某電廠 EAM系統升級開發與應用

蔡瑋 葉惠文 王勇雄

摘要：針對某電廠設備資產管理的核心 EAM 系統-Q4系統的使用情況，分析了當前電廠使用該系統遇到的一些問題，并據此設計了一套適合該電廠當前工作要求的 EAM 系統升級方案并成功實施。系統升級設計中提出了基于設備云全時服務實現設備全生命周期智能管控思想，將物聯網、移動 App等技術與設備管理全生命周期閉環管理的融合，實現對設備整個生命周期的不限時空管理。用于集成設備管理人、財、物、圖紙知識庫等資源，減少平均維修時間，提高首次修復率，提高維修人員效率。系統實施后，徹底解決了原系統存在的技術架構老化、不支持當前操作系統、客戶端安裝困難、數據導入受限、無通用可視化工作流顯示圖以及不能自動生成待辦工作等問題。同時實現了對原 Q4系統數據的完整遷移，確保了不損失數據;盡量保證了用戶使用原 Q4系統的習性，確保用戶習性平滑遷移;增強了設備管理、物資管理、安全管理的關聯性，達到了提升設備一體化管理水平的目標。關鍵詞：EAM 資產管理系統;Q4系統;設備云全時服務;B/S構架

中圖分類號：TP311.5???????????? 文獻標志碼：A??????? 文章編號：1009-9492（2021）12-0191-05

Development and Application of EAM System Upgrade in a Power Plant

Cai Wei ，Ye Huiwen ，Wang Yongxiong

（Shajiao C Power Plant of Guangdong Energy Group Co.， Ltd.， Dongguan， Guangdong 523900， China）

Abstract： Aiming at the application of Q4 system， the core EAM system of equipment asset management in a power plant， some problems encountered in the current power plant using the system were analyzed， and a set of EAM system upgrade scheme suitable for the current working requirements of the power plant was designed， which has been successfully implemented. In the system upgrade design， the idea of realizing intelligent management and control of equipment life cycle based on equipment cloud full-time service was proposed， and the integration of Internet of Things， mobile App and other technologies with closed-loop management of equipment management life cycle were realized to realize unlimited space-time management of equipment life cycle. It was used to integrate equipment manager， finance， material， drawing knowledge base and other resources， reduce the average maintenance time， improve the first repair rate and improve the efficiency of maintenance personnel. After the implementation of the system， the problems existing in the original system， such as aging technical architecture， not supporting the current operating system， difficult client installation， limited data import， no general visual workflow display diagram， and unable to automatically generate to-do work， are completely solved. At the same time， the complete migration of the original Q4 system data is realized to ensure no loss of data. The habit of users using the original Q4 system and the smooth migration of user habits are ensured， which enhances the relevance of equipment management， material management and safety management， and achieves the goal of improving the level of integrated equipment management.

Key words： EAM asset management system; Q4 system; equipment cloud full-time service; B / S architecture

0 引言

在“以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化”的新型工業化道路的指導下，信息已成為人類社會的第一生產力，電力行業也即將邁開大步走進以物聯網、大數據、智慧型工廠為主題的工業4.0時代，信息手段優化電力企業管理勢在必行，值得大力推廣，整體提升企業面對激烈市場的競爭力，進而提升企業盈利能力。

EAM 是 Enterprise Asset Management（資產管理系統） 的縮寫，是面向資產密集型企業的企業信息化解決方案的總稱 [1] ，一般適用于資產密集型企業對設備的保養、維護、跟蹤等信息管理[2]。EAM 起源于美國航空業，是信息技術與設備維護管理兩個領域最新理論與實踐相結合的產物。EAM 的宗旨是“對設備等資產的整個使用壽命周期進行科學管理”[3]。

EAM系統是一個涉及多學科的集成平臺，涉及到計算機技術、軟件工程、網絡技術、數據庫技術、系統工程、行為科學、現代管理科學和維修工程學等學科領域的理論知識。它已超越IT的范疇，將電廠維修的各種因素集成為一個整體[4]。

電廠是典型的資產密集型企業，企業的絕大部分資產是設備，降低設備檢修時間，延長發電時間，是電廠生產運行的主要目標[5]。設備能否安全可靠地運行，不僅影響著企業生產計劃的制定和實施，而且決定著企業的生產效率和經濟效益[6]。由于火電廠的發電設備往往占企業資產的主要部分，因此 EAM 系統在火電企業的應用可發揮很大的作用[7]。

