摘要：桥梁检查中病害数据获取方式存在采集效率低、使用成本高、存储安全性差等不足，移动互联网和智能终端的快速发展使新的病害数据现场采集方式成为可能。鉴于此，对桥梁检查数据采集进行需求分析，在此基础上进行了数据采集系统功能分析，以提高桥梁病害数据采集效率。
关键词：移动互联网；智能终端；桥梁检查；数据采集；互联网+
引言
桥梁检查是桥梁病害数据获取的直接手段。长期以来，桥梁病害数据的采集都是采用现场拍照和纸质记录的形式进行。这种方式虽然有效，但存在效率低下、后期整理繁琐以及资料丢失风险高等弊端，行业内也在不断探索各种新的数据获取手段，以期提高数据采集效率并降低数据使用的劳动成本以及提高数据的安全性。随着互联网技术特别是移动互联网技术的快速发展，以智能手机为代表的智能终端成为人们存储、发送及获取信息的最重要工具。基于移动互联网技术和智能终端，研发集数据采集、照片拍摄、GPS定位、数据云存储于一体的病害采集工具成为可能。
1数据交互方式技术比对
智能终端采用的数据交互方式主要有3大类：原生APP（应用）、移动WEB（网页）和以及混合式应用（WEBAPP）。针对于不同的应用范围各有优劣。
1.1原生APP
针对IOS、Android等不同的手机操作系统要采用不同的语言和框架进行开发，该模式通常是由“云服务器数据+APP应用客户端”两部分构成，APP应用所有的UI元素、数据内容、逻辑框架均安装在手机终端上。优势：原生APP可以充分发挥智能终端的优势，通过智能传感器、相机模块的调用，可提供最好的功能实现并提供最好的用户体验，可实现本地数据的存储和离线数据处理功能。劣势：开发周期长，IOS和安卓双平台需单独开发，开发成本较高。
1.2移动
WEB移动WEB是PC网页技术在智能终端的移植，通过智能终端访问网站的形式进行数据的上传下载、数据处理等交互。智能终端相对于PC存在屏幕较小，无实体键盘等特点，但是HTML5（第5代超文本标注语言）出现以后，针对智能终端其跨屏显示功能等新特性进行了全新的设计，使传统的PC端网站在智能终端完美展示。优势：开发维护成本低。由于技术成熟，人才众多，所以WEB类应用的开发成本较低，移动WEB应用与传统PC的WEB应用维护不存在差异，一般采用B/S架构，远程维护服务器即可实现程序升级等操作，无需用户参与。同样的功能开发成本通常只占到原始APP的50%以下。劣势：①用户体验较差，WEB类应用的数据需要实时下载，当网络较差时用户等待较长，其交互逻辑也与原始APP存在较大的差距。②实现本地存储和数据处理难度大。虽然通过cookie等技术可以实现少量数据的本地存储，但是数据的处理完全依赖远程服务器，难以实现本地处理。③完全依赖网络，离线无法使用。由于B/S架构的天性，服务器端负责数据存储、处理，浏览器端仅负责数据的展示，所以在离线的情况下，WEB类应用无法使用。
1.3混合式应用（WEBAPP）
为了在开发成本和业务需求及用户体验中达到一种平衡，出现了混合式应用开发技术WEBAPP。WEBAPP是一种框架型APP开发模式（HTML5APP框架开发模式），该开发具有跨平台的优势，该模式通常由“HTML5云网站+APP应用客户端”两部分构成，APP应用客户端只需安装应用的框架部分，而应用的数据则是每次打开APP的时候，去云端取数据呈现给手机用户。混合式应用是结合了web应用和原生app两种技术搭建出来的应用，兼顾了开发成本和用户体验，部分实现了本地数据存储和处理的功能。本文不涉及具体开发，所以最终的技术选型根据预算额度、功能要求以及技术力量确定。
2需求分析
