發電企業技術監督信息管理系統開發與應用

高騰飛，門鳳臣

（國家電投集團電站運營技術（北京）有限公司，北京 102209）

0 引言

技術監督是保證發電企業設備健康、安全、經濟運行和準確計量的重要技術手段[1-3]。目前，集團層面尚未建立統一、成熟、完備的數字化電力技術監督信息管理系統，技術監督工作基本依靠人工管理，由于技術標準、制度及規范繁多，監督對象及基礎數據涉及面廣，造成數據收集、統計、匯總、分析等工作效率較低，存在顧此失彼的現象，難以保證各項監督工作真正落實。“面對面”培訓對時間、空間過分依賴，也不利于企業開源節流。此外微信、郵件、電話等傳統信息傳遞方式，對數據的完整性、及時性、回溯性帶來挑戰，技術監督工作的開展與管控難度較大。本文以集團公司相關管理要求為基礎，以多年成熟管理經驗為紐帶，以科學的目標管理（Management by Objectives，MBO）、PDCA循環管理（Plan Do Check Act，PDCA）以及業務流程重組（Business Process Reengineering，BPR）等管理思想為指導[4-6]，吸收其他發電企業優秀的管理方法，借助信息化手段，開展技術監督信息管理系統研究，涉及水、火、光、風等類型發電企業，涵蓋三級單位、二級單位、集團公司3個層級，以在各發電企業技術監督業務部門之間建立直接而充分的聯系，促進集團公司相關管理要求穿透落地，有效規范技術監督管理工作，提升工作質量和效率，夯實安全生產基礎。

1 系統架構

技術監督信息管理系統技術架構如圖1所示，包含數據層、業務邏輯層和表現層[7]。

圖1 系統架構圖

數據層主要提供最底層的數據存儲需求，將各管理層級用戶的技術監督數據存儲在該位置。其中MySQL主要提供結構化的數據存儲服務；Redis存儲非結構化的數據，比如緩存數據，App用戶狀態管理等；FastDFS主要提供文件服務能力，由于在技術監督信息系統中存在著大量的文件上傳下載需求，因此需要提供文件服務來統一管理文件數據。

業務邏輯層是最為核心的內容，平臺從接收到用戶的請求開始，將請求轉化為條件，通過數據庫查找數據，并響應給用戶。在處理用戶的請求之前將攔截所有的請求，校驗請求的合法性，判定是否存在SQL注入、XSS攻擊等不良請求，只有校驗通過后方可繼續處理業務。業務邏輯層主要提供API接口服務、第三方業務對接、業務處理、文件處理以及權限系統等。API接口服務為App應用提供接口服務，實現在App上對業務的處理；第三方業務對接主要針對單點登錄、用戶信息、組織機構、臺賬的設備信息等對接而需要實現的服務；業務處理對系統本身所需要處理的業務進行統一管理，包括對MySQL、Redis的業務處理；文件服務的作用在于調用數據層的FastDFS存儲和讀取文件服務；權限是整個系統最底層的核心業務，所有的業務均基于底層權限系統而建設。

表現層是展示給用戶的內容，如用戶在App、PC端所能看到的可視化的界面。用戶通過可視化界面來完成一個或多個業務請求，進而完成與后端業務的交互，實現技術監督信息管理系統各項頁面操作功能。

2 設計理念

2.1 面向對象的設計

面向對象的工程開發是指基于分析、設計和構造等構成要素，通過迭代開發模式，建立系統。該方法可使技術人員立足于常識常規的角度開展系統分析與設計，有助于構造可靠、穩定的軟件系統。面向對象具有封裝、繼承、多態三大特征，使得軟件代碼的安全性、結構完整性、編寫靈活性有極大的提高，而且容易派生出功能各異的版本[8-10]。

