風(fēng)電維檢移動(dòng)管理平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)與開發(fā)研究

張成剛 韋煥林 王正海

摘要：為提高風(fēng)電業(yè)務(wù)的生產(chǎn)效益，對(duì)風(fēng)電生產(chǎn)運(yùn)維的精細(xì)化管理是每個(gè)業(yè)主面臨的緊迫任務(wù)。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過搭建臺(tái)式電腦和移動(dòng)APP終端呈現(xiàn)的風(fēng)電維檢移動(dòng)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)資產(chǎn)、人員、作業(yè)的全面感知、快速響應(yīng)，對(duì)資產(chǎn)、人員、作業(yè)、規(guī)章制度等全部信息化管理，實(shí)現(xiàn)工單管理、缺陷管理、巡檢管理、維護(hù)管理、技術(shù)監(jiān)督管理、知識(shí)庫管理、班組管理和專項(xiàng)工作的進(jìn)度跟蹤;安全作業(yè)規(guī)章制度通過電子化落地方式，規(guī)范、高效作業(yè)同時(shí)，相對(duì)紙質(zhì)文檔更易于跟蹤和檢查;兩票電子化管理 + 移動(dòng)協(xié)同大大提高一線作業(yè)效率。通過上述工作，提升風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維的智能化水平，業(yè)務(wù)模式逐漸由經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛山?jīng)驗(yàn) + 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，使得經(jīng)驗(yàn)有更多的數(shù)據(jù)支撐，數(shù)據(jù)有更多專家經(jīng)驗(yàn)體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)、社會(huì)效益最大化。

一、引言

隨著我國風(fēng)電行業(yè)的蓬勃發(fā)展，風(fēng)電場(chǎng)不斷增多，風(fēng)電機(jī)組的數(shù)量也日益增加，運(yùn)維后市場(chǎng)呈爆炸式發(fā)展，但這也造成了運(yùn)維后市場(chǎng)中有效資源的稀缺，同時(shí)，海上風(fēng)電運(yùn)維工作存在工作環(huán)境差、交通不便、海上鹽霧腐蝕強(qiáng)、監(jiān)控設(shè)備過多等難點(diǎn)，因此，基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)構(gòu)建風(fēng)電維檢移動(dòng)管理平臺(tái)顯得尤為重要。

隨著近年的爆發(fā)式增長，風(fēng)電的后運(yùn)維市場(chǎng)加速來臨，檢修和管理工作越來越受到風(fēng)電企業(yè)的重視。然而風(fēng)電具有設(shè)備數(shù)量多，分布廣泛，氣候環(huán)境惡劣，現(xiàn)場(chǎng)工作人員配置少，工作強(qiáng)度大，信息化程度較低等特點(diǎn)，造成風(fēng)電作業(yè)監(jiān)管難度高，整體管理水平不高。

千堯科技與一線工作人員，通過充分總結(jié)、利用多年積累的檢修經(jīng)驗(yàn)，將作業(yè)任務(wù)流程化，從設(shè)備SCADA報(bào)警開始實(shí)現(xiàn)全過程數(shù)字化，建立了以工單為紐帶，將故障維修、消缺、定巡檢、技改等檢修作業(yè)與電子兩票管理、庫存管理串聯(lián)起來，進(jìn)行智能作業(yè)規(guī)劃，結(jié)合手機(jī)移動(dòng)協(xié)同，跟蹤并記錄作業(yè)相關(guān)核心數(shù)據(jù)，自動(dòng)轉(zhuǎn)化為記錄與臺(tái)賬。

二、方案設(shè)計(jì)

