公路试验检测设备的发展趋势与对策分析

马珂

（定西交通工程试验检测有限公司，甘肃 定西 743000）

0 引言

公路试验检测设备既是公路工程建设中不可或缺的关键设备工具，也是我国机械设备制造体系的重要组成部分。由此，为了增强我国公路工程设施建设的设备保障力度，同时也为了推动我国设备制造行业、设备制造经济的进步发展，对公路试验检测设备的发展趋势进行分析探讨，并尝试寻找出合理可行的应对路径。

1 公路试验检测设备的发展趋势

1.1 实践应用智能化的发展趋势

在相关部门发布《中国制造2025》《“十四五”智能制造发展规划》等文件的背景下，自动化、智能化已经成为我国机械设备制造行业的主攻发展方向，公路试验检测设备的相关领域自然也无法例外。从实践分析的角度来看，公路试验检测设备的智能化发展表现在多个方面。

第一，运行机制的智能化。在传统模式下，公路试验检测设备的实践应用大多具有人工化或半自动化的特点。开展公路工程的现场检测工作时，相关人员需要手持或操控设备仪器，对施工材料、公路设施、施工环境等方面检测指标进行手动采集、人工分析。这样一来，一方面会使公路工程产生大量、专业的人力资源需求，继而导致人工成本居高不下；另一方面设备应用合理性、技术流程规范性、检测结果精确性会对人员工作水平产生过度依赖。若相关人员缺乏健全先进的专业素养，或缺乏端正积极的工作状态，将很容易引发设备故障、检测误差等负面问题，致使公路试验检测设备的实际应用效果大打折扣。而公路试验检测设备实现全自动化、智能化发展后，此类传统问题可得到有效解决。在自动控制程序、智能管理系统的支持下，公路试验检测设备的感知、控制、决策、执行等运行机制都将发生巨大变革。设备在进入公路工程检测现场后，首先可按照预设程序与基础信息，对实际的工作场景、检测需求进行判别。其次，基于判别结果与工作程序，规范化、精确化地实施动线规划、确定对象、数据采集、数据分析等行为。最后，自动输出或显示试验检测信息及数据分析结果。这一整体过程几乎不需要人工参与，既有助于降低公路工程试验检测的人工成本，也有助于规避由人为因素导致的各类设备操作问题与现场施工风险。

第二，优化方式的智能化。为了适应复杂多变的工程环境与动态发展的行业市场，公路试验检测设备在实践应用中势必存在一定的优化需求。在传统时期，这种需求往往是通过升级设备软硬件或淘汰旧设备、更换新设备进行满足的。

在实现智能化发展后，设备可在寻优算法、卷积神经网络等技术工具的作用下，获得自适应、自主学习、自动升级的能力。这样一来，便可促成设备使用周期的延长，并进一步保障公路工程试验检测的工作质量。

第三，信息处理的智能化。在智能化发展的背景下，不仅公路试验检测设备的工作方法、运行机制是自动、智能的，其信息处理也有着很强的人工智能辅助特点。在采集获取公路工程的相关检测数据后，设备系统既可以在数据库算法的支持下，快速完成数据信息的分类整理与云端储存，也可以进一步将数据信息处理为图、表、谱、三维模型等多种形式，从而为相关人员读取信息、使用信息提供便利。

1.2 技术体系综合化的发展趋势

近年来，受惠于智能制造战略的大力推行，我国检测设备制造领域突破了多个技术难关，如智能检测控制技术、机器视觉技术、多维仿真技术、精密测试技术等。与此同时，数字化、智能化、云计算、物联网、现实增强、光学检测等技术领域也蓬勃发展，并深度渗透到现代工程领域的作业实践当中。在此背景下，技术赋能、技术驱动已成为公路试验检测设备设计开发、工程应用的重要抓手，技术体系综合化也随之成为公路试验检测设备的必然发展趋势。

1.3 设备功能集成化的发展趋势

公路工程试验检测是一个庞大的技术门类与工作系统，其涉及的试验项目、检测指标、检测对象、检测场景等极为多样，进而形成了规模庞大、内容复杂的设备功能需求体系。在传统时期，绝大多数公路试验检测设备的功能方向、用途取向都是专门化、单一化的。相关单位要想保证试验检测的完整落实，最大化地为公路工程建设质量提供保障，就必须引进、使用多种公路试验检测设备。

例如，仅沥青材料一个试验检测对象，就需要用到针入度仪、软化点仪、动力黏度仪、公路标准黏度计、含蜡量测定仪（见图1）、闪点仪、密度测定仪、析漏试验设备等数十种设备仪器。如此一来，既会形成大量的设备成本、技术成本，也会消耗大量的试验检测时间，进而降低公路工程建设的经济性与高效性。基于强化设备技术服务水平、提升工程建设效益的目的考量，设备功能集成化也将成为公路试验检测设备发展的主要趋势。在未来，公路工程势必能以更小的设备投入、更少的设备应用为前提，满足各类、各项试验检测活动的开展需求，甚至达到“一站式”的试验检测设备应用效果。

图1 某型沥青含蜡量测定仪

1.4 主体要求严格化的发展趋势

作为公路试验检测设备设计开发、生产加工、实践应用的主体，人在设备发展中扮演着不可或缺的关键角色。所以，公路试验检测设备在实现运行机制、技术条件、功能结构等多维度发展的同时，也对相关人员的综合素养提出了更高、更严格的要求。

一方面，公路试验检测设备行业具有很强的技术密集型特点，并在智能制造背景下表现出了持续增强的技术创新力与技术突破力。所以，相关人员只有充分掌握电子、机械、软件系统、工业自动化、路桥工程多个领域的理论知识与技术能力，才能全面保证公路试验检测设备的应用质量。

