表單自動化轉(zhuǎn)換技術(shù)在水利水電工程質(zhì)量驗(yàn)評中的應(yīng)用

鄧院林　張漢波　李文迪

摘要：為了彌補(bǔ)當(dāng)前水利水電工程質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化應(yīng)用在構(gòu)建效率低、運(yùn)維難度大、推廣使用難等方面存在的不足，

設(shè)計(jì)了一種基于質(zhì)量驗(yàn)評表單自動化轉(zhuǎn)化技術(shù)的質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化技術(shù)路線。通過實(shí)現(xiàn)質(zhì)量驗(yàn)評html表單的自動生成、自適應(yīng)動態(tài)比例計(jì)算、屬性與值域綁定、自定義標(biāo)簽插入等可視化編輯操作，結(jié)合表單數(shù)據(jù)文件的安全高效存儲、工作流引擎和電子簽字等技術(shù)的綜合應(yīng)用，構(gòu)建更加智能、高效的水利水電工程質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化應(yīng)用。工程實(shí)踐表明：基于該技術(shù)構(gòu)建的質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化應(yīng)用不僅用戶體驗(yàn)度好，而且可維護(hù)性和可擴(kuò)展性強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量驗(yàn)評； 數(shù)字化； 自動生成； 可視化編輯； 表單數(shù)據(jù)存儲

中圖法分類號：TP391

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.12.019

文章編號：1006-0081（2023）12-0111-06

0引言

“十四五”期間水利工程建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量和投資額將均創(chuàng)歷史新高［1］，在此背景下，水利工程質(zhì)量管理顯得尤為重要。當(dāng)前，信息化技術(shù)、智能化技術(shù)已被引入到水利工程建設(shè)管理的多個領(lǐng)域，其中，將移動應(yīng)用技術(shù)、BIM技術(shù)、電子簽章技術(shù)等信息技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程建設(shè)質(zhì)量驗(yàn)評是研究的熱點(diǎn)［1-2］，多個工程實(shí)際應(yīng)用也驗(yàn)證了該項(xiàng)舉措對提高工程建設(shè)效益、保障工程建設(shè)質(zhì)量具有重要意義。

田繼榮等［3］率先在楊房溝水電站使用電子驗(yàn)評代替紙質(zhì)驗(yàn)評，楊立剛等［4］利用BIM、工作流引擎等數(shù)字化技術(shù)建立水利樞紐工程質(zhì)量驗(yàn)評平臺，并成功應(yīng)用于黃藏寺水利樞紐工程質(zhì)量驗(yàn)評管理；馬琳等［5］在質(zhì)量驗(yàn)評的基礎(chǔ)上，基于電子簽章技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工程文件單軌制歸檔，進(jìn)一步驗(yàn)證了基于“無紙化”的質(zhì)量驗(yàn)評模式在工程電子化歸檔的可行性。

本文通過分析當(dāng)前質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化應(yīng)用建設(shè)現(xiàn)狀及存在的問題，結(jié)合質(zhì)量驗(yàn)評業(yè)務(wù)特點(diǎn)，研究并實(shí)現(xiàn)了一種基于表單的自動化轉(zhuǎn)化技術(shù)，并應(yīng)用到質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化功能建設(shè)中，可有效提升工作效率，促進(jìn)其推廣使用。

1質(zhì)量驗(yàn)評現(xiàn)狀及問題分析

1.1質(zhì)量驗(yàn)評現(xiàn)狀

大型水利水電工程往往具備規(guī)模大、周期長以及施工和地質(zhì)條件復(fù)雜等特點(diǎn)［6］，其質(zhì)量管理因影響因素多而導(dǎo)致施工質(zhì)量管理具有相當(dāng)大的難度。因此，水利工程質(zhì)量工作的核心為施工過程質(zhì)量管理，重點(diǎn)是工序質(zhì)量的驗(yàn)收評定，而且必須達(dá)到及時、真實(shí)、可追溯［7］。傳統(tǒng)的質(zhì)量驗(yàn)評方式均由參建單位按照行業(yè)規(guī)范要求填寫標(biāo)準(zhǔn)化紙質(zhì)驗(yàn)評表單，經(jīng)施工單位自檢、監(jiān)理復(fù)核等流程逐級簽字確認(rèn)并最終存檔，這種紙質(zhì)的質(zhì)量驗(yàn)評方式不僅人力資源耗費(fèi)大、文檔流轉(zhuǎn)效率低、丟失損壞風(fēng)險(xiǎn)高，同時，也不便于對驗(yàn)評關(guān)聯(lián)的音、視頻資料進(jìn)行統(tǒng)一管理。