2.2 MVC分離的設計

MVC是模型（Model）－視圖（View）－控制器（Controller）的縮寫，MVC分離是將主要的業務處理置于系統本身的業務組件庫內完成，減少業務與界面的交互干擾，這樣在改進和個性化定制界面及用戶交互的同時，避免業務邏輯重新編寫，極大提高了系統的維護性與擴展性。此外，基于系統不同版本差異化的界面風格，MVC分離可盡量擴大可復用的代碼數量，并使其具備相對獨立性[11-13]。

2.3 松耦合的設計

松耦合設計使各模塊之間既能夠實現必要信息的共享與交換，又能保持相對獨立運行，避免相互干擾；在業務整體層面，用戶可以體驗到布局合理的一體化操作接口，確保業務處理科學合理，業務分布粒度適中[14-16]。

3 系統功能模塊

系統對數據屬性、數據詞典和約束條件統一定義，對不符合要求的數據進行整合處理，主要包括數據共享、監督管理、網絡教育、智能分析、基礎管理、系統管理六大模塊，系統功能結構如圖2所示。

圖2 系統功能結構圖

3.1 監督管理模塊

監督管理模塊以電廠用戶為主，規范填報數據，實現各相關流程快速流轉。包括檢查報告、事件快報、工作計劃、問題整改、問題抽查和監督報表等6部分。

檢查報告與事件快報實現相關數據的上報與發布。

工作計劃包括年/月度工作計劃、定期試驗、定期檢測等內容，根據集團公司技術監督實施細則及評估標準，對工作計劃相關項目進行分解梳理，編制技術監督工作計劃模板，各發電企業可參考填報。定期試驗是將有數值要求的監督指標進行記錄，在每次更新試驗結果時，系統自動對標標準值，若數據合格則記錄，若不合格則自動生成問題，進入問題整改流程，直至問題閉環。另外，支持各監督指標歷史數據的查看與趨勢分析。定期檢測是將設備的檢測周期與結果進行記錄，并提前設置預警時間。

問題整改主要針對集團公司春、秋季安全生產和技術監督現場檢查、電廠自查、二級單位內部電廠互查、技術監督服務檢查以及數值不合格的監督項目等問題。為加強重大問題及時上報，并對問題的整改落實情況進行實時監控，提出“分級管控”思想：問題統一由三級單位進行填報，根據嚴重程度，分為三、二、一等3個等級，分別對應三級單位、二級單位、集團公司跟蹤驗收。上級單位可對下級單位已驗收的問題進行抽查。

監督報表針對各類型的發電企業編制不同監督報表模板，由電廠各專業進行上報，部分數據自動獲取自工作計劃、經驗反饋、事件快報等功能并自動匯總，逐級審批。該功能充分發揮信息化優勢，避免數據重復填報，數據匯總時自動進行公式運算，有效提升填報效率。

3.2 網絡教育模塊

網絡教育模塊包括課件管理、試題管理、考試管理、自測管理、闖關管理等5部分。各單位可獨立維護技術監督課件、試題等信息，上級單位可組織下級單位培訓考試。各單位技術人員可不限時間、不限地點的利用網絡開展自學、自測、闖關等，答卷詳情如圖3所示，提高個人專業知識與技能，并通過專業考試，獲得上崗證書。

圖3 答卷詳情界面

3.3 數據共享模塊

數據共享模塊實現技術監督相關資料的共享維護、查看與下載，促進生產/管理典型案例交流，為集團內部各領域優秀專家的發掘提供平臺，也促進現場問題高效解決。包括規程標準、制度文件、經驗反饋等3部分，支持以專業為節點的樹形結構動態維護，以適應各類發電企業（火電、風電、光伏、水電等）的接入使用。其中規程標準上傳時，建立相同版本、高低版本、作廢/廢止版本等標準的自動檢測，保證標準的時效性與唯一性。規程標準共享查詢界面如圖4所示。

