電力設備缺陷管理系統的設計與應用

三門峽黃河明珠集團有限公司 孟 峰 張武斌

電力企業傳統的人工管理設備缺陷模式存在著許多不可避免也無法解決的弊端：操作過程手續煩雜、效率低下、出錯率高，不能及時反饋設備缺陷的狀況與處理情況；重復勞動造成人力、物力、財力的極大浪費；管理及安全人員無法實時、準確的了解現場設備狀況和起到監督審核的作用[1-2]。

本文根據電廠設備缺陷管理的業務特點，首先分析了設備缺陷管理的現狀和存在的問題，詳述了設備缺陷管理系統的設計方法和功能特點，通過業務流程分析、數據流程分析等提出了設備缺陷管理系統的業務模型、對象模型、概念與物理數據模型、功能模型，進行了信息編碼設計、數據庫設計、功能模塊設計和安全性設計，最后根據系統分析與設計的結構，通過多種權限控制（數據庫級、數據級、應用級、口令加密）和流程控制（登記、確認、仲裁、交代、驗收）開發了設備缺陷管理系統。通過本系統可以隨時按專業、缺陷類別、消缺人、消缺班組、處理狀態、缺陷等級、仲裁類型對設備的各種缺陷進行統計、查詢，避免了管理人員費時費力人工查詢的麻煩，并且更實時、準確、高效和快捷，極大的提高了工作效率，起到了加強監督管理的作用。

該系統的研究開發按照規范、先進的設計要求，采用ORACLE數據庫技術，應用用戶熟悉的WINDOWS界面，實現了快速、高效的設備缺陷管理信息流通，提高了設備安全管理水平，很好地體現了方便、快捷、實時、高效等功能要求。

1.設計概述

1.1 系統設計原則

本系統設計以滿足單位的總體目標要求為基本原則，采用先進的、有利于進行設計與開發質量控制的方法來進行系統設計，在采用了確定的設計方法之后，利用輔助設計工具，使需求調研的資料充分形式化，增強設計工作的可靠性、可用性和可維護性，從而提高軟件設計質量和效率。

1.2 數據庫建模及設計

數據庫是管理信息系統(MIS)的核心，在電力行業，由于其業務復雜，數據量大，數據庫相對復雜，如何構建高效率的數據庫系統是一個重要的設計課題。本系統的數據庫是基于關系數據庫模型的Oracle8i。我們提出了對象模型到關系模型的轉換原則，即利用面向對象設計的結果，使用基于E/R的數據庫建模工具，生成關系數據庫中的數據表結構[3-5]。

圖1是數據庫建模與實現過程。

系統的共享性是衡量信息系統設計是否良好的一項重要指標，信息共享可以有效避免信息重復制造以及統計口徑不一致的情況。共享分為處理共享和查詢共享，處理共享是指數據內部相互調用的共享關系，這是由數據對象之間的內在屬性決定的，而數據的查詢共享是根據用戶對各類數據的管理要求來確定的。

1.3 面向對象分析

1）功能分解方法

功能分解就是用一些步驟和子步驟劃分功能。表示：功能分解＝功能＋子功能＋功能界面。也就是說，功能分解要求將問題空間映射到功能和子功能，即對新系統的處理步驟和子步驟，并說明處理和功能界面。

2）數據元素定義

數據元素是構成信息的原料，如人員編碼（rybm_code）、部門編碼（dep_code）、設備編碼（device_code）等。因此找出構成用戶視圖的基本數據元素，并進行必要的定義，同時確定每張視圖由哪些基本視圖構成也是一項十分重要的工作。數據元素為定義對象屬性提供依據，定義后即形成了數據字典，它是進行數據概念設計（E_R關系設計）的原料。合理的數據元素命名可增加系統的可讀性，有利于人員之間的相互交流以及程序的維護擴展，

