建筑工程监理施工阶段的质量控制

建筑工程监理施工阶段质量控制专家系统研究1课题研究的意义及国内外研究现状1.1课题研究的意义建设工程质量关系到工程的适用性、投资效果和人民群众生命财产安全。对建设工程质量进行有效控制，确保实现预定目标，是监理工程师进行项目管理的中心任务之一。近几年，我国工程建设质量总体水平有了很大的提高，但是质量问题仍然不少，大量质量通病还普遍存在，严重影响人民群众的生活，而且重大工程质量事故时有发生，危及人民群众的生命财产安全，造成国家财产的重大损失。工程质量的滑坡，会严重阻碍社会经济发展，直接威胁着国家和人民群众生命财产的安全。所以在中国特色社会主义市场经济体制的条件下，如何搞好工程建设的质量控制工作，就成了一个重要的研究课题。我国自1988年开始在建设领域实行建设工程监理制度，由监理单位对工程建设实施专业化监督管理，提高了工程建设的投资效益和社会效益。尤其在质量控制方面，专业化、高素质的监理队伍对提高工程质量起了极大的推动作用。但是，由于我国建设工程监理起步较晚，目前监理人员的素质参差不齐，尤其是缺乏既有丰富的实践经验，又有扎实理论知识的专家。专家系统是运用特定领域的专门知识，通过推理来模拟通常由人类专家才能解决的各种复杂、具体的问题，达到与专家具有同等解题能力的计算机智能程序系统。它以知识为核心，强调专门知识对智能行为的决定作用，具有近似于人类思维的知识处理技术，模拟了人类逻辑推理的机制。专家系统是当前人工智能研究中最具实用价值的一个领域，能有效地处理一些数理逻辑上不完备、不严密的经验性知识，可在一定程度上模拟专家解决问题的思维方法。本课题的研究成果一建筑工程监理施工阶段质量控制专家系统，可辅助监理人员进行质量控制，它将一些经验性的判断分析以及查找规范条文等繁琐的工作交由计算机完成，从而提高了工作效率和质量。同时，还可积累质量控制的工作经验，提高监理人员的工作能力。因此，该研究具有实用性和一定的创新性1.2国内外研究现状建设工程监理制度在美国和一些欧洲国家已有百年以上的历史。英国早在1903年就成立了咨询工程师协会，美国于1910年成立咨询工程师协会。建设工程监理制度在我国开始于1988年，1988年11月12日，建设部发布了，拉开了我国建设工程监理的序幕。十几年来，广大监理工作者勇于实践，大胆借鉴国外的成功经验，目前已经形成较为完善的建设工程监理制度。但建设工程监理制度在我国的运转的时间毕竟较短，现有的监理人员有相当部分是原设计院，施工单位的工作人员，未经过系统的培训。同时，由于多方面的原因，监理队伍较难吸收到优秀的人才。因此，监理队伍总体素质还较低，尤其缺乏高级人才，使我国监理工作很难实现高智能的技术服务，在质量控制方面仍处于一般的看图纸，翻规范，往往是靠总监和专业监理工程师的经验进行控制，属经验管理模式，缺乏科学的管理手段和方法。为促使监理人员从经验管理向科学管理转变，提高监理人员素质，促使监理工作走向规范化，不少单位和机构在利用计算机辅助工程监理方面也做了不少工作，有的在监理工作中直接利用现有的工程项目管理软件，有的开发了专门的监理应用软件。工程项目管理方面的软件较多，但是目前开发应用较为成熟的主要是进度控制和费用控制。工程计划编制和进度控制方面最著名的软件是“P3”。“P3”是目前美国工程项目管理使用最广泛的软件，在我国也得到了良好的应用。譬如三峡、小浪底、大亚湾核电站、京沪高速公路、江阴长江大桥、上海英特尔工厂、摩托罗拉天津工厂等项目上均应用该软件进行进度计划编制和进度控制。此外Project也拥有较多的用户，国内的梦龙同样提供较为完善的进度控制功能。费用控制方面的软件也很多，比如“神机妙算”，“广联达”等。在进度控制，费用控制方面，这些软件已经较为成熟、实用，给使用者带来厂便利。在质量控制方面，也有些软件提供了质量控制功能，但相对于进度控制和费用控制，质量控制还不够成熟和实用。在提供质量控制功能的软件中，2000年由中国建设监理协会和京兴建设监理公司开发的“监理通2000”的功能较为完备，信息量较大，基本覆盖了监理工程师三大控制工作的主要内容。江苏省监理协会于1999年推出了“江苏省工程项目监理软件”，该软件的质量控制模块提供了分项工程质量控制和质量评定功能。但在其后续版本“江苏省工程项目监理现场项目监理部办公软件系统”中没有提供质量控制功能。现有的有关监理质量控制的软件均未引人专家系统，未提供质量缺陷(事故)诊断及其预防和处理功能，而只是列出了各分部分项工程的质量验收标准、质量评定和有关文档管理。专家系统在工程领域中应用目前主要集中在设计、质量诊断和施工技术三个方面。比如冯俊强开发的“高层建筑基础方案选型专家系统”、朱浮声等开发的“基坑支挡结构设计专家系统”、王恩志等开发的“混凝土施工质量控制专家系统”、马保国等开发的“混凝土抗钢筋锈蚀专家系统”等。