| 電力生產現場標準化作業智能管理系統 |
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一、SWIS現場標準化作業檢修及試驗管理子系統
1．概述
為保證電網的安全、可靠、經濟運行，國家電網公司嚴格按照各項國家標準和行業標準來指導和控制電網的生產、運行。同時，國家電網公司制定了一系列嚴格的企業標準，規范企業內部各種生產行為和技術指標，確保電網的安全運行，向社會提供優質的服務。2004年，僅現場標準化作業指導書（范本）就涵蓋了變電一次設備檢修、變電二次設備搶修、高壓試驗、架空輸電線路停電檢修、架空線路帶電作業檢修、電力電纜檢修等現場作業。各省電力公司依據國家電網公司提供的現場標準化作業范本，結合本地區實際情況，也在編寫適合本地區的現場標準化作業指導書。
2．應用背景
如果能夠通過軟件系統把現場標準化作業體系從建立到運行的需求實現并加以升華，那么我們有理由相信通過這種高科技的手段所建立起來的管理體系為企業所發揮的作用和功績是不可估量的。
1、現場標準化作業體系的建立和運行是一項要求嚴謹、工作量較大的工作。利用傳統人工手段很難保證標準化作業的效率和質量，比如在現場作業指導書編制、修訂的過程中會面臨大量重復、煩瑣的工作，而通過智能管理系統可以標準化、智能化編制、修訂。
2、現場標準化作業體系的運行和改進是一個循序漸進的過程，不可能一蹴而就。但是在整個標準化體系建立和運行的過程中由于人本身會受到各種因素的干擾，那么就可能不會嚴格按照標準的要求執行和考核。智能管理系統可以通過在現場使用PDA以及“四卡”（修前準備卡、工序質量卡、危險點卡、工器具材料卡），確保工作人員嚴格按照標準執行。通過平臺化軟件系統靈活的設置和調整還能夠滿足管理創新和持續改進的要求，使體系發揮的作用不會隨著時間的延續而衰退，反而會歷久彌新。
3、現場標準化作業體系不僅涵蓋質量標準化體系三層（質量手冊、程序文件、作業指導書）文件的建立和運行，還把環境以及職業健康控制要素納入到系統中去，作到各種體系兼容和整合。
現場標準化作業智能管理系統（SWIS）系北京合眾普瑞科技有限責任公司利用信息工程的理論和方法，按照ISO9000、ISO14000、OHSAS18000貫標思想，結合電力系統生產實際，建立與現有MIS系統一體化的貫標體系的軟件框架，包括貫標體系中的質量手冊、程序化文件，突出對貫標的第三層文件，即現場作業指導書優化與執行。系統涵蓋供電生產工作中所要依據的法律法規、制度和規程，并根據具體設備的作業指導書提煉出現場工作準備卡、工具材料卡、標準作業流程卡、“三措一案”，根據所建立的典型危險點庫提練出現場作業的危險點分析及預控卡，利用MIS系統中的有關信息，形成作業報告、試驗記錄等相關文件。
在生產現場，利用PDA查詢作業工藝質量控制卡并進行見證或停工待檢；查詢危險點及預控措施。通過紅外線接口或USB接口，PDA與后臺MIS系統形成閉環系統。
 二、SWIS變電站智能巡檢子系統
1．概述
電力工業是關系國計民生的基礎產業,電力安全是社會公共安全的重要組成部分。電力作為國民經濟的基礎產業和社會公用事業，既是重要的生產資料，又是人們生活須臾不可離開的生活資料，與國民經濟和人民生活息息相關，是實現國民經濟持續健康發展和人民生活水平提高的基礎和保證。經濟要發展，電力須先行。建設小康社會，電力工業必須在確保安全的前提下，更好、更快地發展。