1998年沙角 C電廠在國內率先引進英國 Q4W維修管理和物資管理軟件系統，2008年對 Q4 EAM進行建立和完善。Q4系統在該廠應用已經比較深入，是電廠設備資產管理的核心系統。在各級領導的重視、該廠全體員工及實施廠家的共同努力下，Q4系統取得了很好的應用效果，是輔助電廠有效開展生產管理業務的工具和載體。由于 Q4軟件平臺技術架構是 C/S架構，難以實現應用集成，存在拓展性不足、使用不便等問題，升級系統意義重大。2017年電廠已完成了 Safety及圖形化開票系統的全 Web化升級改造，目前投運效果良好;Q4系統中 En? gineering和 Stock模塊雖然已經針對部分功能等做了 Web 改造，如提缺陷、采購申請，但大部分功能仍為 C/S版本，不能完全脫離 Q4系統安裝程序，需要用戶每臺電腦上進行客戶端程序的安裝，系統的升級、維護難度較大。由于該系統為20年前實施的系統，隨著 IT 技術的發展及系統業務數據的不斷累加，用戶對系統使用便捷性、生產安全管理要求的不斷提高，所以亟需對系統進行全面升級。

本文闡述了沙角 C 電廠 EAM 系統的升級設計和實施，就此分析了原系統存在的一些問題、提出了系統升級的指導思想和方法，通過實施該升級項目，達到在不影響原有 EAM 數據和系統用戶使用習性的情況下，完善和升級電廠 EAM 系統，提升企業設備一體化管理水平的目標。

1 系統升級設計思想

EAM 系統項目的實施，是建設一個集中式設備管理業務信息管理平臺[8]，EAM 系統的升級，在實質上是一個在企業內逐步推動和應用先進管理思想的過程。通過它的實施，企業可以將以上管理思想應用到日常設備維修管理的各個環節，從而提高設備管理的有效性和及時性[9]。

本次系統升級設計了基于設備云全時服務實現設備全生命周期智能管控，將物聯網、移動 APP 等技術與設備管理全生命周期閉環管理的融合，實現對設備整個生命周期的不限時空管理。集成設備管理人、財、物、圖紙知識庫等資源，減少平均維修時間，提高首次修復率，提高維修人員效率。如圖1所示。

系統升級按照 PMP 項目管理方法論對項目從啟動、規劃、執行、監控、收尾等各階段進行全過程管理。從數據架構關聯性、模塊關聯性進行系統設計和改造完成原 Q4系統數據遷移，并確保不損失數據;盡量保證用戶原使用 Q4系統的習性，確保用戶習性平滑遷移;增強設備管理、物資管理、安全管理的關聯性，提升設備一體化管理水平。設備云全時全生命周期智能管控平臺研發與搭建，探索設備管理在工業化和信息化的深度融合的創新應用。完成管理制度、管理標準等修編，管理創新成果的提煉與申報，滿足創新管理需要。

本次升級設計把所有 C/S模塊全部改為 B/S方式，C/ S （Client/Server 客服機/服務器結構） 和 B/S （Browser/ Server 瀏覽器/服務器結構）。其中 C/S結構具有充分利用 Client/Server兩端軟硬資源，降低網絡通信負荷，合理分配任務到 Client端和 Server端實現等特點，但是客戶端需要安裝專門的應用軟件，不易維護;而 B/S結構則基于廣域網絡，利用不斷成熟的 WWW 瀏覽器技術，實現原來復雜軟件才能實現的強大功能，特別是客戶端，只要有操作系統及瀏覽器就可以登陸系統并進行業務操作，具有方便部署、維護簡單等特點，因此成為目前首選的體系結構[9]。系統主界面如圖2～3所示。

2 功能總體設計與實現

基于原有系統存在的問題，針對性的進行了整體功能設計，在全部替換為 B/S網絡構架無需安裝插件，通過瀏覽器方式便可訪問，實現網絡移動辦公[10]，系統實現了以下功能。

（1） 搭建基于 Web技術設備云智能管控平臺，為設備全生命周期管理提供全時服務，用戶可通過瀏覽器訪問設備云服務，不受時空限制。

（2） 原 Q4設備管理數據平滑遷移功能，在設備云智能管控平臺上提升以設備全生命周期為中心的管理集成，不限于包括工單、工作票、備件、安全隔離等關聯信息，同時也包括部件及備件清單，檢修時可以直接以設備工單為主體提交采購和領料申請，設備的點檢標準也可以依附設備進行管理。

（3） 查詢功能。以基于設備全生命周期管理為核心，通過多維度、正向、反向查詢跟蹤工單、工作票、物資管理情況，使用戶更直觀了解現場設備檢修、隔離情況、物資及庫存管理，提升管理水平。查詢頁面如圖4所示。

（4） 擴展圖形化工作流引擎[11]，實現待辦任務與企業門戶完全集成，并具有待辦任務提醒。工作流及工作審批如圖5～6所示。

（5）采用 Web服務等主流技術，優化系統框架，便于系統升級、維護以及問題跟蹤。

（6）引進物聯網、移動 App等技術與設備管理全生命周期閉環管理進行融合，實現對設備整個生命周期的不限時空管理。應用移動 App及物聯網技術，為設備的遠程運維管理提供了技術支撐，在 PC端、移動端都可以隨時查看和監控設備狀態。

