基于B/S架構的高速公路機電設備檢維修系統設計

陳峰標

摘 要：為有效實現高速公路機電設備的維護和高速公路運營費用的降低，設計了以B/S結構為基礎的高速公路機電設備的檢維修系統。系統集成管理、數據管理、設備管理信息系統、數據階層、應用程序階層及客戶程式系統的技術改造為基礎的基礎設施模型的低維護和升級費用，采用B/S架構特性可節省機電成本。設備故障率、維護時間和備用零件庫存是設計目標，完成系統各功能模塊的管理，實現高速公路機電設備檢維修系統的建設。實驗結果表明，系統的運營效率高、集成度高，可以大大降低電氣設備的故障率，更能綜合管理結果。

關鍵詞：B/S架構;高速公路;機電設備;檢維修系統

中圖分類號：U418.7;TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2022）04-0154-06

Abstract： To effectively realize the maintenance of expressway electromechanical equipment and reduce the operation cost of expressway， the inspection and maintenance system of expressway electromechanical equipment based on B/S architecture is designed. Low maintenance and upgrade cost of infrastructure model based on system integration management， data management， equipment management information system， data layer， application layer and customer program system are realized， and adopting B/S architecture feature can save electromechanical cost. The equipment failure rate， maintenance time and spare parts inventory are the design objectives. The management of each functional module of the system is completed to realize the construction of the expressway mechanical and electrical equipment inspection and maintenance system. The experimental results show that the system has high operating efficiency and high integration， which can greatly reduce the failure rate of electrical equipment and better manage the results comprehensively.

Key words：? B/S architecture; highway; electromechanical equipment; inspection and maintenance system

今天的高速公路是在西藏以外的地方修建的。2018年末國道的行駛距離為485萬km。高速公路總里程為14.3萬km。世界上第一個高速公路總里程達到了高速公路總里程的2.95%。隨著高速公路的持續增加，檢維修工作尤為重要。如今，高速公路檢維修服務的質量和科學內容得到提高?？萍伎梢詾楦咚俟返陌l展提供強大的支持。此外，高速公路的檢維修工作主要是對機電設備的檢查和維修。機電設備的檢查和維修管理不僅保障設備運轉的穩定性，還可以延長設備的服務壽命，減少設備檢維修管理的費用。與此同時，機電設備的啟動質量直接關系到高速公路的正常運行，對節省高速公路的檢維修費用具有重要作用。

高速公路系統有著類似于普通血管的功能，主要的功能是物質和能量的傳遞。現今，我國一直不斷在蓬勃發展，這對高速公路運輸能力和運輸能力系統提出了更高的要求，而其自然故障率也有所增長。因此，國營及高速公路運營公司為了應對各種要求和實質性的改善，開始了相關研究工作，高速公路機電設備檢維修管理系統能夠有效地保障整個系統的安全性。但在某些工作中，對機設備的檢維修更重要。隨著信息技術的發展，高速公路及其他領域為了通過現代技術促進高速公路管理的發展，開始逐步采用信息管理的方法和工具。因此，科學的高速公路信息管理系統成為促進高速公路管理的重要工具。本研究以B/S架構為基礎，設計高速公路機電設備檢維修系統。

1 檢維修系統設計

1.1 基于B/S架構的檢維修系統構建

B/S架構采用以網絡瀏覽器為基礎的網絡開發模式，通過設置在遠程服務器中的HTTP協議軟件實現客戶端整合。核心部分將集中在服務器上，簡化系統的開發、維護和使用。正常使用B/S系統而不需要下載和安裝是其最大的優點之一，B/S結構如圖1所示。

B/S結構具有節省維護費用和升級費用兩個特點，采用B/S系統可隨時隨地訪問數據庫。同時，B/S結構也有其不同的用途。為此，本文將以B/S結構為基礎，完成系統建設，以滿足高速公路機電設備檢維修系統兼容升級的要求，并通過B/S系統結構開始設備維護和維修，以保證機電設備的檢查和維護。改善電力設備維護，實現“預防優先，補充管理與控制相結合”的高速公路機電維修辦法。

1.2 系統功能架構設計

系統功能分解是系統功能結構的設計，設計過程采用模塊式設計。每個模塊可以通過模塊間的特定關系單獨設計。因此，必須將每個模塊相互連接，以便處理系統之間有很好的合作功能。檢維修系統的功能包括系統集成管理、基本數據管理、部分滿足功能要求的設備信息管理系統等集成模塊設計方法的整體原則。在系統的功能性結構中，基本數據管理和設備信息管理是電子機器設備維護管理的基礎，整合管理系統是包括7個資源、用戶、作用和部件管理的系統運行基礎。系統功能結構如圖2所示。

1.3 系統技術架構設計

高速公路機電設備檢維修系統的技術基礎分為數據層、應用層和客戶層3個層次。每一個級別都有相應的工作和功能界面，并且使用界面設計方法。系統構架的系統彈性和明確性可以通過模式化、分層化及接口設計方法來達到，但要保證系統的可擴展性，就得根據工作迅速進行變更。高速公路機電設備檢維修系統的技術框架如圖3所示。

