大数据管理系统在设备管理中的运用

何云刚

（中国铁路西安局集团有限公司安康机务段，陕西安康 725005）

0 引言

中国铁路西安局集团有限公司安康机务段现有各类设备300余台，在日常设备管理中，管理人员通过跟班检查、结果验收、故障假设等方法来卡控设备检修、巡检、点检（简称“三检”）作业质量。但这种人控的方法成本高、效率低、覆盖面小，不能有效监督作业人员的作业过程，造成作业人员漏检、漏修问题突出，导致设备故障频发。同时，单台设备履历簿为纸质版，设备技术资料及日常产生的鉴定、检修、点检等大量数据均需要单盒装夹和人工填写，耗费大量人力、物力。为此，单位组织人员经过1年的研发和试用，建立了设备大数据管理信息系统[1]，实现设备管理模式创新，有效地解决了以上问题。

1 系统硬件环境

在每台设备上安装RFID射频标识卡[2]（RadioFrequencyI－dentification，RFID，射频识别技术又称无线射频识别），对标识卡进行设备登记，置入设备基本信息；在设备安装区域搭建单位内部局域网无线网络，在单位信息中心配置1台系统服务器（或与其他服务器共享），安装设备大数据管理信息系统服务器端软件；在设备维修车间配置1台办公计算机（接入单位局域网），安装设备大数据管理信息系统管理端软件；为“三检”人员配备专用移动手持终端（PersonalDigitalAssistant，PDA），如图1所示。PDA可拍照和摄像，可读写RFID射频卡，并安装设备大数据管理信息系统终端软件（简称 Application，APP）。

2 系统功能

系统分为服务器级、管理级和终端级3层。下面主要介绍管理级功能，并将终端级功能贯穿其中。

图1 移动手持终端（PDA）

2.1 设备计划检修管理

2.1.1 功能组成

此模块由设备维修周期、维修定额、检修范围及标准、年度检修计划、月度检修计划、检修用料登记、检修工单查询等功能子模块组成。

2.1.2 检修计划编制和下达

每年12月份，系统根据设备管理类别、检修周期和以往检修时间，自动编制次年设备检修计划，设备管理人员进行统筹调整后，系统生成正式的年度设备检修计划。每月25日前，系统自动生成次月月度检修计划，设备管理人员将月度检修计划在系统中按周下发至相应的设备检修班组，班组工长通过系统安排检修人员，检修人员在PDA上就可以接收到检修任务。

2.1.3 检修计划执行

班组作业人员到达现场后，使用用户名和密码登录PDA上的APP，扫描贴在设备上RFID卡，PDA屏幕上自动弹出相应的设备检修范围和标准，作业人员对照范围进行逐项检修，遇到APP中注明需拍照的部位，使用PDA进行拍照；如需录制作业视频，可使用PDA进行摄像；如需要记录测量数据，可在PDA上录入相关数据；作业完毕后，点击APP上的提交按钮，检修情况即可实时传到服务器上。

2.1.4 设备检修验收

设备检修质量由设备管理人员、维修班组工长和设备使用人员共同验收。验收人员使用用户名和密码登录PDA上的APP后，PDA屏幕上自动弹出需验收设备的信息，扫描设备上RFID卡后，对设备检修情况进行检查试验，检查合格后录入验收评语并提交，完成验收工作。所有人员验收完毕，系统实时自动生成设备检修作业工单（图2），可供随时查询。

2.2 设备巡检管理

2.2.1 功能组成

此模块由设备巡检标准、设备巡检目录、设备巡检计划、设备巡检统计、设备巡检日志等功能子模块组成。

2.2.2 巡检计划编制和下达

设备巡检为周期性重复工作，设备管理人员在系统中预先设置好需巡检设备的明细和巡检周期，将设备包修人确定为设备巡检人员，系统即可自动生成季、月、周巡检计划，直接下达到作业人员。如果包修人不在岗，班组工长可通过系统进行人员调整，以保证巡检任务按时完成。

图2 检修作业工单查询

2.2.3 巡检计划执行

班组作业人员到达现场后，使用用户名和密码登录PDA的APP，扫描贴在设备上RFID卡，PDA屏幕上自动弹出相应的设备巡检范围和标准，作业人员对照范围进行逐项检查。遇到注明需拍照的部位，作业人员使用PDA拍照（或拍摄视频）。作业完毕后，点击APP上的提交按钮，巡检情况即可实时传到服务器。