他们开发的重点是施工过程中的一些重点或难点问题，或是开发者在这方面有独到的研究，比如隧道股份开发的“盾构施工专家系统”。这些专家系统在他们所研究的领域内往往是非常出色的。但是，目前还没有针对监理在施工阶段质量控制开发的专家系统。本系统开发的目的是为监理工程师控制工程质量提供专家级的咨询和帮助，它以施工阶段监理工程师质量控制的主要内容为主线展开。本系统提供了施工阶段监理工程师控制建筑工程质量时常遇到的质量缺陷(事故)的诊断及其预防与处理，相关信息的查询(如质量控制标准，质量控制点，质量控制流程及有关法规等)。本系统的知识库是完全开放的。用户可方便地自行修改，添加，而不必修改系统本身，从而有利于知识和经验的积累。目前尚未见到有关专家系统在监理工程师控制建筑工程施工阶段质量中应用的报道。因此，本课题研究具有先进性，有一定创新。2建筑工程监理施工阶段质量控制任务2.1建筑工程监理施工阶段质量控制任务施工阶段质量控制是工程项目全过程质量控制的关键环节，工程质量很大程度上决定于施工阶段质量控制。根据工程质量形成的时间阶段，施工阶段的质量控制可分为质量的事前控制、事中控制和事后控制。2.1.1质量的事前控制确定质量标准和质量要求建立本项目的质量监理控制体系施工场地的质检验收审查承包商的资质现场拆迁及清除后的验收宁位轴线及高程标桥验收厂检查工程主要管理、技术人员是否到位审查分包商资质督促承建商建立并完善质量保证体系审核材料、半成品的各种质保证书抽检材料、半制品质量检查新材料、新型制品技术鉴定文件实地考察重要原材料、设备的生产工艺、质量控制、检测手段督促生产厂家完善质量保证体系和质量保证措施核查结构构件生产许可证，考察生产工艺设备安装前质量检查质量的前事控制池工机械的质量控制对施工机械查验其相应的技术性能检查、校验或校正施工中使用的计量器具审查施工组织设计或施工方案审查施工组织设计或施工方案对保证工程质量的技术和组织措施要求承包商编制重点分部(项)工程的施工工法文件要求承包商提交针对工程质量通病制定的技术措施要求承包商提交为保证工程质量而制定的质量预控措施要求承包商编制“土建、安装、装修”标准工艺流程图审核承包商关于材料、制品试件取样及试验的方法或方案审核承包商制定的成品保护的措施、方法考核承包商试验室的资质完善质量报表、质量事故的报告制度等质量的事中控制施工工艺过程质量控制:现场检查、旁站、量测、试验工序交接检查隐蔽工程检查验收做好设计变更及技术核定的处理工作工程质量缺陷交事故，处理行使质量监督权，下达停工指令质量的事中控制严格工程开工报告和复工报告审批制度进行质量、技术鉴定对工程进度款的支付签署质量认证意见建立质量监理日志组织现场质量协调会定期向总监、业主报告有关工程质量动态情况2.1.3质量的事后控制组组织试车运转转组组织单位、单项工程竣工验收收组组织对工程项目进行质量评定定审审核竣工图及其它技术文件资料料整整理工程技术文件资料并编目建档档质量后控事的制2.2施工阶段监理工程师质量控制的主要内容施工阶段监理工程师质量控制内容繁多，但概括起来主要有:(l)建立和完善监理单位的质量控制体系;(2)审查承包者的资质，确认分包商:(3)确定质量标准和质量要求;(4)工程材料的质量控制;(5)施工机械质量控制;(6)审核施工组织设计，施工方案;(7)项目实施过程中实行质量跟踪、监督、检查、控制;(8)质量缺陷(事故)的处理。本文主要针对以上八点，每点作为一个子模块来开发质量控制专家系统3专家系统结构与工作原理专家系统是人工智能的一个重要分支，也是目前人工智能中一个最活跃且最有成效的研究领域。目前专家系统的应用领域已扩展到数学、物理、化学、医学、地质、气象、农业、法律、教育、交通运输、建筑、机械、艺术以及计算机科学本身，甚至渗透到政治、经济、军事等重大决策部门，产生了巨大的社会效益和经济效益，同时也促进了人工智能基本理论和基本技术的发展。3.1专家系统的定义与分类3.1.1专家系统的定义与特点3.L1.1专家系统的定义专家系统目前尚无统一的定义。专家系统的奠基人费根鲍姆(E.A.Feigenbaum)认为:“专家系统是一种智能的计算机程事，它运用知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的复杂问题”。也就是说，专家系统提供了一种新型的程序设计方法，可以解决传统程序设计方法难以解决的问题。专家系统是基于知识的系统.用于在某种特定的领域中运用领域专家多年积累的经验和专业知识，求解需要专家才能解决的问题。专家系统便于保存和大面积推广各种专家的宝贵知识，更有效地发挥各种专业人才的作用，克服人类专家供不应求的矛盾。专家系统还可以综合许多专家的知识和经验，从而博采众长。