QR碼技術(shù)在設(shè)備管理和評(píng)級(jí)系統(tǒng)中的應(yīng)用

賈新勝，馬新喜，朱昶廣

（南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250109）

1 南水北調(diào)工程設(shè)備管理現(xiàn)狀

南水北調(diào)東線工程共由13級(jí)大型泵站組成，其中山東段由7級(jí)泵站、3座中型水庫(kù)和1000余千米渠道組成。工程電力系統(tǒng)、金結(jié)系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)由大量設(shè)備組成，牽涉專業(yè)范圍廣、數(shù)量多、地域分布較廣。隨著南水北調(diào)調(diào)度運(yùn)行工作的不斷深化，對(duì)工程精細(xì)化、信息化、智能化的要求越來越高，對(duì)工程設(shè)備管理也提出了更高要求。

1.1 工程設(shè)備缺乏統(tǒng)一管理

設(shè)備管理中海量的傳統(tǒng)的人工填寫任務(wù)通知書、設(shè)備維護(hù)記錄、設(shè)備維護(hù)日志、設(shè)備故障處理記錄、設(shè)備維護(hù)驗(yàn)收等記錄的信息并存，設(shè)備管理中安全標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化等多套管理體系記錄表單并存，多套工程設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、臺(tái)賬、設(shè)備編號(hào)不統(tǒng)一等問題，信息整理和分析工作量大，信息的準(zhǔn)確性、一致性無法保證，導(dǎo)致工程設(shè)備管理不系統(tǒng)、不完整，管理體系不規(guī)范，難以實(shí)現(xiàn)設(shè)備全面管理和全壽命周期管理。

1.2 工程設(shè)備運(yùn)行管理體系缺少技術(shù)保障

工程設(shè)備管理過程中對(duì)工程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、待運(yùn)行的狀態(tài)有關(guān)數(shù)據(jù)不能完整進(jìn)行采集和記錄，無法自動(dòng)開展分析，不能為設(shè)備開機(jī)運(yùn)行、機(jī)組輪換或優(yōu)化運(yùn)行實(shí)時(shí)提供指導(dǎo)和參考依據(jù)。不能及時(shí)按照開機(jī)運(yùn)行要求、設(shè)備輪換制度提供設(shè)備運(yùn)行輪換方案，無法保障設(shè)備的可靠運(yùn)行。設(shè)備的大修和改造工作也由于缺少重要運(yùn)行數(shù)據(jù)的支持，更多地依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，無法進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，造成資金和資源浪費(fèi)。

1.3 設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃執(zhí)行難度較大

工程設(shè)備管理中，每個(gè)設(shè)備的不同部件均規(guī)定有定期檢修和保養(yǎng)的工作任務(wù)，由于信息量較大，計(jì)劃的整理和安排消耗了相關(guān)人員大量時(shí)間，等到形成維修工單派發(fā)到維護(hù)人員時(shí)，時(shí)間滯后造成計(jì)劃執(zhí)行延誤。同時(shí)，設(shè)備巡查、維護(hù)后形成大量的紙質(zhì)資料，信息零散、需要人工進(jìn)行匯總和分析，再次出現(xiàn)故障進(jìn)行維修時(shí)，故障維修記錄的數(shù)據(jù)使用、查找困難，工作效率低下。

1.4 設(shè)備巡檢缺乏綜合信息分析，利用率低

工程設(shè)備巡查人員不能實(shí)時(shí)開展設(shè)備信息的交互，設(shè)備的位置、歷史運(yùn)行記錄、歷史維修記錄和相關(guān)各種動(dòng)態(tài)信息缺乏有效的統(tǒng)一管理手段，動(dòng)態(tài)信息利用率較低，不能及時(shí)了解和統(tǒng)一調(diào)配設(shè)備的使用和輪換，不能充分發(fā)揮對(duì)設(shè)備管理和使用的指導(dǎo)作用，設(shè)備利用率較低。

1.5 設(shè)備報(bào)廢和評(píng)級(jí)管理缺乏全面信息支撐

傳統(tǒng)的工程設(shè)備管理中的隱患和缺陷管理，往往查找海量的臺(tái)賬和登記表，處理時(shí)限較長(zhǎng)，不能實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)警報(bào)提醒處理。設(shè)備評(píng)級(jí)時(shí)難以掌握設(shè)備運(yùn)行的全面信息，定性指標(biāo)較多，量化指標(biāo)不足，設(shè)備評(píng)級(jí)停留在一定的形式上。工程設(shè)備進(jìn)行考核全壽命周期終結(jié)需要報(bào)廢時(shí)，設(shè)備的書面信息不足以支撐設(shè)備折舊和設(shè)備殘值的評(píng)估工作，不能自動(dòng)形成報(bào)廢清單，不能形成對(duì)設(shè)備的全面管理和評(píng)價(jià)。

