电力设备缺陷管理系统的设计与应用

三门峡黄河明珠集团有限公司 孟 峰 张武斌

电力企业传统的人工管理设备缺陷模式存在着许多不可避免也无法解决的弊端：操作过程手续烦杂、效率低下、出错率高，不能及时反馈设备缺陷的状况与处理情况；重复劳动造成人力、物力、财力的极大浪费；管理及安全人员无法实时、准确的了解现场设备状况和起到监督审核的作用[1-2]。

本文根据电厂设备缺陷管理的业务特点，首先分析了设备缺陷管理的现状和存在的问题，详述了设备缺陷管理系统的设计方法和功能特点，通过业务流程分析、数据流程分析等提出了设备缺陷管理系统的业务模型、对象模型、概念与物理数据模型、功能模型，进行了信息编码设计、数据库设计、功能模块设计和安全性设计，最后根据系统分析与设计的结构，通过多种权限控制（数据库级、数据级、应用级、口令加密）和流程控制（登记、确认、仲裁、交代、验收）开发了设备缺陷管理系统。通过本系统可以随时按专业、缺陷类别、消缺人、消缺班组、处理状态、缺陷等级、仲裁类型对设备的各种缺陷进行统计、查询，避免了管理人员费时费力人工查询的麻烦，并且更实时、准确、高效和快捷，极大的提高了工作效率，起到了加强监督管理的作用。

该系统的研究开发按照规范、先进的设计要求，采用ORACLE数据库技术，应用用户熟悉的WINDOWS界面，实现了快速、高效的设备缺陷管理信息流通，提高了设备安全管理水平，很好地体现了方便、快捷、实时、高效等功能要求。

1.设计概述

1.1 系统设计原则

本系统设计以满足单位的总体目标要求为基本原则，采用先进的、有利于进行设计与开发质量控制的方法来进行系统设计，在采用了确定的设计方法之后，利用辅助设计工具，使需求调研的资料充分形式化，增强设计工作的可靠性、可用性和可维护性，从而提高软件设计质量和效率。

1.2 数据库建模及设计

数据库是管理信息系统(MIS)的核心，在电力行业，由于其业务复杂，数据量大，数据库相对复杂，如何构建高效率的数据库系统是一个重要的设计课题。本系统的数据库是基于关系数据库模型的Oracle8i。我们提出了对象模型到关系模型的转换原则，即利用面向对象设计的结果，使用基于E/R的数据库建模工具，生成关系数据库中的数据表结构[3-5]。

图1是数据库建模与实现过程。

系统的共享性是衡量信息系统设计是否良好的一项重要指标，信息共享可以有效避免信息重复制造以及统计口径不一致的情况。共享分为处理共享和查询共享，处理共享是指数据内部相互调用的共享关系，这是由数据对象之间的内在属性决定的，而数据的查询共享是根据用户对各类数据的管理要求来确定的。

1.3 面向对象分析

1）功能分解方法

功能分解就是用一些步骤和子步骤划分功能。表示：功能分解＝功能＋子功能＋功能界面。也就是说，功能分解要求将问题空间映射到功能和子功能，即对新系统的处理步骤和子步骤，并说明处理和功能界面。

2）数据元素定义

数据元素是构成信息的原料，如人员编码（rybm_code）、部门编码（dep_code）、设备编码（device_code）等。因此找出构成用户视图的基本数据元素，并进行必要的定义，同时确定每张视图由哪些基本视图构成也是一项十分重要的工作。数据元素为定义对象属性提供依据，定义后即形成了数据字典，它是进行数据概念设计（E_R关系设计）的原料。合理的数据元素命名可增加系统的可读性，有利于人员之间的相互交流以及程序的维护扩展，

