發(fā)電廠電氣設(shè)備狀態(tài)檢修管理信息系統(tǒng)的設(shè)計.doc

發(fā)電廠電氣設(shè)備狀態(tài)檢修管理信息系統(tǒng)的設(shè)計鄧瑞鵬 丁堅勇 (湖北武漢大學(xué) 武漢 430072) 摘 要 提出了發(fā)電廠電氣設(shè)備狀態(tài)檢修管理信息系統(tǒng)的主要框架及實現(xiàn)的基本功能，采用了模塊化的設(shè)計思想，可分解形成發(fā)電廠主要電氣設(shè)備各自獨立的綜合管理專家系統(tǒng)，功能模塊的設(shè)計充分考慮了發(fā)電廠開展?fàn)顟B(tài)檢修工作的實際需要。 關(guān)鍵詞 發(fā)電廠 電氣設(shè)備 狀態(tài)檢修 管理信息系統(tǒng) 1 概 述 目前各電力企業(yè)在積極推行狀態(tài)檢修。實行狀態(tài)檢修必須要有能描述設(shè)備狀態(tài)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)是一系列的數(shù)據(jù)庫，包括運行記錄、設(shè)計數(shù)據(jù)、檢修歷史記錄、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷數(shù)據(jù)、機組性能分析數(shù)據(jù)等。因此，結(jié)合電廠管理信息化的建設(shè)，建立狀態(tài)檢修計算機管理信息系統(tǒng)(MMIS)是推行狀態(tài)檢修體制的基礎(chǔ)性工作。 MMIS在狀態(tài)檢修實施過程中的作用可以從圖1中看出，它不僅是大量數(shù)據(jù)的收集整理和輸入的過程，更重要的是對檢修管理方式進(jìn)行檢查和重塑，幫助管理人員進(jìn)行決策，建立一套有效的現(xiàn)代化檢修管理制度。 圖1 MMIS在狀態(tài)檢修實施過程中的功能示意圖 發(fā)電廠電氣設(shè)備狀態(tài)檢修管理信息系統(tǒng)應(yīng)能對主要電氣設(shè)備如變壓器、斷路器、高壓電機、PT、CT、避雷器等在役狀態(tài)、檢修情況、試驗結(jié)果數(shù)據(jù)、故障診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行采集匯總，可提供某種特定內(nèi)容的管理決策信息服務(wù)。 2 總體結(jié)構(gòu)及設(shè)計思想 2.1 系統(tǒng)的總體層次結(jié)構(gòu) 發(fā)電廠電氣設(shè)備狀態(tài)檢修管理信息系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)可用圖2進(jìn)行說明。 圖中頂層為總控模塊，第二層為子系統(tǒng)的控制模塊，第三層為功能模塊，它是應(yīng)用程序的主體，借以實現(xiàn)程序的各項功能，自此而下為操作模塊層，其任務(wù)是完成功能模塊中的各種特定的具體操作。操作模塊層可以不止一層，可以根據(jù)各個操作內(nèi)容的需要再往下設(shè)置。 圖2 發(fā)電廠設(shè)備狀態(tài)檢修管理信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次示意圖 2.2 系統(tǒng)的設(shè)計思想 2.2.1 模塊化的設(shè)計 劃分模塊時，各個模塊盡可能完成一次獨立的功能，以增強各模塊內(nèi)部各個成分之間的“塊內(nèi)聯(lián)系”。為提高模塊的利用率，可能時應(yīng)將操作層的模塊設(shè)計成“公用”模塊，使同一模塊能夠供多個上層模塊調(diào)用，如系統(tǒng)的打印模塊中，表頭段、表尾段、表內(nèi)容提要的程序段均可設(shè)計成“公用”模塊。 2.2.2 建立輔助數(shù)據(jù)庫 專業(yè)性強的應(yīng)用軟件，在輸入不同的數(shù)據(jù)信息過程中，發(fā)現(xiàn)某些數(shù)據(jù)具有普遍性，為了避免重復(fù)輸入，將明確的“公用”數(shù)據(jù)，采用輸入某一項代碼，就可調(diào)出一組數(shù)據(jù)信息一次性輸入的方式，簡化輸入操作。如某電氣設(shè)備的性能參數(shù)是固定不變的一組數(shù)據(jù)信息，可采用先建立該電氣設(shè)備性能參數(shù)輔助庫，在輔助庫中，設(shè)定代碼段來引導(dǎo)一組性能參數(shù)的數(shù)據(jù)信息。在設(shè)備臺帳庫的建立輸入過程，只要輸入設(shè)備的相應(yīng)代碼，就完成了對一組性能參數(shù)的輸入操作。 2.2.3 鑒別存取控制權(quán) 一個大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)含有各項功能操作，對某單位用戶來說，不同功能的操作權(quán)分屬于不同操作者。例如：領(lǐng)導(dǎo)層的操作只限于調(diào)閱、瀏覽庫內(nèi)容，而不擁有修改庫內(nèi)容中已有記錄或數(shù)據(jù)的權(quán)。為此，應(yīng)結(jié)合電廠的實際情況，分別設(shè)定存取控制權(quán)鑒別及措施，以保證系統(tǒng)的保密性與運行可靠性。 2.2.4 拒絕數(shù)據(jù)重復(fù)輸入 為了提高數(shù)據(jù)錄入的公正性，必須拒絕對同一數(shù)據(jù)信息的重復(fù)輸入，保證庫中數(shù)據(jù)信息的唯一性。因此，對各類要輸入的數(shù)據(jù)信息，分別不同要求，設(shè)定重復(fù)輸入同一數(shù)據(jù)的鑒別與拒絕的提示。 