公路試驗檢測設備的發展趨勢與對策分析

馬珂

（定西交通工程試驗檢測有限公司，甘肅 定西 743000）

0 引言

公路試驗檢測設備既是公路工程建設中不可或缺的關鍵設備工具，也是我國機械設備制造體系的重要組成部分。由此，為了增強我國公路工程設施建設的設備保障力度，同時也為了推動我國設備制造行業、設備制造經濟的進步發展，對公路試驗檢測設備的發展趨勢進行分析探討，并嘗試尋找出合理可行的應對路徑。

1 公路試驗檢測設備的發展趨勢

1.1 實踐應用智能化的發展趨勢

在相關部門發布《中國制造2025》《“十四五”智能制造發展規劃》等文件的背景下，自動化、智能化已經成為我國機械設備制造行業的主攻發展方向，公路試驗檢測設備的相關領域自然也無法例外。從實踐分析的角度來看，公路試驗檢測設備的智能化發展表現在多個方面。

第一，運行機制的智能化。在傳統模式下，公路試驗檢測設備的實踐應用大多具有人工化或半自動化的特點。開展公路工程的現場檢測工作時，相關人員需要手持或操控設備儀器，對施工材料、公路設施、施工環境等方面檢測指標進行手動采集、人工分析。這樣一來，一方面會使公路工程產生大量、專業的人力資源需求，繼而導致人工成本居高不下；另一方面設備應用合理性、技術流程規范性、檢測結果精確性會對人員工作水平產生過度依賴。若相關人員缺乏健全先進的專業素養，或缺乏端正積極的工作狀態，將很容易引發設備故障、檢測誤差等負面問題，致使公路試驗檢測設備的實際應用效果大打折扣。而公路試驗檢測設備實現全自動化、智能化發展后，此類傳統問題可得到有效解決。在自動控制程序、智能管理系統的支持下，公路試驗檢測設備的感知、控制、決策、執行等運行機制都將發生巨大變革。設備在進入公路工程檢測現場后，首先可按照預設程序與基礎信息，對實際的工作場景、檢測需求進行判別。其次，基于判別結果與工作程序，規范化、精確化地實施動線規劃、確定對象、數據采集、數據分析等行為。最后，自動輸出或顯示試驗檢測信息及數據分析結果。這一整體過程幾乎不需要人工參與，既有助于降低公路工程試驗檢測的人工成本，也有助于規避由人為因素導致的各類設備操作問題與現場施工風險。

第二，優化方式的智能化。為了適應復雜多變的工程環境與動態發展的行業市場，公路試驗檢測設備在實踐應用中勢必存在一定的優化需求。在傳統時期，這種需求往往是通過升級設備軟硬件或淘汰舊設備、更換新設備進行滿足的。

在實現智能化發展后，設備可在尋優算法、卷積神經網絡等技術工具的作用下，獲得自適應、自主學習、自動升級的能力。這樣一來，便可促成設備使用周期的延長，并進一步保障公路工程試驗檢測的工作質量。

第三，信息處理的智能化。在智能化發展的背景下，不僅公路試驗檢測設備的工作方法、運行機制是自動、智能的，其信息處理也有著很強的人工智能輔助特點。在采集獲取公路工程的相關檢測數據后，設備系統既可以在數據庫算法的支持下，快速完成數據信息的分類整理與云端儲存，也可以進一步將數據信息處理為圖、表、譜、三維模型等多種形式，從而為相關人員讀取信息、使用信息提供便利。

1.2 技術體系綜合化的發展趨勢

近年來，受惠于智能制造戰略的大力推行，我國檢測設備制造領域突破了多個技術難關，如智能檢測控制技術、機器視覺技術、多維仿真技術、精密測試技術等。與此同時，數字化、智能化、云計算、物聯網、現實增強、光學檢測等技術領域也蓬勃發展，并深度滲透到現代工程領域的作業實踐當中。在此背景下，技術賦能、技術驅動已成為公路試驗檢測設備設計開發、工程應用的重要抓手，技術體系綜合化也隨之成為公路試驗檢測設備的必然發展趨勢。

