電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

摘　要　提出一種基于．NET平臺(tái)的電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)方案。系統(tǒng)通過企業(yè)業(yè)務(wù)流程重組優(yōu)化電廠的內(nèi)部科學(xué)管理，將KKS系統(tǒng)、設(shè)備管理、設(shè)備維護(hù)、機(jī)組檢修、臺(tái)賬管理等業(yè)務(wù)有機(jī)集成在一起。該系統(tǒng)在華能南通電廠的投運(yùn)顯著提高了電廠設(shè)備檢修的工作效率和質(zhì)量，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

一、電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        華能南通電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)，有機(jī)集成了設(shè)備管理和電廠檢修等業(yè)務(wù)，通過加強(qiáng)設(shè)備的檢修維護(hù)管理，提高檢修質(zhì)量、優(yōu)化檢修項(xiàng)目和工藝，盡可能降低運(yùn)行和維修成本、降低檢修費(fèi)用，最終提高設(shè)備的可用性和機(jī)組的可用率，延長(zhǎng)設(shè)備的有效發(fā)電時(shí)間。
        設(shè)備檢修系統(tǒng)是建立在整個(gè)電廠的總體數(shù)據(jù)規(guī)劃基礎(chǔ)上的一個(gè)信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要為電廠檢修提供管理信息支持，包括設(shè)備維護(hù)管理、機(jī)組檢修管理、公用系統(tǒng)及輔機(jī)檢修管理、臺(tái)賬管理等業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，同時(shí)建立的還有工單管理、項(xiàng)目管理、設(shè)備樹管理、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)管理等子系統(tǒng)。
二、業(yè)務(wù)流程重組和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)建設(shè)
        管理信息系統(tǒng)的建設(shè)，涉及到多學(xué)科。在前期規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)和項(xiàng)目的實(shí)施中，電廠的高級(jí)管理人員、電力系統(tǒng)專家、管理學(xué)專家等專業(yè)人員參與，深入了解電廠的業(yè)務(wù)流程，在保證安全性和可靠性的前提下，進(jìn)行物流、資金流、工作流的集成。硬件及軟件平臺(tái)在原有的基礎(chǔ)上改進(jìn)和完善，保護(hù)用戶的原有投資。
電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)流程重組以電廠檢修工作業(yè)務(wù)流程為改造對(duì)象和中心，對(duì)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行再設(shè)計(jì)。并將重組后的業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)化，建立一個(gè)覆蓋各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，包括維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)組檢修標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目、公用系統(tǒng)及輔機(jī)檢修標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目、機(jī)組檢修周期標(biāo)準(zhǔn)、安全措施標(biāo)準(zhǔn)等。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)以現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程、電廠維護(hù)規(guī)程、電廠檢修規(guī)程等為藍(lán)本，經(jīng)各專業(yè)工程師、部門經(jīng)理、系統(tǒng)開發(fā)人員研究審核，形成業(yè)務(wù)模型，并建立邏輯模型，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。針對(duì)以后流程的不斷調(diào)整和優(yōu)化，建立標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)維護(hù)接口。電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的各種數(shù)據(jù)，生成各種年度生產(chǎn)計(jì)劃、月度生產(chǎn)計(jì)劃、工作票安全措施等。對(duì)于跨專業(yè)、跨部門甚至跨企業(yè)的檢修項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了相互協(xié)作的集成。
        KKS為“電廠命名系統(tǒng)”，用來標(biāo)識(shí)任何類型電廠中的系統(tǒng)分類、裝置類型、安裝位置、裝置的各個(gè)部分以及各個(gè)設(shè)備。設(shè)備檢修系統(tǒng)以KKS設(shè)備樹為主軸，將具體設(shè)備融入到各生產(chǎn)管理和計(jì)劃中，建立面向具體設(shè)備的業(yè)務(wù)流程。
三、電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        1．電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)
        電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)見圖1。其中設(shè)備維護(hù)管理包括點(diǎn)檢管理、缺陷管理、機(jī)組調(diào)停管理；設(shè)備更改與變動(dòng)包括設(shè)備更改計(jì)劃與執(zhí)行，設(shè)備變動(dòng)；機(jī)組檢修管理包括機(jī)組檢修年度計(jì)劃的制定、準(zhǔn)備與執(zhí)行；公用系統(tǒng)及輔機(jī)檢修管理包括年度計(jì)劃制定、月度計(jì)劃制定、準(zhǔn)備與執(zhí)行；外包項(xiàng)目管理對(duì)各類檢修業(yè)務(wù)中的外包項(xiàng)目進(jìn)行管理；工器具管理包括工器具申領(lǐng)、工器具報(bào)廢、退庫(kù)管理；標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)管理包括設(shè)備清冊(cè)、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、工作票標(biāo)準(zhǔn)安全措施、機(jī)組檢修周期維護(hù)、機(jī)組檢修標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目、公用系統(tǒng)及輔機(jī)檢修標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目、圖紙檔案、工器具定額庫(kù)維護(hù)；臺(tái)賬管理包括設(shè)備臺(tái)賬、維修策劃臺(tái)賬、設(shè)備檢修臺(tái)賬；工作票維護(hù)管理包括工作單管理和工作票管理；系統(tǒng)管理包括口令管理、用戶信息、角色定義；綜合查詢包括設(shè)備清冊(cè)查詢、點(diǎn)檢查詢、維護(hù)規(guī)程查詢、重要缺陷查詢、機(jī)組檢修項(xiàng)目查詢、設(shè)備變動(dòng)查詢、設(shè)備更改查詢、調(diào)停項(xiàng)目查詢、工器具查詢；設(shè)備樹用XML技術(shù)實(shí)現(xiàn)顯示，包括KKS覆蓋的所有設(shè)備。