1.2問題分析

質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化應(yīng)用模式是將各類驗(yàn)評表單數(shù)字化并提供在線填寫與審批流轉(zhuǎn)，輔以電子簽章技術(shù)應(yīng)用最終滿足電子歸檔要求，其關(guān)鍵在于如何將大批量各式各樣的驗(yàn)評表單快速數(shù)字化并且格式不能失真。當(dāng)前常用的技術(shù)方案有兩種：① 將word格式的驗(yàn)評文件制作成模板文件并采用瀏覽器嵌套o(hù)ffice控件的方式進(jìn)行加載以實(shí)現(xiàn)在線編輯［8］，② 根據(jù)驗(yàn)評文件格式繪制對應(yīng)的html文件并由軟件開發(fā)人員進(jìn)行二次開發(fā)。隨著質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化技術(shù)的深入應(yīng)用，工程現(xiàn)場對質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化應(yīng)用要求也越來越高，當(dāng)前常用技術(shù)方案暴露出以下缺點(diǎn)。

（1） 采用瀏覽器嵌套o(hù)ffice控件的方式需要用戶終端安裝瀏覽器插件，插件不僅對用戶終端瀏覽器型號及版本有特定要求，而且加載文件速度較慢（工程現(xiàn)場采用的普通筆記本電腦僅加載一個驗(yàn)評表單需要7～9 s），不利于質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化應(yīng)用在現(xiàn)場的推廣使用，同時客戶端還會出現(xiàn)插件加載崩潰等異常問題導(dǎo)致運(yùn)維工作量激增。

（2） 采用word文件轉(zhuǎn)換為html方式雖然能提升客戶端體驗(yàn)，但是由于驗(yàn)評表數(shù)量多，人工轉(zhuǎn)換html需要軟件開發(fā)人員耗費(fèi)較大工作量，且轉(zhuǎn)換完成后依然需要進(jìn)行二次開發(fā)處理才能供線上使用，在工程現(xiàn)場大范圍使用可能會影響工程質(zhì)量驗(yàn)評進(jìn)度。

2技術(shù)路線設(shè)計(jì)

針對質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化技術(shù)存在的問題，綜合運(yùn)用word文件轉(zhuǎn)換、html在線編輯、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲、流程引擎與電子簽章等技術(shù)，設(shè)計(jì)一種適用于水利水電質(zhì)量驗(yàn)評表單自動化轉(zhuǎn)換技術(shù)的在線統(tǒng)一轉(zhuǎn)化工具系統(tǒng)，系統(tǒng)技術(shù)路線如圖1所示。

系統(tǒng)將word格式的質(zhì)量驗(yàn)評文件，通過文件解析和格式化處理后自動轉(zhuǎn)換為html表單；為解決自動轉(zhuǎn)換后的html內(nèi)容格式與源文件存在差異的問題，設(shè)計(jì)并開發(fā)html在線可視化編輯器，編輯器提供自適應(yīng)動態(tài)比例計(jì)算、html屬性與值域綁定、自定義標(biāo)簽插入等在線編輯操作功能，經(jīng)編輯器處理過的html表單可用于完成質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)據(jù)的采集，通過集成流程引擎技術(shù)實(shí)現(xiàn)html內(nèi)容的流轉(zhuǎn)審批，最終轉(zhuǎn)換成pdf成果文件并加蓋參與審批流轉(zhuǎn)人員的電子簽名后進(jìn)行歸檔存儲。

3關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1質(zhì)量驗(yàn)評html表單初始化自動生成

水利水電工程質(zhì)量驗(yàn)評以單元工程下的工序驗(yàn)收評定表為最小單元，質(zhì)量驗(yàn)評系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對單元評定工序及評定相關(guān)屬性的統(tǒng)一管理，并提供工序驗(yàn)收評定表的上傳與更新服務(wù)，同時對上傳的源文件自動轉(zhuǎn)換為html表單（圖2）。當(dāng)前常用的轉(zhuǎn)換技術(shù)為JACOB、docx4j和POI。JACOB只能在windows環(huán)境下使用，不利于后期應(yīng)用的擴(kuò)展；docx4j轉(zhuǎn)換生成的html文件較源文檔寬度要寬很多，由于質(zhì)量驗(yàn)收評定表主要以表格形式為主，后期調(diào)整工作量較大；POI提供了快速、高效的word文檔處理接口，源代碼可讀性好，且具備跨平臺使用的特性。因此，可采用POI技術(shù)將上傳的質(zhì)量驗(yàn)評word文件自動轉(zhuǎn)換為html文件并存儲到數(shù)據(jù)庫中，供后續(xù)處理使用。

