白建峰 王相謙 孫麗娟
(1.河南省水利水電工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)站,河南 鄭州 450003;2.鄭州市水利建筑工程處,河南 鄭州 450003)
隨著信息化智能化技術(shù)的迅速發(fā)展,人工智能技術(shù)、5G技術(shù)、信息檢測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用,已影響到建筑行業(yè)的各個(gè)方面。水利工程建設(shè)領(lǐng)域積極開(kāi)展信息技術(shù)研究應(yīng)用,對(duì)工程質(zhì)量管理起到了很好的推動(dòng)作用。水利工程質(zhì)量監(jiān)督作為工程建設(shè)重要職能之一,也在努力探索信息化智能化的應(yīng)用,但整體信息化智能化程度依然不高,與當(dāng)前水利工程建設(shè)管理需求和質(zhì)量監(jiān)督工作的具體要求還不相適應(yīng)。因此,必須緊跟當(dāng)前水利改革發(fā)展的新趨勢(shì),補(bǔ)齊信息化智能化短板,發(fā)揮信息技術(shù)、人工智能技術(shù)優(yōu)勢(shì),提升監(jiān)督水平。
2018年、2019年,水利部分別在河南省出山店水庫(kù)工程和陜西省引漢濟(jì)渭工程現(xiàn)場(chǎng)召開(kāi)了水利工程建設(shè)信息化技術(shù)創(chuàng)新示范會(huì),《從信息化到智能化——展望智能水利工程》的報(bào)告引起廣泛共鳴。2020年12月,水利部與華為技術(shù)有限公司開(kāi)展高層會(huì)商時(shí)水利部領(lǐng)導(dǎo)指出,加快水利信息化建設(shè)是水利系統(tǒng)自身發(fā)展和支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要,也是深入貫徹黨的十九屆五中全會(huì)精神的需要。2021年全國(guó)水利工作會(huì)議上明確提出2025年水利信息化智能化水平顯著提升,這也是“十四五”時(shí)期水利改革發(fā)展目標(biāo)之一。水利工程質(zhì)量監(jiān)督工作必須清醒認(rèn)識(shí)并采取積極措施補(bǔ)齊信息化智能化這個(gè)短板,抓住這一契機(jī),加快質(zhì)量監(jiān)督工作信息化智能化研究、實(shí)踐和推廣應(yīng)用。
近年來(lái),水利工程質(zhì)量監(jiān)督領(lǐng)域信息化研究不斷加強(qiáng),并應(yīng)用于實(shí)踐。河南省水利水電工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)站研發(fā)了“水利工程質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)軟件”,上海市水務(wù)局開(kāi)發(fā)了“上海市水務(wù)建設(shè)工程安全質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)”,杭州市水利局全面使用質(zhì)量安全監(jiān)督移動(dòng)工作平臺(tái)等,通過(guò)信息化手段有效提升了水利工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督工作效率。
發(fā)達(dá)國(guó)家在信息化建設(shè)方面起步早、發(fā)展快,較早地將信息技術(shù)應(yīng)用在了工程質(zhì)量監(jiān)督上,通過(guò)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用來(lái)提高工程質(zhì)量監(jiān)督的效率,促進(jìn)工程質(zhì)量監(jiān)督的發(fā)展。
日本政府早在1996年就提出了建設(shè)公共工程支持信息系統(tǒng)(CALS/EC),于2010年在所有中央和地方公共機(jī)構(gòu)推行應(yīng)用,這是一套較早且較完整的工程監(jiān)督信息化系統(tǒng),該系統(tǒng)不只針對(duì)單個(gè)工程,而且針對(duì)全日本所有的公共工程進(jìn)行監(jiān)督管理,大大提高了工程質(zhì)量監(jiān)督效率。
英國(guó)引入了工程管理機(jī)構(gòu)(Building Control Body,BCB)等獨(dú)立第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行工程質(zhì)量監(jiān)督管理,第三方機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)工程建設(shè)過(guò)程的監(jiān)督,建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督信息化系統(tǒng),將過(guò)程監(jiān)督資料上傳至系統(tǒng),政府通過(guò)信息化系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)審批和監(jiān)管,運(yùn)用市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制來(lái)提升工程質(zhì)量監(jiān)督水平,政府也完善了相應(yīng)的監(jiān)管職責(zé)[1]。
