水利水電工程建造過程質量管理數(shù)字化探索

李蘭奇，彭 華，張攀峰，馮志軍

（1.水利部建設管理與質量安全中心，100038，北京；2.武漢英思工程科技股份有限公司，430071，武漢；3.新華水力發(fā)電有限公司，100070，北京）

水利水電工程建造過程質量管理數(shù)字化探索

李蘭奇1，彭 華2，張攀峰2，馮志軍3

（1.水利部建設管理與質量安全中心，100038，北京；2.武漢英思工程科技股份有限公司，430071，武漢；3.新華水力發(fā)電有限公司，100070，北京）

水利水電工程；質量管理；互聯(lián)網(wǎng)技術

一、水利水電工程安全事故成因分析

水利水電工程質量與安全包含兩個方面的含義：一方面是指工程建筑物本身的安全，即工程質量是否達到設計和技術規(guī)范要求，能否在設計使用年限和設計標準內(nèi)安全使用，設計質量和施工質量成為保障工程安全的關鍵，兩者缺一不可；另一方面則是指工程建設過程中的安全，特別是工程參建各方的人員和財產(chǎn)安全。近年，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，工程施工科技含量越來越高，技術要求高、施工難度大的工程項目日益增多，工程質量安全控制難度在逐步增加。

從安全生產(chǎn)上看，造成工程質量與安全事故的主因有兩個方面：一是工程質量缺陷造成的事故。由于工程設計或施工因素，工程在建造過程中導致工程結構質量不能滿足特殊運行工況要求而發(fā)生事故。這類事故可通過嚴格控制工程質量，防止發(fā)生質量缺陷來最大限度地避免。二是施工作業(yè)過程中發(fā)生安全事故，造成這類事故的因素很多，包括條件和環(huán)境的有限性、工程必須承擔的風險、施工作業(yè)不規(guī)范等。預防施工過程中的事故要采取有針對性的預案，強化施工過程中的安全監(jiān)管，使風險降到最低。

二、水利水電工程建設過程質量管理

面對當前繁重的水利水電建設任務和安全形勢，如何采取有效措施，使水利工程在建設過程中保證做到每一個環(huán)節(jié)、每一道工序都符合設計要求，達到技術規(guī)范的質量標準，是提高工程效能，確保工程安全運行的基礎和前提。工程建設過程中影響質量安全的主要問題包括：工程建設環(huán)境方面的問題，項目業(yè)主方面的問題，設計、監(jiān)理等技術支撐單位方面的問題，施工承包商方面的問題。解決這些問題必須對工程建設過程的各方面、各階段實行系統(tǒng)管理。

互聯(lián)網(wǎng)技術、移動通信技術的發(fā)展，為系統(tǒng)性建立工程建造過程的質量監(jiān)控信息化管理提供了可能。利用信息技術，統(tǒng)一管理工程的設計與技術規(guī)范要求；利用移動通信技術，讓質量管理人員在施工現(xiàn)場直接在移動設備上完成質量評定表的填寫與審核；利用互聯(lián)網(wǎng)技術，快速實現(xiàn)工程質量數(shù)據(jù)在業(yè)主層面、政府監(jiān)管部門層面的自動歸集與監(jiān)督。國內(nèi)一些行業(yè)的實踐經(jīng)驗表明，用數(shù)字化、信息化的管理方式，可以在很大程度上破解工程質量安全監(jiān)控的難題。

三、工程建造質量管理系統(tǒng)的業(yè)務功能要求

水利水電工程建造質量管理包含原材料（中間成品）檢測以及施工質量驗收評定兩個組成部分。其中原材料（中間成品）檢測以現(xiàn)場實驗室檢測報告或第三方檢測機構的檢測報告為依據(jù)；施工質量驗收評定中，工序與單元工程驗收評定以施工單位自檢、監(jiān)理復核評定為主，分部工程、單位工程、工程項目的質量等級核定需要項目法人與政府質量監(jiān)督部門共同參與。為滿足不同參與者、不同層級的管理需要，工程建造質量

管理系統(tǒng)在業(yè)務功能的設計上應該具備以下六方面的內(nèi)容：

①管理水利水電工程單元工程施工質量驗收評定所涉及的各種檢測驗收評定表的樣式，以及各類檢測指標項、各指標合格與優(yōu)良的判定標準。

②提供工程參建各單位及其質檢人員的登記管理與分級授權功能，保證質檢人員身份的真實性，系統(tǒng)的業(yè)務處理權限與其崗位職責的匹配性。

③提供質量檢驗評定表格在施工現(xiàn)場的填寫功能與審核功能，系統(tǒng)應自動記錄表單的填寫時間、填寫地點、填寫人員、提交時間、審核人員、審核時間、審核地點等信息，保證質量檢測工作的及時性與真實性。

④建立工程質量評定策略，實現(xiàn)單元、分部、單位工程質量等級的自動評定。

⑤建立單元工程與質量資料的組織關系，實現(xiàn)質量表單在驗收單元上的自動歸集，實現(xiàn)質量評定結果在工程參建方及政府質監(jiān)站間的有序匯集與提交。