2.2.3 设备巡检验收

设备巡检质量由设备使用人员验收。设备使用人员登录PDA的APP后，PDA屏幕上自动弹出需验收设备的信息。使用人员扫描设备上RFID卡，对设备检修情况进行检查试验，检查合格后录入验收评语并提交，完成验收工作。验收完毕，系统实时自动生成设备巡检记录单，可供随时查询。

2.3 设备点检管理

2.3.1 功能组成

此模块由设备点检标准、点检设备目录、点检统计等功能子模块组成。

2.3.2 点检计划及执行

设备点检是设备使用人员在每个工作日必做的重复性工作，设备管理人员预先编制好需点检的设备目录后，系统按工作日自动下达点检计划到设备使用人员。设备使用人员登录PDA的APP后，扫描设备上RFID卡，对照点检标准对设备进行检查，检查完毕后，提交完成点检工作（图3）。在设备开动后，使用人员点击APP的“使用开始”键；在设备关机后，使用人员点击APP的“使用停止”键，系统即可自动统计设备运行时间。每月底，系统实时自动生成设备点检记录卡，可供随时查询。

2.4 设备临修管理

2.4.1 功能组成

此模块由设备故障提票、故障派活、故障统计等功能子模块组成。

2.4.2 故障提票

设备发生故障后，设备使用人员通过PDA将故障设备信息、现场照片提交到系统，系统自动发出声音报警，提醒设备维修车间调度人员。

2.4.3 故障处理及验收

调度人员接到信息后，将任务下派到相应维修班组，班组工长通过PDA将任务分派到相应维修人员。维修人员接到信息后，使用用户名和密码登录PDA上的APP，扫描贴在设备上RFID卡，进行故障处理，完成后在APP上提交。设备使用人员现场检查合格并通过系统验收后，设备临修工作完成。系统实时自动生成设备临修记录，可供随时查询。

2.5 预警管理

2.5.1 证书管理

将特种设备定期检验合格证、安全阀等安全附件检验合格证、特种设备作业人员证、使用人员设备操作证的信息全部录入系统，对即将到期的证书实行自动预警，及时提醒设备管理人员采取措施。同时，设备使用超过规定年限，系统也发出自动提醒信息，实现设备寿命预警。

2.5.2 任务管理

系统下达的“三检”任务未在指定时间完成，系统即时发出预警，并用红色进行标识，提醒管理人员（图4）。

2.6 设备技术管理

将设备主要信息、设备管理类别、两定三包、购置报废、红旗设备、特种设备、设备大修、设备鉴定、单台设备履历薄等管理工作集合在此系统中，设备管理人员通过系统实现从设备购置到设备报废的全生命周期管理工作[3]。其中，单台设备履历薄实现电子化，其中的检修记录、故障记录、运转时间、包保人员变更等信息实现自动统计，可取代纸质版设备履历薄（图5）。

图3 PDA设备点检界面

图4 预警界面

图5 设备履历薄

3 结论

作业前通过扫描设备上的RFID卡，确保每名作业人员（包含管理人员）必须到设备现场，并且拍的照片和视频上印有系统时间，杜绝了作业人员弄虚作假。通过一年的探索和实践，单位设备管理初步建成了“全面覆盖、过程监管、精细管理、超前预防、无纸检修”的设备大数据应用系统，2017年单位设备故障率下降了30%，设备数据统计效率大幅提升，设备管理实现了网络化、信息化和科学化。未来，通过各种设备管理数据的日积月累，既可利用这些大数据来预测设备故障，计算设备及配件使用寿命，又可优化设备管理方法，进一步提升设备管理品质。当然，该系统还有一些不足，将持续改进，如计划增加照片、视频自动比对功能等，由系统自动检索出作业人员的简化修行为。

［1］柴永生，呈贡秀丽，孙树栋，李鹏.设备管理信息系统及其关键技术研究［J］.计算机工程与应用，2004，40（12）：212-215.

［2］赵斌，张红雨.RFID 技术的应用及发展［J］.电子设计工程，2010，18（10）：123-126.

［3］付钰，吴晓平，吴登辉.信息化条件下通信保密设备全寿命管理模型研究［J］.计算机与数字工程，2012，40（1）：85-86.