石化装置设备检修信息系统的设计与实现

李晓　侯超委　吴翰禹　黎贤娇　邱波

摘 要：历年检修数据在石化装置设备腐蚀管理中非常重要。在对历年检修工作进行分析的基础上，设计了检修信息系统的功能模块、数据结构和工作流程，系统的架构采用MVC设计模式，编程语言为PHP，数据库为MySQL。使用系统可以方便地生成大修数据报表、查询大修数据、维护大修数据和设备资料。实际应用表明系统能够大大提高石化设备大修信息的管理水平。

关键词：设备检修；MVC架构；PHP；MySQL

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：2095-2163（2016）01-

Abstract：The maintenance data in petrochemical plant equipment corrosion management is very important. On the basis of the analysis of all repair work， function modules， data structure and working process of a maintenance information system are designed in this paper. The architecture of the system is MVC model. The programming language is PHP. The database is MySQL. In the system， generating reports， querying and maintaining repair equipment data become quite easy. Practical applications show that system can greatly improve the management level of petrochemical equipment overhaul information.

Key words：equipment maintenance； MVC architecture； PHP； MySQL

0 概 述

石化装置设备的安全性及可靠性问题一直是困扰炼厂装置设备长周期安全运行的技术关键，而腐蚀则是制约炼厂装置设备长周期运行的重要原因。为了对设备腐蚀情况进行有效监控，必须对腐蚀信息展开全面升级管理。

为了提高腐蚀数据信息化管理水平，提高装置设备的安全性和使用寿命，减少维修费用，开展石化装置设备大修信息系统的研究就显得尤为重要。本项目结合我国炼化企业设备防腐技术现状和存在的问题，通过开展腐蚀与防护工作流程梳理、腐蚀常用数据建模与整合、腐蚀数据的图形化展示、装置腐蚀发展趋势预测、腐蚀机理等方面研究，开发形成一套完整的大修信息系统平台[1]。

通过该系统平台，可为提高炼化技术水平和炼装置的安全可靠性提供理论依据，为提高设备防腐管理工作水平提供有效方法，对解决目前炼厂装置设备腐蚀和延长装置使用周期具有重要意义。

1系统设计

系统的总体设计目标是建立一个基于MVC的大修信息系统，既方便记录石化装置设备的腐蚀情况，规范设备管理，又减轻设备管理人员的工作量，提高设备的利用率，从技术上保证历年检修工作以及设备管理工作的规范化、自动化和科学化，提高设备管理工作效率[2]。

1.1设计思路

系统采用Web技术，将数据库与网络紧密结合，发挥信息化管理的强大优势，为历年检修工作的自动化管理提供技术保障。依据这一思想，制定的设计目标是：（1）对系统数据结构及软件结构方式进行提炼和抽象，提出统一的腐蚀数据模型和软件模型，设计良好的数据接口，方便对系统升级维护和扩充。（2） 使用数据流图、层次图、IPO图对系统数据和结构进行分析，采用模块化、抽象、逐步求精等先进软件研发技术对系统结构进行优化。（3） 应用MVC设计模式进行系统构架，把程序分为表示层、业务逻辑层和数据存储层三层结构，降低模块之间的耦合度，增强系统灵活性。

1.2功能模块

历年检修信息系统功能图如图1所示。历年检修信息系统实现了装置大修数据录入、修改、查询和删除等功能，其中包括塔类、炉类、换热器类、容罐类和泵类等装置的大修数据以及其设备档案等内容，并对装置腐蚀信息进行汇总分析，以及生成历年大修的调查报告。

系统主要包括四个模块：大修数据报表生成、大修数据查询、大修数据编辑和设备资料编辑。各执行模块的实现功能可概述如下：

（1）大修数据报表生成模块：实现系统中各设备的检修情况的记录，自动生成报表。

（2）大修数据查询模块：实现数据集中，查询石化装置设备使用、腐蚀、报修情况。

（3）大修数据编辑模块：实现与数据库紧密联系，管理员可以进行数据编辑更改。

（4）设备资料编辑模块：实现设备的资料记录、收集和编辑。

1.3 数据结构

系统分为汇总、问题记录、塔类、炉类、换热器类、容罐类及泵类这七类列表。每一类都分为对应的表和与之关联的大修总汇信息。全部大修汇总包括五个数据表，分别是：塔类大修汇总，炉类大修汇总，换热器类大修汇总，罐容类大修汇总，泵类大修汇总。

1.4 系统流程

每一类设备都可以查看设备基础数据和检修数据的详细信息，并且可以进行增删改查操作，如图2所示。例如，塔类可以对塔类的信息进行操作，也可以查看对应的大修信息。塔类设备管理的操作流程设计如图3所示，其它类设备操作流程则与其大体相同。

1.5系统架构

软件架构就是将整个系统分解为多个逻辑的包、子系统、层， 并制定相互之间的逻辑关系和物理分布关系。软件架构是软件设计中非常重要的一个环节， 能够提高整个软件系统的健壮性和重点效果性能， 并能帮助编码人员快速定位其在项目开发中的具体角色和配置任务。

