基于大數據的檢修項目調度系統設計與實現

孫相林

(冀中能源峰峰集團 馬頭洗選廠，河北 邯鄲 056046)

馬頭洗選廠隸屬冀中能源峰峰集團有限公司，是峰峰集團中央選煤廠，是我國“一五”期間由蘇聯援建的156項重點工程之一，現生產工藝為不脫泥無壓給料三產品全重介+直接浮選+尾煤壓濾+煤泥干燥的聯合工藝，原煤洗選能力在4.00 Mt/a左右。主導產品為十級冶煉焦精煤，主要入洗原煤為集團公司所屬礦產原煤，精煤用戶主要有寶武鋼鐵、湘鋼、邯鋼、安鋼等。

1 項目背景與意義

1.1 項目背景分析

馬頭洗選廠機電檢修項目統一由調度室派發，檢修項目調度流程是機電設備合理維護的基礎，而“檢修工作票”是檢修人員依托該流程對設備進行檢修、維護、改造等工作(統稱“檢修工作”)的書面依據，是檢修人員、崗位人員、負責領導共同持有、共同強制遵守的書面安全約定，積極實施“檢修工作票”制度是促進企業安全生產的關鍵，也是企業運行管理中防止誤操作的有效安全措施。

傳統檢修工作票紙質調度管理模式已不能滿足選煤廠現代化建設的需要，存在工作流程繁瑣、信息流轉不暢、統計效率低下，保存不當丟失等管理問題，不利于安全生產，在工票的流程化處理與操作方面也無法通過計算機信息化手段來實現，從而加大了工票的辦理周期及大量的經濟成本與時間費，管理效率低下。

1.2 項目實施意義

現代企業調度管理運作理念不斷發展，出現了豐富多樣的數據形式，包括檢修工票、工作人員流程文件等，企業數據資產龐大，企業生產調度決策越來越依賴于數據分析，數據亦可驅動決策制定[1-2]。為提高機電檢修項目派發流轉效率，充分挖掘檢修項目數據價值，結合計算機技術、信息化技術、大數據技術，將選煤廠每天計劃性檢修項目、日常突發性和臨時性檢修項目的派發、反饋信息數據化、信息化，并將最終反饋信息存儲于數據中心，通過服務器智能運算，從而分析出重點維護設備，實現預防性檢修，促進智能化管理，創造出新的效益價值[3]。

2 檢修項目調度方案開發與完善

2.1 系統架構

系統主要由網絡層、存儲層、Web服務層、展現層組成，其中網絡層建設在現有企業內部局域網絡基礎之上，主要負責信息的傳輸，可通過Wifi網絡、4G網絡、有線網絡傳輸數據[4]；存儲層主要負責多種數據的存儲和邏輯運算；Web服務層負責響應瀏覽器、客戶端的操作請求，調用數據庫數據；展現層將服務器返回的運算數據顯示到PC端、移動端，并提供人機交互界面，用于數據的修改和錄入[5]。

2.2 網絡安全防護

為了防止網絡攻擊造成的服務器無法訪問、隱私泄露、數據丟失，在服務器安裝防病毒軟件掃描程序，定期利用反惡意軟件和反病毒引擎掃描服務器[6]；此外在服務器前端還配置了主機入侵防御系統和防火墻，進入服務器的流量必須經過防火墻過濾，不符合防火墻規則的流量直接被隔離出來，以保證服務器系統安全[7-8]。

2.3 數據庫的選擇

系統中使用微軟開發的SQL Server作為數據存儲的數據庫，其存儲的數據類型豐富，不僅能存儲數字格式內容，還能存儲聲音、圖像、文檔等多種格式數據，滿足系統多樣化的數據需求；同時，SQL Server數據庫有完善的安全和訪問機制，安全性高，能實現分布式存儲和訪問，降低系統運行負擔，多用戶訪問性能好，提高了系統運行的穩定性[9-10]。

