火電廠金屬技術(shù)監(jiān)督信息化建設(shè)

李曉東 王振 麥雷 李大偉 何梓洋

（深圳國能宸泰科技有限公司 廣東省深圳市 518000）

為了提高金屬技術(shù)監(jiān)督管理水平，廣東國華粵電臺山發(fā)電有限公司以互聯(lián)網(wǎng)思維，開展了金屬技術(shù)監(jiān)督信息化建設(shè)工作。

火電廠的金屬結(jié)構(gòu)件數(shù)量很多，每次檢修、檢驗的工作量很大，事后還需要對海量的檢修檢驗記錄和數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)錄入和分析。面對這龐大的工作量，僅憑常規(guī)的辦公手段，并不能達到數(shù)據(jù)共享、快速查閱、數(shù)統(tǒng)計分析的目的。在應用數(shù)據(jù)庫技術(shù)后，能夠把各種檢修記錄、檢驗報告等歷史數(shù)據(jù)都存儲在數(shù)據(jù)庫中。而且，各個用戶端可以根據(jù)所分配到的不同訪問權(quán)限，在數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)在線檢索、導入、更新、導出等操作，既簡便了技術(shù)人員的工作，又能保障系統(tǒng)的有效運行。

金屬技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)進行互聯(lián)，實現(xiàn)不同部門間的數(shù)據(jù)共享，方便查閱，并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、篩查、分析，幫助技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)問題，從而有助于管理層制定后續(xù)的維修計劃。作為一種順應時代發(fā)展潮流的技術(shù)管理手段，金屬技術(shù)監(jiān)督管理系統(tǒng)符合現(xiàn)代火電廠的管理需求，能夠有效地提高工作效率，保證數(shù)據(jù)共享的有效性和實時性，保障電廠的安全、穩(wěn)定運行。

1 金屬技術(shù)監(jiān)督管理系統(tǒng)

1.1 金屬技術(shù)監(jiān)督概述

金屬技術(shù)監(jiān)督是通過對檢測監(jiān)測等技術(shù)手段，對受監(jiān)部位進行檢查和診斷，研判設(shè)備金屬部件的質(zhì)量情況和運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的缺陷和隱患，從而減少因設(shè)備故障而停機的次數(shù)，減少設(shè)備的失效和損傷，提高設(shè)備的安全性和可靠性，使得設(shè)備的使用壽命得以延長。因此，管理層應增加管理手段，提高整體金屬技術(shù)監(jiān)管理水平，使金屬技術(shù)監(jiān)督實現(xiàn)信息化、現(xiàn)代化、科學化。

1.2 金屬技術(shù)監(jiān)督管理系統(tǒng)特點

系統(tǒng)支持標準化的Excel 表格數(shù)據(jù)導入導出功能，實現(xiàn)了設(shè)備臺賬的查詢與更新。

系統(tǒng)實現(xiàn)了圖表的關(guān)聯(lián)，通過對流程的控制和數(shù)據(jù)整合，實現(xiàn)相關(guān)信息的橫向、縱向比較與展示，并支持靈活多樣的數(shù)據(jù)檢索功能，從而較大幅度地改善和提升整體金屬監(jiān)督管理水平。

系統(tǒng)設(shè)計整體采用的分模塊的設(shè)計方案，程序模塊彼此獨立，同時又能相互關(guān)聯(lián)；模塊關(guān)聯(lián)中設(shè)計了一定的容錯處理機制，使得系統(tǒng)更具兼容性；同時，系統(tǒng)預留了接口以方便擴展功能和維護管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

如圖1所示，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)采用B/S架構(gòu)，即前后端分離架構(gòu)。前端架構(gòu)中主要使用的是單頁面應用架構(gòu)(Single Page Application, SPA)。后端使用的是微服務架構(gòu)，該架構(gòu)為業(yè)內(nèi)較為成熟后端架構(gòu)。使用前后端分離的架構(gòu)，且后端基于微服務提供RESTful接口服務，可以使得各個應用系統(tǒng)可以獨立部署，實現(xiàn)既可以互相訪問系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)，有對外提供不同的服務，十分有利于整體應用的水平擴展。此外，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問結(jié)合了redis緩存，從而大大提高整體服務的訪問速度。

圖1：前后端分離架構(gòu)

2.2 系統(tǒng)設(shè)計

2.2.1 前端系統(tǒng)的設(shè)計

如圖2所示，前端系統(tǒng)主要采用了單頁面應用架構(gòu)(Single Page Application, SPA)。SPA相比傳統(tǒng)的基于頁面多個頁面跳轉(zhuǎn)的形式，性能更加優(yōu)越，用戶體驗更佳。SPA在用戶與應用交互的過程中，通過發(fā)送Ajax請求到后端服務從而實現(xiàn)對頁面內(nèi)容進行渲染更新，做到用戶無感跳轉(zhuǎn)及刷新，帶來更好的用戶體驗。

圖2：前端頁面結(jié)構(gòu)

前端系統(tǒng)還實現(xiàn)了cad圖紙渲染引擎，以同步圖紙節(jié)點信息與關(guān)聯(lián)臺賬?？梢詫崟r將臺賬檢測狀態(tài)反映到圖紙上，以達到界面可視化操作的目標。