2.2.5 保護(hù)有效數(shù)據(jù)信息 擁有數(shù)據(jù)輸入權(quán)的操作員，能順利地錄入數(shù)據(jù)，反之，非擁有錄入權(quán)的操作者，如果在破密的情況下輸入數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)在系統(tǒng)運行過程中也被拒絕使用，并標(biāo)明該數(shù)據(jù)被錄入或更改的時間。 3 系統(tǒng)的主要功能及特色 該系統(tǒng)分解形成發(fā)電廠6個主要電氣設(shè)備各自獨立的綜合管理專家系統(tǒng)，它具有8大功能模塊。 3.1 輸入模塊 輸入模塊可設(shè)置幾個子模塊，分別對電氣設(shè)備的主要性能參數(shù)、投運情況等建立原始臺帳檔案；也能對電氣設(shè)備的歷次檢修情況、狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果及試驗結(jié)果分別建檔，并有即時修改或存庫后隨時修改的功能。數(shù)據(jù)的輸入可按照不同的輸入項目、內(nèi)容，以已制定的屏幕格式進(jìn)行；輸入過程附有必要的操作提示(窗口界面提示或交互式會話)，這樣操作不易出錯。報表匯總數(shù)據(jù)輸入模塊專供發(fā)電廠對其下屬單位的年、季、月度匯報數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總的輸入，以簡化各下屬單位的匯報手續(xù)。 3.2 查詢模塊 查詢模塊可對輸入的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查詢、瀏覽，在屏幕上顯示以及打印已查詢到的數(shù)據(jù)信息。為了方便各層次領(lǐng)導(dǎo)、職能部門的查詢，針對同一查詢目標(biāo)(如設(shè)備臺帳)可設(shè)置多次查詢條件(立戶號、投運日期、生產(chǎn)廠家等)，輸入查詢條件時，可以任選其中一項或多項，查詢條件的輸入方式設(shè)計成以模糊范圍值的輸入(如立戶號含有16個字節(jié)，可輸入任意字節(jié)數(shù))，因此，查詢操作對用戶操作非常簡便，屏幕上顯示查詢的結(jié)果及符合查詢條件的記錄數(shù)，便于用戶選擇翻頁。 3.3 統(tǒng)計匯總模塊及打印模塊 為滿足電廠電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的需要，對某些數(shù)據(jù)可進(jìn)行單項分類或多項交叉統(tǒng)計匯總，其結(jié)果先進(jìn)行屏幕顯示，后打印出符合要求的各種格式報表，整個運行過程具有透明性。 3.4 管理決策模塊 管理決策模塊包含4個子模塊，功能如下： (1) 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及故障診斷：通過運行在線實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、離線定期監(jiān)測數(shù)據(jù)、人工巡回點檢數(shù)據(jù)的分析，自動進(jìn)行發(fā)電廠電氣設(shè)備的故障診斷； (2) 設(shè)備缺陷管理：可將設(shè)備缺陷自動分類、統(tǒng)計，并根據(jù)設(shè)備缺陷自動生成工作票； (3) 設(shè)備狀態(tài)綜合分析：根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測的結(jié)果，對電氣設(shè)備進(jìn)行基本狀態(tài)、缺陷、試驗結(jié)果是否超標(biāo)的綜合分析； (4) 設(shè)備檢修管理：本模塊根據(jù)電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、故障診斷結(jié)果及設(shè)備劣化趨勢，自動做出檢修決策，同時根據(jù)檢修決策產(chǎn)生檢修工作單、設(shè)備檢修計劃單及所需備件單，并可以進(jìn)行檢修預(yù)算、檢修成本等經(jīng)濟(jì)分析。 3.5 備份模塊和恢復(fù)數(shù)據(jù)模塊 成年累月地存儲各類數(shù)據(jù)信息，以一個大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來說，顯得占用內(nèi)存過大。在系統(tǒng)運行過程中，某些數(shù)據(jù)信息隔年或季度后，可以歸檔或暫時停用。因此，有必要用磁盤拷貝保存，當(dāng)需要重復(fù)使用時再恢復(fù)，這兩個模塊專用備份與恢復(fù)有用的數(shù)據(jù)，其操作過程具有透明性，用戶操作簡易。 3.6 索引模塊 索引模塊的設(shè)計也是保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保密性措施之一。它通過建立含有不同關(guān)鍵字段的各式索引文件，來實現(xiàn)此系統(tǒng)設(shè)置保護(hù)原始數(shù)據(jù)不被非操作人員隨意更改，拒絕在被更改的狀態(tài)下運行。 4 結(jié)束語 此系統(tǒng)硬件配置的選擇取決于許多運行內(nèi)部的限制條件，其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)必須與電廠的計算機系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)是肯定的條件。 特別需要注意的是發(fā)電廠的控制計算機應(yīng)與狀態(tài)檢修的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，因為種種原因必然會愈來愈多直接來自控制系統(tǒng)的信息可供檢修應(yīng)用。 此系統(tǒng)采用先進(jìn)的軟件設(shè)計方法，具有界面美觀、操作簡便、全中文