2.4 數據安全與備份

數據已經成為現代企業運行的寶貴資產，為保證系統數據絕對安全，避免系統故障導致的數據丟失，定期按計劃備份數據，將數據備份在本地服務器、云端存儲器和移動硬盤中，實現數據在不同存儲媒介上的多地存儲，防止單一媒介設備損壞或因火災，水災、盜竊等物理災難造成的數據損失。通過以上備份，確保數據真正可恢復。

3 項目技術特點和優勢

3.1 協同性

調度室操作人員可通過PC端、微信小程序、手機APP方式直接填寫電子檢修工作票，保存的同時推送到現場崗位司機、檢修班組，減少了操作人員電腦備案、記錄本登記、工作票填寫過程，每天由人工匯總變為自動匯總，減少辦公流程，減少統計人員數量和勞動強度。

流程對比如圖1和圖2所示。

圖1 紙質版檢修工票使用流程

圖2 電子檢修工票使用流程圖

3.2 高效性

電子“工作票”推送后，檢修人員完成檢修，即可直接離開現場處理下一個檢修項目，崗位司機到現場確認檢修完畢后，隨時可通過手機APP、微信小程序等進行簽字銷票，節省等待驗收時間，提高零活處理率。匯總當天工票時間由每天60 min減至1 min，工作效率提高98.3%。

3.3 系統性

電子“工作票”作為馬頭洗選廠智能化建設的一部分，采用系統化設計方案，預留外部通訊接口，如檢修消耗材料備件與庫存聯動，自動核減備件庫存，同時其他智能模塊也可以調用“工作票數據”，實現系統化管理。

3.4 擴展性

系統采用標準化設計，嚴格遵循相關技術的國際、國內和行業標準，確保系統之間的透明性和互聯互通，保證以后與其他智能化模塊相互兼容，數據共享。

3.5 數據性

電子“檢修工作票”信息庫是排查易出現問題設備的重要依據，通過使用電子“檢修工作票”可以將各項數據進行歸檔分類，形成大數據庫，所需數據瞬間即可查詢出數據結果。

3.6 智能性

以大數據為依托，可以根據智能化分析模型，分析設備運行狀態、檢修規律等設備運維指標，將事故后搶修轉變成為預防性檢修，提高設備完好率，保障生產連續性。

4 效果分析

(1)通過采用電子“檢修工作票”實現設備檢修精細化管理。簡化了檢修工票下發及匯總統計流程，每天能減少3 h工作量，并能優化合理安排檢修工作，縮短檢修流程時間。

(2) 在檢修工作完成后，崗位人員需及時現場確認，細化責任，落實個人，避免檢修人員與崗位人員不能及時交流造成的錯修、返修等問題，杜絕檢修安全事故，提升安全檢修管理水平。

(3)實現檢修成本精細化管理，通過應用電子工票對備件計劃上報提供了合理依據，在檢修領用備件時，根據工作票數據實時核對材料備件，并與庫存聯動，自動核減備件庫存，減少資源占用和浪費。同時，檢修項目合理調度，及時處理，保證了生產系統的穩定。

(4)根據馬頭洗選廠設備檢修管理要求，自主開發了電子檢修工票，高度契合匹配設備檢修管理，為馬頭洗選廠智能化建設提供檢修數據信息，為馬頭洗選廠實現計劃檢修、預防性檢修，提供了設備檢修數據庫，為進一步做好設備檢修管理提供信息化支撐。

5 結 語

基于大數據的檢修項目調度系統的應用，極大地解決了信息流轉慢、容易出錯的問題，提高了檢修調度的實時性，對于安全調度起到了促進作用；此外日常檢修的時間、事件等詳細信息也被存儲到數據中心，通過數據積累和大數據分析，對可能出現問題的設備提前預判，實現了計劃檢修、預防性檢修，為選煤廠智能化建設起到了促進作用。