石化裝置設(shè)備檢修信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

李曉　侯超委　吳翰禹　黎賢嬌　邱波

摘 要：歷年檢修數(shù)據(jù)在石化裝置設(shè)備腐蝕管理中非常重要。在對歷年檢修工作進行分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計了檢修信息系統(tǒng)的功能模塊、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和工作流程，系統(tǒng)的架構(gòu)采用MVC設(shè)計模式，編程語言為PHP，數(shù)據(jù)庫為MySQL。使用系統(tǒng)可以方便地生成大修數(shù)據(jù)報表、查詢大修數(shù)據(jù)、維護大修數(shù)據(jù)和設(shè)備資料。實際應用表明系統(tǒng)能夠大大提高石化設(shè)備大修信息的管理水平。

關(guān)鍵詞：設(shè)備檢修；MVC架構(gòu)；PHP；MySQL

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2163（2016）01-

Abstract：The maintenance data in petrochemical plant equipment corrosion management is very important. On the basis of the analysis of all repair work， function modules， data structure and working process of a maintenance information system are designed in this paper. The architecture of the system is MVC model. The programming language is PHP. The database is MySQL. In the system， generating reports， querying and maintaining repair equipment data become quite easy. Practical applications show that system can greatly improve the management level of petrochemical equipment overhaul information.

Key words：equipment maintenance； MVC architecture； PHP； MySQL

0 概 述

石化裝置設(shè)備的安全性及可靠性問題一直是困擾煉廠裝置設(shè)備長周期安全運行的技術(shù)關(guān)鍵，而腐蝕則是制約煉廠裝置設(shè)備長周期運行的重要原因。為了對設(shè)備腐蝕情況進行有效監(jiān)控，必須對腐蝕信息展開全面升級管理。

為了提高腐蝕數(shù)據(jù)信息化管理水平，提高裝置設(shè)備的安全性和使用壽命，減少維修費用，開展石化裝置設(shè)備大修信息系統(tǒng)的研究就顯得尤為重要。本項目結(jié)合我國煉化企業(yè)設(shè)備防腐技術(shù)現(xiàn)狀和存在的問題，通過開展腐蝕與防護工作流程梳理、腐蝕常用數(shù)據(jù)建模與整合、腐蝕數(shù)據(jù)的圖形化展示、裝置腐蝕發(fā)展趨勢預測、腐蝕機理等方面研究，開發(fā)形成一套完整的大修信息系統(tǒng)平臺[1]。

通過該系統(tǒng)平臺，可為提高煉化技術(shù)水平和煉裝置的安全可靠性提供理論依據(jù)，為提高設(shè)備防腐管理工作水平提供有效方法，對解決目前煉廠裝置設(shè)備腐蝕和延長裝置使用周期具有重要意義。

1系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)的總體設(shè)計目標是建立一個基于MVC的大修信息系統(tǒng)，既方便記錄石化裝置設(shè)備的腐蝕情況，規(guī)范設(shè)備管理，又減輕設(shè)備管理人員的工作量，提高設(shè)備的利用率，從技術(shù)上保證歷年檢修工作以及設(shè)備管理工作的規(guī)范化、自動化和科學化，提高設(shè)備管理工作效率[2]。

1.1設(shè)計思路

系統(tǒng)采用Web技術(shù)，將數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合，發(fā)揮信息化管理的強大優(yōu)勢，為歷年檢修工作的自動化管理提供技術(shù)保障。依據(jù)這一思想，制定的設(shè)計目標是：（1）對系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及軟件結(jié)構(gòu)方式進行提煉和抽象，提出統(tǒng)一的腐蝕數(shù)據(jù)模型和軟件模型，設(shè)計良好的數(shù)據(jù)接口，方便對系統(tǒng)升級維護和擴充。（2） 使用數(shù)據(jù)流圖、層次圖、IPO圖對系統(tǒng)數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)進行分析，采用模塊化、抽象、逐步求精等先進軟件研發(fā)技術(shù)對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。（3） 應用MVC設(shè)計模式進行系統(tǒng)構(gòu)架，把程序分為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)存儲層三層結(jié)構(gòu)，降低模塊之間的耦合度，增強系統(tǒng)靈活性。