客戶層：客戶層主要是負責接收數據和反饋的陳述者階層，并為接入客戶應用程序提供服務。

應用層：基本的服務模塊、商務logic模塊和控制模塊是應用軟件階層的一部分。基礎服務模塊主要是保證系統各服務組件的穩定運行，滿足客戶服務工作的要求。其中，商業邏輯模塊不能直接存取數據庫，不能將已讀過的數據進行詞組分析，以體現存取數據庫模塊。

數據層：數據存儲模塊和存取數據模塊是數據層的組件。數據存儲模塊使用SQL Server數據庫和文件管理來存儲多種商業數據，數據存取模塊的功能是完成數據庫存取和數據調整。

1.4 功能模塊設計

1.4.1 系統管理模塊

用戶管理、角色管理、部門管理和資源管理是高速公路機電設備檢維修系統的主要環節。它的作用是管理系統相關的所有基本信息，允許添加、刪除、檢查和修改日常操作管理的數據。用戶登錄處理流程圖如圖4所示。

1.4.2 設備信息管理模塊

設備信息管理模塊可以修改及維護頻率等信息、查看各類設備數量、維護頻率及維護項目信息。表1列出高速公路機電設備的分等級維護情況。

1.4.3 維修管理模塊

維護保養需要建立明確的功能定位和標準化的維護保養流程，追蹤各階段的應對處理時間，計算維修的時間及費用，并將相關人員檢查和執行措施納入設備履歷信息記錄，為評價設備啟動條件提供基礎，以改善維修質量的效率性，實現設備故障維修的標準化、高效率管理。

使用相關設備來檢測設備故障，并可以將系統設備報告傳輸給本地維護服務。然后開始故障維護程序。收到維修請求后，系統將根據工作的維修部分將修改后的表格發送給相應的維修工作。通過遠程調試維修設備后，維修人員進行現場維護工作或制定維護清單。維護服務代表確認故障排除后，根據維護檢查結果輸入并評估維護質量。通過發送經修訂的成員填寫的維修評估表來完成維護過程。對于每個步驟，系統都會自動創建一個表。設備維修過程如圖5所示。

維修過程的作用只能完成特定的鏈接，但維修工程師在維修養護過程中擁有整個存取權限，因此可以根據實際情況靈活改變維修結構，并監控整個維修過程并進行評價。

一般設備故障現象包括黑屏、碰撞、停電、通訊錯誤、軟件錯誤等。設備故障分為3個類別：第一個是指線路通行服務一般不會中斷，24 h內需要維護的單一設備故障;第二個是指單一線路通行服務中斷，設備故障啟動需要12 h;第三是大部分或所有線路通行費服務被中斷，造成嚴重錯誤，需要緊急維修。

1.4.4 維保管理模塊

預防整頓計劃是由分行管理裝備制定的，計劃包括維修單位、時間、生產日期、計劃成本、完成成本、未決成本、計劃、內容等。計劃中包含了所有必要的預防和維護設備的細目，包括設備號、設備名稱、設備配置和維護項目（例如：費用、安裝位置信息）。設備維護程序如圖6所示。部門負責人根據設備的實際情況，可以增加或減少設備的維護成本。

1.4.5 倉庫管理

倉庫管理是從進入倉庫到定期的設備備用零件、倉庫外使用及倉庫故障保管、維護和剪貼處理，對備用零件的整體壽命進行追蹤，并為滿足地方倉庫改善的倉庫補充要求而建立密切的關系。流通傳輸機制是在科學預備配件中實現嚴格、靈活的布局和整體追蹤，對高速公路運營管理部門管理倉庫備用零件標準化有所幫助。備品備件管理流程如圖7所示。

1.5 備件集中管理

除了系統設計與技術設計的功能外，還需要設計一個主要包括以下內容的電子機械設備管理模塊。第一，配件的55個位置管理，即各備用部件可以按照位置通過中央集中式管理模塊分配到塊、線路、位置、位置儲存和瀏覽、位置設定都能快速完成;第二，分區存儲設備。即對所有備用零件的使用頻率、消費信息、備用零件數量分布及其他信息進行分析，使各類備用零件倉庫集中供應，庫存共享、備用零件庫存減少、維修資金占比降低;第三，中央集中式設備調度管理，即頻率變更的次數，機電備用零件的使用、調度周期的長度以及備用零件安全的合理庫存等影響因素，減少備用零件的資本占有。高速公路機電設備配件的備件存儲比例如表2所示。

2 實驗結果與分析

以某地區的高速公路為實驗對象，驗證以B/S結構為基礎的高速公路機電設備檢維修系統的實用性應用能。

2.1 系統功能實現與測試

2.1.1 設備維修管理

設備維修管理模塊的主要類說明如表3所示。

設備維修管理模塊的設備缺陷信息是用于輸入和提交設備缺陷修理服務信息的此項作業訂單，是維護設備過程鏈條的起點。維修信息包括缺陷設備信息、缺陷時間、缺陷現象、處理措施、缺陷說明等。存在缺陷的設備信息包含姓名、位置、站點編號等。掃描設備代碼，可以直接獲取有缺陷的設備信息，也可以從設備列表中選擇設備存在缺陷的時間。缺陷現象包括黑屏、撞擊、停電等。將故障信息傳輸到系統，說明故障狀況，并支持維修工作，以解決問題。