圖1　電廠檢修系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

        2．電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，采用Microsoft的IIS作為Web服務(wù)器，采用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。.NET程序集主要分為四個(gè)組件包，其中業(yè)務(wù)外觀部分提供系統(tǒng)與用戶瀏覽器的交互；業(yè)務(wù)規(guī)則部分封裝了業(yè)務(wù)邏輯；數(shù)據(jù)訪問提供業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的交互；系統(tǒng)管理則提供應(yīng)用程序配置、異常處理、日志記錄等功能。
        3．電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)的組件結(jié)構(gòu)（見圖2)
 

圖2　電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)組件結(jié)構(gòu)圖

        表示層由3種文件組成，其中Web窗體頁(yè)由兩部分組成：視覺元素（HTML、服務(wù)器控件和靜態(tài)文本）和該頁(yè)的編程邏輯。這兩個(gè)組成部分分別存儲(chǔ)在一個(gè)單獨(dú)的文件中。程序集資源文件．resx是用于編輯和定義應(yīng)用程序資源的文件。表示層可以調(diào)用邏輯層和綜合管理層的服務(wù)。業(yè)務(wù)邏輯層又細(xì)分為兩層：專項(xiàng)業(yè)務(wù)邏輯層和通用業(yè)務(wù)邏輯層。專項(xiàng)業(yè)務(wù)邏輯層包括設(shè)備維護(hù)管理、檢修管理、設(shè)備更改與變動(dòng)、檢修工器具管理四個(gè)模塊，可以調(diào)用通用業(yè)務(wù)邏輯層的服務(wù)。通用業(yè)務(wù)邏輯層包括工作票管理、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)管理、臺(tái)賬管理、外包項(xiàng)目管理四個(gè)模塊。業(yè)務(wù)邏輯層可以調(diào)用綜合管理層及數(shù)據(jù)鏈路層的服務(wù)。綜合管理層包括設(shè)備樹和系統(tǒng)管理兩個(gè)模塊，前者是整個(gè)檢修業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)，后者封裝了一些綜合信息服務(wù)。綜合管理層可以調(diào)用數(shù)據(jù)鏈路層的服務(wù)。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)提供與數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)文件的交互，Excel數(shù)據(jù)交互組件利用COM Interop技術(shù)調(diào)用COM組件實(shí)現(xiàn)了對(duì)Excel文件的創(chuàng)建及讀寫，這是因?yàn)殡姀S工作人員普遍熟悉Excel操作，而且Excel文檔可以提供靈活多樣的瀏覽打印等功能。XML數(shù)據(jù)交互組件提供了對(duì)XML文件的創(chuàng)建及讀寫功能，利用XML文件可以方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)配置及特殊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。
        4．設(shè)備檢修系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的接口
        設(shè)備檢修系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的接口通過XML Web Service技術(shù)實(shí)現(xiàn)。從表面上看，Web Service就是一個(gè)應(yīng)用程序，它向外界暴露出一個(gè)能夠通過Web進(jìn)行調(diào)用的API。可以用編程的方法通過Web調(diào)用來實(shí)現(xiàn)某個(gè)功能的應(yīng)用程序。從深層次上看，Web Service是一種新的Web應(yīng)用程序分支，它們是自包含、自描述、模塊化的應(yīng)用，可以在網(wǎng)絡(luò)（通常為Web）中被描述、發(fā)布、查找以及通過Web來調(diào)用。
設(shè)備檢修系統(tǒng)中牽涉到檢修公司之外的流程，如策劃部、檢修部、廠部的各種審批流程，各種臺(tái)賬，如設(shè)備臺(tái)賬、檢修臺(tái)賬、策劃臺(tái)賬等實(shí)現(xiàn)了Web Service接口。其他系統(tǒng)可以方便地利用Web Service訪問設(shè)備檢修系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的功能和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了松散耦合的應(yīng)用集成。
四、總結(jié)與展望 
        華能南通電廠設(shè)備檢修系統(tǒng)的投運(yùn)顯著提高了電廠設(shè)備檢修的工作效率和質(zhì)量，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)電廠信息化與自動(dòng)化的深入，該系統(tǒng)提供了優(yōu)秀的可擴(kuò)展性能。由于采用了層次軟件體系結(jié)構(gòu)和面向組件的開發(fā)方法，該系統(tǒng)的很多組件可以實(shí)現(xiàn)重用和靈活替換。例如，若決定采用SQLSERVER數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器代替Oracle，那么只需要在數(shù)據(jù)鏈路層增加一個(gè)SQL SERVER數(shù)據(jù)交互組件，而其他的組件不需要作任何改變。如果要開發(fā)一個(gè)輸煤管理系統(tǒng)，則可以重用數(shù)據(jù)鏈路層、綜合管理層，以及部分通用業(yè)務(wù)邏輯層的組件。
該系統(tǒng)還有需要進(jìn)一步擴(kuò)展和完善的地方，主要有向上的決策支持和向下的實(shí)時(shí)信息處理兩個(gè)方向。可以利用設(shè)備檢修系統(tǒng)積累的大量各類維護(hù)、檢修數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取，建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，在此基礎(chǔ)上開發(fā)決策支持子系統(tǒng)。從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在某些觸發(fā)點(diǎn)，實(shí)時(shí)、智能、主動(dòng)地發(fā)出檢修要求，是另一個(gè)開發(fā)方向。