2.1 總體實(shí)施方案

本方案依據(jù)坵坪風(fēng)電場(chǎng)故障、缺陷、定檢等作業(yè)流程和規(guī)范，融入國電投廣西陸上風(fēng)電公司啟停記錄管理流程和規(guī)范，其設(shè)計(jì)理念為通過構(gòu)建手機(jī)應(yīng)用支撐移動(dòng)協(xié)同辦公平臺(tái)，將工單將定檢、巡檢、缺陷、故障、技改、專項(xiàng)工作等作業(yè)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行一體化管理，并采用阿里云安全管理模塊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，通過物理隔離方式最大程度保護(hù)數(shù)據(jù)安全，同時(shí)滿足個(gè)性化管理需求，通過生產(chǎn)管理系統(tǒng)的綜合看板和企業(yè)級(jí)大屏展示實(shí)現(xiàn)通用性管理需求，其總體實(shí)施方案如圖2.1所示。

2.2? 平臺(tái)功能模塊

根據(jù)總體實(shí)施方案，風(fēng)電維檢移動(dòng)管理平臺(tái)包含人員管理、工單系統(tǒng)、發(fā)展成果、缺陷故障管理、定檢巡檢管理、技術(shù)督導(dǎo)指導(dǎo)、考試中心、設(shè)備管理、班組庫存管理等功能模塊，特別是開發(fā)了檢修作業(yè)數(shù)字化閉環(huán)管理。

2.2.1 人員管理模塊

人員管理包含風(fēng)場(chǎng)人員信息管理，外委單位人員信息管理，工作班組信息管理。人員信息包含基本信息、證書信息、醫(yī)療信息，方便管理人員查閱，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)場(chǎng)人員和外委人員的基本信息、證書信息、醫(yī)療信息的管理，其主要功能包括對(duì)人員基本信息，姓名、用戶名、性別、編號(hào)、所屬的組織機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)權(quán)限的添加、修改和刪除操作。

2.2.2 工單系統(tǒng)模塊

電子工單系統(tǒng)，在系統(tǒng)中是作業(yè)任務(wù)處理的最基本單位，由系統(tǒng)自動(dòng)生成，不可人工干預(yù)，將檢修相關(guān)（缺陷、故障、定檢、巡檢、技改、專項(xiàng)工作）和兩票還有規(guī)劃調(diào)度等串聯(lián)在一起，起到系統(tǒng)流程紐帶的作用。以檢修相關(guān)模塊作為起點(diǎn)，串聯(lián)系統(tǒng)中的其他模塊。以工單為基礎(chǔ)，在系統(tǒng)中進(jìn)行流轉(zhuǎn)，做到全流程跟蹤的目的，其操作界面如圖2.3所示。

2.2.3電子兩票模塊

實(shí)施兩票的電子化，將目前紙質(zhì)兩票進(jìn)行代替，將全部流程電子化，提高辦公效率，所有關(guān)鍵流程節(jié)點(diǎn)均有跡可循，并可隨時(shí)查閱歷史電子兩票信息，提升管理效率。模塊支持自動(dòng)開出電子工單，實(shí)現(xiàn)兩票開票、兩票擬票、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控、兩票簽發(fā)、工作許可申請(qǐng)、工作許可申請(qǐng)駁回、工作許可批準(zhǔn)、工作執(zhí)行、解除安全措施、結(jié)票、兩票及工作驗(yàn)收、工作及兩票歸檔的全過程電子化閉環(huán)管理，可隨時(shí)進(jìn)行兩票狀態(tài)的查詢，兩票流程追蹤，支持手機(jī)端移動(dòng)協(xié)同作業(yè)。

2.4缺陷、故障管理

本模塊提供缺陷、故障的全電子化流程，從故障上報(bào)、審核、準(zhǔn)備、下發(fā)工單;兩票流程，從維修到最后驗(yàn)收，提供全流程管理和跟蹤，可實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷診斷（上報(bào)）、消缺計(jì)劃、三措一案流程、排班、工單、作業(yè)、結(jié)果審查的全流程在線管理，消缺結(jié)果自動(dòng)上傳和數(shù)字化審核，實(shí)現(xiàn)消缺作業(yè)的存檔、查詢，并將作業(yè)過程發(fā)現(xiàn)的缺陷和未處理缺陷存儲(chǔ)至機(jī)組缺陷記錄臺(tái)賬。