桥梁检查现场数据采集的工作流程见图1。桥梁检查主要工作为人工发现病害，人工判断，手动记录，手动拍摄，最后获取的成果为检测记录纸质文档和数码照片。获取到的数据需经过人工再次处理，转化为电子文档，方可用于报告的编写。业务流程中的大部分工作都很难使用机器替代，最直接的入口为数据入口，使用智能终端代替记录纸，直接将现场数据电子化，并使用智能设备的相机直接拍摄照片，结合GPS定位功能以及网络传输功能，将更加详细的数据上传至远程服务器，远程服务器可根据预先设置的算法对数据进行分析加工，使自动生成报告成为可能。人工与智能终端结合后的工作流程发生变化，见图2。
3系统功能设计
结合需求分析，系统主要功能点设计如下：
3.1桥梁筛选
使用GPS定位确定用户所在位置，并查询数据库确定用户周边桥梁，鉴于定位可能存在偏差，给出一定范围内所有桥梁，由用户选择待检桥梁。
3.2病害属性数据录入
按照检查表数据要求，对发现的病害属性数据进行录入，设计应充分发挥智能终端优势，如手写输入、语音输入功能，提高输入效率。
3.3现场照片的拍摄
现场照片拍摄可直接采用智能终端自带拍照模块，如不满足需求，可采用近场通信功能的网络摄像硬件如GOPRO运动相机、水下相机等更专业的野外设备。
3.4数据处理
数据处理由远程服务器完成。数据采集端将采集到的数据通过网络（也可通过数据线传输）上传至服务器，服务器根据预先设置的算法对数据进行统计、分类、计算等操作，形成可供使用的报表、报告。
4智能终端的不足
随着网络的不断完善和智能终端硬件功能的不断强大，使用智能终端替代传统的记录方式应用于桥梁检查将成为趋势。就目前而言，还存在以下问题有待解决：
4.1在线和离线功能的更合理分工
考虑到野外现场网络存在不稳定的情况，必要的离线数据存储、数据处理是采集系统必须具备的功能，但过分关注离线，则不能很好实现数据实时传输、数据同步的需求；过分依赖网络，则会降低采集系统的现场适应性，合理的在线、离线功能划分应找到平衡。
4.2数据处理算法需要更深入的研究
对数据进行处理分析，以及报告的自动生成，需要精密的算法支持和灵活的功能配置，这也是系统智能程度的关键点，其优劣对于系统工作效率至关重要。
4.3跨平台需要更好的解决方案
目前主流的移动智能终端平台为IOS和安卓，IOS平台与苹果设备的强大功能结合能带来很好的使用体验，苹果公司严格的审核机制也保障了应用的质量；而安卓平台以其开放性著称，设备的价格低廉也是其一大优势。但是两个平台需要单独开发APP，开发投入较大，目前行业内提供的混合应用开发模式在一定程度上实现了应用的跨平台开发，但就目前的效果来看，并不十分理想。
4.4机器智能程度有待提高
初步的方案仅仅解决了数据记录方式的变革和数据存储、分析的变革，而病害属性、病害等级等目前主要依赖人工判别的多项指标尚不能由机器完成，这也是未来桥梁自动化检查的核心部分，有待更加深入的研究。
5结语
互联网及“互联网+”的兴起，对传统行业带来了诸多改变的机会，公路养护工作在“互联网+”时代也迎来了大量的变革机遇。桥梁检查作为一项极其传统的桥梁养护业务，通过移动互联网技术的应用，将传统的纸质记录直接替换为电子化输入，网络传输、远程存储分析及生成报告的解决方案只是“互联网+公路养护”的冰山一角，随着技术的进一步发展，技术人员思路的不断开拓，互联网技术必将给公路养护行业带来翻天覆地的变化。
参考文献：
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[3]马化腾，等.互联网+：国家战略行动路线图[M].北京：中信出版集团，2015.
作者：甘梁刚 王威 徐岚 单位：江西省公路管理局 北京新桥技术发展有限公司