1.2功能模塊

歷年檢修信息系統(tǒng)功能圖如圖1所示。歷年檢修信息系統(tǒng)實現(xiàn)了裝置大修數(shù)據(jù)錄入、修改、查詢和刪除等功能，其中包括塔類、爐類、換熱器類、容罐類和泵類等裝置的大修數(shù)據(jù)以及其設(shè)備檔案等內(nèi)容，并對裝置腐蝕信息進行匯總分析，以及生成歷年大修的調(diào)查報告。

系統(tǒng)主要包括四個模塊：大修數(shù)據(jù)報表生成、大修數(shù)據(jù)查詢、大修數(shù)據(jù)編輯和設(shè)備資料編輯。各執(zhí)行模塊的實現(xiàn)功能可概述如下：

（1）大修數(shù)據(jù)報表生成模塊：實現(xiàn)系統(tǒng)中各設(shè)備的檢修情況的記錄，自動生成報表。

（2）大修數(shù)據(jù)查詢模塊：實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中，查詢石化裝置設(shè)備使用、腐蝕、報修情況。

（3）大修數(shù)據(jù)編輯模塊：實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫緊密聯(lián)系，管理員可以進行數(shù)據(jù)編輯更改。

（4）設(shè)備資料編輯模塊：實現(xiàn)設(shè)備的資料記錄、收集和編輯。

1.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)分為匯總、問題記錄、塔類、爐類、換熱器類、容罐類及泵類這七類列表。每一類都分為對應的表和與之關(guān)聯(lián)的大修總匯信息。全部大修匯總包括五個數(shù)據(jù)表，分別是：塔類大修匯總，爐類大修匯總，換熱器類大修匯總，罐容類大修匯總，泵類大修匯總。

1.4 系統(tǒng)流程

每一類設(shè)備都可以查看設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和檢修數(shù)據(jù)的詳細信息，并且可以進行增刪改查操作，如圖2所示。例如，塔類可以對塔類的信息進行操作，也可以查看對應的大修信息。塔類設(shè)備管理的操作流程設(shè)計如圖3所示，其它類設(shè)備操作流程則與其大體相同。

1.5系統(tǒng)架構(gòu)

軟件架構(gòu)就是將整個系統(tǒng)分解為多個邏輯的包、子系統(tǒng)、層， 并制定相互之間的邏輯關(guān)系和物理分布關(guān)系。軟件架構(gòu)是軟件設(shè)計中非常重要的一個環(huán)節(jié)， 能夠提高整個軟件系統(tǒng)的健壯性和重點效果性能， 并能幫助編碼人員快速定位其在項目開發(fā)中的具體角色和配置任務(wù)。

系統(tǒng)使用B/S架構(gòu)，采用MVC設(shè)計模式，按照分層技術(shù)把系統(tǒng)分為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)存儲層三個邏輯層次；構(gòu)建系統(tǒng)各個功能模塊應實現(xiàn)的功能和這些模塊間的層次關(guān)系；確定管理系統(tǒng)的運行環(huán)境和開發(fā)工具[3]。

基于MVC設(shè)計模式的軟件架構(gòu)對系統(tǒng)中所有應用程序的輸入、處理和輸出進行強制性分離，將其分割為模型（Model）、視圖（View）及控制器（Controller）三大核心部分，分別擔負相應的任務(wù)，這三部分以低耦合、低編碼關(guān)系的方式進行協(xié)同工作，從而提高系統(tǒng)應用開發(fā)的可擴展性以及可維護性。

由圖4可見，三類模塊的實現(xiàn)工呢能可解析如下：

（1）視圖。提供用戶觀看并與之交互的界面，只負責向用戶顯示相關(guān)的數(shù)據(jù)及接受用戶的輸入，但不接受任何業(yè)務(wù)處理。視圖可以向模型提交請求，對業(yè)務(wù)狀態(tài)進行查詢，并接受數(shù)據(jù)更新事件，但不能對模型進行改變。

（2）控制器。可以是把模型和視圖進行匹配的工具，以便模型協(xié)同視圖完成用戶的請求。控制器作為分發(fā)器的功能是相當明顯的，而且也僅只是一個分發(fā)器，模型匹配相應的視圖可以處理相應的用戶請求。