3）概念及邏輯模型設計方法

流程分析和數據的概念及邏輯模型設計是統一在一個輔助設計平臺Powerdesigner上進行的。數據概念模型設計參照需求分析階段利用面向對象的分析方法產生的對象關系圖來進行，即從對象集中抽取實體，從定義對象的屬性中抽取出系統設計的基本數據元素，從對象的結構中抽取實體間的關系。數據元素定義后，就可以參照對象模型進行數據模型的概念設計，然后在PowerDesigner的邏輯模型設計環境下對表進行進一步的精細加工：定義擴展屬性、各種約束定義、觸發器定義等，將概念模型轉化為數據的邏輯模型。

1.4 建立信息分類編碼體系的原則

為了使錄入數據盡可能的規范和統一，管理信息系統通常都將采用大量的分類編碼，即根據信息內容的屬性或特征，按一定的原則和方法對標準錄入信息進行分類編碼。建立信息分類編碼體系的原則如下：

a）科學性。b）系統性。c）規范性。d）可擴充性。e）唯一性。

1.5 MIS B/S版本之系統運行環境

a）服務器：運行MIS B/S系統需要兩臺服務器，一臺為數據庫服務器，一臺為Web服務器。

b）網絡環境：企業需要將WEB服務器連入Internet環境，常見的方案有固定IP方案、動態IP方案、VPN方案、網絡隧道尋址方案等。其中專用的防火墻方案是必須的，以杜絕非法入侵。

c）客戶端：客戶端只需具備瀏覽器，然后接入Internet即可實現登錄。

2.業務流程

業務流程是在充分了解企業管理思想體系，各項業務運作模式，管理信息數據分布范圍后所獲得的企業業務模型、數據處理流向、信息處理流量及其相互制約措施。圖2是設備缺陷管理的部分主要業務流程（頂層）信息模型（ProcessAnalyst Model，PAM）。

3.概念數據模型

圖1 數據庫建模與實現過程

圖2 設備缺陷管理部分業務信息模型

圖3 設備缺陷管理部分概念數據模型

圖4 消缺列表

圖5 缺陷信息界面

數據概念模型設計參照需求分析階段利用面向對象的分析方法產生的對象關系圖來進行，即從對象集中抽取實體，從定義對象的屬性中抽取出系統設計的基本數據元素，從對象的結構中抽取實體間的關系。圖3是設備缺陷管理業務域的部分概念數據模型（CDM，Conceptual Data Model）。該數據模型是以缺陷發現登記表的缺陷狀態為控制焦點實行對設備缺陷的各種功能管理。

4.系統功能及特點

本系統采用領先的B/S(瀏覽器/服務器)操作方式，通過多種權限控制和流程控制開發了B/S結構的設備缺陷管理系統，對電力設備缺陷閉環管理，通過網絡信息處理的優勢，實現了設備缺陷信息的快速傳遞、多樣式統計、綜合查詢等功能，使設備缺陷得到快速消缺，使管理人員能隨時對設備缺陷進行監督，提高了設備的健康水平，保證了設備的正常運轉。系統包括缺陷發現、檢修消缺、缺陷驗收、缺陷仲裁、缺陷考核、缺陷統計、缺陷查詢，共7個模塊，缺陷處理過程中可能會產生工作票，兩者的處理結果形成相對應的關系。

4.1 B/S結構特點

(1)異地辦公性能優越。系統用戶只要連上Internet便可以隨時隨地的了解生產設備缺陷狀況，查看缺陷的處理、驗收、檢修交代及統計等情況。

(2)分散集中管理。B/S架構的系統通過互聯網可以使不同的部門在一個統一的平臺上進行辦公和業務處理，實現了統一平臺的企業協作管理。

(3)系統升級方便快捷。B/S結構的系統采用瘦客戶端形式，系統的所有程序都集中存放在服務器上，所以只需更新服務器上的程序即可完成整個系統的升級。

4.2 設備缺陷管理功能

設備缺陷管理的主要設計工作是合理構成設備缺陷的閉環管理、缺陷仲裁、缺陷查詢，以及統計、考核的靈活實現。其中設計重點是缺陷閉環、缺陷仲裁控制、權限控制（數據庫級、數據級、應用級、口令加密）。

系統包括缺陷發現、檢修消缺、缺陷驗收、缺陷仲裁、缺陷考核、缺陷統計、缺陷查詢，共7個模塊，對不同的處理過程和各級人員都進行了不同的權限控制。消缺過程中的一個處理界面如圖4所示。

