基于二維碼技術的化工裝置巡檢系統研究與設計

翟薇麗

（運城學院機電工程系，山西運城 044000）

1 概述

化學工業生產過程復雜，工藝流程長，生產連續性強，各類設備比較繁多，具有高溫、高壓、腐蝕性強等特點，由此決定了生產裝置設備的檢修作業具有頻繁性、復雜性和危險性的特征。化工裝置設備內存在著多種危險化學物質和危險有害因素，會導致各種不安全因素和危險的出現，因此常常需要巡檢單位安排相關工作人員進行巡檢作業。但是目前化工企業巡檢作業還停留在人工巡檢階段，需要巡檢人員根據相關巡檢規范要求，對設備進行逐一檢查，并將檢查結果填寫在巡檢表里，最后紙質提交和備案，這種巡檢方式完全依賴于巡檢工作人員，所有工作均需要巡檢人員手動記錄，因此這種作業方式存在工作效率低，工作量大、紙質記錄不便保存、容易丟失等缺點。

近年來隨著智能手機的市場范圍不斷擴大，二維碼逐漸被人熟知并成為人們生活中不可缺少的重要組成部分，最常見的應用莫過于健康碼和移動支付，但是在化工行業，如何利用二維碼技術利用數字化操作的方式，提高化工巡檢人員的工作效率，降低其工作負擔有著重要意義。

2 人工巡檢問題和二維碼巡檢優勢分析

2.1 人工巡檢缺陷分析

人工巡檢主要存在以下三點問題：

（1）填寫難規范，巡檢不到位，易造成安全隱患，線上數據管理難度高，設備數字化進程慢。

（2）巡檢記錄無法及時上傳，手工重復記錄浪費時間。

（3）巡檢記錄需要申請，麻煩又耽誤時間，需要多部門協作，權限不明，大量資料仍存在excel中。

2.2 二維碼數字化巡檢優勢分析

二維碼數字化巡檢主要有以下三點優勢：

（1）一個設備一個二維碼，掃碼立即查看最新檔案信息，掃碼逐條確認巡檢內容。

（2）掃碼巡檢可以有效規避假檢，巡檢發現異常后，掃碼提交表單，消息及時通知到相關人員。

（3）異常數據實時提醒，數據實時匯總管理員可及時掌握現場情況。

2.3 二維碼技術在巡檢中應用可行性分析

目前二維碼相關應用較為成熟，與化工裝置巡檢類似的應用如：設備資產管理，參考設備資產管理應用經驗，通過針對每臺化工裝置，按照一定要求排列數字模板，再將數字模板以“設備二維碼檔案”形式，以銘牌或者標簽形式附著在設備表面，當巡檢人員需要巡檢時，掃碼后就可以查看設備運行、檢修和保養情況，相關操作簡單易學，無須針對性培訓。

3 智慧巡檢系統需求分析

3.1 系統需求分析

化工裝置巡檢數字化系統中的人員以及他們所負責的工作，如表1所示，因此化工裝置巡檢信息管理工作可以劃分為巡檢管理和巡檢記錄2個部分。

表1 化工裝置巡檢中參與的工作人員及負責內容

一般而言巡檢工作分成兩個部分：巡檢管理和外出巡檢記錄，而巡檢管理由表1可知主要是進行管理，因此此部分可設計Web客戶端，管理人員只需在電腦網頁進行操作即可完成；另一部分由于要巡檢人員實地外出巡檢，因此此部分設計成移動端，以方便實地巡檢人員攜帶和操作。系統功能如圖1所示。

圖1 系統功能需求

3.2 整體架構設計

本系統采用三層架構來開發，包括表現層、業務邏輯層和數據訪問層。其中表現層主要包括Web端和移動端；業務邏輯層主要針對Web端實現巡檢中涉及的人員、設備和任務管理，移動客戶端主要針對巡檢任務管理；數據訪問層主要包括設備信息、任務信息和巡檢記錄信息三個部分。通過三層架構的分層思想，可有效合理地組織相關的構件，以便更高效地協同完成任務。如圖2所示。

圖2 系統總體架構

4 智慧巡檢系統功能設計

4.1 具體研究內容

4.1.1 Web客戶端的功能模塊的劃分

化工裝置巡檢數字化系統的Web客戶端的功能模塊的設計如圖3所示。

圖3 web客戶端功能模塊設計

（1）基礎數據管理。該模塊客戶端可以對工廠的設備、化工廠的檢驗項目、檢驗人員等信息進行添加、修改、查詢、刪除等管理操作。

（2）巡檢任務管理。該模塊首先管理人員對檢查人員進行任務分配，通過服務器推送任務給相應的巡檢人員，巡檢作業人員可以手機查看巡檢任務。

（3）檢驗記錄管理。該模塊是所有巡檢環節最重要的功能模塊，①巡檢作業人員要能夠在負責巡檢區域進行簽到打卡，并做到對異常記錄可進行相應的維護，對巡檢過程中的化學設備快速查看并檢驗記錄；②巡檢管理人員能夠查看各個記錄的簽到記錄，查看所有巡檢人員提交的巡檢報告，根據簽到位置和巡檢報告圖片，判斷巡檢作業人員是否有做假嫌疑。

（4）巡檢系統管理。該模塊主要是輔助功能，如修改密碼和更新客戶端等。

4.1.2 移動客戶端的功能模塊劃分

移動客戶端的功能模塊一共分為巡檢任務、巡檢記錄、巡檢路線、系統設置四個部分，化工裝置巡檢數字化系統的移動客戶端的功能模塊設計如圖4所示。

圖4 移動端功能模塊設計

（1）檢查任務。該模塊主要實現任務領取、任務查看和任務提交三個功能。其中，任務領取是巡檢管理人員推送巡檢任務，巡檢作業人員領取巡檢任務；查看任務實現巡檢作業人員查看未完成和已完成巡檢任務；提交巡檢任務是巡檢作業人員在完成相關巡檢工作，并填寫完信息后提交巡檢報告至服務器端。

（2）檢查記錄。巡檢記錄模塊主要實現巡視點簽到和巡檢記錄兩個功能。巡視點簽到是指巡檢作業人員在巡檢任務范圍內，查看巡檢任務并在相應巡檢任務范圍內簽到，簽到完成后，彈出相應的檢查項目，檢查人員根據檢查結果將相應項目的數據填寫在相應的列中。如果在檢查過程中發現異常，可以通過拍照和描述來記錄一些異常。

（3）系統設置。該模塊實現一些輔助功能包括用戶登錄、清除緩存和版本更新。其中用戶登錄用于切換帳戶；清除緩存用于清除歷史數據，以節省內部存儲空間；版本更新是為了確保檢查員使用的移動客戶端始終是最新版本，以防丟重要數據丟失或者重要功能無法實現。

5 結束語

從信息化設備巡檢管理現狀出發，研究基于二維碼技術的化工裝置巡檢系統，將移動端與設備管理連接起來，用數字化方式解決化工裝置巡檢作業率低，巡檢數據難保存等一系列問題，對化工企業巡檢部門進行數字化改革具有一定參考價值。