電力設備管理是安全生產的重中之重，高質量的設備巡檢工作是設備安全運行的根本保障？梢酝ㄟ^巡視檢查來掌握設備運行狀況及周圍環境的變化，發現設備缺陷安全的隱患，提出具體的檢修內容，以便及時消除缺陷，預防事故發生，或將故障限制在最小范圍，保證設備的穩定運行。傳統的巡檢方式要求運行人員的高度自覺，因為很難做到巡檢過程的全程監督；普遍采用的是手工紙介質記錄的工作方式，該方式存在著人為因素多、管理成本高。為了保證巡檢工作順利進行，減少不必要的經濟損失，改革傳統落后巡檢方式的呼聲越來越高。為此，利用先進的自動識別技術進行計算機管理，盡可能杜絕人為因素的影響，使即時、定性、定量、客觀地考核巡檢人員的工作成為可能，《SWIS變電站智能巡檢管理系統》結合電力業務特點與先進的技術路線，有效的解決了此類問題，是電力設備巡檢方面很好的解決方案。
2．系統架構
 3．技術特點
■靈活的定制擴展
系統提供定制巡視計劃與臨時巡視計劃相結合的巡視任務管理，提供靈活的配置擴展方法執行巡視任務。支持多PDA、多任務同時運行。
■圖形化的分析
對于巡視過程中發現的缺陷可以按照多種條件形成柱狀圖、折線圖、餅狀圖，直觀的顯示可以協助管理者比較準確的預測運行情況。
■多層分布式體系結構
采用業界標準的數據庫設計模式，先進的VS.NET開發技術，完全基于互聯網的運行結構，使企業員工不受時間和地域的限制操作本系統。也可通過鏈接融合在企業門戶網站。
■應用RFID先進技術
采用PDA移動終端結合RFID無線射頻技術實現到位監督，記錄巡視結果，自動提示缺陷信息，并可采用錄音、拍照、錄像等輔助記錄設備缺陷。
■人性化設計，界面友好
系統基于B/S架構，采用圖形化視窗設計，兼容Windows操作風格，運行人員操作簡單，使用方便，非常容易掌握。
4．系統功能
■添加和維護巡視點
將變電站按間隔(即設備單元)或設備建立巡視點，巡視點用電子標簽進行標識，標示巡視人員現場巡視位置，與巡視點關聯的是巡視設備和巡視內容。
■建立和維護變電設備標準缺陷庫
為規范巡視人員對缺陷的描述，建立變電設備標準缺陷庫，巡視人員在現場巡視發現缺陷時，可以選擇標準缺陷庫的內容進行填寫，有利于檢修人員對缺陷的理解和及時處理。
■建立和維護變電站巡視路線
通過設置巡視點的順序建立巡視路線，規范巡視人員的巡視路線。
■讀寫電子標簽
標識巡視點的電子標簽內存巡視點編碼，編碼通過RFID讀寫器寫入或讀取，在現場巡視時讀取編碼獲取關聯的設備和巡視內容，同時實現到位監督，記錄巡視人員姓名和到位巡視時間。
■記錄缺陷
巡視人員現場發現缺陷，通過PDA程序進行記錄，記錄時可以選擇標準缺陷，也可以補充填寫缺陷。
■記錄巡視值
本系統記錄的巡視結果一般有兩種類型，一種標示狀態：正；虿徽；一種標示數值，如：溫度、壓力等。
■數據上傳/下載
后臺編制的數據通過數據連接線下載到PDA上，作業人員才能根據制定的任務現場作業，作業完成后需要將結果上傳到后臺系統中，才能實現數據的統一存儲和查詢統計功能。
■顯示巡視結果
按變電站、時間顯示巡視結果，查看方便直觀。
■ 查詢統計
按巡視時間、變電站、巡視人員、巡視類型、缺陷等查詢匯總顯示輸出。
■異常提醒
出現漏巡、巡視設備有未消缺陷等異常情況時，PDA語音提醒工作人員注意。
■ 缺陷管理
現場發現的缺陷上傳后臺系統后，工作負責人或單位負責人對缺陷可以進行查詢、匯總，也可以進行處理、流轉和上報。
■變電設備管理
對轄區內各變電站及其間隔和設備建立設備庫，并對設備進行分類管理，由相關權限的人員進行維護。
■部門人員管理
對單位的各部門及其人員進行維護管理。
■權限管理
對使用系統的人員權限進行維護管理。
5．硬件配置
5.1服務器配置
■系統軟件可在Windows2000/2003平臺下運行；
■ 高、中、低端品牌服務器均可；
