大數據管理系統在設備管理中的運用

何云剛

（中國鐵路西安局集團有限公司安康機務段，陜西安康 725005）

0 引言

中國鐵路西安局集團有限公司安康機務段現有各類設備300余臺，在日常設備管理中，管理人員通過跟班檢查、結果驗收、故障假設等方法來卡控設備檢修、巡檢、點檢（簡稱“三檢”）作業質量。但這種人控的方法成本高、效率低、覆蓋面小，不能有效監督作業人員的作業過程，造成作業人員漏檢、漏修問題突出，導致設備故障頻發。同時，單臺設備履歷簿為紙質版，設備技術資料及日常產生的鑒定、檢修、點檢等大量數據均需要單盒裝夾和人工填寫，耗費大量人力、物力。為此，單位組織人員經過1年的研發和試用，建立了設備大數據管理信息系統[1]，實現設備管理模式創新，有效地解決了以上問題。

1 系統硬件環境

在每臺設備上安裝RFID射頻標識卡[2]（RadioFrequencyI－dentification，RFID，射頻識別技術又稱無線射頻識別），對標識卡進行設備登記，置入設備基本信息；在設備安裝區域搭建單位內部局域網無線網絡，在單位信息中心配置1臺系統服務器（或與其他服務器共享），安裝設備大數據管理信息系統服務器端軟件；在設備維修車間配置1臺辦公計算機（接入單位局域網），安裝設備大數據管理信息系統管理端軟件；為“三檢”人員配備專用移動手持終端（PersonalDigitalAssistant，PDA），如圖1所示。PDA可拍照和攝像，可讀寫RFID射頻卡，并安裝設備大數據管理信息系統終端軟件（簡稱 Application，APP）。

2 系統功能

系統分為服務器級、管理級和終端級3層。下面主要介紹管理級功能，并將終端級功能貫穿其中。

圖1 移動手持終端（PDA）

2.1 設備計劃檢修管理

2.1.1 功能組成

此模塊由設備維修周期、維修定額、檢修范圍及標準、年度檢修計劃、月度檢修計劃、檢修用料登記、檢修工單查詢等功能子模塊組成。

2.1.2 檢修計劃編制和下達

每年12月份，系統根據設備管理類別、檢修周期和以往檢修時間，自動編制次年設備檢修計劃，設備管理人員進行統籌調整后，系統生成正式的年度設備檢修計劃。每月25日前，系統自動生成次月月度檢修計劃，設備管理人員將月度檢修計劃在系統中按周下發至相應的設備檢修班組，班組工長通過系統安排檢修人員，檢修人員在PDA上就可以接收到檢修任務。

2.1.3 檢修計劃執行

班組作業人員到達現場后，使用用戶名和密碼登錄PDA上的APP，掃描貼在設備上RFID卡，PDA屏幕上自動彈出相應的設備檢修范圍和標準，作業人員對照范圍進行逐項檢修，遇到APP中注明需拍照的部位，使用PDA進行拍照；如需錄制作業視頻，可使用PDA進行攝像；如需要記錄測量數據，可在PDA上錄入相關數據；作業完畢后，點擊APP上的提交按鈕，檢修情況即可實時傳到服務器上。

2.1.4 設備檢修驗收

設備檢修質量由設備管理人員、維修班組工長和設備使用人員共同驗收。驗收人員使用用戶名和密碼登錄PDA上的APP后，PDA屏幕上自動彈出需驗收設備的信息，掃描設備上RFID卡后，對設備檢修情況進行檢查試驗，檢查合格后錄入驗收評語并提交，完成驗收工作。所有人員驗收完畢，系統實時自動生成設備檢修作業工單（圖2），可供隨時查詢。

2.2 設備巡檢管理

2.2.1 功能組成

此模塊由設備巡檢標準、設備巡檢目錄、設備巡檢計劃、設備巡檢統計、設備巡檢日志等功能子模塊組成。

2.2.2 巡檢計劃編制和下達

設備巡檢為周期性重復工作，設備管理人員在系統中預先設置好需巡檢設備的明細和巡檢周期，將設備包修人確定為設備巡檢人員，系統即可自動生成季、月、周巡檢計劃，直接下達到作業人員。如果包修人不在崗，班組工長可通過系統進行人員調整，以保證巡檢任務按時完成。

圖2 檢修作業工單查詢

2.2.3 巡檢計劃執行

班組作業人員到達現場后，使用用戶名和密碼登錄PDA的APP，掃描貼在設備上RFID卡，PDA屏幕上自動彈出相應的設備巡檢范圍和標準，作業人員對照范圍進行逐項檢查。遇到注明需拍照的部位，作業人員使用PDA拍照（或拍攝視頻）。作業完畢后，點擊APP上的提交按鈕，巡檢情況即可實時傳到服務器。

