電廠設備檢修系統設計方案

　　一、電廠設備檢修系統簡介
　　
　　電廠是典型的資產密集型企業，企業的絕大部分資產是設備。對設備的運行維護，降低檢修時間，延長發電時間，是電廠生產運行的主要目標。目前在國內大多數電力企業的管理信息系統中，設備管理、生產計劃管理、材料管理等彼此相互獨立，沒有把生產檢修的全過程作為一個信息系統的整體進行設計和開發，難以實現生產檢修全過程的業務流程和信息共享。華能南通電廠設備檢修系統作為一個管理信息系統，有機集成了設備管理和電廠檢修等業務流程，使所有業務流程面向具體設備，通過加強設備的檢修維護管理，可以提高檢修質量，優化檢修項目和工藝，盡可能降低運行和維修成本，降低檢修費用，zui終達到提高設備的可用性和機組的可用率，延長設備的有效發電時間。
　　
　　電廠檢修體制經歷了多次發展變化。預防性檢修（PM），以可靠性為中心的檢修（RCM），整體產品檢修（TPM）都曾為保障設備高可用性作出了令人矚目的貢獻。目前檢修體制正在向預測性檢修（PdM）即狀態檢修（CBM）發展。根據《ControlEngineering》的報道，目前世界上只有不到10%的設備實施了狀態檢修。國內電廠主設備的狀態監測和故障診斷系統建設近年來取得了顯著的成果，但目前全面實施狀態檢修時機顯然不夠成熟。因此在電廠設備檢修系統軟件的開發上，比較可行的方法是在電廠現有檢修體制基礎上，先實現預防性檢修的信息化，并提供增改計劃的人機接口，以及面向狀態檢修的系統接口。
　　
　　設備檢修系統是建立在整個電廠的總體數據規劃基礎上的一個信息管理系統（見圖1）。該系統主要為電廠檢修提供管理信息支持，包括設備維護管理、機組檢修管理、公用系統及輔機檢修管理、臺帳管理等業務子系統，同時建設的還有工單管理、項目管理、設備樹管理、標準庫管理等子系統。　　
　　二、業務流程重組和標準庫的建設
　　
　　管理信息系統的建設，涉及到多學科，在前期規劃、方案設計和項目的實施中，必須有電廠的管理人員、電力系統專家、管理學專家等專業人員參與。要深入了解電廠的業務流程，理清在保證安全性和可靠性的前提下，進行物流、資金流、工作流的集成。硬件及軟件平臺在原有的基礎上改進和完善，保護用戶的原有投資。
　　
　　業務流程重組（BPR）的概念是zui早由美國的MichaelHammer提出的，一般有兩大類:全新設計法和系統改造法。企業可根據競爭策略、業務處理的基本特征和所采用的信息技術的水平來選擇實施不同類型的BPR。BPR利用*的制造技術、信息技術以及現代化的管理手段，zui大限度地實現技術上的功能集成和管理上的職能集成，以保證人、財、物、信息等各類資源得到充分、合理的應用，從而達到提高生產效率、降低成本、滿足顧客需求、增強企業競爭力的目的。本系統中采納了系統改造法，這種方法繼承逐步改善的思想即BPI的思想，辨析理解現有流程，在現有流程的基礎上，系統漸進地創造新流程。
　　
　　電廠設備檢修系統中的業務流程重組以電廠檢修工作業務流程為改造對象和中心，對現有的業務流程進行根本的再思考和*的再設計。我們將重組后的業務流程標準化，建立一個覆蓋各個業務領域的標準庫，包括維護標準、機組檢修標準項目、公用系統及輔機檢修標準項目、機組檢修周期標準、安全措施標準等。標準庫以現有業務流程、電廠維護規程、電廠檢修規程等為藍本，經專工、部門、系統開發人員研究審核，形成業務模型，并導出為邏輯模型，存儲在數據庫中。針對以后的流程的不斷調整和優化，建立標準庫維護接口。電廠設備檢修系統根據標準庫的各種數據，生成各種年度生產計劃、月度生產計劃、工作票安全措施等。對于跨專業、跨部門甚至跨企業的檢修項目，實現了相互協作的無縫集成。
　　
　　業務流程重組的目標之一是管理扁平化，即精簡管理的中間環節。舉例而言，在檢修月度計劃的生成中，原流程如下:各專業專工制定相應專業的檢修計劃，由計劃員完成匯總和費用審核工作，再送部門審批，部門若不同意，則退回至計劃員，計劃員分發給各專業再作修改。信息化流程重組后，將計劃員的匯總和分發工作由計算機軟件完成。計劃員只剩下審核費用這一任務，工作效率顯著提高。這是一個簡單的例子，可以看出設備檢修系統投入應用后，工作人員的工作內容和方式將會有明顯的變化，但由于采用的是系統改造法，其變化不大，能為工作人員所理解。如果采用全新設計法（CSA）的業務流程重組，變化過于劇烈。可能導致工作人員的抵制甚至造成項目失敗。
　　
　　現以公用系統及輔機檢修模塊為例，闡述在系統開發中標準庫的建立及在自動生成生產計劃中的作用:
　　
　　（1）專工根據原有規程及設備資料整理各專業的公用系統及輔機檢修標準項目成Excel文件并提交給部門。標準項目包括項目名稱、檢修性質（大修、中修、小修）、檢修周期、檢修工日、配合專業、子項目列表等。
　　
　　（2）部門審核，提出修改意見，確定zui終稿后提交軟件開發人員。
　　
　　（3）開發人員將Excel中的項目信息導入Oracle數據庫，得到公用系統及輔機檢修項目標準庫的雛形。
　　