2 QR碼技術(shù)在設(shè)備管理中的優(yōu)勢(shì)

2.1 可以實(shí)現(xiàn)工程設(shè)備全壽命周期管理

智能終端QR碼管理系統(tǒng)由設(shè)備基本參數(shù)模塊、操作演示視頻、運(yùn)行管理模塊、巡檢管理模塊、維護(hù)管理模塊、缺陷和評(píng)級(jí)管理模塊、工作狀態(tài)和警報(bào)模塊等八大模塊組成，錄入和存儲(chǔ)了設(shè)備的編號(hào)、名稱、性能、購(gòu)買、檢驗(yàn)、接收、入庫(kù)、出庫(kù)、維護(hù)、保養(yǎng)、折舊、報(bào)廢的全壽命周期管理的相應(yīng)信息。運(yùn)用QR碼與數(shù)據(jù)庫(kù)無線鏈接，掃描設(shè)備上的QR碼，操作人員通過鏈接Web平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，可在智能終端直接讀取數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，迅速掌握和了解設(shè)備的相關(guān)信息。同時(shí)，當(dāng)工程設(shè)備需要檢驗(yàn)時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)生成設(shè)備檢驗(yàn)電子表單，巡查掃描設(shè)備QR碼，智能終端設(shè)備狀態(tài)欄亮顯“檢驗(yàn)”提醒，維護(hù)人員點(diǎn)擊“巡檢管理”模塊，顯示“任務(wù)項(xiàng)目”，點(diǎn)擊相應(yīng)任務(wù)項(xiàng)目，顯示“任務(wù)清單”，根據(jù)清單檢驗(yàn)完閉，權(quán)限人員評(píng)價(jià)指紋確認(rèn)，狀態(tài)恢復(fù)正常。設(shè)備需要報(bào)廢時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備“運(yùn)行檔案”“巡檢檔案”“維護(hù)檔案”和“設(shè)備缺陷評(píng)級(jí)臺(tái)賬”等信息自動(dòng)生成折舊清單，提示報(bào)警該設(shè)備已到報(bào)廢年限，管理人員根據(jù)提示信息進(jìn)行設(shè)備的報(bào)廢處理和更新，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全壽命周期管理。

2.2 可以實(shí)現(xiàn)工程設(shè)備管理的可視化

現(xiàn)場(chǎng)巡查人員通過現(xiàn)場(chǎng)智能終端掃描QR碼，點(diǎn)擊“操作演示”視頻，可以通過移動(dòng)端看到設(shè)備的真人實(shí)物操作演示視頻，對(duì)設(shè)備操作程序、動(dòng)作、注意事項(xiàng)等進(jìn)行形象的解析和說明。掃描設(shè)備QR碼點(diǎn)擊“運(yùn)行管理”，了解該設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行管理、安全、防汛等管理責(zé)任人，如有需要還可以進(jìn)行面對(duì)面交流、圖片共享和實(shí)時(shí)運(yùn)行視頻交流并能夠調(diào)閱該設(shè)備正常工況下的技術(shù)參數(shù)和圖片?，F(xiàn)場(chǎng)巡檢或維修人員需要了解該設(shè)備原理方面知識(shí)或檢修需要，還可以通過掃描QR碼，點(diǎn)擊“運(yùn)行管理”中的技術(shù)資料模塊，打開該設(shè)備的原理圖、接線圖和動(dòng)態(tài)工作原理解析，開展故障分析和維修，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備管理和維護(hù)工作的可視化，大大提高了設(shè)備故障的處理速度和能力。

2.3 可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備巡檢、維護(hù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交互

智能終端QR碼技術(shù)根據(jù)該設(shè)備的全壽命周期管理節(jié)點(diǎn)和該設(shè)備運(yùn)行工況，數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)生成小修、中修、大修等維護(hù)工單，巡檢人員掃描并狀態(tài)欄亮顯提示后，后臺(tái)將相關(guān)維修和檢驗(yàn)任務(wù)工單自動(dòng)派發(fā)到指定維修人員智能終端中，如果是巡檢發(fā)現(xiàn)的小故障，巡檢人員可以現(xiàn)場(chǎng)通過“維護(hù)模塊”故障交互實(shí)時(shí)與指定維修人員實(shí)現(xiàn)信息交互，實(shí)時(shí)指導(dǎo)開展故障維修，及時(shí)排除設(shè)備故障。如果設(shè)備故障較大，維修人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)開展故障維修，過程中可以通過“維護(hù)模塊”實(shí)時(shí)與管理人員實(shí)現(xiàn)維修進(jìn)度信息動(dòng)態(tài)交互，保證設(shè)備維修的實(shí)時(shí)性和維修后的效果。