■處理器最好采用雙核及以上規格；
■內存2GHz以上；
■ 硬盤160G以上。
5.2 PDA配置
■內置RFID的PDA
采用工業設計的PDA掌上電腦，基于ARM的嵌入式操作系統，程序運行在WIN CE/MOBILE平臺上。功能強大、擴充方便。防水、抗震，內置GPS或RFID讀寫器，超大屏幕全中文提示，提示信息豐富，人機界面友好，支持手寫輸入，方便對巡檢項目進行記錄。巡視器對巡視點的簽到認證采用先進的RFID無線射頻識別技術。
●使用環境溫度：-20℃～+60 ℃
●濕度: 5%～95%
●1.2米自由落體耐摔防護
●充電式鋰電池（主備方式，主電池3.7V 1950mAH，后續可提升到2200mAH）
●掃描速度：104次/秒±12次/秒
●掃描角度：47o±3 o
●最大的巡視點：不限
●每個巡視點中最大巡視設備數：不限
●每個設備最多可設置的巡視項目：不限
● 連續工作時間：>8小時
●通訊接口：USB、紅外、藍牙、無線網絡等多種接口方式
■外置RFID的PDA
采用HP 2790等型號PDA，基于ARM的嵌入式操作系統，程序運行在WIN CE/MOBILE平臺上。功能強大、擴充方便。通過CF或SD接口連接GPS或RFID讀寫器模塊，超大屏幕全中文提示，提示信息豐富，人機界面友好。支持手寫輸入，方便對巡檢項目進行記錄。巡視器對巡視點的簽到認證采用先進的RFID無線射頻識別技術。
●處理器：英特爾? PXA270處理器624MHz
●充電式鋰電池（主備方式，主電池3.7V 1950mAH，后續可提升到2200mAH）
●內存： 256MB（192MB ROM和64MB SDRAM）
● 操作系統：Windows Mobile 5.0 Software, Premium Edition
●分辨率：240（寬）×320（高）像素
●電池： 可拆卸/可充電1440 mAh鋰離子電池（用戶可更換）
●最大的巡視點：不限
●每個巡視點中最大巡視設備數：不限
●每個設備最多可設置的巡視項目：不限
●連續工作時間：>8小時
●應用軟件：日歷、通訊錄、信息發送（面向電子郵件的Spell Checker）、任務、錄音機、記事本、Word? Mobile（帶Spellchecker）、Excel? Mobile、PowerPoint? Mobile、Internet Explorer Mobile、計算器、文件管理器、終端服務客戶端、音量控制等
● 通訊接口：USB、紅外、藍牙、無線網絡等多種接口方式
5.3 RFID位置識別標簽
RFID讀寫標簽（TAG）可以根據需要制作成任意形狀或大小，表面貼裝在巡視設備上。標簽全球唯一不可模仿，非接觸讀碼，安全可靠。
三、SWIS輸電巡檢子系統
1．總則
輸電線路標準化作業工作是電網公司汲取先進安全生產管理理念，構建安全生產長效機制的一項重要舉措。其目的是通過規范現場作業程序和作業人員行為，杜絕現場作業的隨意性和盲目性，確保作業過程的安全性和提高作業質量，實現對現場作業安全、質量的“可控”、“在控”、“能控”，將安全生產責任制真正細化和落實到每項作業和每一個作業人員，體現安全生產管理由“事后分析”的被動管理模式向“事前管理”和“過程控制”為中心的主動管理模式的轉變。