专家系统作为一种计算机系统，继承了计算机快速、准确的特点，在某些方面比人类专家更可靠、更灵活，可以不受时间、地域及人为因素的影响。所以，专家系统的专业水平能够达到，甚至超过人类专家的水平3.11.2专宁系统的特点(l)具有专义水平的专业知识。专家系统要解决只有人类专家才能解决的复杂问题就必须依赖于寿家的知识，所以具有专家专业知识是专家系统的最大特点，也是所有知识库系统的共同特点。专家系统具有的知识越丰富，质量越高，解决问题的能力就越强。(2)能进行有效的推理。专家系统要利用专家知识来求解领域内的具体问题，而问题求解的过程就是一个推理过程，所以专家系统必须具有一个推理机构，能根据用户提供的已知事实，通过运用知识库中的知识，进行有效的推理，以实现问题的求解。专家系统的核心是知识库和推理机。(3)具有启发性。专家系统除能利用大量专业知识外，还必须利用经验的判断知识来对求解的问题作出多个假设。依据某些条件选定一个假设，使推理继续进行。，(4)具有灵活性。在专家系统的体系结构中，知识库与推理机既相互联系、又相互独立。相互联系保证了推理机利用知识库中的知识进行推理以实现对问题的求解;相互独立保证了当知识库作适当修改和更新时，只要推理策略没变，推理机部分就可以不变，。(l)具有专义水平的专业知识。专家系统要解决只有人类专家才能解决的复杂问题就必须依赖于寿家的知识，所以具有专家专业知识是专家系统的最大特点，也是所有知识库系统的共同特点。专家系统具有的知识越丰富，质量越高，解决问题的能力就越强。(2)能进行有效的推理。专家系统要利用专家知识来求解领域内的具体问题，而问题求解的过程就是一个推理过程，所以专家系统必须具有一个推理机构，能根据用户提供的已知事实，通过运用知识库中的知识，进行有效的推理，以实现问题的求解。专家系统的核心是知识库和推理机。(3)具有启发性。专家系统除能利用大量专业知识外，还必须利用经验的判断知识来对求解的问题作出多个假设。依据某些条件选定一个假设，使推理继续进行。，(4)具有灵活性。在专家系统的体系结构中，知识库与推理机既相互联系、又相互独立。相互联系保证了推理机利用知识库中的知识进行推理以实现对问题的求解;相互独立保证了当知识库作适当修改和更新时，只要推理策略没变，推理机部分就可以不变，使系统易于扩充，具有较大的灵活性。(5)具有透明性。专家系统一般都有解释机构，所以具有较好的透明性。人们在使用专家系统求解问题时，不仅希望得到正确的答案，而且还希望知道得出该答案的依据。解释机构可以向用户解释推理过程，回答用户提出的“为什么(Why)”、“结论是如何得出的(How)”等问题。(6)具有交互性。专家系统一般都是交互式系统，具有较好的人机界面。一方面它需要与领域专家或知识工程师进行对话以获取知识，另一方面它也需要不断地从用户处获得所需的已知事实并回答用户的询问。(7)能根据不确定(不精确)的知识进行推理。专家系统能运用知识进行推理，以模拟人类求解问题的过程。但是领域专家解决问题的方法大多是经验性的，这些经验性的知识表示出来往往是不精确的，它们仅以一定的可能性存在。此外，要解决的问题本身所提供的信息往往也是不确定的。专家系统的特点之一就是能综合利用这些模糊的信息和知识进行推理，得出结论。2专家系统的类型专家系统可用来解决许多不同类型的问题。按专家系统的特性及功能，专家系统可分为表3.1中的10类。表3.1专家系统的类型专专家系统种类类解决的问题题解解释释根据感知数据推理情况描述述诊诊断断根据观察结果推断系统是否有故障障预预测测推导给定情况可能产生的后果果设设计计根据给定要求进行相应的设计计规规划划设计动作作控控制制控制整个系统的行为为监监督督比较观察结果和期望结果果修修理理执行计划来实现规定的补救措施施教教学学诊断、调整、修改学生行为为调调试试建议故障的补救措施施(l)解释型专家系统。解释型专家系统能根据感知数据，经过分析、推理，从而给出相应解释。如化学结构说明、图像分析、语言理解、信号解释、地质解释、医疗解释等专家系统。这一类系统必须能处理不完全、甚至受到干扰的信息，并能对所得到的数据给出一致巨正确的解释。(2)诊断型专家系统。诊断型专家系统能根据取得的现象、数据或事实推断出系统是否有故障，并能找出产生故障的原因，给出排除故障的方案，这是目前开发、应用得最多的一类专家系统。如建设工程质量诊断，医疗诊断、机械故障诊断专家系统。(3)预侧型专家系统。预测型专家系统能根据过去和现在的信息(数据和经验)来推断可能发生和出现的情况。凡是用于天气预报、地震预报、市场预测、人口预测、灾害预测等领域的专家系统都属于这一类。(4)设计型专家系统。设计型专家系统能根据给定要求进行相应的设计。可用于工程设计、电路设计、建筑及装修设计、服装设计、机械设计等。