圖4 規程標準共享查詢界面

3.4 智能分析模塊

智能分析模塊包括計劃完成率、問題整改完成率、問題抽查率、試題錯誤率、闖關積分等多維度、多層級統計分析，并支持柱狀圖、折線圖等多元化圖形展示，深入挖掘數據隱藏信息[17-19]，指導技術監督工作評價。系統設置試題錯誤率排行榜，對近4個月數據進行動態更新顯示，為有針對性的組織培訓工作提供有力支撐。

3.5 基礎管理模塊

基礎管理模塊主要實現技術監督基礎信息存儲與展示，包括通知公告、臺賬管理、資質管理、監督網絡等4部分。臺賬管理可展示各設備靜態基礎信息，動態維護檢修、更換等信息，實時查看經驗反饋、事件快報、定期檢測、定期試驗等相關信息。發電企業可根據人員變動及時對領導小組成員及各專業技術監督網絡成員進行調整，同時，可對相關廠級紅頭文件、定期網絡會議紀要進行儲存，也確保成員調整有據可依。

3.6 系統管理模塊

系統管理包括單位管理、人員管理、權限管理、流程管理、日志管理和待辦任務等功能，本模塊借用先進的信息化管理手段，規范技術監督工作和審批流程，嚴格落實各級用戶間監督管理職責，提供工作效率，保障監督網絡體系良好運轉，提升管理水平。通過日志與權限管理，加強系統安全監控。

4 系統的實施與效果

該系統在集團內部集中部署，降低整體維護費用，提高管理效率，取得成果如下：

（1）實現了集團內部發電企業間數據共享。打破信息孤島，消除專業壁壘，促進集團公司相關管理制度的穿透落地，確保技術監督工作的開展有章可循、有據可查，良好生產經驗內部順暢交流學習。

（2）實現了技術監督管理工作規范化、標準化、高效化，工作計劃、問題整改、監督報表等統一填報內容，審批流程與監督網絡相關聯，促進三級網絡正常運轉，確保相關工作有人負責、有人監督。監督報表的數據獲取、自動運算匯總、自動生成報告，實現提質增效。通過數據預警，避免技術監督工作疏漏或滯后。將專業人員從報表、計劃、總結等繁瑣的日常事務中解脫出來，拉近專業人員與生產設備的距離，體現了技術監督工作的本質和內涵。另外，也從本質上解決了因人員流動造成資料遺失以及數據零散保存的問題。

（3）建立了網絡培訓平臺，支撐了各單位音、視以及電子版等多種格式培訓資料的有效存儲與實時查詢，各用戶充分利用閑余、零散時間提升了專業水平，通過了上級單位組織的上崗培訓，試題錯誤率排行榜使各企業定期組織的培訓更具有針對性，闖關積分榜也增加了學習的趣味性。

（4）充分利用信息管理系統，深度挖掘數據潛力。通過多維度、多層級的統計分析以及多元化展示，有效降低人工分析數據的難度，各統計率的跟蹤也更形象直觀，真正實現了數據采集真實、分析準確、展現合理。同時，展示結果可直接下載，應用于各相關匯報工作。另外，通過數據的積累與分析，有助于綜合評估發電設備的技術監督指標，關注設備劣化趨勢，分析劣化原因和規律，為設備由預防性維修過渡到預測性維修奠定基礎，提高設備的使用壽命，指導專業技術人員開展設備隱患排查與治理，有效降低機組故障率。

5 結語

針對傳統技術監督管理工作的不足，基于集團公司相關管理要求，借鑒先進科學的管理理念，開發了技術監督信息管理系統，實現了工作開展流程統一、信息共享、培訓便捷、數據挖掘，推進了無紙化辦公，提升了專業人員綜合素質，降低了設備故障率，強化了安全生產管理，促進了提質增效，支撐了科學決策，保障了機組安全可靠經濟運行。該系統的應用為集團公司構建更加清潔低碳安全高效的現代能源體系奠定了堅實基礎。