2.5定檢、巡檢管理

電子化的定檢、巡檢管理，提供定檢、巡檢任務(wù)計(jì)劃，任務(wù)工單下發(fā)，實(shí)時(shí)處理進(jìn)度追蹤，全流程跟蹤，手機(jī)端作業(yè)指導(dǎo)與檢查結(jié)果記錄。可實(shí)現(xiàn)對(duì)定巡檢項(xiàng)目選擇、定巡檢計(jì)劃、排班、工單、作業(yè)、結(jié)果審核的全流程在線高效管理，利用信息數(shù)字化優(yōu)勢(shì)，涵蓋定巡檢管理的全過程，可方便一線人員進(jìn)行定巡檢操作，包含定巡檢過程拍照、定巡檢報(bào)告自動(dòng)生成，避免風(fēng)場(chǎng)管理者在重復(fù)工作上浪費(fèi)時(shí)間，提高生產(chǎn)和管理效率。在巡檢過程中，如果有項(xiàng)目被標(biāo)記為不合格，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)該巡檢項(xiàng)目自動(dòng)生成缺陷條目。

2.6? 技術(shù)監(jiān)督指導(dǎo)模塊

通過建設(shè)技術(shù)監(jiān)督管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)年度試驗(yàn)計(jì)劃，同時(shí)風(fēng)電場(chǎng)試驗(yàn)項(xiàng)目完成后，試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)上傳，區(qū)域公司和公司安生部可實(shí)時(shí)掌握監(jiān)督工作完進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)超期、漏項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的告警功能，避免工作延遲和遺漏。平臺(tái)可自動(dòng)收集、整理風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備的各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)時(shí)間、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)組合形式限制進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)多維度、多層級(jí)統(tǒng)計(jì)分析，深入挖掘故障數(shù)據(jù)隱藏信息，指導(dǎo)風(fēng)電場(chǎng)安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)警功能，降低設(shè)備安全隱患。平臺(tái)支持風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)技術(shù)監(jiān)督計(jì)劃及結(jié)果的填寫、上報(bào)、審批、查詢。

2.7 考試中心（知識(shí)庫）

提供一個(gè)定制化的電子化考試功能，根據(jù)用戶企業(yè)安全管理的實(shí)際情況，匹配應(yīng)對(duì)日常考試以及練習(xí)的需求。分為題庫管理、考題管理、考卷下發(fā)、答題四個(gè)部分。管理者可以根據(jù)不同類型的題目分為多個(gè)題庫，比如面向場(chǎng)內(nèi)人員的題庫和面向外委單位人員的題庫，不同題庫中，擁有不同的考題，可以添加選擇題、填空題、判斷題、主觀題等題目并管理對(duì)應(yīng)的答案。考卷下發(fā)，管理者可以根據(jù)需要，根據(jù)不同題庫，抽取特定題目或者隨機(jī)抽取題目，組成一份考卷，并可以選擇性地下發(fā)給特定人員，考卷信息會(huì)即使推送通知給相應(yīng)人員，相應(yīng)人員可以在手機(jī)端或PC端答題，答題完畢，提交考卷，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行自動(dòng)判分并生成考試報(bào)告。同時(shí)考試部分還可以用于日常刷題，用戶可以進(jìn)入考試系統(tǒng)，按題庫進(jìn)行練習(xí)。

2.8設(shè)備管理模塊

管理風(fēng)場(chǎng)中的風(fēng)機(jī)基本信息和臺(tái)賬信息，并提供編輯和查看功能，其中記錄的風(fēng)機(jī)信息，可用于系統(tǒng)中的其他模塊，比如首頁顯示，檢修相關(guān)模塊的使用，工單與兩票模塊，報(bào)表系統(tǒng)等。設(shè)備基本信息管理，包括管理設(shè)備的名稱（編號(hào)）、所在地經(jīng)緯度坐標(biāo)、工程編號(hào)、運(yùn)行編號(hào)、標(biāo)高、所屬項(xiàng)目等信息。

