數據監測“無紙化”--FlexOps數據采集系統在市政管網建設中的應用

　　在日常生活中我們常常可以看到，數據采集人員工作在街道的下水井旁邊，用紙筆記錄著采集到的數據信息。這樣的工作是非常繁多和容易出錯的。FlexOps數據采集系統可以通過專用掌上電腦（PDA）上傳、共享記錄檢查、清理工作數據以及其他現場數據，而不再需要使用紙質表格或記錄卡片。

　　對于市政水務這樣的基礎設施建設而言，數據采集和記錄是維護計劃的關鍵組成要素。在執行檢查時所觀察到的現象以及所執行的定期維護任務時，對所必須完成的工作（如管路清理等），工作人員必須做出精確而一致的記錄。

　　通常情況下，市政部門使用紙質表格或記錄卡來記錄與各項設備或管網有關的數據，如下水井以及污水管的主要管段。這項工作非常繁重枯燥而且容易出錯，并且紙質記錄也容易被丟失或損壞；一旦數據采集完成，還必須人工輸入至計算機系統，而手工鍵入也成為可能的錯誤來源之一；此外，數據捕獲與數據輸入系統之間也存在時間上的滯后，導致管理人員不能及時看到相關信息。這樣，現場發現的問題有可能在較長時段內得不到處理。

　　位于科羅拉多州Lafayette的FlexSystems LLC公司發明了一種從現場采集數據并將數據無線上傳、共享的電子數據采集系統。這套FlexOps數據采集系統讓工作人員可以將現場數據信息采集到PDA上，然后在當天工作結束時，將信息準確上傳至計算機維護管理系統（CMMS）或其他資產管理軟件當中。

　　該公司可以對本系統進行特殊設計，以復合用戶當前使用的信息采集系統的使用要求。此項技術實質上是對相關工作流程進行了數字化和自動化處理。FlexSystems公司的代表于2009年6月3日通過互聯網演示了此項技術應用于“市政污水和供水”程序的過程，其中為一家污水管理機構設計了用于檢查下水井和記錄管網監測情況的一個應用程序，銷售工程師Steve Sparks先生主持了此次現場演示。

　　隨走隨錄

　　FlexOps系統一般采用Intermec CN3型加固型PDA。這款PDA配備了筆觸式操作觸摸屏和鍵盤。 PDA大小為7×3.5in，可以很方便地手持或放入皮套內。

　　從PDA上采集到的數據將被上傳至FlexSystems數據庫，再由該數據庫發送至控制系統計算機上。上傳操作可以通過本地連接站、802.11無線網絡或GPRS無線手機實現。

　　這套數據采集系統安裝在PDA上，用于指導用戶回答一系列標準提問，絕大多數都采用“是/否”式回答或多項選擇的形式來完成。“該系列設計的宗旨就是為了讓現場工作人員可以快速而輕松地使用，并盡量減少書寫操作”，Sparks先生特意強調說，“另外，屏幕上顯示出來的問題附帶了可以用觸筆填選的選取框，其中筆記本功能也讓用戶可以將觀察結果以自由的格式添加上去。添加時可以使用屏幕上彈出的數字字母鍵盤來完成。有些問題在設置時提供了默認答案，與默認答案不同的響應將自動生成例外事項報告。最后，所有項目在處理完畢后，均自動標上時間和日期標記。”

　　人性化操作

　　在這次網上演示過程中，Sparks先生向大家展示了PDA屏幕的圖片，并示范了技術人員是如何通過輸入ID號碼來打卡上班的。他解釋道，“這個例子所選取的監測范圍已經根據路徑安排情況組織好了下水井的檢測計劃，這些選項可以從下拉列表當中選取，接受檢查的部分也可以采用外涂Teflon的附加PVC或金屬條形碼來進行標識。"

　　Sparks先生開始從下拉列表當中選取了一個下水井，一個對話框被打開，并顯示出該下水井的ID編號、原始制造材料和修復材料、其腐蝕評級以及最近一次檢查的日期等信息。當操作人員選擇“OK”按鈕后，又一個對話框顯示并詢問“執行表面檢查嗎？” ，單擊“是”，就會顯示出一系列已經設計好的問題選項，如“與原始制造材料不符嗎？”觸選“是”，就會顯示一個與其他材料相關的清單，操作人員可以從中進行選取，Sparks先生選擇了PL預制材料。