另一方面，公路试验检测设备在实践应用中具有明显的流程性、干扰性特点，若某个技术细节出现偏误，或某个干扰源未被有效处理，都会对试验检测结果的可靠性、精确性、可用性造成负面影响。因此，公路试验检测设备在发展中还对人员主体的责任意识、风险意识、职业道德等履职素养提出了严格要求。

1.5 市场竞争激烈化的发展趋势

近年来，我国劳动市场发生了很大变化，且以劳动年龄人口（15～64 岁人口）的持续减少最具代表性。2011年，我国劳动年龄人口在总人口中的占比为74.4%，而在2020年，这一比例已降至68.6%。在此背景下，由于适龄劳动者减少，公路工程行业必然会出现劳动力短缺、劳动成本增加的现象，继而迫使工程建设方式由人工化向着机械化不断转型。随之而来的，在机械化需求的刺激下，公路试验检测设备行业日益具备可观的效益前景，其内部的市场竞争必然也会愈演愈烈。在这样的发展趋势下，还很有可能出现“两极化”的行业现象。一方面，在大量资本、人才涌入行业的支持下，公路试验检测设备的技术创新水平将得到显著提升。另一方面，市场中也会出现鱼龙混杂的负面情况，给公路工程中试验检测设备的选择与应用带来一定实践风险。

2 公路试验检测设备发展的应对策略

2.1 积极融合新技术、新工具

为了更好地迎合应用智能化、技术综合化、功能集成化的发展趋势，在公路试验检测设备的设计、研发、使用、优化等环节中，应积极做好新技术、新工具的融合工作。首先，应明确公路试验检测设备存在的技术缺陷与技术难题。例如，现阶段很多公路工程企业仍在沿用传统中平面化的检测数据生成与使用方式，且缺乏一定的前瞻性。对此，应将智能传感、建模仿真、动态模拟等技术工具融入公路试验检测设备的工作系统中，从而赋予设备以自动生成模型图像、动态更新检测数据、预测数据变化趋势等能力。这样一来，相关人员便能借助试验检测设备，更快捷、更全面、更及时地对公路工程材料性能、施工质量等方面进行评估判定，并实施合理的工程预控。其次，应以公路试验检测设备现有的功能结构作为基础，通过技术融合实现功能升级。例如，可将AI 技术应用到公路裂缝的检测中，并预先围绕公路裂缝对AI 系统进行深度学习处理。在深度学习完成后，搭载AI 系统的公路试验检测设备能够有效识别和区分公路环境中的路面裂缝、路面接缝与线状污垢，进而提升裂缝信息排查、采集的精准性，为后续的路面维修工作提供有力依据。最后，还可实现技术工具的跨领域引进。例如，可将航空、航海、城建等行业中广泛应用的无人机技术引进公路试验检测领域。与传统中陆地运行或定点布置的检测设备相比，无人机具备更好的环境适应能力与运行自由度，故而能在地形复杂、环境恶劣的工作场景中完成公路信息采集任务。同时，无人机还能通过搭载影像传感器、GPS 定位器、温度传感器、光学传感器、风速传感器等不同的传感装置，实现技术功能的组合与调整，继而满足不同的工程试验检测需求。

2.2 着力加强人才建设与人才管理

现阶段，很多公路工程单位在试验检测人才建设方面存在明显不足。例如，部分单位并未严格设置试验检测岗位的准入门槛，没有做好检测人员的专业背景与资质审核工作。如此一来，便很容易引发人员专业素养与设备使用要求之间的矛盾，埋下设备误操作、试验结果不可靠、检测信息不精准等人为风险。对此，在行业发展新形势下，为了保证公路试验检测设备应用的专业性、实效性，相关单位应着力加强人才建设与人才管理。在人才建设方面，应做到岗前培训、工作培训与精英培训三位一体，并保证培训内容涉及设备构造、技术原理、操作规程、职业道德等多个方面，以达到夯实设备应用主体素养基础的目的。在人才管理方面，要严格做好公路试验检测人员的作业把控，尽可能地防止设备误操作、设备空转、设备带病运行等负面现象发生。

2.3 完善试验检测设备相关管理体系

基于公路试验检测设备的发展趋势与市场形势，相关单位在公路工程建设中引进、应用试验检测设备时，应切实完善相关管理体系。首先，在设备引进阶段，要对设备供应商的经营资质、行业口碑、生产能力、核心技术等情况进行全面调查，并综合考量设备的功能特点、使用年限、适用场景等信息，以保证设备质量达标，且能够满足公路工程建设的材料、路面、环境等检测需求。其次，在设备投用阶段，应建立健全责任机制，确保设备的管理责任、技术责任落实到岗、明确到人。在此背景下，既能实现人为风险的有效控制，也能在设备丢失、设备损坏、设备超负荷运转等负面问题发生后，第一时间进行问责、追责。最后，在公路试验检测设备的应用全过程中，要持续、严格地做好设备的调试、维修、保养等工作。只有这样，才能保证设备在公路工程建设应用时做到性能稳定、检测精准，并将设备使用寿命维持在较长时限内。

3 结语

综上所述，公路试验检测设备的发展具有多向性，且以应用智能化、功能集成化、技术综合化等为主要趋势。同时，还在发展中表现出了明显的高标准人才要求与强竞争市场优势。在此背景下，相关单位应在实践中积极地将公路试验检测设备与新技术、新工具结合起来，并全面落实人才管理、应用管理等工作，以确保设备价值的充分发挥，并做到推动发展、迎合趋势。