3.2質(zhì)量驗(yàn)評html在線編輯處理

自動化生成的質(zhì)量驗(yàn)評html表單文件不能直接應(yīng)用于質(zhì)量驗(yàn)評功能，通過設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)可視化編輯處理功能，實(shí)施人員通過可視化的方式對生成的html表單進(jìn)行處理，可大幅縮短質(zhì)量驗(yàn)評表單的構(gòu)建時間。具體包括以下幾個處理步驟。

（1） html表單自適應(yīng)顯示比例動態(tài)計(jì)算。由于質(zhì)量驗(yàn)評表單源文件中表格內(nèi)容寬度及內(nèi)邊距不一致，導(dǎo)致由源文件初始化生成的html表單寬度不一致，需要進(jìn)行自適應(yīng)的等比例縮放才能正常顯示。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的驗(yàn)評表格寬度為800像素，假設(shè)系統(tǒng)通過自動提取生成的html表單的內(nèi)容寬度為D，則html表格需要縮放的比例系數(shù)S=800/D。

（2） html屬性綁定與值域填充。為減少質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)據(jù)采集時對單元工程名稱、樁號等基礎(chǔ)信息的錄入，需要建立html表單中數(shù)據(jù)顯示組件與單元評定屬性項(xiàng)間的映射關(guān)系。為此，在可視化編輯器中設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)綁定的可視化操作界面，用戶在表單上選擇需要映射的組件和數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱，系統(tǒng)將自動建立數(shù)據(jù)項(xiàng)與組件之間的映射關(guān)系，表單打開后可自動讀取該數(shù)據(jù)項(xiàng)的內(nèi)容并保存在表單數(shù)據(jù)中（圖3）。在綁定屬性前，用戶需通過數(shù)據(jù)源管理功能對需要綁定的數(shù)據(jù)源信息進(jìn)行動態(tài)維護(hù)，當(dāng)前系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)源類型為mysql數(shù)據(jù)庫，也可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行擴(kuò)展。

（3）html自定義標(biāo)簽并插入。質(zhì)量驗(yàn)評源文件中存在多種以“選擇框”勾選式的填寫內(nèi)容，這些內(nèi)容在html生成時無法生成對應(yīng)的頁面組件。html可視化編輯器提供自定義“選擇框”標(biāo)簽屬性與內(nèi)容和標(biāo)簽?zāi)０鍘斓哪芰?。用戶可在表單需要插入“選擇框”的位置插入自定義的標(biāo)簽內(nèi)容，也可以選擇模板庫中的已有的標(biāo)簽?zāi)０暹M(jìn)行插入（圖4）。

（4）html預(yù)覽與源文件對比查驗(yàn)。為了便于查驗(yàn)html表單與源文件內(nèi)容與格式是否一致，可視化編輯器提供html表單頁預(yù)覽功能，并可與質(zhì)量驗(yàn)評源文件進(jìn)行分屏對比查看，便于用戶快捷發(fā)現(xiàn)不同之處并及時返回到編輯模式進(jìn)行編輯，同時提供源碼在線編輯功能，用戶可根據(jù)需要切換到源代碼方式進(jìn)行手動編碼（圖5）。

（5）html表單文件與數(shù)據(jù)存儲。由于質(zhì)量驗(yàn)評表單需要采集的數(shù)據(jù)項(xiàng)較多且格式不固定，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫不能滿足數(shù)據(jù)存取要求，因此，采用MongoDB數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)對html表單及數(shù)據(jù)的高效存取。MongoDB是一個可擴(kuò)展、開源、面向文檔的高性能分布式數(shù)據(jù)庫，支持類似json等bson格式松散的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以存儲比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型。系統(tǒng)將html表單文件以及表單內(nèi)填寫的內(nèi)容直接轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制文件，以文檔形式直接存入MongoDB集合，避免將數(shù)據(jù)以實(shí)體文件存儲在服務(wù)器文件系統(tǒng)，可有效避免數(shù)據(jù)誤刪除操作；同時為保證質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)據(jù)真實(shí)有效，防止數(shù)據(jù)被篡改，將獲取html表單文件的MD5摘信息一并保存到數(shù)據(jù)庫中。

（6） 流程引擎驅(qū)動數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和電子簽章應(yīng)用。在線編輯處理完成后的html表單可供工程現(xiàn)場填寫質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)據(jù)。通過流程引擎服務(wù)驅(qū)動html表單的審批流轉(zhuǎn)，利用流程引擎提供的提交、回退、駁回、轉(zhuǎn)辦等操作完成質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)據(jù)的逐級審批校核。在數(shù)據(jù)校核完成后利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)將質(zhì)量驗(yàn)評html表單自動轉(zhuǎn)換為pdf格式文件，再基于集成的第三方電子簽章組件，實(shí)現(xiàn)校核用戶逐級加蓋個人電子簽章，保障質(zhì)量驗(yàn)評電子文件合規(guī)性。