对这类系统一般要求在给定的限制条件下能给出最佳或较佳的设计方案。为此它必须能够协调各项设计要求，以形成某种个局标准，同时还能够进行空间、结构或形状等方面的推理，以形成精确、完整的设计方案。(5)规划型专家系统。规划型专家系统能按给定目标拟定总体规划、行动计划、运筹优化等。适用于机器人动作控制、工程规划、军事规划、城市规划、生产规划等。这类系统一般要求在一定的约束条件下能以较小的代价达到给定的目标。(6)控制型专家系统。控制型专家系统能根据具体情况，控制整个系统的行为，适用于对各种大型设备及系统进行控制。为了实现对被控对象的实时控制，控制型专家系统必须具有能直接接收来自被控对象的信息，并能迅速地进行处理，及时地作出判断和采取相应行动的能力。所以控制型专家系统实际上是专家系统技术与实时控制技术相结合的产物。(7)监督型专家系统。监督型专家系统能完成实时的监测任务，并根据监测到的现象作出相应的分析和处理。这类系统必须能随时收集任何有意义的信息，并能快速地对得到的信息进行鉴别、分析、处理，一旦发现异常，能尽快地作出反映，如发出报警信号等(8)修理型专家系统。修理型专家系统是用于制订排除某类故障的规划并实施排除的一类专家系统，要求能根据故障的特点制订纠错方案，并能实施该方案排除故障，当制订的方案失效或部分失效时，能及时采取相应的补救措施。(9)教学型专家系统。教学型专家系统主要适用于辅助教学，并能根据学生学习过程中所产生的问题进行分析、评价、找出错误原因，有针对性地确定教学内容或采取其他有效的教学手段。(10)调试型专家系统。调试型专家系统用于对系统实行调试，能根据相应的标准检测被测试对象存在的错误，并能从多种纠错方案中选出适用于当前情况的最佳方案，排除错误。此外，还可从其它的角度对专家系统进行分类。例如，从推理方向的角度可分为正向推理专家系统、反向推理专家系统、混合推理专家系统:从知识表达方法的角度可分为基于逻辑的专家系统、基于产生式规则的专家系统及基于语义网络的专家系统等。3.2专家系统的结构与工作原理3.2.1专家系统的结构专家系统的主要组成部分是知识库和推理机。不同的专家系统其功能和结构有可能不同，但一般完整的专家系统应包括人机接口、推理机、知识库、动态数据库、知识获取机构和解释机构这六部分。各部分之间的关系如图3.1所示。专专家/知识工程师师知知识采集程序序数据库知识库推理机控控制/解释程序序用用户户图3.1专家系统的一般结构32.2专家系统的工作原理图3.1给出了专家系统的各个组成部分及各部分之间的相互关系。专家系统的核心是知识库和推理机，其工作过程是根据知识库中的知识和用户提供的事实进行推理，不断地由已知的前提推出未知的结论即中间结果，并将中间结果放到数据库中，作为已知的新事实进行推理，从而把求解的问题由求知状态转换为已知状态。在专家系统的运行过程中，会不断地通过人机接口与用户进行交互，向用户提问，并向用户作出解释。下面分别对系统的各部分进行简单介绍。(l)知识库知识库主要用来存放领域专家提供的专门知识。知识库中的知识来源于知识获取机构，同时它又为推理机提供求解问题所需的知识。在进行知识库维护时，知识库管理系统应该能消除知识的冗余和矛盾，保证知识库的一致性和完整性。另外，还要保证知识库的安全性。知识库的建立是领域专家与知识工程师辛勤工作的成果，也是专家系统赖以生存的基础，因而必须建立严格的安全保护措施，以防止由于操作失误等主观原因使知识库遭到破坏，造成严重的后果。一般知识库的安全保护也可以像数据库系统那样，通过设置口令验证操作者的身份，对不同操作者设置不同的操作权限等技术来实现。(2)推理机推理机的功能是模拟领域专家的思维过程，控制并执行对问题的求解。它能根据当前已知的事实，利用知识库中的知识，按一定的推理方法和控制策略进行推理，直到得出相应的结论为止。(3)知识获取机构知识获取是专家系统的“瓶颈”，是建造和设计专家系统的关键。知识获取的基本任务是为专家系统获取知识，建立起健全、完善、有效的知识库，以满足求解领域问题的需要。知识获取通常由知识工程师与专家系统中的知识机构共同完成。知识工程师负责从领域专家那里抽取知识，并用适当的方法把知识表达出来，而知识获取机构负责把知识转换为计算机可存储的内部形式，然后把它们存人知识库。在存储过程中，要对知识进行一致性、完整性的检测。(4)人机接口人机接口是专家系统与领域专家、知识工程师、一般用户间进行交互的界面，由一组程序及相应的硬件组成，用于完成输人输出工作。专家系统要求有较好的人机界面。这是因为知识获取机构通过人机接口与领域专家及知识工程师进行交互，要通过人机接口输入专家知识，更新、完善、扩充知识库:推理机通过人机接口与用户交互，在推理过程中，系统根据需要会不断地向用户提问，以得到相应的事实数据，在推理结束时会通过人机接口向用户显示结果;解释机构通过人机接口与用户交互，向用户解释推理过程，回答用户问题。