2.2.2 后端系統(tǒng)的設(shè)計

微服務架構(gòu)的思想本質(zhì)上來源于項目設(shè)計中對業(yè)務功能和模塊的水平、垂直切割、拆分。服務的架構(gòu)被提出后，迅速出現(xiàn)了諸多后端系統(tǒng)的設(shè)計之中。微服務強調(diào)完全的組件化和面向服務, 所有微服務均是獨立的，微服務對外以REST API 形式暴露給調(diào)用者。

3 系統(tǒng)模塊

金屬技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)的設(shè)計目的在于實現(xiàn)與金屬技術(shù)監(jiān)督相關(guān)的設(shè)備數(shù)據(jù)進行可視化，從而方便快捷地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的檢索與展現(xiàn)，更為靈活、直觀數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。金屬技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)可以有效解決目前管理工作中效率不高、管理不便等問題，滿足相關(guān)管理部門對金屬技術(shù)監(jiān)督業(yè)務進行有效管理。系統(tǒng)更為豐富得數(shù)據(jù)和統(tǒng)計形式使得各類分析、統(tǒng)計和計劃工作更加便捷、準確。從而使得各類問題和需求可以得到更豐富、詳實、直觀的描述和說明，為公司的任務規(guī)劃、資源的評價與綜合管理等提供信息支持和決策依據(jù)。

系統(tǒng)結(jié)合電廠的實際情況以及金屬監(jiān)督技術(shù)的需求，將系統(tǒng)劃分為八個模塊：權(quán)限管理、問題缺陷管理、人員班組管理、焊口臺賬管理、設(shè)備臺賬管理、檢驗試驗報告管理、檢驗工藝管理、流程文件管理等模塊。

3.1 權(quán)限管理模塊

該模塊主要用于驗證用戶身份信息以及權(quán)限。用戶使用系統(tǒng)時需要賬號登錄才能進入系統(tǒng)進行操作，未登錄時系統(tǒng)自動會跳轉(zhuǎn)至登錄界面。

如圖3所示，身份驗證技術(shù)采用的是JWT(Json Web Token),可靈活地實現(xiàn)分布式、無狀態(tài)的Web應用授權(quán)。JWT使用非對稱加密得到接口訪問密碼，是一種輕量級的身份認證和授權(quán)，該密碼中包含了用戶名信息以及驗證簽名，方便后端服務驗證用戶身份。

圖3：JWT驗證流程圖

3.2 問題缺陷管理模塊

如圖4所示，問題缺陷管理主要用于記錄和跟蹤焊口檢驗出現(xiàn)的問題缺陷。包括追蹤同步最新的處理情況以及審批等。

圖4：問題缺陷管理界面

3.3 人員班組管理模塊

如圖5所示，人員班組管理主要用于記錄和跟蹤人員的進場許可以及注冊有效時間等。記錄包括人員信息、公司等信息，并生成焊工證下載打印使用。

圖5：人員班組管理界面

3.4 焊口臺賬管理模塊

如圖6所示，焊口臺賬管理主要用于記錄和跟蹤焊口的檢修記錄、檢修狀態(tài)等信息。記錄可以和圖紙互動，可以從搜索框快速搜索也可以通過點擊圖紙?zhí)D(zhuǎn)。圖紙節(jié)點也會隨著檢修狀態(tài)改變而改變。

圖6：焊口臺賬管理界面

3.5 設(shè)備臺賬管理模塊

如圖7所示，設(shè)備臺賬管理主要用于記錄和跟蹤設(shè)備的檢修記錄、檢修狀態(tài)等信息。關(guān)聯(lián)的圖紙可以點擊切換顯示。

圖7：設(shè)備臺賬管理界面

3.6 檢驗試驗報告管理模塊

如圖8所示，檢驗試驗報告管理主要用于管理檢驗試驗報告文件。用戶可以通過搜索框進行快速模糊信息搜索，以方便日常工作使用。

圖8：檢驗試驗報告界面

3.7 檢驗工藝管理模塊

如圖9所示，檢驗工藝管理主要用于管理檢驗工藝卡文件以及模板。用戶可以通過搜索框進行快速模糊信息搜索，以方便日常工作使用。

圖9：檢驗工藝界面

3.8 流程文件管理模塊

如圖10所示，流程文件管理主要用于管理日常使用的流程文件以及模板。用戶可以通過搜索框進行快速模糊信息搜索，以方便日常工作使用。

圖10：檢驗工藝界面

4 結(jié)語

金屬技術(shù)監(jiān)督管理系統(tǒng)可以及時反饋受監(jiān)設(shè)備的信息，實現(xiàn)信息共享、臺賬的錄入與更新、缺陷閉環(huán)管理、數(shù)據(jù)對比分析等功能。該系統(tǒng)極大地提高了工作效率，它為金屬技術(shù)監(jiān)督管理工作提供了有力的武器，助力火電廠科學地開展金屬技術(shù)監(jiān)督管理工作，對確保電廠設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行具有非常重要的現(xiàn)實意義。