安全工器具智能管理系統的設計與實現

何勇 原瀚杰 陳亮 張雨 董麗夢

摘 要：針對當前電力系統安全工器具管理存在的管理程序復雜，監管時效性差以及信息化程度低等問題，采用集中式的瀏覽器/服務器（B/S）體系結構，結合JAVA EE三層B/A/S應用架構和SOA體系構建一款對安全工器具進行全生命周期管理的安全工器具智能管理系統，完成了安全工器具的狀態與檔案、借出與歸還、檢查與試驗、維修與報廢等管理功能的實現，努力提升現場安全工器具精益化管理水平，確保現場人身安全。

關鍵詞：安全工器具;智能管理系統;管理效率

0 引言

隨著經濟的發展，電網規模的不斷擴大與設備種類的多樣化，電力生產工器具的種類和數量正不斷增加，安全工器具的管理成為了電力系統員工日常工作中較為繁重的一項工作。平常對這些安全器具的管理工作與日俱增，僅有有限的幾名安全員對這些器具管理，難度越來越大。在實際生產過程中，缺乏高效的管理工具和手段，精準閉環管控缺失，時常發生安全工器具丟失、不按時歸還、被故意損壞甚至未經檢測使用或者超出試驗合格周期依舊在用的情況[1]。由于安全工器具管理不善而導致其性能下降、延誤生產的現象時有發生，且安全工器具的維修、更換費用也居高不下，無論從存放空間還是從綜合管理上考慮，老式的紙寫筆載的方式已遠遠跟不上安全工器具管理的需求。低效率的電力工器具管理方法已經嚴重影響到供電企業的工作效率，急需一套科學智能的工器具管理系統改善管理現狀。

安全工器具智能管理系統是通過融合物聯網技術、人工智能技術和地理信息技術的電力安全工器具信息化管理系統，實現設備的全生命周期管理、數據自動采集與檢測等功能，保障了安全工器具的性能可靠，有效提升了安全工器具的周轉效率，實現人工干預盡可能少的工器具自動識別、登記與使用分析，同時可對工器具的出入庫登記、維修報廢等一系列環節進行管理，優化管理流程，提高電力生產工器具的管理效能與人員工作效率，提升生產精益化水平。

1 系統設計思想

安全工器具智能管理系統可支持對工器具庫房的查驗、入庫、出庫、質檢、庫存盤點等進行自動化的數據收集。并結合掃碼器讀取工器具編碼或編碼查詢，能夠規范工器具出入庫流程，定位工器具狀態，保障各工器具的全生命周期管理。結合瀏覽器-服務器部署，滿足庫房管理人員、施工作業人員等多角色的線上操作和遠程控制，提升管理效率。

2 智能管理系統功能設計

系統功能以供電局的實際業務需求為依據，完成對安全工器具從采購到報廢全域跟蹤記錄的全生命周期管理。主要包括工器具的狀態管理、檔案管理、借出與歸還、檢查與試驗、維修與報廢、統計報表、用戶管理。該系統由兩部分組成，一是配置在手機/平板上的APP，二是配置在PC端的軟件。

2.1 APP功能

用戶通過APP進行登錄，并錄入相關人員信息。管理人員可實時查看或統計工器具狀態及數量，用戶在APP上提交工器具借出預約申請的基本信息，由項目負責人審核工器具使用人員上交的預約/調用申請，并下發審核結果。同時用戶可進行工器具故障登記等操作。

2.2 PC端管理系統功能

2.2.1 工器具狀態管理模塊

該模塊實現工器具室管理人員通過器具室信息管理模塊對相關的器具進行增刪改查等操作，同時可以通過匯總記錄看到各類操作明細的匯總情況。包括根據庫存工器具的型號或編碼查詢工器具存儲柜號、所在位置、使用記錄、報修故障及維修信息并進行相關處理，對工器具電子檔案分門別類地進行技術檔案管理。

2.2.2 工器具檔案管理模塊

該模塊用于建立工器具、存放柜的電子檔案，進行全局統一編號，對工器具分門別類地進行技術檔案管理，確定管理部門、存放柜號、柜內位置，并可以圖示化查看工器具檔案情況。

2.2.3 借出與歸還業務管理模塊

該模塊實現工器具借出與歸還的相關業務管理。結合工作計劃自動生成工器具使用申請單，工器具掃碼進行領用或歸還，配備歸還短信提醒，生成工器具使用記錄，具備導出打印功能。

2.2.4 檢查與試驗模塊

本模塊功能是針對安全工器具的試驗檢測周期不同自動規劃測試實驗時間，如絕緣手套為6個月，接地及接地短路裝置12個月，絕緣子卡具24個月等，尤其是用于帶電作業的安全工器具保管標準要求高[2]。及時安排到期工器具或報廢工器具統一回收，確保工器具安全性。