在输人或输出的过程中，人机接口需要进行内部表示形式与外部表示形式的转换。在输人时，它将把领域专家、知识工程师或一般用户输人的信息转换成系统的内部表示形式，然后分别交给相应的机构去处理;输出时，它将把系统要输出的信息由内部形式转换为人们易理解的外部形式显示给相应的用户。(5)数据库数据库又称为“黑板”、“综合数据库”或“动态数据库”，主要用于存放用户提供的初始事实、问题描述及系统运行过程中得到的中间结果、最终结果等信息。数据库的内容是在不断变化的。在求解问题的开始时，数据库即为初始数据库，用来存放用户提供的初始事实。数据库的内容随着推理过程的进行而变化，推理机会根据数据库的内容从知识库中选择合适的知识进行推理并将得到的中间结果存放于数据库中。数据库是推理机不可缺少的工作场地，同时由于它可记录推理过程中的各种有关信息，又为解释机构提供了回答用户咨询的依据。(6)解释机构解释机构由一组程序组成，当用户提出的询问需要给出解释时，它将根据问题的要求分别作相应的处理，最后把解答用约定的形式通过人机接口输出给用户。上面所述只是专家系统的基本形式。在具体建造一个专家系统时，随着系统要求的不同，可以在此基础上作适当修改。3.3知识获取知识获取主要是把用于问题求解的专门知识从某些知识源中提炼出来，并转化为计算机可识别的形式，存入知识库。潜在的知识源包括专家、书本、相关数据库、实例研究和个人经验等。专家系统的主要知识源是领域专家，所以知识获取过程需要专家、知识工程师通过反复交流、共同合作完成，通常是由知识工程师从领域专家处抽取知识，并用适当的方法把知识表达出来。知识获取的基本任务是为专家系统获取知识，建立起健全、完善、有效的知识库，以满足求解领域问题的需要。为此，它需要做以下几项工作:3.3.1抽取知识。抽取知识是把蕴含于知识源中的知识经识别、理解、筛选、归纳等抽取出来，以便用于建立知识库。知识的主要来源是领域专家及相关的专业技术文献，但知识并不都是以某种现成的形式存在于这些知识源中可供选择的。为了从中得到所需的知识需要做大量的工作。以领域专家来说，虽然可以自如地处理领域内的各种困难问题，但往往缺少总结，不一定能有条理地说出处理问题的道理和原则;可以列举大量处理过的实例，但不一定能建立起相互之间的联系，有时甚至是靠直觉或灵感解决问题，而且，领域专家一般都不熟悉专家系统的有关技术，不能强求他们按专家系统的要求提供知识。这一切都为知识的抽取带来了困难。为了从领域专家处得到有用的知识，需要反复多次地与专家交谈，并有目的地引导交谈的内容，然后通过分析、综合、去粗存精，归纳出可供建立知识库的知识。知识的另一来源是系统自身的运行实践，需要从实践中学习，总结出新的知识。一般来说，一个系统初步建成后不会完美无缺的，通过运行才会发现知识不够健全，需要补充新的知识。此时除了请领域专家提供进一步的知识外，还可由系统根据运行经验从已有的知识或实例中演绎、归纳出新知识，补充到知识库中去，这时系统就具有了自我学习的能力。3.3.2知识的转换。知识的转换是指把知识由一种形式变换为另一种表示形式。人类专家或科技文献中的知识通常是用自然语言、图形、表格等形式表示的，而知识库中的知识是用计算机能够识别、运用的形式表示的，两者有较大的差别，所以必须将从专家处抽取的知识转换成以一定的表示方式表示的知识库中的知识。知识转换一般分两步进行:第一步是把从专家及文献资料处抽取的知识转换为某种知识表示模式，如产生式规则、框架等;第二步是把该模式表示的知识转换为系统可直接利用的内部形式。前一步的工作通常由知识工程师完成，后一步的工作一般通过输入及编译实现。3.3.3知识的输入。把某模式表示的知识经编辑、编译送入知识库的过程称为知识的输人。知识的输人一般是通过两种途径实现的:一种是利用计算机系统提供的编辑软件;另一种是用专门编制的知识编辑系统，称为知识编辑器。3.3.4知识的检测。知识库的建立是通过对知识进行抽取、转换、输人等环节实现的，在这一过程中任何环节上的失误都会造成知识的错误，直接影响到专家系统的性能。因此必须对知识进行检测，以便尽早发现并纠正可能出现的错误。特别是在知识输入时，必须认真细致，并进行检测，发现知识中可能存在的不一致、不完整等问题，并采取相应的修正措施。4系统开发与分析4.1系统开发的软硬件环境4.1.1软件环境(l)开发平台:中文WindowSgX刀城E，或中文Windows2000;(2)开发工具:VisualBasie6.0，MicrosoftAeeesS2002。4.1.2硬件环境(l)珑ntiuml66或以上的mMPC机/兼容机;(2)内存最低配置为32M，建议使用64M或更高;(3)可用硬盘空间要求IOOM以上;(4)显示器支持lo24x768工作模式。