1.3 設備功能集成化的發展趨勢

公路工程試驗檢測是一個龐大的技術門類與工作系統，其涉及的試驗項目、檢測指標、檢測對象、檢測場景等極為多樣，進而形成了規模龐大、內容復雜的設備功能需求體系。在傳統時期，絕大多數公路試驗檢測設備的功能方向、用途取向都是專門化、單一化的。相關單位要想保證試驗檢測的完整落實，最大化地為公路工程建設質量提供保障，就必須引進、使用多種公路試驗檢測設備。

例如，僅瀝青材料一個試驗檢測對象，就需要用到針入度儀、軟化點儀、動力黏度儀、公路標準黏度計、含蠟量測定儀（見圖1）、閃點儀、密度測定儀、析漏試驗設備等數十種設備儀器。如此一來，既會形成大量的設備成本、技術成本，也會消耗大量的試驗檢測時間，進而降低公路工程建設的經濟性與高效性。基于強化設備技術服務水平、提升工程建設效益的目的考量，設備功能集成化也將成為公路試驗檢測設備發展的主要趨勢。在未來，公路工程勢必能以更小的設備投入、更少的設備應用為前提，滿足各類、各項試驗檢測活動的開展需求，甚至達到“一站式”的試驗檢測設備應用效果。

圖1 某型瀝青含蠟量測定儀

1.4 主體要求嚴格化的發展趨勢

作為公路試驗檢測設備設計開發、生產加工、實踐應用的主體，人在設備發展中扮演著不可或缺的關鍵角色。所以，公路試驗檢測設備在實現運行機制、技術條件、功能結構等多維度發展的同時，也對相關人員的綜合素養提出了更高、更嚴格的要求。

一方面，公路試驗檢測設備行業具有很強的技術密集型特點，并在智能制造背景下表現出了持續增強的技術創新力與技術突破力。所以，相關人員只有充分掌握電子、機械、軟件系統、工業自動化、路橋工程多個領域的理論知識與技術能力，才能全面保證公路試驗檢測設備的應用質量。

另一方面，公路試驗檢測設備在實踐應用中具有明顯的流程性、干擾性特點，若某個技術細節出現偏誤，或某個干擾源未被有效處理，都會對試驗檢測結果的可靠性、精確性、可用性造成負面影響。因此，公路試驗檢測設備在發展中還對人員主體的責任意識、風險意識、職業道德等履職素養提出了嚴格要求。

1.5 市場競爭激烈化的發展趨勢

近年來，我國勞動市場發生了很大變化，且以勞動年齡人口（15～64 歲人口）的持續減少最具代表性。2011年，我國勞動年齡人口在總人口中的占比為74.4%，而在2020年，這一比例已降至68.6%。在此背景下，由于適齡勞動者減少，公路工程行業必然會出現勞動力短缺、勞動成本增加的現象，繼而迫使工程建設方式由人工化向著機械化不斷轉型。隨之而來的，在機械化需求的刺激下，公路試驗檢測設備行業日益具備可觀的效益前景，其內部的市場競爭必然也會愈演愈烈。在這樣的發展趨勢下，還很有可能出現“兩極化”的行業現象。一方面，在大量資本、人才涌入行業的支持下，公路試驗檢測設備的技術創新水平將得到顯著提升。另一方面，市場中也會出現魚龍混雜的負面情況，給公路工程中試驗檢測設備的選擇與應用帶來一定實踐風險。