2.9 班組庫存管理模塊

庫存管理包含工具管理，備品備件管理與安全工器具管理，可管理工具和備品備件當(dāng)前的剩余數(shù)量與存放位置，可提供安全工器具的到期時(shí)間與報(bào)廢時(shí)間并提供檢測(cè)記錄。

2.6 檢修作業(yè)數(shù)字化閉環(huán)管理

檢修作業(yè)中的機(jī)組故障信息、發(fā)現(xiàn)故障人員、檢修人員、安全工器具領(lǐng)用記錄、備件領(lǐng)用記錄、危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控記錄等組成了一份完整的檢修、消缺任務(wù)數(shù)字鏈條。

建立每臺(tái)機(jī)組的每次故障處理全過程建立電子化檔案，可以沉淀為機(jī)組健康臺(tái)賬、故障點(diǎn)分析樹、備件消耗臺(tái)賬、安全管理臺(tái)賬、檢修人員技術(shù)臺(tái)賬，成為統(tǒng)計(jì)匯總、數(shù)據(jù)分析、故障預(yù)警的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

利用數(shù)字化風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行記錄、檢修記錄、備件領(lǐng)用記錄、安全管理記錄的聯(lián)動(dòng)，使每一次的消缺任務(wù)信息都是多維信息的有機(jī)組合，使運(yùn)檢工作全過程數(shù)字化。同時(shí)，也能評(píng)估運(yùn)檢人員處理故障的質(zhì)量和效率。通過系統(tǒng)應(yīng)用，可積累風(fēng)電機(jī)組有效運(yùn)檢數(shù)據(jù)，為今后的機(jī)組健康管理和故障趨勢(shì)分析打下基礎(chǔ)，對(duì)運(yùn)檢人員的技術(shù)培訓(xùn)和水平評(píng)估更加精準(zhǔn)。

故障處理信息與定檢計(jì)劃聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)根據(jù)故障頻次排序推薦優(yōu)先維保機(jī)組，實(shí)現(xiàn)定檢工作有的放矢，突出不同機(jī)組區(qū)別對(duì)待精細(xì)化維保特點(diǎn)。備件消耗信息和備件庫存信息聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)備件低庫存告警，備件消耗速度異常告警，備件消耗規(guī)律預(yù)測(cè)，使備件管理有據(jù)可依。

智能移動(dòng)兩票管理，將移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)電場(chǎng)兩票管理系統(tǒng)中，使現(xiàn)有的兩票紙質(zhì)化操作實(shí)現(xiàn)電子化，同時(shí)，將現(xiàn)場(chǎng)安全措施通過照片、視頻、錄音等形式進(jìn)行保存，及時(shí)更新現(xiàn)場(chǎng)安全工作現(xiàn)狀，同時(shí)將兩票工作與檢修中的設(shè)備更換、物資出庫、設(shè)備臺(tái)賬實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的更新和整個(gè)工作的閉環(huán)管理。

電子兩票操作不受空間、時(shí)間限制，持有移動(dòng)終端人員通過系統(tǒng)即可對(duì)工作票進(jìn)行辦理、簽發(fā)、許可，打破了風(fēng)電機(jī)組分散，距離中控室較遠(yuǎn)的限制。

應(yīng)用電子兩票系統(tǒng)，工作負(fù)責(zé)人將已經(jīng)落實(shí)好的安全措施拍照通過移動(dòng)端上傳系統(tǒng)，許可人使用終端設(shè)備通過對(duì)上傳照片判斷進(jìn)行許可，提高了工作效率。

系統(tǒng)自帶統(tǒng)計(jì)功能，大量的人工統(tǒng)計(jì)工作交由計(jì)算機(jī)來進(jìn)行，隨時(shí)可以統(tǒng)計(jì)查閱任何時(shí)間段的工作票情況，避免人工繁雜的工作，通過對(duì)“兩票”數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可進(jìn)行設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)分析、壽命分析、危險(xiǎn)點(diǎn)分析等，并通過數(shù)據(jù)對(duì)“兩票”管理工作進(jìn)行優(yōu)化。