目前各地都在大力開(kāi)展水利工程質(zhì)量監(jiān)督信息化智能化建設(shè),取得了一定的成績(jī),提升了水利工程質(zhì)量監(jiān)督管理水平。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,仍然存在一些問(wèn)題。
當(dāng)前,水利工程質(zhì)量監(jiān)督信息化智能化建設(shè)的主體多元化,不同地區(qū)、不同職能部門、不同監(jiān)管部門都在探索研究信息化智能化建設(shè),存在重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)象;已開(kāi)發(fā)的監(jiān)督軟件之間、同一個(gè)工程中監(jiān)督軟件與其他軟件之間相互沒(méi)有統(tǒng)一的頂層設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)機(jī)制,導(dǎo)致信息系統(tǒng)兼容性不夠,上下級(jí)業(yè)務(wù)部門、同級(jí)業(yè)務(wù)部門信息流不暢,形成一個(gè)又一個(gè)的“信息孤島”,無(wú)法在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)共享,影響了信息化智能化建設(shè)的效果。
部分軟件開(kāi)發(fā)時(shí)業(yè)務(wù)人員與技術(shù)人員缺乏良好的互動(dòng),使開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件人性化不夠,不但起不到提高工作效率的目的,更有一部分增加了使用單位的負(fù)擔(dān),在實(shí)踐應(yīng)用中并不成功;部分軟件開(kāi)發(fā)時(shí)起點(diǎn)較低,僅滿足于檔案資料的電子化存儲(chǔ),不具備查詢、統(tǒng)計(jì)、分析等功能,背離了信息化智能化建設(shè)的初衷,影響了監(jiān)督效率和監(jiān)督力度。
信息化智能化的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù),不能及時(shí)、有效地采集工程數(shù)據(jù)一直是信息化智能化受制因素之一。當(dāng)前數(shù)據(jù)采集手段比較落后,相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)據(jù)需要依靠人工錄入,容易受到人為因素干擾,影響數(shù)據(jù)的真實(shí)性;已有的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集設(shè)備、系統(tǒng)功能還不夠齊全,影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性,影響統(tǒng)計(jì)、分析、判斷的效果。
當(dāng)前信息化智能化建設(shè)加速后,一些法規(guī)制度的配套沒(méi)有跟上,如數(shù)字簽名在水利工程質(zhì)量監(jiān)督上還沒(méi)有得到認(rèn)可,部分項(xiàng)目采取電子化存儲(chǔ)與紙質(zhì)存儲(chǔ)“兩條腿走路”的現(xiàn)象,影響了信息化智能化建設(shè)的積極性,電子數(shù)據(jù)信息的不具體、不完整、不全面,影響了信息化智能化功能的實(shí)現(xiàn)。
雖然一些地方建立了水利工程質(zhì)量監(jiān)督信息化管理平臺(tái),但大部分都是依托于單個(gè)項(xiàng)目建設(shè),僅局限于工程建設(shè)某一階段、某一使用方,不能與各參建單位信息軟件形成很好的關(guān)聯(lián),影響了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集和使用;沒(méi)有考慮工程建設(shè)基本程序全過(guò)程使用需求,也沒(méi)有考慮上級(jí)職能部門監(jiān)管需要,橫向與工程建設(shè)的全生命周期不適應(yīng),縱向與政府職能的調(diào)整、轉(zhuǎn)變不適應(yīng),缺乏延續(xù)性,也不易于進(jìn)行統(tǒng)一的管理和維護(hù)。
由于水利工程建設(shè)項(xiàng)目具有其自身的特殊性,特別是大型水利工程建設(shè)周期長(zhǎng)、參建單位多、工程類別涵蓋面廣、技術(shù)問(wèn)題處理復(fù)雜、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)難度大等,給質(zhì)量監(jiān)督帶來(lái)了很大的難度。加強(qiáng)不同部門、不同環(huán)節(jié)、不同單位之間的信息共享和交流,對(duì)于管控工程建設(shè)質(zhì)量大有裨益。