3）概念及逻辑模型设计方法

流程分析和数据的概念及逻辑模型设计是统一在一个辅助设计平台Powerdesigner上进行的。数据概念模型设计参照需求分析阶段利用面向对象的分析方法产生的对象关系图来进行，即从对象集中抽取实体，从定义对象的属性中抽取出系统设计的基本数据元素，从对象的结构中抽取实体间的关系。数据元素定义后，就可以参照对象模型进行数据模型的概念设计，然后在PowerDesigner的逻辑模型设计环境下对表进行进一步的精细加工：定义扩展属性、各种约束定义、触发器定义等，将概念模型转化为数据的逻辑模型。

1.4 建立信息分类编码体系的原则

为了使录入数据尽可能的规范和统一，管理信息系统通常都将采用大量的分类编码，即根据信息内容的属性或特征，按一定的原则和方法对标准录入信息进行分类编码。建立信息分类编码体系的原则如下：

a）科学性。b）系统性。c）规范性。d）可扩充性。e）唯一性。

1.5 MIS B/S版本之系统运行环境

a）服务器：运行MIS B/S系统需要两台服务器，一台为数据库服务器，一台为Web服务器。

b）网络环境：企业需要将WEB服务器连入Internet环境，常见的方案有固定IP方案、动态IP方案、VPN方案、网络隧道寻址方案等。其中专用的防火墙方案是必须的，以杜绝非法入侵。

c）客户端：客户端只需具备浏览器，然后接入Internet即可实现登录。

2.业务流程

业务流程是在充分了解企业管理思想体系，各项业务运作模式，管理信息数据分布范围后所获得的企业业务模型、数据处理流向、信息处理流量及其相互制约措施。图2是设备缺陷管理的部分主要业务流程（顶层）信息模型（ProcessAnalyst Model，PAM）。

3.概念数据模型

图1 数据库建模与实现过程

图2 设备缺陷管理部分业务信息模型

图3 设备缺陷管理部分概念数据模型

图4 消缺列表

图5 缺陷信息界面

数据概念模型设计参照需求分析阶段利用面向对象的分析方法产生的对象关系图来进行，即从对象集中抽取实体，从定义对象的属性中抽取出系统设计的基本数据元素，从对象的结构中抽取实体间的关系。图3是设备缺陷管理业务域的部分概念数据模型（CDM，Conceptual Data Model）。该数据模型是以缺陷发现登记表的缺陷状态为控制焦点实行对设备缺陷的各种功能管理。

4.系统功能及特点

本系统采用领先的B/S(浏览器/服务器)操作方式，通过多种权限控制和流程控制开发了B/S结构的设备缺陷管理系统，对电力设备缺陷闭环管理，通过网络信息处理的优势，实现了设备缺陷信息的快速传递、多样式统计、综合查询等功能，使设备缺陷得到快速消缺，使管理人员能随时对设备缺陷进行监督，提高了设备的健康水平，保证了设备的正常运转。系统包括缺陷发现、检修消缺、缺陷验收、缺陷仲裁、缺陷考核、缺陷统计、缺陷查询，共7个模块，缺陷处理过程中可能会产生工作票，两者的处理结果形成相对应的关系。

4.1 B/S结构特点

(1)异地办公性能优越。系统用户只要连上Internet便可以随时随地的了解生产设备缺陷状况，查看缺陷的处理、验收、检修交代及统计等情况。

(2)分散集中管理。B/S架构的系统通过互联网可以使不同的部门在一个统一的平台上进行办公和业务处理，实现了统一平台的企业协作管理。

(3)系统升级方便快捷。B/S结构的系统采用瘦客户端形式，系统的所有程序都集中存放在服务器上，所以只需更新服务器上的程序即可完成整个系统的升级。

4.2 设备缺陷管理功能

设备缺陷管理的主要设计工作是合理构成设备缺陷的闭环管理、缺陷仲裁、缺陷查询，以及统计、考核的灵活实现。其中设计重点是缺陷闭环、缺陷仲裁控制、权限控制（数据库级、数据级、应用级、口令加密）。

系统包括缺陷发现、检修消缺、缺陷验收、缺陷仲裁、缺陷考核、缺陷统计、缺陷查询，共7个模块，对不同的处理过程和各级人员都进行了不同的权限控制。消缺过程中的一个处理界面如图4所示。