　　在另一個對話框中，操作者可以記錄管網狀況（優秀、良好或差）、腐蝕情況（有或無）以及腐蝕程度（輕微、中等、嚴重）、結構開放缺陷的存在（有或無）以及結構性缺陷的性質等信息，其中包括2個對話框，對話框中可以同時選擇多個選項。

　　接下來程序會詢問有無其他結構性開放缺陷，當選擇“是”時，將會顯示出一個對話框，操作人員可以使用PDA屏幕上的觸摸按鍵來輸入任意格式的備注信息。操作步驟將繼續進行，這時會詢問一些下水井結構上的缺陷、滲透、過負荷跡象、殘屑、梯級狀況以及管道占用比例等相關問題，每個問題只要求選擇答案或輸入數字即可。

　　在該項檢查結束后，用戶可以從下拉菜單中選取新的下水井。在Sparks先生演示退出檢查界面時，最初的對話框會重新提示，在右下角會顯示出一個紅色勾號，表示需要執行數據上傳操作。按下“啟動”按鈕后，將開始上載過程（上載操作完成后，此項勾號標記就會消失）。

　　隨后Sparks先生演示了工藝管理人員對于顯示日志報告、例外事項報告以及其他信息的功能運用。這套系統可以經過配置，將例外事項報告自動發送給預設的接受模塊。緊接著，Sparks先生演示了操作人員在清理污水管主要管段工作當中輸入的數據（提示對話框詢問了是否清除了物料、是什么樣的物料、所要求的工作量以及一般性的觀察等問題）。

　　觀察員注釋

　　FlexOps系統表現出可以有效取代基于紙張的數據采集系統的性能。 此項技術易于使用，并附帶了堅固耐用的PDA外殼，能夠耐受現場操作，并且在外部環境不夠好的情況下仍然能發揮其良好的性能。

　　此項技術的優點之一就是通用性，它可以應用在除了所演示的下水井檢查和線路清理以外的許多場所，包括在供水和污水處理廠內對設備執行檢查和維護以及采集實驗室數據時的應用。這些數據記錄了所完成工作的情況、時間、操作者以及結果等數據信息，可以用于評定其是否復合州和聯邦許可和法規的要求。

　　價格優勢

　　Sparks先生將FlexOps描述為一個移動平臺，“這個平臺的誕生可以提升工作隊伍的生產率，并讓管理人員能夠充分了解到現場正在執行情況。對于基于紙張的操作流程來說，紙張有可能被弄濕、損壞或丟失，用戶還有可能最終獲得一些在紙張上多次修改的混亂數據。如果出現這種情況，數據錄入人員就不得不與現場人員取得聯系，讓他們解釋或驗證這些信息，而現場技術人員甚至有可能根本記不起自己在數天或數周之前對某一設備或管網系統寫下了些什么數據。”

　　除了現場數據采集以外，FlexOps系統還可以用作標準操作規程指導，可用于糾正一些問題，或在必要時將這些問題提交給相應的機構進行處理。另外，它還可以用于在現場生成工作單請求。

　　最終，PDA還可以內置一份現場操作和維護規程手冊，以指導技術人員一步一步地執行各個流程，諸如在升壓站啟動泵機或對特定設備執行基本修理的任務等。

　　至于FlexOps系統的定價問題，Sparks先生表示，“該系統的定價取決于一些可變因素，如用戶需要使用的是Access數據庫還是SQL數據庫，PDA是否要具備無線通信功能，以及用戶是否需要進行系統集成等；另外，PDA的數量和功能也會影響到價格。絕大多數系統的價格在20?000~50?000美元之間，相當于在3年采購計劃內每月為每部PDA 的花費約為250美元，這意味著其生產率提升了3%，而且使用這套系統可以迅速地實現投入成本的回收。”——《流程工業》