水利工程質(zhì)量監(jiān)督的信息化智能化可以對(duì)工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)及時(shí)的信息掌握和差別化的質(zhì)量管理,通過(guò)數(shù)據(jù)交互、智能反饋、在線統(tǒng)計(jì)分析,提升信息的使用效率,突出監(jiān)督重點(diǎn),增強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督工作的針對(duì)性。
通過(guò)信息模型技術(shù),可完成工程的三維空間布局,實(shí)現(xiàn)檢查記錄與工程實(shí)體的“點(diǎn)”對(duì)“點(diǎn)”對(duì)接,從而提高檢查的針對(duì)性,增強(qiáng)問(wèn)題整改復(fù)核的精準(zhǔn)度,最大限度減少人為操作帶來(lái)的誤差,更好地保證相關(guān)信息的準(zhǔn)確性和有效性,實(shí)現(xiàn)監(jiān)督工作由“粗放”到“精準(zhǔn)”的轉(zhuǎn)變。
工程質(zhì)量行為和實(shí)體的評(píng)價(jià)基于對(duì)工程數(shù)據(jù)的分析判斷,比如通過(guò)對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料和現(xiàn)場(chǎng)工程量的掌握可以判斷檢測(cè)頻次是否滿足要求,通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況和進(jìn)度的掌握可以判斷質(zhì)量評(píng)定工作是否準(zhǔn)確、及時(shí),對(duì)錄入數(shù)據(jù)的分析可以推斷工程質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)。信息化技術(shù)把工程檔案以電子數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行存儲(chǔ),通過(guò)數(shù)據(jù)的自動(dòng)實(shí)時(shí)傳輸,方便了調(diào)用和分析,減少人為干擾,確保公正、有效、真實(shí),提高質(zhì)量監(jiān)督工作的科學(xué)性。
傳統(tǒng)檔案管理手段的弊端已日趨明顯,入檔不及時(shí)、查閱不方便,甚至出現(xiàn)真實(shí)性不能保證的問(wèn)題。信息存儲(chǔ)技術(shù)把檔案進(jìn)行電子化處理,在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)、存儲(chǔ)、歸檔,通過(guò)權(quán)限設(shè)置減少逆操作,從而形成良好的檔案工作習(xí)慣,使檔案管理工作更加嚴(yán)謹(jǐn)和規(guī)范。
水利工程質(zhì)量監(jiān)督工作不是獨(dú)立存在的,而是貫穿于工程建設(shè)的全過(guò)程,也不是暫時(shí)存在的,而是政府職能的一部分,是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作。對(duì)于水利工程質(zhì)量監(jiān)督信息化智能化建設(shè)應(yīng)該統(tǒng)籌規(guī)劃,頂層設(shè)計(jì),建立一套適合水利工程質(zhì)量監(jiān)督工作的信息化智能化系統(tǒng)。制定統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),便于各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享和資源互通。
信息化智能化系統(tǒng)分為前端系統(tǒng)和后端系統(tǒng)。前端系統(tǒng)主要為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),比如手持設(shè)備、資料錄入設(shè)備等,工作人員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督的時(shí)候,將各類表格,文字、圖片、視頻等監(jiān)督內(nèi)容直接錄入到手持設(shè)備中,通過(guò)設(shè)備直接傳輸至后端系統(tǒng),然后在系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行展示管理運(yùn)用,免去了第二次輸入,減少了工作人員的工作量,也減少了人工轉(zhuǎn)錄時(shí)產(chǎn)生的錯(cuò)誤,同時(shí)增加了監(jiān)督內(nèi)容的真實(shí)性和實(shí)時(shí)性。
信息化智能化的發(fā)展離不開(kāi)法規(guī)政策的保駕護(hù)航,應(yīng)根據(jù)信息化智能化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,出臺(tái)相應(yīng)的質(zhì)量監(jiān)督信息化智能化管理的法規(guī),對(duì)信息化智能化建設(shè)進(jìn)行保障,同時(shí)制定相應(yīng)的政策進(jìn)行支持。
