艦船裝備“電子病歷”的建立和實現

文/朱秋生

（海軍702廠 上海市 200434）

1 引言

裝備的“電子病歷”是通過數字化方式管理裝備終生故障信息、修理行為信息而形成的電子記錄，包括裝備維修信息的獲取、處理、傳播和使用的全部過程信息。是針對該系統的數字化維修記錄，該產品記錄單個設備的維修信息的同時，具備收集其他同類型設備的維修信息的能力，修理人員不但可以了解該設備縱向時間的所有維修信息，同時可以查詢橫向時間同類型設備的維修信息，因此可以給修理人員提供修理提示，所有設備的電子病歷數據格式相同、接口相同，便于收集，只需收集所有電子病歷的數據庫文件，便能掌握該型設備的全面的健康信息，從而為決策系統提供支持。

2 電子病歷發展的意義

隨著大數據、云計算時代的來臨，電子病歷可充分發揮了信息優勢，電子病歷發展的意義有以下幾個方面：

（1）為修理人員提供全面、實時的設備故障信息，有助于提高修理效率。

（2）為修理人員提供設備的調試細則、維修記錄查詢和維修幫助系統。

（3）對裝備故障出現的時間、類別和頻次的統計分析，尋找裝備故障維修規律。從而實現對各系統、部分和部分設備的檢測周期的預測，有利于預防性維護的準確實施。

（4）通過對某型裝備的所有列裝裝備的故障數據庫合并，可以找出該型設備故障多發性的原因和部件，及時進行維修改進，從而提高裝備的可靠性和前瞻性，為制定修理方案提供參考。

（5）通過對某型裝備的所有列裝裝備的故障數據庫合并，可統計分析單位時間內備件消耗情況，制定出合理的庫存和采購計劃，保證了維修的時效性不會因為器材不到位而受到影響，也能避免盲目采購導致資金浪費。

（6）通過對某型裝備的所有列裝裝備的故障數據庫合并分析，可為上級機關提供準確的第一手資料，為戰備計劃和裝備采購計劃提供依據。

3 電子病歷的建立

3.1 電子病歷的管理模式

1級——用戶層，用戶通過終端人機交互界面進行數據錄入和查詢裝備的故障信息和修理過程，可使用裝備的維修幫助系統。

2級——管理層，負責所有同型單機系統維修數據的收集合并，更新發布，并對數據進行分析統計。

3級——物理層，數據的物理存儲。

級別結構如圖1所示。

3.2 數據收集與查詢

圖1：級別結構圖

圖2：電子病歷管理系統數據流圖

維修信息由維修單位或研制單位負責收集裝備的基礎信息和維修信息，包括裝備履歷、維修等級、故障現象、故障診斷、維修過程、器材更換情況、設計缺陷及改進建議等，單機采集查詢系統安裝在單機設備周邊，與單機設備配套，修理人員可查詢使用設備的維修幫助系統，每次修理故障完畢由修理人員負責填寫此次的故障維修記錄。數據流圖如圖2所示。

3.3 數據處理與分析

數據處理與分析通過對收集到的本裝備或同型號其他裝備故障出現的時間、原因、頻次等的統計，分析故障規律、故障多發性的原因和部件、設計缺陷及改進建議。如圖3所示。

3.4 系統實現

硬件環境：采用10代英特爾酷睿處理器，8英寸PixelSence顯示屏，10點電容式觸控屏，16GB DDR3內存，512GB固態硬盤，專用對外接口，采用5VA充電器供電。

軟件環境：微軟Windows 7以上操作系統，記錄系統和查詢使用數據庫軟件管理系統，維護幫助軟件使用 winchm。幫助系統的內容由設備 oracle 數據庫的維修手冊以及根據故障維修記錄形成的故障匯編組成。

3.5 電子病歷的功能模式

（1）身份驗證，使用者通過系統內部事先設定的權限自動區分使用者的角色，從而賦予不同使用者對應的界面和相應的內容，身份驗證成功后會自動轉入電子病歷主頁，失敗后將會在登錄界面給出提示。

（2）用戶管理，系統后端管理員對所有用戶包括用戶自己的帳戶進行管理。

（3）故障維修溝通記錄，系統將艦船設備自投入使用后，在維修過程中，維修人員與相關工程師和設備制造廠商的對話都詳細的記錄下來，以此為后續維修工作提供參考。

（4）故障維修單錄入，艦船設備發生故障后，維修人員維修后在電子病歷上新建故障報修表單，并詳細寫明故障時間、故障原因、問題描述和解決措施[1]。

（5）歷史故障記錄自動匹配，維修人員在發現艦船設備故障后，為了了解故障的發生頻次、或是總結經驗、探究高效的維修辦法，可以在歷史故障記錄自動匹配欄上客觀描述本次故障，系統會自動彈出之前類似故障的解決辦法，為維修人員提供參考依據。

（6）關鍵詞搜索，維修人員或是其他管理人員在查詢艦船設備故障時，通過收縮與故障有關的詞匯，快速查到所需內容。

（7）權限管理，系統后臺管理員對用戶的訪問權限進行更改。

3.6 電子病歷的安全機制

3.6.1 對訪問權限進行控制

控制訪問權限可以從以下兩方面入手：第一對電子病歷的用戶進行授權管理[2]，比如只允許具有維修資格證的工作人員查閱病歷，對其他部門，和未取得維修資格證的工作人員不授予查閱電子病歷的權限；第二對在艦船上工作的每個人都設置與其身份對應的訪問權限，例如普通維修人員只能查閱近期的故障原因和維修幫助系統，而維修領導人員可以全面的了解故障原因、故障頻次和維修記錄等。

3.6.2 改進登錄數據庫的認證技術

傳統的認證技術是采用密碼+用戶名的形式，但是目前這種形式的認證技術被破解的概率較高，很容易被篡改，而且用戶名和密碼都具有直觀性，也易被盜取，因此有關人員要結合實際，完善認證技術，以此提高電子病歷的安全性[3]。第一，指紋認證技術，指紋作為認證因子具有一定的保密性，指紋不易被竊取和篡改，不會隨著時間的推移而改變，不僅提高了電子病歷系統的安全性，而且為使用提供了方便。第二密鑰認證技術，需要一個密碼才能對另一個密碼進行加密，并且在實際使用過程中可以將兩個密碼分開保存，以提高電子病歷的安全性。

圖3：軟件結構示意圖

4 結語

結合艦船實際情況，通過數字化方式收集、處理裝備故障信息、修理行為，形成的裝備的“電子病歷”，充分發揮了故障信息的作用，可以提升艦船裝備的維修性，進而提高修理效率。Oracle數據庫管理系統提供了基于角色分工的安全保密管理，在數據庫管理功能、完整性檢查、安全性、一致性方面都有良好的表現，同時因其具有很好的可移植性，不同平臺可方便快捷傳遞數據，應用前景非常廣闊。