（7） 開發全時系統智能分析等技術實現系統智能主動性提示、報警，從根本上將設備管理從被動式防范轉變為主動式管理，提升了設備管理水平。

（8） 集成設備實時狀態系統接口，如 SIS、DCS等，實時獲取設備狀態進行監控;當設備狀態存在異常時，如設備信號跳動、設備溫度及壓力過高多低等，觸發在設備云智能管控平臺上設定監控設備對象的異常指數預警，及時向設備對應負責進行信息預警，包括系統待辦任務預計及手機端信息預警等，主動發現設備異常，及時進行消缺處理，降低缺陷發現不及時導致的額外維護成本。

（9） 實現了工作任務待辦全流程管理（原老系統沒有待辦任務提醒，需要在系統內自己查找存在的缺陷、工單任務進行處理），設備的全生命周期管理過程中，如消除缺陷、定期維護工作等，均有對應的待辦任務以及對應的設備負責人和處理人，相關工作人員進入系統首頁即能發現存在的工作任務，及時進行設備維護任務處理，提高工作效率，縮短設備維護時間，降低設備維護成本。如圖7所示。

（10）接入移動 App應用，拓展了設備預警的渠道，工作人員可在手機上及時接受設備風險預警以及工作任務，實現移動終端及時進行缺陷登記和提交工作。根據預警及工作內容，合理安排工作計劃，提高工作有效性，進一步縮短設備維護時間，提高工作效率。手機 App截圖如圖8所示。

（11）開發基于設備云智能管控平臺的大數據分析功能，將全廠設備的歷史數據，包括庫存、備品備件、設備正常運行時間、設備異常次數、設備檢修次數等數據，可多維度分析設計合理的設備維護方案，包括：①通過監控設備的備品備件和庫存，結合設備的維護頻率，計算設備對應備品備件合理的數量，當低于設定值時，系統自動預警，提示工作人員及時進行備品備件的補充;②通過計算設備正常運行時間及設備異常數據，計算設備無故障平均時間，作為設備計劃維護的參考依據，合理設定設備的定期維護工作計劃，定期對設備進行維護，最大程度上消除故障再處理的風險，避免當設備出現異常時再維護，由定期主動維護提升設備穩定性，降低設備維護成本;③通過系統自動運算與分析，計算計劃維護完成占比，即計劃維護時間占實際維護總時間的占比，當計劃維護時間占比低于 90%時，即表示計劃維護存在與實際情況不符的情況，將有系統自動給計劃維護人員預警信息，及時修正計劃維護工作。再由系統自動計算設備平均維護時間，為計劃維護人員提供修正設備維護計劃時間參考和依據。

（12）開發了設備云智能管控平臺的大數據分析功能，系統可根據業務擴展的需求，自定義設備分析維度，為人工智能應用（系統自動為技術人員提供有關正確操作指導，以便對設備進行高效正確的修復、維護、安裝或操作）提供了堅實的基礎。

3 結束語

EAM 系統在沙角 C電廠的升級實施實現了全廠設備全生命周期智能管控，本文將物聯網、移動 App等技術與設備管理全生命周期閉環管理融合，對設備整個生命周期[12]的不限時空管理。集成設備管理人、財、物、圖紙知識庫等資源，減少平均維修時間，提高首次修復率，提高維修人員效率。Q4 EAM 系統的全面升級改造，可有效提升設備一體化管理水平，確保設備檢修過程中人員、設備的安全。隨著安全生產事故成本的增加，有效防范事故產生的手段，將有效防止企業經濟的損失，間接提升企業效益。系統升級拓展可通過多維度、正向、反向查詢跟蹤工單、工作票、物資管理情況，使現場工作人員更直觀了解現場設備檢修、隔離情況、物資及庫存管理，提升管理水平。無需再使用虛擬化加遠程桌面方式訪問系統，大大節省相關軟件授權購買費用。系統升級拓展后，隨著效率的提高，設備穩定性提高，設備異常自動預警，大幅減少了人力、物力、時間等的投入，將進一步提升全廠的管理效益，提升經濟效益。

實際運行結果表明系統自全面升級投運以來，穩定性好、響應速度快、操作頁面內容直觀、操作簡單方便，經過一段時間使用的驗證，系統順暢，簡潔高效，大大提高了企業設備管理工作效率。

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第一作者簡介：蔡瑋（1980-），男，碩士，工程師，研究領域為電力系統檢修、調度及運行、分析，已發表論文2篇。

（編輯：刁少華）