建設(shè)統(tǒng)一的水利工程質(zhì)量監(jiān)督信息化智能化管理平臺(tái),將已建的質(zhì)量監(jiān)督信息化管理平臺(tái)納入其中,同時(shí)為后建工程開(kāi)放接口,方便后建工程加入其中,方便進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù)。根據(jù)各級(jí)各類用戶權(quán)限開(kāi)放不同功能,加強(qiáng)對(duì)水利工程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督。
加強(qiáng)行業(yè)人員信息化智能化培訓(xùn)和養(yǎng)成,增強(qiáng)對(duì)信息化智能化的認(rèn)識(shí)和了解,有利于工作中更好地運(yùn)用信息化智能化系統(tǒng):同時(shí)深化全生命周期管理理念,有助于水利工程質(zhì)量監(jiān)督信息化智能化系統(tǒng)功能的完善和增強(qiáng),促進(jìn)水利工程質(zhì)量監(jiān)督信息化智能化的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
水利工程質(zhì)量監(jiān)督信息化智能化系統(tǒng),既要滿足各級(jí)政府質(zhì)監(jiān)部門多項(xiàng)目并行監(jiān)管的需要,也要能夠滿足項(xiàng)目參建單位質(zhì)量管理的業(yè)務(wù)需要。因此,系統(tǒng)在業(yè)務(wù)架構(gòu)與技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)上要綜合考慮不同用戶主體的需求差異,同時(shí)還要兼顧多方協(xié)同下的數(shù)據(jù)安全性、操作便利性、通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性等問(wèn)題。根據(jù)水利工程質(zhì)量監(jiān)督工作特點(diǎn)和要求,可以構(gòu)建“6層2翼”框架的信息化系統(tǒng)。 “6層”是用戶層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、應(yīng)用支撐層、數(shù)據(jù)資源層、網(wǎng)絡(luò)通信層、采集傳輸層,“2翼”是安全及運(yùn)維體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。其體系架構(gòu),見(jiàn)圖1。
圖1 “6層2翼”體系架構(gòu)
通過(guò)終端數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)工程各類數(shù)據(jù)的即時(shí)采集,并輔助人工填報(bào)以及相關(guān)系統(tǒng)接入,全方位地采集工程質(zhì)量相關(guān)各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。
網(wǎng)絡(luò)通信層提供了通過(guò)不同方式采集的數(shù)據(jù)上傳匯集的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。主要包括無(wú)線和有線傳輸方式,無(wú)線傳輸有5G、WLAN等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò);有線方式包括專網(wǎng)和公共互聯(lián)網(wǎng)。
數(shù)據(jù)資源層是系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)與管理的邏輯表現(xiàn),實(shí)現(xiàn)對(duì)各類數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理,以構(gòu)成業(yè)務(wù)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)資源支撐環(huán)境。
應(yīng)用支撐層是一個(gè)承上啟下的開(kāi)放性基礎(chǔ)平臺(tái),利用各種通用性平臺(tái)實(shí)現(xiàn)不同基礎(chǔ)設(shè)施層與應(yīng)用層之間的互通。
基于水利工程建設(shè)質(zhì)量管理,涵蓋建設(shè)期管理、分析、評(píng)價(jià)及決策支持等。應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)與現(xiàn)有外部相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行面向?qū)ο笳稀?/p>
用戶層主要是通過(guò)用戶界面,將權(quán)限設(shè)置進(jìn)行不同功能的分配,主要包括各級(jí)水行政主管部門、各級(jí)水利工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)、各項(xiàng)目參建單位等。