4.2安全机制为了维护系统资料安全，使用本系统必需输人密码。普通用户和系统管理员具有不同的密码，分别设置。只有系统管理员才有权利进行系统维护。系统管理员可终止普通用户使用本系统。普通用户可使用除系统维护外的所有功能。系统的知识库可以备份。建议用户在修改知识库后及时备份。4.3系统的主要功能(l)监理工程师控制建筑工程质量时常见的质量缺陷(事故)的诊断及其预防与处理;(2)相关资料的查询(如质量控制标准、质量控制点、质量控制流程、工程材料质量控制、施工机械质量控制及有关法规等)。4.4系统的功能模块结构图本系统由系统、编辑、质量控制、系统维护和帮助五大模块组成，每一模块又有几个子模块，具体功能模块结构如图4一1所示。4.5系统各模块详述4.5.1系统(l)修改密码:修改系统管理员/普通用户密码(2)系统使用日志:查看本系统使用情况，包括使用者，开始使用时间，使用情况，结束使用时间(要正常使用该功能，必须调准计算机系统时间)。(3)备份知识库:将系统的知识库备份至本地硬盘，或刻录在光盘上。建筑工程监理施工阶段质量控制专家系统系统帮助修改密码帮助系统使用日志版本信息备份知识库恢复知识库编辑复制剪切粘贴计算器退出质质量控制制制系统维护护.监理单位的质量控制系统统审审查承包商的资质，确认分包商商审审核施工组织设计、施工方案案工工程材料质量控制制施施工机械质量控制制质质量标准和质量要求求质质量控制点设置置质质量缺陷(事故)诊断处理理图4一1功能模块结构图(4)恢复知识库:将备份的知识库恢复到本系统。本系统现有的知识库将被覆盖且不可恢复。建议在恢复前将现有的知识库备份。(5)计算器:提供数字计算功能(6)退出:退出系统4.5.2编辑:提供wbndows标准的复制，剪切，粘贴功能4.5.3质量控制:本系统的核心模块，具体内容下面详述。4.5.4系统维护:对本系统知识库的资料进行维护，具体内容下面详述。4.5.5帮助:提供本系统的使用帮助和版本信息。4.6质量控制模块4.6.1质量控制模块所包含的内容该模块以施工阶段监理工程师质量控制的主要内容为主线展开，本模块包含8个子模块，其具体内容有:(l)监理单位的质量控制体系A、配备人员，明确各自职责和权限;B、工作流程;C、配备检测仪器和设备，以及相关的法规、标准、文件;已有法规和文件可直接在本系统中查找，新增法规和文件可点击“连接江苏工程建设网”()查找，用户还可将新增法规下载后加入系统。D、编写监理规划和监理实施细则;(2)审查承包商的资质，确认分包商A、施工承包商资质的分类;B、监理工程师对承包商资质的审核;(3)质量标准和质量要求该子模块采用现行中华人民共和国国家标准“建筑工程施工质量验收统一标准”(GB50300一2001)对建筑工程的分部(子分部)工程、分项工程的划分方法。由于时间的关系，目前本模块只提供了地基与基础，主体结构，建筑装饰装修，建筑屋面四个分部工程的内容。建筑给水、排水及采暖，建筑电气，智能建筑，通风与空调，电梯五个分部工程将在后续版本中加入。各分部工程包含的具体内容有:A.地基与基础分部灰土地基砂和砂石地基土工合成材料地基粉煤灰地基强夯地基注浆地基预压地基振冲地基高压喷射注浆地基水泥土搅拌桩地基土和灰土挤密桩复合地基水泥粉煤灰碎石桩复合地基夯实水泥土桩桩复合地基静力压桩地地基基桩桩基础础土土方工程程基基坑工程程先张法预应力管桩混凝土预制桩钢桩昆凝土灌注桩土方开挖地基基础部分与土方回填排桩墙支护工程水泥土桩墙支护工程锚杆及土钉墙支护工程钢或混凝土支撑工程地下连续墙沉井与沉箱降水与排水B.主体结构分部摸摸板分项工程.摸板安装钢筋分项工程模板拆除一原材料一钢筋加工一钢筋绑扎一钢筋连接一钢筋安装预应力分项上程原材料制作与安装张拉与放装灌浆与封锚混凝土分项工程一原材料月二配“比设计混凝土施工混凝土结构外观质量现浇结构分项工程尺寸偏差装配式结构分项工程预制构件结构性能检验装配式结构施工混凝土结构子分部工程丁结构实体检验匕混凝上结构子分部工程验收基本规定砌筑砂浆砖砌体工程混凝土小型空心砌块砌体工程石砌体工程配筋砌体工程填充墙砌体工程砌体结基本规定原材料及成品进场钢结构焊接工程_紧固件连接工程钢零件及钢部件加工工程钢构件组装工程钢构件预拼装工程单层钢结构安装工程多层及高层钢结构安装工程_钢网架结构安装工程压型金属板工程钢结构涂装工程钢结构基本规定方木和原木结构胶合木结构轻型木结构木结构的防护木结构C.建筑装饰装修分部建筑地面工程抹灰工程门窗工程吊顶工程轻质隔墙工程饰面板(砖)工程幕墙工程涂饰工程裱糊与软包工程建筑装饰装修分部涂膜防水屋面工程瓦屋面工程隔热屋面工程细部构造E.建筑给水，排水及采暖分部(暂缺)F建筑电气分部(暂缺)G.