系统使用B/S架构，采用MVC设计模式，按照分层技术把系统分为表示层、业务逻辑层和数据存储层三个逻辑层次；构建系统各个功能模块应实现的功能和这些模块间的层次关系；确定管理系统的运行环境和开发工具[3]。

基于MVC设计模式的软件架构对系统中所有应用程序的输入、处理和输出进行强制性分离，将其分割为模型（Model）、视图（View）及控制器（Controller）三大核心部分，分别担负相应的任务，这三部分以低耦合、低编码关系的方式进行协同工作，从而提高系统应用开发的可扩展性以及可维护性。

由图4可见，三类模块的实现工呢能可解析如下：

（1）视图。提供用户观看并与之交互的界面，只负责向用户显示相关的数据及接受用户的输入，但不接受任何业务处理。视图可以向模型提交请求，对业务状态进行查询，并接受数据更新事件，但不能对模型进行改变。

（2）控制器。可以是把模型和视图进行匹配的工具，以便模型协同视图完成用户的请求。控制器作为分发器的功能是相当明显的，而且也仅只是一个分发器，模型匹配相应的视图可以处理相应的用户请求。

（3）模型。主要封装对业务逻辑的处理算法和流程，因而相对于外部其他层将是不可见的，从接收请求，到最终结果的响应都是如此[4]。在实际运作中，对业务逻辑模型的设计则是MVC 最为核心的处理部分。

2 系统实现

系统采用PHP为程序实现语言，MySQL为数据管理系统，提供对装置的5类设备及其检查情况的数据进行维护。这5类设备的数据维护方式基本一致，为了减轻代码实现量，同时提高代码的重用性，使用了统一的程序接口。特别地，操作数据库的接口平台提供了统一的Dao方法，方法中接收装置ID、设备ID等作为参数。数据的维护方式有两种：其一是手工在页面上逐条进行；其二是根据页面提供的数据模板，批量进行，如数据的导入。

2.1历年检修主界面

界面中央显示有关该引导菜单的一个简单的操作指南，而左侧联动显示一个导航栏。左侧导航栏分为汇总、问题记录、塔类、炉类、换热器类、容罐类及泵类这七类列表。各类对应操作均大体相似，下面即以塔类和炉类为例展开说明。点击“历年检修”引导菜单按钮时的初始界面效果如图5所示。

2.2全部大修情况汇总

点击左侧导航栏“汇总”列表的“全部大修情况”的链接将在界面中央显示所有装置的大修信息，用户可以根据年份进行大修情况查询；若点击界面左上角的“预览大修报告WORD文档”预览，则可以导出大修报告的所有内容。

2.2.1设备操作

下面以塔表为例，实现各设备数据的添加、查询、删除以及大修报表生成等操作。

点击“塔表”链接后将在界面中央显示所有塔的基本信息及相关操作按钮。

点击“添加塔”按钮将会在界面上显示添加塔的对话框，用户可根据填写的提示进行信息添加。

2.2.2生成塔的大修报告

对于塔的大修报告操作有两种方式。一种是点击“大修报告”进入大修报告的相关操作，另一种是查看塔信息后点击“大修报告”，这两种方式都可延伸出大修报告的相关操作及信息；如选择第一种方式进入大修报告的操作，点击初馏塔“大修报告”即可显示该塔的大修信息。

2.2.3塔类大修汇总操作

点击“塔类大修汇总”后，界面中央将显示所有塔类的大修情况，默认是显示最近添加的塔大修信息。系统提供两种查询塔大修信息的方式。一种是按照时间查询，另一种则是按照塔名称查询。

2.3问题记录

点击左侧导航栏的“问题记录”，将在界面中央显示一个问题记录的对话框，框中显示了有关于“问题记录”的各式操作，如添加、查看、查询。

3 结束语

石化装置设备大修信息系统于2012年成功应用于某石化公司炼油分部的三号常减压等7套装置，2013年推广到炼油分部的全部47套装置，而现在正向化工分部予以拓展推送。该系统是基于网络和数据库技术开发的，具有稳定、安全、可靠等优点。实践证明，本系统投入运行后可以直接获得所需要的各种数据和报告，节约大量工作时间，减少纸张等资源的浪费。此外，本系统帮助腐蚀防护工作人员及时判断设备管道腐蚀状况，预见腐蚀趋势，从而提前做好防护措施，减少或杜绝设备泄漏或失效，降低了事故发生率，减少因设备腐蚀意外停工。本系统的研发成功，使得腐蚀的防护工作可以更加规范和标准，工作效率更高，从而产生更大经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]胡益锋.石脑油裂解炉建模技术研究[D].北京：清华大学，2005.

[2]李刚.设备点检信息管理系统应用研究[D].天津：天津大学，2011.

[3]李擎.基于MVC模式的油田项目管理系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2013.

[4]李兴森.智能知识及其管理模式研究[D].北京：中国科学院研究生院，2008.