2.2.5 入庫與報廢管理模塊

分為入庫模塊和報廢模塊。實現系統對工器具自動編號、生成二維碼、并顯示工器具狀態。建立報廢工器具庫，自動生成工器具報廢表。

2.2.6 統計報表模塊

可根據管理員需求，對工器具清冊、使用記錄、借用記錄、發放記錄、報廢記錄、修理記錄、試驗記錄、檢查記錄和購置計劃進行統計導出。

2.2.7 用戶管理模塊

該模塊可實現對用戶賬號的區域劃分，管理員根據需求對用戶權限進行設置。

3 智能管理系統關鍵技術

3.1 JAVA EE三層B/A/S應用架構

結合區域廣泛、并發客戶數量大、業務數據集中處理，以及長期的投資收益情況，本項目采用基于J2EE規范的三層（多層）體系結構，將用表示邏輯、業務邏輯與數據邏輯相分離，使平臺的并行操作、網絡計算能力大為提高，平臺的整體性能得以優化，并采用先進的軟件分層設計思想，進行基于框架的開發，降低了開發難度和成本，同時降低了組件的耦合度，也極大地增強了軟件的可維護性、可擴展性，滿足了大型管理平臺的要求。

3.2 面向服務體系架構（SOA）

項目采用面向服務的體系架構進行應用開發、系統集成，力求擺脫面向技術的解決方案的束縛，集中精力于構建電力領域的業務模型，從而提高軟件重用、加快應用軟件的實施。基于SOA來構建的信息系統具備如下的特點：

3.3 瀏覽器/服務器（B/S）體系

采用集中式的瀏覽器/服務器（B/S）體系結構進行構建。B/S結構是被采用最多的一種體系結構，其優點是客戶端能夠方便實現對圖形和屬性數據的更新，并更加實時、全面地提供系統其它應用功能。B/S是一種跨平臺的應用軟件結構，支持TCP/IP協議的所有軟硬件系統。一次開發，可以跨平臺使用，減少了開發人員在客戶端的工作量，使他們可以把注意力集中到怎樣合理地組織信息、提供客戶服務的服務器端的編程工作上去。在B/S結構中， 數據的查詢、處理和表示都由服務器完成，在客戶端只需運行客戶自己的操作系統和通用的Web瀏覽器。和C/S結構的應用系統相比，B/S結構的客戶端變得非常“瘦”。B/S具有統一的瀏覽器客戶端軟件，不僅節省了客戶端軟件開發的投入，減少維護客戶端軟件的時間與精力和客戶培訓等工作，也方便了用戶的使用。

采用分布式部署，數據服務器、應用服務器、備份服務器安裝在不同的機器上。這種部署方式，除了有利于保護數據的安全之外，也有利于分散系統負載，得到更好的性能。

4 功能實現

以安全工器具智能管理系統最核心的模塊為例，闡述各模塊功能實現。

4.1 工器具的狀態管理

工器具編碼識別設計代碼：

Public ApiResult> getAppointmentToolList（@Validated @RequestBody GetAppointmentToolListParam param）{List vo=toolService.getAppointmentToolList（param）;

return ApiResult.ok（vo）

4.2 借出與歸還

出入庫設計代碼：

public ApiResult getTool（@Validated? @RequestBody IdParam idParam） throws Exception {

NewTool newTool = toolService.getToolInfo（idParam.getId（））;

return ApiResult.ok（newTool）;

4.3 檢查與試驗

試驗設計代碼：

public ApiResult> getTooList（@Validated @RequestBody ToolPageParam toolPageParam） throws Exception {

Paging paging = toolService.getTooList（toolPageParam）;

return ApiResult.ok（paging）;

5 結論

安全工器具智能管理系統在信息化基礎、理論與技術手段、管理能力與項目效益上均具備可行性，逐漸改進和優化企業管理、安全生產管理、信息安全控制等方面，能夠大幅提升安全監察能力，將帶來長期、持續、巨大的社會效益和經濟效益，進而實現電力安全工器具的全周期精細化管理。安全工器具智能管理系統的有效應用，不僅減少了低效人力和物資的浪費，提高了工器具的利用率，更確保工器具的安全性，保障了人員施工作業的人身安全。此外，智能管理系統的應用對于提高電力安全工器具管理水平也具有極其重要的意義。

參考文獻：

[1] 丁玨珩.班組電力安全工器具管理改進實踐[J].廣西電業，2020（06）：36-38

[2] 帶電作業工具、裝置和設備預防性試驗規程：DL/T976-2005 [S].北京：中國電力出版社，2005：23-35.

（廣東電網有限責任公司肇慶供電局? 廣東? 肇慶? 526060）