智能建筑(暂缺)H、通风与空调(暂缺)I电梯安装分部(暂缺)(4)工程材料质量控制。A.材料采购定货的质量控制B.材料进场后的质量控制C.材料供应的质量控制D.材料使用的质量控制E.工程材料质量的检验(5)施工机械质量控制。A，施工机械设备选择的质量控制B，施工机械设备使用、操作管理的质量控制(6)审核施工组织设计，施工方案A审核施工组织设计B.审核施工方案(7)质量控制点设置(8)质量缺陷(事故)诊断处理本模块包含下面列出的分部(子分部)，分项工程常见的质量缺陷(事故)的诊断，及其发生原因，防止和预防办法。A地基与基础分部软土地基沉降过大，不均匀沉降基础局部塌陷基础强度不足，刚度不够混凝土柱基差异沉降杂填土层地基下沉设备基础沉降膨胀土地基干、湿变形湿陷性黄土地基被水浸湿下沉地基与基础分部B主体结构分部原材料砌筑砂浆砌筑工程模板工程钢筋工程混凝土工程钢材裂缝屋架变形和尺寸偏差倒塌事故主体结构部分屋架上、下弦接头处及其木夹板裂缝受弯木构件挠度偏大木构件有斜纹、木节、腐朽或虫蛀屋架木杆件承载能力不够屋架端节点受剪面强度不够.砖石结构构.混凝土结构构钢结构构木木结构C建筑装饰装修分部石混凝土地面制水磨石地面制水磨石、花岗岩、大理石地面墙面普通抹灰水槽窗台抹灰墙面分格线墙水刷石饰面墙干粘石饰面内楼板底抹灰门窗口角抹灰内墙面及混凝土梁内墙面阴阳角抹灰柱、抹灰内踢脚板抹灰内抹白灰墙面钢门窗合金门窗钢门窗木门窗吊顶不平架固定不牢面板分块间隙缝不直缝条、压边条不严密平直地面面.抹灰灰门窗窗吊顶顶.轻质隔墙墙.饰面板(砖).幕墙墙涂饰饰.裱糊与软包包.细部部空鼓、脱落面砖分格缝排砖不当，影响美观砖面破损墙面污染D建筑屋面分部屋面保温隔热层屋面找平层沥青防水卷材屋面防水层合成高分子防水卷材屋面防水层高聚物改性沥青防水卷材防水层建筑屋面分部E建筑给水，排水及采暖分部(暂缺)F建筑电气分部(暂缺)G智能建筑(暂缺)H通风与空调(暂缺)I电梯安装分部(暂缺)4.6.2模块(子模块)功能实现的原理本系统的功能可分为两大类:相关资料的检索、质量缺陷或事故的诊断。(l)相关质量控制资料信息的检索与建筑工程质量控制相关的资料相当庞杂，因此，对这些资料进行科学的分类就显得十分重要。本系统以施工阶段监理工程师质量控制的主要工作内容(见2.2)为主线展开。其中(2)质量标准和质量要求，(6)质量缺陷(事故)诊断、处理，又按图4一2的方法分类混混混混混混混混混混混凝土结构构地地基与基础分部部部部部部部部部部.砌体结构构主主体结构分部部部部部部部部部.钢结构构建建筑装饰装修分部部部部部部部部部.木结构构建筑给水，排水及采暖分部建筑电气分部智能建筑通风与空调电梯安装分部图4一2分类方法从图4一2可见，该分类采用分部工程与结构类型相交叉的的分类方法。对于主体结构，按照不同的结构类型进行分类(本系统以材料对结构类型进行分类)。而其他分部工程，因其对各种结构类型都适用，不再区分不同的结构类型。在图4一2分类的基础上，再按子分部，分项工程继续分类，每一分项工程再根据具体情况再进一步细分。比如混凝土分项工程又可分为原材料，配合比设计，混凝土施工。因分项工程很多，在此不再一一叙述，具体分类请运行本系统，逐级展开即可查看。这样的分类采用比较多，适合大家的使用习惯，也较为科学。使用本系统查找资料时，按上述的分类规则，即可按照一定的查找路线，方便地找到所需查询的信息。比如，使用者需查找水泥的质量控制标准和质量要求，其使用的查找路线为:质量标准和质量要求一主体结构一混凝土结构一混凝土分项工程一原材料。通过该查找路线，即可查到相关的信息(分为主控项目和一般项目)。查找其他信J息与此类似，因分支较多，不一一列举，本系统包含内容见4.6.1(2)质量缺陷(事故)的诊断与解决第一类问题的模块相似，先按分部(子分部)、分项工程进行分类，某些分项工程因内容较多，会根据情况继续细分。系统列出分部(子分部)、分项工程可能出现的质量缺陷(事故)。对于一些较简单质量缺陷(事故)，系统直接给出发生原因，预防和处理方法。有些质量缺陷(事故)较为复杂，系统提供了诊断程序。用户在系统的提示下，输人质量缺陷(事故)的一些特征，系统根据知识库中的数据和推理规则进行推理，确定质量缺陷(事故)的性质，发生原因，从而得出相应的预防和处理方法。因建筑工程涉及的分部分项工程太多，且每一部分有很多不同性质的质量问题，在此不便一一叙述，这里选取两个具有一定典型性的子模块，来说明其实现的方法。A砌体裂缝的诊断砌体裂缝的成因较为复杂，不同性质的裂缝的危害程度也不一样，处理方法也不一样。因此在工程实践中，处理砌体裂缝，很重要的一个环节就是诊断其发生原因，只有搞清裂缝的性质，发生原因，才能有效的预防和进行处理。砌体裂缝诊断需综合考虑几方面的因素，才能得出结论。