安全體系為基礎(chǔ)設(shè)施層、應(yīng)用支撐平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)平提供統(tǒng)一的信息安全服務(wù),包括網(wǎng)絡(luò)信任服務(wù)系統(tǒng)、基本安全防護(hù)系統(tǒng)和故障恢復(fù)等。
運(yùn)維體系為系統(tǒng)建設(shè)提供科學(xué)有效的融合組織、制度、流程和技術(shù),為業(yè)務(wù)管理等系統(tǒng)順利運(yùn)行和改進(jìn)提供管理和服務(wù)保障。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的理論與實(shí)踐指導(dǎo)。
一是實(shí)用。以水利工程質(zhì)量監(jiān)督職能為導(dǎo)向,依據(jù)水利工程質(zhì)量監(jiān)督管理規(guī)定及清單要求,保障工程質(zhì)量監(jiān)督工作需要;以提升水利工程質(zhì)量監(jiān)督工作效率和質(zhì)量為目的,立足把質(zhì)量監(jiān)督人員從傳統(tǒng)的監(jiān)督模式中解放出來(lái),突出重點(diǎn)工程、工序的監(jiān)督,集中精力發(fā)現(xiàn)和解決影響工程結(jié)構(gòu)和使用安全的重大問(wèn)題,提高工作效率和提升工作質(zhì)量;以全方位工程數(shù)據(jù)采集處理為手段,強(qiáng)化各種工程終端數(shù)據(jù)采集設(shè)備研究和應(yīng)用,使得相關(guān)數(shù)據(jù)記錄清楚、分類明確、真實(shí)性有保證;完善工程信息從搜集、處理、統(tǒng)計(jì)、分析等信息化智能化程度,為工程質(zhì)量的判斷提供可靠依據(jù)。
二是可行。加速立法推進(jìn),出臺(tái)水利工程建設(shè)領(lǐng)域電子簽名認(rèn)可辦法、完善水利工程檔案管理規(guī)定等有關(guān)制度文件,為推動(dòng)水利工程質(zhì)量監(jiān)督信息化智能化奠定法制基礎(chǔ);完善開(kāi)發(fā)方案,業(yè)務(wù)人員與開(kāi)發(fā)人員形成良性互動(dòng),增強(qiáng)軟件系統(tǒng)的人性化操作,提高用戶使用的舒服感和滿足度;加強(qiáng)面向?qū)ο笱芯?,與工程各參建單位相關(guān)信息化智能化系統(tǒng)組織關(guān)聯(lián),打破數(shù)據(jù)壁壘,提高信息交換及共享水平,形成“數(shù)據(jù)一張表”;注重信息安全,立足國(guó)內(nèi)獨(dú)立開(kāi)發(fā)軟件,打造和形成國(guó)產(chǎn)軟件的良好生態(tài),加強(qiáng)各類算法的應(yīng)用,提升密鑰管理水平。
三是可持續(xù)。研究水利工程質(zhì)量監(jiān)督信息化智能化規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系,依據(jù)現(xiàn)行的監(jiān)督工作內(nèi)容、職責(zé)要求,區(qū)分功能模塊,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、端口標(biāo)準(zhǔn),為信息化系統(tǒng)的擴(kuò)容、兼容預(yù)留接口和空間;制定政府水利工程質(zhì)量監(jiān)督管理信息化智能化建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,加強(qiáng)相關(guān)信息化智能化建設(shè)科學(xué)課題研究,堅(jiān)持信息化、數(shù)字化、智能化一體推進(jìn),科學(xué)做好信息化智能化建設(shè)規(guī)劃;開(kāi)展水利工程建設(shè)信息化智能化全生命周期研究,圍繞水利工程建設(shè)基本程序,根據(jù)不同階段、結(jié)合不同對(duì)象完善信息化智能化建設(shè)各個(gè)系統(tǒng),增強(qiáng)信息共享交互,提高信息的使用效率。
通過(guò)水利工程質(zhì)量監(jiān)督信息化智能化探索、實(shí)踐及應(yīng)用,用公開(kāi)、公正、公平的標(biāo)準(zhǔn)保證整個(gè)質(zhì)量監(jiān)督工作規(guī)范化、程序化、透明化,補(bǔ)強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督工作過(guò)程中的薄弱環(huán)節(jié),使質(zhì)量監(jiān)督人員卓有成效地開(kāi)展質(zhì)量監(jiān)督工作。對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行更好的評(píng)估、預(yù)測(cè)和控制,使建設(shè)工程各方責(zé)任主體及相關(guān)單位更加重視工程質(zhì)量建設(shè),從而推動(dòng)水利工程質(zhì)量管理水平不斷提高。