（3）模型。主要封裝對業(yè)務(wù)邏輯的處理算法和流程，因而相對于外部其他層將是不可見的，從接收請求，到最終結(jié)果的響應都是如此[4]。在實際運作中，對業(yè)務(wù)邏輯模型的設(shè)計則是MVC 最為核心的處理部分。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)采用PHP為程序?qū)崿F(xiàn)語言，MySQL為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，提供對裝置的5類設(shè)備及其檢查情況的數(shù)據(jù)進行維護。這5類設(shè)備的數(shù)據(jù)維護方式基本一致，為了減輕代碼實現(xiàn)量，同時提高代碼的重用性，使用了統(tǒng)一的程序接口。特別地，操作數(shù)據(jù)庫的接口平臺提供了統(tǒng)一的Dao方法，方法中接收裝置ID、設(shè)備ID等作為參數(shù)。數(shù)據(jù)的維護方式有兩種：其一是手工在頁面上逐條進行；其二是根據(jù)頁面提供的數(shù)據(jù)模板，批量進行，如數(shù)據(jù)的導入。

2.1歷年檢修主界面

界面中央顯示有關(guān)該引導菜單的一個簡單的操作指南，而左側(cè)聯(lián)動顯示一個導航欄。左側(cè)導航欄分為匯總、問題記錄、塔類、爐類、換熱器類、容罐類及泵類這七類列表。各類對應操作均大體相似，下面即以塔類和爐類為例展開說明。點擊“歷年檢修”引導菜單按鈕時的初始界面效果如圖5所示。

2.2全部大修情況匯總

點擊左側(cè)導航欄“匯總”列表的“全部大修情況”的鏈接將在界面中央顯示所有裝置的大修信息，用戶可以根據(jù)年份進行大修情況查詢；若點擊界面左上角的“預覽大修報告WORD文檔”預覽，則可以導出大修報告的所有內(nèi)容。

2.2.1設(shè)備操作

下面以塔表為例，實現(xiàn)各設(shè)備數(shù)據(jù)的添加、查詢、刪除以及大修報表生成等操作。

點擊“塔表”鏈接后將在界面中央顯示所有塔的基本信息及相關(guān)操作按鈕。

點擊“添加塔”按鈕將會在界面上顯示添加塔的對話框，用戶可根據(jù)填寫的提示進行信息添加。

2.2.2生成塔的大修報告

對于塔的大修報告操作有兩種方式。一種是點擊“大修報告”進入大修報告的相關(guān)操作，另一種是查看塔信息后點擊“大修報告”，這兩種方式都可延伸出大修報告的相關(guān)操作及信息；如選擇第一種方式進入大修報告的操作，點擊初餾塔“大修報告”即可顯示該塔的大修信息。

2.2.3塔類大修匯總操作

點擊“塔類大修匯總”后，界面中央將顯示所有塔類的大修情況，默認是顯示最近添加的塔大修信息。系統(tǒng)提供兩種查詢塔大修信息的方式。一種是按照時間查詢，另一種則是按照塔名稱查詢。

2.3問題記錄

點擊左側(cè)導航欄的“問題記錄”，將在界面中央顯示一個問題記錄的對話框，框中顯示了有關(guān)于“問題記錄”的各式操作，如添加、查看、查詢。

3 結(jié)束語

石化裝置設(shè)備大修信息系統(tǒng)于2012年成功應用于某石化公司煉油分部的三號常減壓等7套裝置，2013年推廣到煉油分部的全部47套裝置，而現(xiàn)在正向化工分部予以拓展推送。該系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)的，具有穩(wěn)定、安全、可靠等優(yōu)點。實踐證明，本系統(tǒng)投入運行后可以直接獲得所需要的各種數(shù)據(jù)和報告，節(jié)約大量工作時間，減少紙張等資源的浪費。此外，本系統(tǒng)幫助腐蝕防護工作人員及時判斷設(shè)備管道腐蝕狀況，預見腐蝕趨勢，從而提前做好防護措施，減少或杜絕設(shè)備泄漏或失效，降低了事故發(fā)生率，減少因設(shè)備腐蝕意外停工。本系統(tǒng)的研發(fā)成功，使得腐蝕的防護工作可以更加規(guī)范和標準，工作效率更高，從而產(chǎn)生更大經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]胡益鋒.石腦油裂解爐建模技術(shù)研究[D].北京：清華大學，2005.

[2]李剛.設(shè)備點檢信息管理系統(tǒng)應用研究[D].天津：天津大學，2011.

[3]李擎.基于MVC模式的油田項目管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學，2013.

[4]李興森.智能知識及其管理模式研究[D].北京：中國科學院研究生院，2008.