4.2.1 缺陷流程

缺陷具体处理流程包括：缺陷登记，班长确认，修改责任部门，接收，填写消缺内容及交待处理结果，班长验收，生管部仲裁（不能接收的缺陷和不能验收的缺陷），考核（按时间，按设备，按数量）。

4.2.2 缺陷信息

登记信息包括：发现时间、到场时间、设备名称、缺陷内容、缺陷类型、缺陷等级、是否泄漏等。

消缺信息包括：检修交代、消缺人、消缺班组、消缺时间，消缺对应的工作票信息、待处理原因等。

验收信息包括：验收人、验收时间、验收结果、仲裁人及时间、仲裁信息、验收退回原因等。

缺陷信息界面如图5所示。

4.2.3 统计

统计类别分为泄漏统计（日统计，月统计）、缺陷统计（日统计，月统计）和综合统计报表，统计方式可分别按缺陷类别、消缺人、消缺班组进行统计并以图形方式直观显示出来。

4.2.4 查询

查询是将其它业务域中的重要信息分类汇集起来集中查询，它的数据模型包含在各查询数据来源的相关业务域中，可实现多种方式查询，如，可分别按运行专业、运行班组、检修专业、检修班组、仲裁类别、缺陷类型等进行查询，使复杂的查询工作变得方便、快捷，使设备缺陷得到快速消缺，极大的提高了工作效率，保证了设备的安全运行。

5.结语

设备缺陷管理是电厂设备管理的一个重要组成部分，是保证发电设备健康水平，保证发电设备安全，提高发电经济效益的重要措施。设备缺陷管理系统有直接参与生产和创造价值的特点。如，缺陷管理在传统的人工管理中常常不能实现闭环，采用信息化管理后，运行、检修和管理人员能够随时对缺陷进行查询和监督，提高了企业查询、统计和考核管理水平，促进了员工处理缺陷的积极性和实效性，加强了管理力度，减少了不能闭环的次数，使设备消缺得到保障，同时该系统又是直接由生产第一线的运行人员和检修人员使用，充分说明该系统直接与生产活动紧紧联系在一起。

通过对设备缺陷管理的信息化改造，实现了缺陷发现、处理、统计、分析全过程计算机管理和设备缺陷的闭环管理，使设备缺陷消缺过程集成化，使缺陷管理工作更加规范，也使缺陷的汇总情况更全面、更完整，提高了缺陷处理的及时性、完整性，对缺陷情况的查询、统计更加方便、快捷、高效，有效的提高了工作效率，加强了缺陷处理情况监督。

本系统采用领先的B/S(浏览器/服务器)操作方式，不仅具有使用简捷的优点，更突出的利用了互联网无处不在的信息处理优势，在客户端只需联上Internet便可使用MIS系统，就可以随时随地的了解企业动态，即可完成对企业各种日常工作的办理，实现了真正的远程办公，给客户提供了极大方便，且系统的维护成本相对降低。

本系统在经过不断的修改和功能扩充后日趋完善，使设备缺陷管理更加集成化、规范化、智能化。投入实用化运行以来，该系统在生产经营中发挥了极大的作用，大大加强了管理力度，产生了巨大的经济效益和社会效益，对企业正确合理的指挥生产和科学决策起了重大的作用。

[1]李文,应启戛.电厂设备缺陷管理系统的开发[J].动力工程,2004,24(4):533-536.

[2]张绍辉.襄樊电厂设备缺陷管理系统[J].华中电力,2004,17(6):65-67.

[3]沈国云.利用MIS技术加强电力设备缺陷闭环管理[J].青海电力,2006(2):22-24.

[4]吴国斌.设备缺陷管理系统在发电厂的应用[J].中国设备工程,2004(1):30-31.

[5]丛治琪.Oracle数据库开发与专业应用[M].北京:国防工业出版社,2002.