2.4 可以實(shí)現(xiàn)工程設(shè)備管理的移動(dòng)化

南水北調(diào)工程設(shè)備分布較廣，僅山東省就涉及到10余個(gè)地市，大量的設(shè)備如車輛、船舶、試驗(yàn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備等需要到達(dá)各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)去開展工作，如這一部分設(shè)備管理缺失也是設(shè)備管理工作中的漏洞。智能終端掃描設(shè)備的QR碼，系統(tǒng)智能辨識(shí)和確定設(shè)備位置并自動(dòng)定位，自動(dòng)生成維護(hù)工單后，通過查找數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)人員信息，自動(dòng)生成到最近維護(hù)人員的維護(hù)清單中，從而明確設(shè)備的管理責(zé)任和維護(hù)責(zé)任人，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的動(dòng)態(tài)管理。

3 QR碼技術(shù)的建構(gòu)開發(fā)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

基于Web平臺(tái)智能終端QR碼技術(shù)主要由三部分組成，智能移動(dòng)信息交互界面、Web管理平臺(tái)和設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)，平臺(tái)采用B/S結(jié)構(gòu)。

3.2 智能移動(dòng)信息交互界面

1）QR碼的生成、編錄和粘貼。規(guī)范建立工程設(shè)備電子檔案，輸入、分類、整理設(shè)備電子信息臺(tái)賬并進(jìn)行核對(duì)，并將設(shè)備名稱對(duì)應(yīng)網(wǎng)址進(jìn)行規(guī)劃，收集所有設(shè)備名稱對(duì)應(yīng)網(wǎng)址并制作成電子表格，將所有設(shè)備名稱網(wǎng)址生成QR碼，確保了錄入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和唯一性。按照金屬、電力、自動(dòng)化、安全監(jiān)測(cè)分類進(jìn)行碼形編制，并使用標(biāo)簽打印機(jī)將QR碼打印磁性塑封后，吸附或固定在設(shè)備上。

2）建立覆蓋管理區(qū)域的無線基網(wǎng)?；谀壳暗闹悄苁謾C(jī)終端的需要和南水北調(diào)信息化的需求，需要建設(shè)站區(qū)無線4G網(wǎng)絡(luò)基站，可以實(shí)現(xiàn)管理區(qū)工程設(shè)備、設(shè)施的全面覆蓋。

3）智能移動(dòng)端權(quán)限識(shí)別、信息識(shí)讀和信息交互?；谠O(shè)備信息的安全考慮，對(duì)巡檢人員和維護(hù)人員的智能手機(jī)進(jìn)行落實(shí)（不含無權(quán)限工作人員手機(jī)），并綁定手機(jī)的MAC地址，統(tǒng)一智能手機(jī)用戶的登錄信息和權(quán)限認(rèn)證管理，通過認(rèn)證后運(yùn)用手機(jī)掃描設(shè)備QR碼，解析網(wǎng)絡(luò)鏈接Web管理平臺(tái)，在手機(jī)屏幕上顯示設(shè)備基本參數(shù)、操作演示（視頻）、運(yùn)行管理、巡視管理、檢修管理、設(shè)備缺陷和評(píng)級(jí)管理、工作狀態(tài)和后臺(tái)維護(hù)管理共8項(xiàng)模塊內(nèi)容

3.3 Web服務(wù)器管理平臺(tái)

Web設(shè)備管理平臺(tái)使用統(tǒng)一編碼、模塊化設(shè)計(jì)、規(guī)范接口便于擴(kuò)充，服務(wù)器采用DELLR730，主要考慮傳輸設(shè)備管理對(duì)速度、容量和可靠性三方面的要求，他們應(yīng)滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)選用Windowsserver2012標(biāo)準(zhǔn)版以上，具有易維護(hù)、高級(jí)容錯(cuò)功能、容易擴(kuò)充和可靠性高，具有廣泛的第三方廠商的產(chǎn)品支持、保密性好，而且費(fèi)用較低。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)于Windows server2012標(biāo)準(zhǔn)版操作系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定性、可靠性、可維護(hù)性等方面綜合考慮，與SQL server2012企業(yè)版數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)合比較完美。在建立數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)做到布局合理、數(shù)據(jù)層次性能分別滿足不同管理者的要求，符合規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和保密原則。

4 結(jié)語(yǔ)

基于Web平臺(tái)智能終端QR碼技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用，解決了海量的設(shè)備管理臺(tái)賬問題，紛雜的多管理體系交叉問題，設(shè)備巡檢、維護(hù)保養(yǎng)不同步問題，設(shè)備自動(dòng)評(píng)級(jí)和報(bào)廢管理問題，移動(dòng)設(shè)備的管理保養(yǎng)問題等等。以設(shè)備臺(tái)賬為基礎(chǔ)，以維護(hù)任務(wù)單的交互、提交、審核、執(zhí)行、記錄、臺(tái)賬等為主線，支持設(shè)備巡檢、周期檢驗(yàn)、故障維修、設(shè)備缺陷和評(píng)級(jí)管理等集中—分組模式，跟蹤、管理設(shè)備的全生命周期過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的全面管理。幫助企業(yè)提高設(shè)備的使用壽命、使用效率，降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和管理成本。