⑥支持行業(yè)主管部門建立高效的質量責任追溯與參建企業(yè)、質檢持證人員的誠信管理體系。

四、工程建造質量管理系統(tǒng)的實現(xiàn)方式與技術特點

工程建造質量管理系統(tǒng)既要滿足項目法人單位單項目質量管理的業(yè)務需要，也要能夠滿足省、市、縣各級政府質監(jiān)部門多項目并行監(jiān)管的需要。因此，系統(tǒng)在業(yè)務架構與技術架構的設計上要綜合考慮不同管理主體、不同管理力度的需求差異，同時還要兼顧多方協(xié)同下的數(shù)據(jù)安全性、操作的便利性、通信網(wǎng)絡穩(wěn)定性等問題。

1.基于私有云環(huán)境的、多服務器分布式部署的項目群管理平臺

系統(tǒng)實現(xiàn)方式上選用基于私有云環(huán)境的、多服務器分布式部署的項目群管理平臺的總體架構方案。根據(jù)工程規(guī)模與網(wǎng)絡通信環(huán)境，系統(tǒng)支持在項目管理部、業(yè)主單位的總部部署云服務環(huán)境，并支持兩者間的數(shù)據(jù)與流程同步。政府監(jiān)管平臺的服務器集中設置在省廳數(shù)據(jù)中心，質監(jiān)部門、第三方檢測機構、其他單位都可以通過WEB方式訪問系統(tǒng)，系統(tǒng)提供中心數(shù)據(jù)庫與項目法人數(shù)據(jù)庫規(guī)定數(shù)據(jù)的自動推送功能。

2.系統(tǒng)的功能架構設計

系統(tǒng)的功能架構分為云平臺底層、項目法人工程質量管理業(yè)務及政府質檢部門工程監(jiān)管業(yè)務三個部分實現(xiàn)。其中底層平臺提供：①產(chǎn)品、子系統(tǒng)、模塊、功能、菜單的配置與管理功能；②分級授權的管理功能；③數(shù)據(jù)權限與功能權限的混合控制；④分布式緩存功能管理基礎數(shù)據(jù)；⑤基于企業(yè)消息總線的上下級結構數(shù)據(jù)同步功能。

項目法人單位工程質量管理業(yè)務：①項目劃分管理；②質量表單的動態(tài)配置管理功能；③工序檢測與評定結果管理（移動端、桌面端）；④單元評定結果管理（移動端、桌面端）；⑤原材料中間產(chǎn)品檢測報告；⑥分部工程、單位工程的質量等級評定；⑦綜合查詢與管理艙。

政府監(jiān)管平臺管理業(yè)務：①工程報告登記；②質量監(jiān)督記錄；③工程質量文檔備案庫；④質量相關的參建單位誠信評價管理；⑤工程質量大數(shù)據(jù)趨勢分析。

3.采取靈活的質量指標、質量表單的快速配置方案

這一系統(tǒng)采用質量指標庫、表單定義、界面定義三層可配置方式，實現(xiàn)質量表單的快速定義；同時，表單呈現(xiàn)與表單邏輯分離，表單布局調(diào)整時無須修改表單或底層的質量指標項目，體現(xiàn)了良好的繼承性。

4.提供直觀的操作界面與方便、高效的錄入手段

施工質量應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方案充分考慮施工現(xiàn)場移動應用場景，操作界面設計以直觀、易懂為目標。針對不同的應用設備與場景，系統(tǒng)建立參數(shù)化、可配置的布局組件，支持橫屏、豎屏操作，手機、PAD等應用模式；針對數(shù)值序列、選項、描述、日期、簽字、多媒體等常見錄入模式，設計了專用的快速錄入組件，支持流程化、導航式操作，支持實時匯總計算、批量數(shù)據(jù)創(chuàng)建，可大大降低數(shù)據(jù)錄入過程的工作量，節(jié)省人力。

5.支持離線采集與數(shù)據(jù)異步提交

施工現(xiàn)場網(wǎng)絡環(huán)境復雜，為了提高系統(tǒng)的環(huán)境適用性，系統(tǒng)的離線運行十分必要。系統(tǒng)從離線登錄與認證，離線表單參數(shù)的存儲，離線表單數(shù)據(jù)的存儲、離線簽認，后臺自動網(wǎng)絡偵測及數(shù)據(jù)異步提交等方面實現(xiàn)對離線模式的支持。

6.提供表單內(nèi)容的填寫要求和技術支持

施工現(xiàn)場質量檢測人員在填寫表單時，針對工程施工部分的填寫內(nèi)容，可隨時核查表單填寫要求，查詢技術規(guī)范的技術標準要求，方便施工人員在施工過程中更好地落實技術方案，執(zhí)行技術標準。

五、結 論

利用互聯(lián)網(wǎng)技術、移動應用技術，將水利水電工程質量管理業(yè)務與流程結合起來，研發(fā)項目群管理云平臺以及建造過程質量管理的APP，實現(xiàn)施工作業(yè)現(xiàn)場質量檢測評定過程的數(shù)字化管理，實現(xiàn)質量評定結果與評定依據(jù)在建設各方、政府監(jiān)管機構的有序共享，是一種體系化的工程質量控制與監(jiān)管方法。工程建造質量管理系統(tǒng)的推廣與應用將有效地提高現(xiàn)場質量管理工作的效率與規(guī)范性，保障相關制度的嚴格落實和執(zhí)行，為工程建設質量的提升、工程的運行安全提供有力保障。

責任編輯 韋鳳年

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1000-1123（2016）14-0044-02

2016-06-25

李蘭奇，副主任，教授級高級工程師。