4工程應(yīng)用實(shí)踐

新集水電站工程和玉龍喀什水利樞紐工程均為Ⅱ等大（2）型工程，兩個工程在工程建設(shè)階段都通過建立施工管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了工程質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化，其中，新集水電站工程質(zhì)量驗(yàn)評基于瀏覽器office插件加載質(zhì)量驗(yàn)評模板文件的方式實(shí)現(xiàn)（圖6），玉龍喀什水利樞紐工程基于驗(yàn)評表單自動生成和在線可視化編輯的方式實(shí)現(xiàn)（圖7）。兩個工程的應(yīng)用效果表明，后者加載質(zhì)量驗(yàn)評表單僅需1～2 s的時間，遠(yuǎn)低于前者的7～9 s，用戶體驗(yàn)友好度方面有較大提升；在自動化轉(zhuǎn)換后的表單處理方面，可視化編輯模式較純代碼編寫的方式效率有較大提升；同時也避免了因插件加載而導(dǎo)致的瀏覽器崩潰的問題，系統(tǒng)可維護(hù)性和可擴(kuò)展性大大增強(qiáng)。

5結(jié)語

將表單源文件自動化轉(zhuǎn)化、可視化自定義編輯、電子文件安全高效存儲、工作流引擎和電子簽章技術(shù)融合應(yīng)用于水利水電質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化功能，可為系統(tǒng)實(shí)施人員提供線上構(gòu)建符合格式要求的質(zhì)量驗(yàn)評電子表單的服務(wù)，其應(yīng)用將提高質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化功能的構(gòu)建效率，促進(jìn)工程現(xiàn)場質(zhì)量驗(yàn)評數(shù)字化應(yīng)用的推廣使用，為工程建設(shè)質(zhì)量提供智能、高效的數(shù)字化服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

［1］張旭.水利工程投資控制策略［J］.河南科技，2022，41（9）：79-83.

［2］朱曉斌，劉輝，李韡，等.水利工程建設(shè)管理中電子簽章系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2021（10）：76-80.

［3］田繼榮，張帥，熊保鋒，等.基于數(shù)字化技術(shù)的工程質(zhì)量管理模式在大型水電工程EPC項(xiàng)目中的應(yīng)用研究［J］.四川水利，2019，40（4）：36-41.

［4］楊立剛，鄭會春，王楠.水利樞紐工程質(zhì)量驗(yàn)評平臺數(shù)字化技術(shù)研究［J］.人民黃河，2021，43（11）：154-158.

［5］馬琳，王艷，楊義，等.關(guān)于“電子簽章”技術(shù)在抽水蓄能電站工程文件單軌制歸檔中的應(yīng)用研究［J］.水電與抽水蓄能，2020，6（3）：113-116.

［6］翟海峰，鄭世偉，章環(huán)境，等.總承包模式下工程建設(shè)信息化創(chuàng)新探索與應(yīng)用［J］.人民長江，2018，49（24）：90-93.h

［7］李杰.大數(shù)據(jù)云計(jì)算提升水利工程質(zhì)量驗(yàn)收評定管理水平［J］.大科技，2022（36）：79-81.

［8］長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司.水利水電工程施工質(zhì)量評定BIM管理方法：CN201811100973.7［P］.2021-11-12.

（編輯：李晗）

Practice of quality evaluation of water conservancy and hydropower project based on form automation conversion technology

DENG Yuanlin，ZHANG Hanbo，LI Wendi

（Changjiang Schinta Software Technology Co.，Ltd.，Wuhan 430010，China）

Abstract：In order to make up for the shortcomings of current digital application of quality assessment in the aspects of low construction efficiency，difficulty in operation and maintenance，and difficulty in promotion and usage，a digital technology route of quality assessment based on automatic transformation technology of quality assessment form was designed.Through the realization of the automatic generation of quality assessment Html form，adaptive dynamic proportion calculation，attribute and range binding，custom label insertion and other visual editing operations，combined with the comprehensive application of the form data file safe and efficient storage，work flow engine and electronic signature technology，more intelligent and efficient digital application of quality assessment of water conservancy and hydro power projects can be built.The engineering practice showed that the digital application of quality evaluation based on this technology not only had a good user experience，but also had strong maintainability and scalability．

Key words：quality evaluation； digitalise； automatic generation； visual editing； form data storage