2 公路試驗檢測設備發展的應對策略

2.1 積極融合新技術、新工具

為了更好地迎合應用智能化、技術綜合化、功能集成化的發展趨勢，在公路試驗檢測設備的設計、研發、使用、優化等環節中，應積極做好新技術、新工具的融合工作。首先，應明確公路試驗檢測設備存在的技術缺陷與技術難題。例如，現階段很多公路工程企業仍在沿用傳統中平面化的檢測數據生成與使用方式，且缺乏一定的前瞻性。對此，應將智能傳感、建模仿真、動態模擬等技術工具融入公路試驗檢測設備的工作系統中，從而賦予設備以自動生成模型圖像、動態更新檢測數據、預測數據變化趨勢等能力。這樣一來，相關人員便能借助試驗檢測設備，更快捷、更全面、更及時地對公路工程材料性能、施工質量等方面進行評估判定，并實施合理的工程預控。其次，應以公路試驗檢測設備現有的功能結構作為基礎，通過技術融合實現功能升級。例如，可將AI 技術應用到公路裂縫的檢測中，并預先圍繞公路裂縫對AI 系統進行深度學習處理。在深度學習完成后，搭載AI 系統的公路試驗檢測設備能夠有效識別和區分公路環境中的路面裂縫、路面接縫與線狀污垢，進而提升裂縫信息排查、采集的精準性，為后續的路面維修工作提供有力依據。最后，還可實現技術工具的跨領域引進。例如，可將航空、航海、城建等行業中廣泛應用的無人機技術引進公路試驗檢測領域。與傳統中陸地運行或定點布置的檢測設備相比，無人機具備更好的環境適應能力與運行自由度，故而能在地形復雜、環境惡劣的工作場景中完成公路信息采集任務。同時，無人機還能通過搭載影像傳感器、GPS 定位器、溫度傳感器、光學傳感器、風速傳感器等不同的傳感裝置，實現技術功能的組合與調整，繼而滿足不同的工程試驗檢測需求。

2.2 著力加強人才建設與人才管理

現階段，很多公路工程單位在試驗檢測人才建設方面存在明顯不足。例如，部分單位并未嚴格設置試驗檢測崗位的準入門檻，沒有做好檢測人員的專業背景與資質審核工作。如此一來，便很容易引發人員專業素養與設備使用要求之間的矛盾，埋下設備誤操作、試驗結果不可靠、檢測信息不精準等人為風險。對此，在行業發展新形勢下，為了保證公路試驗檢測設備應用的專業性、實效性，相關單位應著力加強人才建設與人才管理。在人才建設方面，應做到崗前培訓、工作培訓與精英培訓三位一體，并保證培訓內容涉及設備構造、技術原理、操作規程、職業道德等多個方面，以達到夯實設備應用主體素養基礎的目的。在人才管理方面，要嚴格做好公路試驗檢測人員的作業把控，盡可能地防止設備誤操作、設備空轉、設備帶病運行等負面現象發生。

2.3 完善試驗檢測設備相關管理體系

基于公路試驗檢測設備的發展趨勢與市場形勢，相關單位在公路工程建設中引進、應用試驗檢測設備時，應切實完善相關管理體系。首先，在設備引進階段，要對設備供應商的經營資質、行業口碑、生產能力、核心技術等情況進行全面調查，并綜合考量設備的功能特點、使用年限、適用場景等信息，以保證設備質量達標，且能夠滿足公路工程建設的材料、路面、環境等檢測需求。其次，在設備投用階段，應建立健全責任機制，確保設備的管理責任、技術責任落實到崗、明確到人。在此背景下，既能實現人為風險的有效控制，也能在設備丟失、設備損壞、設備超負荷運轉等負面問題發生后，第一時間進行問責、追責。最后，在公路試驗檢測設備的應用全過程中，要持續、嚴格地做好設備的調試、維修、保養等工作。只有這樣，才能保證設備在公路工程建設應用時做到性能穩定、檢測精準，并將設備使用壽命維持在較長時限內。

3 結語

綜上所述，公路試驗檢測設備的發展具有多向性，且以應用智能化、功能集成化、技術綜合化等為主要趨勢。同時，還在發展中表現出了明顯的高標準人才要求與強競爭市場優勢。在此背景下，相關單位應在實踐中積極地將公路試驗檢測設備與新技術、新工具結合起來，并全面落實人才管理、應用管理等工作，以確保設備價值的充分發揮，并做到推動發展、迎合趨勢。