　　（4）專工在設備檢修系統中添加標準項目的設備列表，檢修工藝卡，備品材料清單，工器具清單，檢修記錄條目表，班組工日分配等信息。其中設備列表中每一個條目包括設備名稱，KKS編碼，上次檢修時間等信息。完善公用系統及輔機檢修項目標準庫。
　　
　　（5）根據數據庫中標準項目的檢修周期及設備列表中設備的上次檢修時間，由系統自動生成公用系統及輔機檢修的年度計劃和月度計劃。專工可在此基礎上再進行修改。
　　
　　KKS為"電廠命名系統"的德文縮寫，是目前上廣泛采用的電廠標識系統，可以用來標識任何類型電廠中的系統分類、裝置類型、安裝位置、裝置的各個部分以及各個設備。設備檢修系統以KKS設備樹為主軸，將具體設備融入到各生產管理和計劃中，建立面向具體設備的業務流程。
　　
　　三、電廠設備檢修系統設計
　　
　　3.1電廠設備檢修系統的功能結構
　　
　　電廠設備檢修系統的功能結構圖見圖2，其中設備維護管理包括點檢管理，缺陷管理，機組調停管理;設備更改與異動包括設備更改計劃與執行，設備異動;機組檢修管理包括機組檢修年度計劃的制定、準備與執行;公用系統及輔機檢修管理包括年度計劃制定，月度計劃制定、準備與執行;外包項目管理對各類檢修業務中的外包項目進行管理;工器具管理包括工器具申領，工器具報廢，退庫管理;標準庫管理包括設備清冊，維護標準，工作票標準安全措施，機組檢修周期維護，機組檢修標準項目，公用系統及輔機檢修標準項目，圖紙檔案，工器具定額庫維護;臺帳管理包括設備臺帳，維修策劃臺帳，設備檢修臺帳;工作票維護管理包括工作單管理和工作票管理;系統管理包括口令管理，用戶信息，角色定義;綜合查詢包括設備清冊查詢，點檢查詢，維護規程查詢，重要缺陷查詢，機組檢修項目查詢，設備異動查詢，設備更改查詢，調停項目查詢，工器具查詢;設備樹用XML技術實現顯示，包括KKS覆蓋的所有設備。　　
　　3.2電廠設備檢修系統的系統結構與部署
　　
　　系統采用B/S結構，結構圖見圖3。系統采用Microsoft的ⅡS作為Web服務器，采用Oracle數據庫。.NET程序集主要分為4個組件包，其中業務外觀部分提供系統與用戶瀏覽器的交互;業務
　　
　　規則部分封裝了業務邏輯;數據訪問提供業務邏輯和數據庫之間的交互。系統管理則提供應用程序配置，異常處理，日志記錄等功能。　　
　　3.3電廠設備檢修系統與其它系統的接口
　　
　　設備檢修系統中與其它系統的接口通過XMLWebService技術實現。從表面上看，WebService就是一個應用程序，它向外界暴露出一個能夠通過Web進行調用的API。可以用編程的方法通過Web調用來實現某個功能的應用程序。從深層次上看，WebService是一種新的Web應用程序分支，它們是自包含、自描述、模塊化的應用，可以在網絡（通常為Web）中被描述、發布、查找以及通過Web來調用。
　　
　　設備檢修系統中的各種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，各種臺帳如設備臺帳、檢修臺帳、策劃臺帳等已經實現了WebService接口。其它系統可以方便地利用WebService訪問設備檢修系統內部實現的功能和服務，實現了松散耦合的應用集成。
　　
　　系統和狀態監測和故障診斷系統的接口將利用XML技術實現。相關的一些規范和協議主要有MIMOSA,OPC等。值得提出的是，MIMOSA,OPC基金會，ISA-SP95zui近合作制定了OpenO&M規范見圖4，可以方便地實現狀態監測（CM），控制系統信息（OPS），企業設備資產管理（EAM）和決策支持系統（DSS）的信息集成。這些規范的版本都提供了基于XML的系統集成方案，舉例而言，MIMOSA提供了XML文件的輸入/輸出規范，OPC提供了OPCXML_DA規范，對原先基于COM的OPC服務器。只需增加一個XML-DAWrapper中間件服務器，便可與設備檢修系統實現基于XML的數據交換。本系統現已實現EMA和DSS功能，由于系統是基于.NET平臺的，而.NET平臺又是目前*基于XML的zui強大的開發平臺，因此可以非常方便、地實現與CM和OPS的系統集成，從而真正達到電廠的管控一體化和運行檢修一體化。　　
　　四、結語
　　
　　華能南通電廠設備檢修系統的投運顯著提高了電廠設備檢修的工作效率和質量，取得了良好的經濟效益。
　　
　　（1）該系統能將公司內的各項檢修制度和規程、工藝卡、安全措施、備品材料等進行歸納，將檢修工藝的要求落到實處，提高檢修質量，完成檢修經驗庫、知識庫、標準庫的積累，對以后檢修工作的開展提供有益的幫助。
　　
　　（2）系統全程管理檢修計劃、檢修項目的制定、準備、執行、總結情況，并與設備樹緊密集成，實現了設備與檢修的數字一體化。
　　
　　（3）使用該系統可以使生產領導足不出戶就可以了解到現場的檢修情況，迅速知曉檢修中所遇到的問題，并迅速提出處理方案。
　　
　　（4）系統為電廠各種狀態監測和故障診斷系統提供了開放的接口。