限關(guān)聯(lián)，再將角色分配給用戶。用戶表包含賬號、密碼、角色編號、真實姓名、是否鎖定等字段；角色表包含角色編號、名稱等字段，用戶表和角色表通過角色編號相關(guān)聯(lián)；菜單表包含菜單名稱、地址等字段；角色-菜單表包含角色、菜單編號等字段，可將菜單通過角色傳遞給用戶，從而達到控制菜單權(quán)限的目的。

表 3 檢測結(jié)果結(jié)構(gòu)表

3）批量操作類日志表。批量操作類日志表用于記錄批量操作的日志，包括以下 2 種：

a. 批量操作日志表。用于記錄每次批量導入工程信息的操作人、時間及導入的記錄條數(shù)，通過UUID（通用唯一識別碼）進行日志回滾及撤銷操作，包含操作人 ID、 操作記錄條數(shù)、用于關(guān)聯(lián)回滾操作的 UUID。

b. 系統(tǒng)日志表。用于記錄用戶操作日志，包含操作人、時間、IP、訪問功能等字段。

2 主要功能設計與實現(xiàn)

設計的檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)整體功能框架如圖5 所示。其中一級模塊主要有系統(tǒng)權(quán)限管理等 6 個模塊，能夠?qū)Ω鳈z測機構(gòu)原材料及實體檢測進行管理，起到對檢測機構(gòu)及實驗室檢測質(zhì)量監(jiān)督的作用，目前已實現(xiàn)所有一級、二維模塊功能。

2.1 權(quán)限管理

權(quán)限管理包含系統(tǒng)用戶、角色、菜單管理，此外還包含檢測機構(gòu)管理，角色匹配相應的菜單功能，檢測機構(gòu)用戶下掛在對應機構(gòu)下。

圖 5 檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)整體功能框架

2.2 基礎數(shù)據(jù)管理

基礎數(shù)據(jù)管理包含標準檢測參數(shù)（檢測大類、參數(shù)、依據(jù)）和工程 2 類管理，由于工程數(shù)目較多，支持采用 Excel 批量導入工程信息。

2.3 檢測機構(gòu)相關(guān)信息管理

檢測機構(gòu)相關(guān)信息管理包含檢測機構(gòu)自身信息，如檢測機構(gòu)名稱、注冊地址、上級主管單位，以及法定代表人姓名、職務、職稱等信息；還包含檢測機構(gòu)下的試驗室管理，如工地試驗室名稱、項目建設單位、技術(shù)負責人、授權(quán)檢測參數(shù)等信息。

2.4 檢測數(shù)據(jù)管理

在工程項目、檢測機構(gòu)等基礎信息錄入后，要求各檢測機構(gòu)按照檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)的格式和輸入要求實時上報檢測數(shù)據(jù)。檢測數(shù)據(jù)主要為原材料和實體 2 類檢測數(shù)據(jù)，同時還包括檢測機構(gòu)、建設單位及監(jiān)理機構(gòu)的檢測數(shù)據(jù)，以方便進行結(jié)果對比。上報的檢測數(shù)據(jù)包含檢測的樣品名稱、參數(shù)、依據(jù)，檢測的原始數(shù)據(jù)、報告、結(jié)果、不合格項目及后續(xù)處理方法等相關(guān)檢測信息，實體檢測時要求記錄檢測位置并上傳位置圖。

為確保檢測數(shù)據(jù)的真實可靠，檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)中的檢測參數(shù)、設備、標準一一對應，建有相應的數(shù)據(jù)庫，要求檢測設備在有效期內(nèi)，檢測標準現(xiàn)行有效，檢測人員持證上崗，檢測原始記錄與報告原件及時掃描上傳。質(zhì)安中心采用定期檢查、不定期抽檢的方式，檢查各檢測機構(gòu)上傳的檢測報告及原始數(shù)據(jù)，若發(fā)現(xiàn)問題則及時與各檢測機構(gòu)溝通以解決問題。