经过归纳和总结，本系统的该子模块依据如下三方面的因素(这些为系统提供，用户还可添加影响因素详见系统维护模块4.7)，对砌体裂缝进行诊断:(a)裂缝位置(b)裂缝出现的时间(c)裂缝的发展与变化用户在系统界面上输人以上三方面的情况后，系统会根据知识库中的资料和推理规则进行推理。即根据输人的情况，系统依据推理规则，在知识库中寻找与输入情况完全相同的信息，作为输出结果。如果没有，则提示系统无此类信息(这并不说明问题无解，只是依据现有的知识库和推理规则无法求解)。为了提高结果的可信度，系统还会给出推理依据，供使用者参考。推理策略求解问题的已知事实构成初始状态，问题的最终解答构成目标状态，在它们之间存在不同层次的子目标状态。推理过程就是在整个状态空间中寻找一条从初始状态到达目标状态的路径。本系统采用正向推理策略，即根据工程数据库提供的初始事实，在相应的知识库中寻找与能与之相匹配的规则，若找到则执行该规则，并将该规则的结论部分作为部分已知的事实，利用这个中间结果，继续与知识库中的规则相匹配，直到得到最终的结论。知识库结构与知识获取本知识库的主要来源有丰富经验的工程技术人员的个人经验，有关的规范标准与专著、论文等。这些知识大多数属于在数理逻辑上不完备，不严密的经验知识，是从工程实践中长期总结出来的东西，特别是专家的经验知识之间常常缺乏明确的逻辑联系。在一定条件下会产生什么样的结果，专家凭借其经验很快就能得出结论，但专家本人却很难把他们之间的因果关系解释得很清楚。鉴于这些特点，本系统采用产生式规则的表达方式。产生式规则是一个如果“条件成立则进行操作”形式的语句，产生式规则可以看成一个蕴含公式，一般表示为:WI(x)-一WZ(x)或ifWI(x)thenWZ(x)意为:若WI(x)为真，则WZ(x)为真，即若有wl(x)前提(或事实)存在，则结论WZ(x)(或事实)亦存在。产生式规则优点是:1、其表达式形式的自然性，产生规则与人类判断性知识形式上基本一致，因而用规则形式表示的知识易于为人们理解，2、模块化及一致性，由于知识库中的知识都具有相同的格式，因此可以统一处理，各条规则又是相互独立的，各规则之间只能通过动态数据库发生联系，不能直接相互调用，因而知识库中规则修改变动会影响系统的特性，但不会对其它规则产生直接的影响。这些特点有利于知识库的扩充和完善。人机接口据有关资料报道，已有专家系统能够做到与使用者用语言进行交流。本系统目前只能通过键盘，鼠标输人信息，由显示器输出信息(包括文字，图片等)。将来考虑增加输出声音，录象等信息输出形式。本模块的建立步骤:(a)收集与砌体裂缝的有关资料。(b)资料整理，归纳。对收集到的每一条有效信息，按下面的方式组织。编编编IDDD裂缝性性出现位位出现时时发展与与其它它预防与与号号号号号质质置置间间变化特特(用户自定定处理方方征征征征征征征征义)法法(c)建立推理规则。(d)资料录入。B混凝土结构裂缝的诊断。混凝土裂缝的成因也较为复杂，有些裂缝为正常现象，无须处理。比如非预应力梁底的细小裂缝。有些裂缝则是重大质量事故的前兆，必须及时地进行处理混凝土裂缝的外在表现多种多样，诊断的经验性很强，有些裂缝特征很难用语言文字来描述清楚。故本系统采取图片对比的方法进行诊断。将收集到的混凝土裂缝的图片存放在本系统的知识库中，使用者可对比实际情况中出现裂缝的形状与本系统提供的图片，从而准确地判断出裂缝的成因和性质，并在本系统中找到预防和处理的方法。4.7系统维护模块本系统的知识库为开放型知识库，用户可自行对知识库进行维护。系统维护功能由系统库维护模块实现。4.7.1资料检索部分用户如需对某一资料进行修改，在用上述的检索方法找到该文档后，对该文档进行修改，修改完成后，按修改按钮即可。该功能实现较为简单，用本系统自带的编辑器完成(按鼠标右键即可弹出编辑菜单)。4.7.2诊断部分以砖石结构裂缝诊断和混凝土结构裂缝诊断为例。(a)砖石结构裂缝诊断该模块提供了相当全面的维护功能，用户不必涉及程序本身，即可实现对系统的维护。系统提供了三方面的影响因素，用户可再自建一个影响因素，系统提供的三个影响因素为用户各提供了自建两个选项，用户自建影响因素提供了六个选项。如果用户对系统提供的选项不满意，可以自行更改。用户可自建无穷多个推理规则。对于系统提供的推理规则，用户可查看，如不满意，也可更改或删除。(b)混凝土结构裂缝诊断用户可将图片导人系统，并输人该图片的信息，用于诊断。系统提供的图片、与图片相对应的诊断结果、预防与处理等资料用户也可修改。5系统使用方法5.1系统安装方法(l)将本系统安装光盘放人光驱;(2)双击光盘根目录的setuP.exe图标，按提示依次操作(详细安装过程见光盘根目录下的readme.txt)。5.2系统卸载方法打开控制面板，双击添加/删除程序，选中本系统，按下添加/删除