修理后，根據維修狀況，向指定的維修人員分配維修維護工作。維護箱中的信息包含：維修人員的編號、用戶名、用戶組織、電話、訂購編、維護時間、派遣服務工程師等。目前，系統的自動獲取時間以分鐘為單位準確。

收到故障信息后，實行現場維修、備用零件更換及維修信息記錄發送了維修養護工作。整個流程應在設備維護負責人的監督設備中使用，維護完成后檢測設備性能是否正常。

成本計算功能可以隨時實現任何單位發生的維修性項目的成本總計算。需要列表的成本計算，名稱和啟動日期。不輸入默認值，此期限為當前日期。

系統包括所有下層組織的維護費用在內，對該組織進行測量時直接生成“是”，如果選擇“不是”，只對經紀人的維護費用進行統計。

修理結果確認后，可以派遣零件或服務工程師制作評價表格，綜合評價修理過程。推測器具有維護保養記錄，點擊列表可以查看基本信息，設備故障，維護信息，維護費用和時間長的信息。評價信息包括評價時間、綜合分數以及注釋信息等。

2.1.2 備品備件管理

系統可通過列表顯示發票信息，以便用戶輕松地記錄和查詢。維護工程師和倉庫管理員都有權使用GRN查詢。顯示GRN查詢列表的信息包括：倉庫來源、倉庫管理單位、經理人、基本信息處理日期和存放設備、備用零件的列表信息等。

系統為維護工程師和維護成員定制“我的出庫清單”界面，并以列表形式顯示所有用戶出站訂單（包括“已批準”和“未批準”）?！拔业某鰩烨鍐巍苯缑嬷酗@示的信息屬于倉庫、收款人、代理商、審計狀態、出庫單等。 此外，用戶無法看到用于編輯、查看和刪除任務的單個出庫單，但是只能或不能編輯批準的出庫單。

系統以列表格式顯示需要檢查的出庫單信息。信息清單屬于收貨人、代理商、日期組織、審查狀態，出庫單等。在出庫訂單信息之后，結果是寫評論，內容是是否同意、評論說明等。還可以編輯出站訂單的出站備件清單信息。

此信息以列表格式顯示系統的備件。顯示的信息包括設備編號、設備名稱、設備型號、單價、庫存、倉庫和制造商?？梢圆榭从嘘P設備信息的詳細信息和設備的流歷史記錄信息。

2.2 B/S架構測試

系統的B/S結構的性能是根據測試系統的操作效率來測定的。測試結果如下：在瀏覽器地址欄中輸入網址，加載時間約1 s后，打開網頁所需時間約2 s，加載功能數據列表的加載時間各2 s，加載功能、刪除、編輯需要約1 s加載。報銷時間約4～7 s。測試結果顯示，設備維護保養系統的設計具有高效率的運營和優秀的整合性以及低占有率等特點。

2.3 建設效果驗證

為了測試高速公路機電設備檢維修系統的施工效果，對B/S基礎設施系統和高速公路機電設備檢維修系統的可信度進行確認和修理，并比較了兩個系統的施工方法。修理及故障率如圖8所示。

根據圖8所示，以6月份檢驗失敗率的B/S結構為基礎的檢測及維護系統在9月份減少，而9月份設備故障率只有0.05，檢修及維護系統帶來的故障率仍然高達0.18。以B/S結構為基礎的精密檢測與維護系統，能有效地降低電子設備的故障率。

以B/S基礎的檢測及維護系統和檢驗系統的可信度為基礎的A級2 #單位檢測準備完成，結果如表4所示。

實驗結果表4顯示了基于B/S體系結構的檢查和維護系統可以完成所有準備工作，并表明可以基于檢查系統的可靠性完成一些準備工作，而檢查系統基于B/S 更好地表明，檢維修系統的B/S體系結構是有效的。 表5和表6顯示了對兩個系統在A級2號機組中的維護情況進行綜合評估的結果。

表5顯示，以B/S結構為基礎的檢修與維護系統可以更完善高速公路機電設備檢修與維護系統的標準化管理。以2級為單位的精密檢查綜合評價結果達到了66.56分。在表6中，以硬件設備評價的高速電氣設備檢驗及維護系統的信賴性為基礎，識別并變換了Level 2 A標準化管理系統和綜合維護管理hild框架，評價結果為99.23分。L-fan結果顯示，對以B/S結構為基礎的高速公路電氣機械設備維護系統的維護管理進行綜合評價更為全面。

3 結語

本文設計了一種基于B/S結構的檢查維護系統，可以有效地實現高速公路機電設備的維護。但是，該系統也有一些缺點。例如，當前系統作為獨立系統運行，只能實現信息的集成和共享。因此，下一步就是考慮現有的機電設備維護系統，更好地整合使用高速公路機電設備，以發展高速公訴的檢維修服務。

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