2.5 數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計分析

可對工程質(zhì)量檢測監(jiān)督數(shù)據(jù)按權(quán)限進行多維度統(tǒng)計分析和查詢，主要有按關(guān)鍵字、工程名稱、檢測參數(shù)、檢測結(jié)果（合格/不合格）查詢等方式，查詢內(nèi)容主要包括工程項目，檢測機構(gòu)、試驗室、內(nèi)容，原材料、實體檢測，檢測結(jié)果，以及多方檢測機構(gòu)同一批次或部位試驗檢測數(shù)據(jù)等詳細信息，并可下載檢測報告及原始數(shù)據(jù)等?？蓪楣こ谭盏臋z測機構(gòu)數(shù)量、試驗室數(shù)量、檢測次數(shù)、不合格檢測項目匯總、不合格次數(shù)、不合格率、不合格處置情況、檢測原始數(shù)據(jù)和報告等進行統(tǒng)計。

質(zhì)安中心根據(jù)工程項目進度信息，通過查詢、統(tǒng)計工程檢測參數(shù)數(shù)據(jù)，可對各檢測機構(gòu)所負責的工程檢測參數(shù)的執(zhí)行情況進行監(jiān)督。按照權(quán)限分配，質(zhì)安中心可查看檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)，檢測機構(gòu)用戶只能查看本檢測機構(gòu)所屬的相關(guān)信息。

2.6 新聞通知公告發(fā)布

根據(jù)檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)督數(shù)據(jù)匯總分析結(jié)果，可定期發(fā)布工程質(zhì)量監(jiān)督情況，也可發(fā)布其他新聞通知公告等。

3 結(jié)語

檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)于 2019 年 9 月上線，運行正常，目前管理著西藏 400 多個在建水利工程項目及 20 余家檢測機構(gòu)，與水利工程質(zhì)量檢測相關(guān)的440 個檢測參數(shù)進行了線上管理，采集到 993 次原材料及 110 份實體的檢測數(shù)據(jù)。

檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)針對質(zhì)量監(jiān)督工作和工程質(zhì)量試驗檢測的特點，應用先進的信息網(wǎng)絡技術(shù)，對工程質(zhì)量檢測關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行監(jiān)督控制，建立了水利工程檢測和質(zhì)量監(jiān)督管理基礎數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息共享和對工程質(zhì)量檢測機構(gòu)實驗數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡管理，使得工程質(zhì)量監(jiān)督管理工作方式得到了改變，管理工作更加精細化，提高了管理效能和快速反應能力，減少了人工等費用成本，為新形勢下對水利工程質(zhì)量的強監(jiān)管工作提供了有力保障。

由于檢測數(shù)據(jù)通過人工方式上傳，就目前上線的功能而言還不能真正杜絕檢測數(shù)據(jù)的虛構(gòu)作假。下一步在以下幾個方面需要做到：

1）業(yè)務邏輯層面。檢測機構(gòu)上傳檢測明細數(shù)據(jù)，檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)通過行業(yè)算法解析明細數(shù)據(jù)，再根據(jù)檢測的項目、參數(shù)及參考依據(jù)得出檢測的結(jié)果值，用此結(jié)果值與檢測報告結(jié)果值進行對比，對于偏差較大的結(jié)果給予提醒，提醒檢測機構(gòu)操作及質(zhì)安中心監(jiān)管等人員，對此份檢測報告要重點關(guān)注。

2）技術(shù)層面。利用物流網(wǎng)技術(shù)連接檢測儀器，把檢測的明細數(shù)據(jù)、時間、操作人等信息直接傳入到檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)，真正杜絕檢測數(shù)據(jù)虛構(gòu)作假等問題。

3）將施工與監(jiān)理檢測數(shù)據(jù)同時納入檢測監(jiān)督管理系統(tǒng)進行管理，以方便進行比對。