當今的社會正處于科技革命的浪潮階段，新技術、新設備、新工藝的運用改變了傳統的作業方法。隨著計算機技術和網絡技術的發展及廣泛應用，社會進入了信息化時代。信息技術的發展改變了人們傳統的管理理念，賦予了當代作業管理全新的內涵。作業管理從分散式管理向集中式管理發展，從靜態管理向實時動態管理發展。依托信息技術的當代作業管理具有更強的時效性。原有生產工具成為提高生產效率的主要制約因素，現場作業管理亦需現代科技手段與工具。隨著無線網絡以及掌上電腦（PDA）等移動技術的發展和成熟應用，已經可以通過移動技術解決傳統現場標準化作業工作中的問題，為現場標準化作業工作提供強大的技術支持和后續動力，原先許多無法解決的問題現在已經得到了妥善的解決。
2．系統架構規劃
2.1 總體目標
《輸電標準化巡檢管理系統》以安全生產為目標，以標準化作業為主線，以信息技術為手段，以激勵考核、培訓與相應制度為保障，提供了對于電力生產企業的標準化巡視作業管理、缺陷管理等基礎管理模塊，對電力企業標準化作業的實行起到了更加規范化、標準化的技術保障作用。
■系統建設目標：通過現場標準化巡檢管理系統，實現作業質量、安全全過程可控/在控
■系統服務對象：涉及輸電運行專業巡視作業
■系統特色：
●系統定位簡單可靠實用
●系統研發突出面向服務
●系統維護體現軟件更新
●系統運行保持軟件性能
2.2 物理部署體系
 2.3 硬件配置
■服務器配置標準
系統應用服務器與數據庫服務器應不低于以下配置：
處理器：雙核處理器
內存：4G
硬盤：500G
操作系統： Windows Server 2003
■巡檢終端配置標準
巡檢終端（PDA）配置規格需不低于以下配置：
操作系統：Microsoft Windows Mobile 5.0
處理器：520MHz
內存(RAM/ROM)：256MB/256MB
電源：2200mA可充電電池
定位模塊制式：內置GPS模塊
環境標準：IP64，1.5M防摔
作業溫度： -20~50'C
■總體功能框架
系統功能主要包括：輸電工作方案管理、輸電巡視卡管理、缺陷管理、巡視設置管理、查詢統計、PDA現場巡視管理、系統管理、同步對接數據管理，如下圖所示：
 3．系統功能
3.1 巡檢類型與巡檢項目管理
將巡檢類型分為正常巡視、特殊巡視、夜間巡視等，不同的巡視類型對應不同的設備巡視項目與標準，系統需滿足根據實際需要增加相應的巡檢類型的功能。
3.2 巡檢工作方案管理
■巡檢工作方案編制
巡檢工作方案即為每一次巡檢任務，輸電巡檢人員根據工作任務計劃編制巡檢工作方案，記錄工作方案的編制時間、編制人、巡檢當天天氣情況、巡檢類型、巡檢設備等信息。
系統滿足快捷生成巡檢工作方案的功能，可根據歷史巡檢工作方案生成新的巡檢工作方案，并且自動生效，無須進行審批操作。
■巡檢工作方案審批
巡檢工作方案編制完畢，將工作方案提交審批，經過審批后的工作方案方可設置為可下載狀態。
■巡檢工作方案執行與反饋
通過USB數據線或者無線局域網絡將現場巡檢的作業信息以及缺陷數據傳送至數據庫服務器，并由相應管理人員進行評估本次巡檢作業執行情況。
■巡檢線路
在Web端可設置本次巡檢的桿塔順序，下載到PDA后，可查看要巡視的桿塔順序列表，并按照此順序執行巡檢順序。
3.3 缺陷管理
■標準缺陷管理
為了規范對輸電線路桿塔缺陷的描述而建立缺陷標準庫,標準的缺陷按設備類型進行分類描述，同種類型的設備具有相同的標準缺陷描述，系統提供標準缺陷庫維護功能。
■現場缺陷管理
現場巡檢過程中，有超出巡檢標準范圍值的以及不符合巡視標準情況的均視為缺陷，用PDA記錄缺陷到數據庫，并且記錄缺陷的重要緊急程度。缺陷記錄輔助手段：拍照，錄音。
巡檢定位成功后，系統提示該桿塔未消缺陷。
■現場缺陷反饋
巡檢作業完成后，通過USB數據線將現場發現的缺陷上傳至數據庫服務器。經過缺陷審定后，將缺陷信息同步至生產管理系統，納入缺陷管理流程。