4.2.1 缺陷流程

缺陷具體處理流程包括：缺陷登記，班長確認，修改責任部門，接收，填寫消缺內容及交待處理結果，班長驗收，生管部仲裁（不能接收的缺陷和不能驗收的缺陷），考核（按時間，按設備，按數量）。

4.2.2 缺陷信息

登記信息包括：發現時間、到場時間、設備名稱、缺陷內容、缺陷類型、缺陷等級、是否泄漏等。

消缺信息包括：檢修交代、消缺人、消缺班組、消缺時間，消缺對應的工作票信息、待處理原因等。

驗收信息包括：驗收人、驗收時間、驗收結果、仲裁人及時間、仲裁信息、驗收退回原因等。

缺陷信息界面如圖5所示。

4.2.3 統計

統計類別分為泄漏統計（日統計，月統計）、缺陷統計（日統計，月統計）和綜合統計報表，統計方式可分別按缺陷類別、消缺人、消缺班組進行統計并以圖形方式直觀顯示出來。

4.2.4 查詢

查詢是將其它業務域中的重要信息分類匯集起來集中查詢，它的數據模型包含在各查詢數據來源的相關業務域中，可實現多種方式查詢，如，可分別按運行專業、運行班組、檢修專業、檢修班組、仲裁類別、缺陷類型等進行查詢，使復雜的查詢工作變得方便、快捷，使設備缺陷得到快速消缺，極大的提高了工作效率，保證了設備的安全運行。

5.結語

設備缺陷管理是電廠設備管理的一個重要組成部分，是保證發電設備健康水平，保證發電設備安全，提高發電經濟效益的重要措施。設備缺陷管理系統有直接參與生產和創造價值的特點。如，缺陷管理在傳統的人工管理中常常不能實現閉環，采用信息化管理后，運行、檢修和管理人員能夠隨時對缺陷進行查詢和監督，提高了企業查詢、統計和考核管理水平，促進了員工處理缺陷的積極性和實效性，加強了管理力度，減少了不能閉環的次數，使設備消缺得到保障，同時該系統又是直接由生產第一線的運行人員和檢修人員使用，充分說明該系統直接與生產活動緊緊聯系在一起。

通過對設備缺陷管理的信息化改造，實現了缺陷發現、處理、統計、分析全過程計算機管理和設備缺陷的閉環管理，使設備缺陷消缺過程集成化，使缺陷管理工作更加規范，也使缺陷的匯總情況更全面、更完整，提高了缺陷處理的及時性、完整性，對缺陷情況的查詢、統計更加方便、快捷、高效，有效的提高了工作效率，加強了缺陷處理情況監督。

本系統采用領先的B/S(瀏覽器/服務器)操作方式，不僅具有使用簡捷的優點，更突出的利用了互聯網無處不在的信息處理優勢，在客戶端只需聯上Internet便可使用MIS系統，就可以隨時隨地的了解企業動態，即可完成對企業各種日常工作的辦理，實現了真正的遠程辦公，給客戶提供了極大方便，且系統的維護成本相對降低。

本系統在經過不斷的修改和功能擴充后日趨完善，使設備缺陷管理更加集成化、規范化、智能化。投入實用化運行以來，該系統在生產經營中發揮了極大的作用，大大加強了管理力度，產生了巨大的經濟效益和社會效益，對企業正確合理的指揮生產和科學決策起了重大的作用。

[1]李文,應啟戛.電廠設備缺陷管理系統的開發[J].動力工程,2004,24(4):533-536.

[2]張紹輝.襄樊電廠設備缺陷管理系統[J].華中電力,2004,17(6):65-67.

[3]沈國云.利用MIS技術加強電力設備缺陷閉環管理[J].青海電力,2006(2):22-24.

[4]吳國斌.設備缺陷管理系統在發電廠的應用[J].中國設備工程,2004(1):30-31.

[5]叢治琪.Oracle數據庫開發與專業應用[M].北京:國防工業出版社,2002.