2.2.3 設備巡檢驗收

設備巡檢質量由設備使用人員驗收。設備使用人員登錄PDA的APP后，PDA屏幕上自動彈出需驗收設備的信息。使用人員掃描設備上RFID卡，對設備檢修情況進行檢查試驗，檢查合格后錄入驗收評語并提交，完成驗收工作。驗收完畢，系統實時自動生成設備巡檢記錄單，可供隨時查詢。

2.3 設備點檢管理

2.3.1 功能組成

此模塊由設備點檢標準、點檢設備目錄、點檢統計等功能子模塊組成。

2.3.2 點檢計劃及執行

設備點檢是設備使用人員在每個工作日必做的重復性工作，設備管理人員預先編制好需點檢的設備目錄后，系統按工作日自動下達點檢計劃到設備使用人員。設備使用人員登錄PDA的APP后，掃描設備上RFID卡，對照點檢標準對設備進行檢查，檢查完畢后，提交完成點檢工作（圖3）。在設備開動后，使用人員點擊APP的“使用開始”鍵；在設備關機后，使用人員點擊APP的“使用停止”鍵，系統即可自動統計設備運行時間。每月底，系統實時自動生成設備點檢記錄卡，可供隨時查詢。

2.4 設備臨修管理

2.4.1 功能組成

此模塊由設備故障提票、故障派活、故障統計等功能子模塊組成。

2.4.2 故障提票

設備發生故障后，設備使用人員通過PDA將故障設備信息、現場照片提交到系統，系統自動發出聲音報警，提醒設備維修車間調度人員。

2.4.3 故障處理及驗收

調度人員接到信息后，將任務下派到相應維修班組，班組工長通過PDA將任務分派到相應維修人員。維修人員接到信息后，使用用戶名和密碼登錄PDA上的APP，掃描貼在設備上RFID卡，進行故障處理，完成后在APP上提交。設備使用人員現場檢查合格并通過系統驗收后，設備臨修工作完成。系統實時自動生成設備臨修記錄，可供隨時查詢。

2.5 預警管理

2.5.1 證書管理

將特種設備定期檢驗合格證、安全閥等安全附件檢驗合格證、特種設備作業人員證、使用人員設備操作證的信息全部錄入系統，對即將到期的證書實行自動預警，及時提醒設備管理人員采取措施。同時，設備使用超過規定年限，系統也發出自動提醒信息，實現設備壽命預警。

2.5.2 任務管理

系統下達的“三檢”任務未在指定時間完成，系統即時發出預警，并用紅色進行標識，提醒管理人員（圖4）。

2.6 設備技術管理

將設備主要信息、設備管理類別、兩定三包、購置報廢、紅旗設備、特種設備、設備大修、設備鑒定、單臺設備履歷薄等管理工作集合在此系統中，設備管理人員通過系統實現從設備購置到設備報廢的全生命周期管理工作[3]。其中，單臺設備履歷薄實現電子化，其中的檢修記錄、故障記錄、運轉時間、包保人員變更等信息實現自動統計，可取代紙質版設備履歷薄（圖5）。

圖3 PDA設備點檢界面

圖4 預警界面

圖5 設備履歷薄

3 結論

作業前通過掃描設備上的RFID卡，確保每名作業人員（包含管理人員）必須到設備現場，并且拍的照片和視頻上印有系統時間，杜絕了作業人員弄虛作假。通過一年的探索和實踐，單位設備管理初步建成了“全面覆蓋、過程監管、精細管理、超前預防、無紙檢修”的設備大數據應用系統，2017年單位設備故障率下降了30%，設備數據統計效率大幅提升，設備管理實現了網絡化、信息化和科學化。未來，通過各種設備管理數據的日積月累，既可利用這些大數據來預測設備故障，計算設備及配件使用壽命，又可優化設備管理方法，進一步提升設備管理品質。當然，該系統還有一些不足，將持續改進，如計劃增加照片、視頻自動比對功能等，由系統自動檢索出作業人員的簡化修行為。

［1］柴永生，呈貢秀麗，孫樹棟，李鵬.設備管理信息系統及其關鍵技術研究［J］.計算機工程與應用，2004，40（12）：212-215.

［2］趙斌，張紅雨.RFID 技術的應用及發展［J］.電子設計工程，2010，18（10）：123-126.

［3］付鈺，吳曉平，吳登輝.信息化條件下通信保密設備全壽命管理模型研究［J］.計算機與數字工程，2012，40（1）：85-86.