經生產管理系統缺陷處理流程處理的缺陷數據可動態同步至輸電巡檢管理系統，形成未消缺陷庫，在巡檢人員桿塔定位后，可提示當前桿塔未消缺陷。
3.4 作業指導書管理
作業指導書作為現場巡檢的指導性文件，由相應具備權限的人員上傳至服務器，并可隨工作方案一同下載至PDA提供現場巡檢人員隨時學習、查看。
3.5 設備臺帳
本系統所涉及到的輸電線路以及桿塔信息均從生產管理系統同步導入。
3.6 統計分析
■巡視記錄查詢
可按照巡視人、巡視時間、巡視線路查詢巡視記錄
■缺陷統計分析
生產管理系統處理的缺陷信息同步至輸電巡檢系統。
按照缺陷發現人、缺陷發現時間、缺陷等級、標準缺陷進行缺陷的查詢。分析，查詢結果可形成圖形顯示，如餅狀圖、柱狀圖、折線圖。
■巡檢到位率查詢
根據輸電線路、巡檢時間、工作方案查詢桿塔的巡檢到位情況，并統計出巡檢到位率。
■巡檢工作方案查詢
按照工作負責人、工作方案名稱、時間、巡檢班組查詢巡檢工作方案。
3.7 接口管理
系統與GIS系統實現如下接口：
■設備臺帳接口：輸電巡檢系統需從GIS系統同步設備臺帳和桿塔經緯度信息
■部門人員權限接口：輸電巡檢系統從GIS系統同步部門人員權限信息
■缺陷接口：輸電巡檢系統同步新發現缺陷至GIS系統
■巡視記錄接口：輸電巡檢系統將現場工作人員的巡檢桿塔和巡檢記錄同步至GIS系統，可在GIS系統中實現顯示巡檢路線和桿塔的缺陷信息
4．系統特點
■集中統一的數據管理 系統可以通過流程的設置、權限的分配、文件的流轉等功能極大的降低企業工作人員的工作強度，而且通過信息化系統能更加規范標準地執行文件體系管理；
■文件流轉規范化 對工作方案、作業指導書及其范本的編制、審批等進行規范化管理，文件處于“受控狀態”，并通過網絡發布，企業人員取用方便；
■全面的作業管理 系統對作業進行全面管理，依據作業類別選擇相應的作業指導書、工作方案以及作業報告和缺陷報告；
■現場作業安全、質量全過程可控/在控 系統通過在現場使用PDA使用正確、全面的巡檢標準進行巡檢作業，確保輸電巡檢作業標準化；
■先進的數據采集功能 采用GPS桿塔定位的方式，確定要作業的桿塔，同時記錄到位時間，記錄輸電運行數據和缺陷信息，實現到位監督
■系統滿足持續改進的要求 企業管理是一個持續改進的過程，本系統不但能夠適應企業目前體系管理模式和容量的需要，而且能夠通過簡單的設置和調整滿足企業對管理不斷優化的要求，使企業的標準化工作適應新時期的新形勢、新要求；
■個性化的功能設置 根據企業特點，系統功能根據人員權限進行設置，同時依據“任務驅動機制”模式讓系統更加實用；
■人性化的操作界面 按照以人為本的設計理念，操作方便；
■嚴格的安全措施 實現多級安全手段：系統帳號管理、權限設置管理、數據庫管理、數字簽名管理，有效地提高系統的安全性；
■多層分布式體系結構 采用業界標準的數據庫設計模式，并采用最為先進的VS.NET技術，完全基于互聯網的運行結構，企業員工不受時間和地域的限制。系統本身占用資源極其有限，一般企業的硬件環境完全可以滿足系統運行的需要。用戶只需安裝網絡服務器端程序，即可在整個企業內部通過瀏覽器進行相關的操作。并且可以通過鏈接融合在企業門戶網站中；
■模塊化設計 體系的建立和實施是一個分步執行的過程。通過系統模塊化分階段的投入使用，系統會引導企業按照標準的要求，有條不紊的建立自己的體系。
■靈活的接口設計 系統開發的接口可與生產管理系統的缺陷管理實現數據互通，使得現場巡檢發現的缺陷及時反饋到生產管理系統，實現不同系統之間的數據整合。
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