轨道交通现场设备维修日志管理系统设计与实现

谷晓钢

（江苏师范大学电气工程与自动化学院，徐州 221116）

0 引言

在企业生产运营过程中，个人或下级部门通常以工作日志的方式向上级领导层提交一段时间内的主要工作内容。领导层对提交的工作日志进行常规工作检查审核，并据此查看员工或者下级部门的工作内容、进度和评比绩效等。工作日志的内容、格式、提交周期、提交方式随着企业的不同而千差万别，作为轨道交通维护企业来讲，有其固有的特点：（1）地理管辖范围大，需管理分布在几百平方公里范围内的上百个车站，与其他部门或上级部门面对面沟通困难较大；（2）业务人员规模大、职能分工复杂；（3）设备类型和数量庞大，一个车站的设备数量上千台套，类型也有几十种之多。

该企业最早采用纸质固定版式，员工手工填写然后由专人送到上级部门审批，这种方式费时费力效率低下，而且经常写错设备名称，使得真正需要维修的设备没有得到有效维护，容易造成安全隐患。后来的工作日志采用Word、Excel等电子文件载体，通过Email发送，这种方式的弊端在于版本众多、管理复杂、查找繁琐等，影响工作效率。随着技术进步，企业借助互联网信息技术来管理日常事务与资源，出现了大量的管理信息系统软件[1]。然而，对于轨道交通设备维护企业来而言，绝大多数的工作日志管理系统通用性太高不适合企业的实际运转；避免员工录入错误信息的能力不足；对于任务安排没有直观和可视方面的考虑。

本文基于Web技术，采用目前主流的系统开发技术，设计并实现了一套适用于轨道交通设备维护企业的工作日志管理系统。经过测试已投入实际使用，该系统能够很好地完成该企业的工作日志管理工作，其优势主要体现在以下三个方面：

（1）实现了工作日志提的提交、流转、审核等核心功能，员工和领导只需要登录系统，便可以根据系统中事先制定好的模板完成编写日报，点击提交后系统按照业务需要自动分配给相关业务管理口的领导，领导便可以查看日报内容，并给出审查意见确定通过还是打回，极大地提高了工作效率。

（2）最大限度减少信息的手工录入，系统构建大量的字典表，选择信息多于手工录入，提高信息的统一性、正确性和权威性；增加了设备快捷查询功能，即使填写大量设备时也能方便快捷地查找到需要的设备；增添了由任务安排直接生成工作内容的功能，不但格式工整、用语规范、非常快捷，大大减少一线人员的工作量。

（3）作业任务安排揭示的可视化，方便工长现场对维修任务安排进行直观讲解，方便维修人员形象地理解工作任务和职责，也方便领导查看维修任务安排情况。

1 系统设计

由于层是一种弱耦合结构，层与层之间的依赖是向下的，底层对于上层而言是“无知”的，改变上层的设计对于其调用的底层而言没有任何影响。因此，本系统采用三层架构的系统结构设计：

数据访问层：实现对数据库和文本文件中的数据的访问操作，即提取和存储操作。

业务逻辑层：对特定功能的业务逻辑处理，处于数据层与表示层中间，起到了纽带作用。

表示层：该层为UI界面（网页），向业务层提交请求，并获取返回数据在界面中显示。

从功能的角度，系统主要由四部分构成：登录模块、后台管理子系统、维护日志管理子系统、一次作业揭示管理子系统。系统功能结构图如图1所示。

图1 系统功能结构

1.1 登录模块

该模块是整个系统的起始模块，用户被分为系统用户和业务用户。系统用户细分为超级系统用户和一般系统用户，超级系统用户负责：用户管理、组织结构、角色和权限的编辑和分配；一般系统用户负责知识库编辑包括：现场人员信息、车站信息和作业设备信息等。业务用户根据系统分配的角色和管辖区域来决定相应的功能权限操作。

1.2 后台管理子系统

（1）后台知识库是由一般系统用户对系统要使用的基本业务信息进行维护，使得这些信息更统一、更权威、更准确。包括以下三个模块：

现场人员管理模块，编辑现场施工人员的信息包括：工号、姓名、职务和所属部门等。

车站管理模块，编辑车站的信息包括：车站编码、名字、所属部门、车站设备平面图等。

作业设备管理模块，编辑作业设备信息，包括：设备编号、名称、类型、实物照和图纸等。

（2）组织结构及角色权限管理模块，组织结构子模块负责各级组织结构的建立和编辑，包括：管理层、段属科室、车间、工区的三级组织结构，其中管理层管理全段的科室、车间及工区，多个段属科室从业务维度指导整个段的车间和工区，多个车间管理多个所属工区，工区是底层最小维修业务部门。

本系统采用基于角色的访问控制控制策略，通过对角色的授权来规范和控制用户对系统资源的访问。角色权限管理子模块负责角色和权限的建立和编辑工作，其中权限包括：工区日志编辑、查询和审核；车间所属工区日志编辑、查询；以及全段工区日志查询等权限，角色按照用户的业务种类划分，包括：工长、车间主任、车间工程师、科室工程师、业务科长、段分管领导等。

1.3 维修日志管理子系统

（1）维护日志编辑模块，负责管理维护日志的正常业务流程，包括：

日志内容编写，由工区人员根据当日的具体工作填写日志的内容，其主要部分“工作内容”一栏，可以由“作业计划安排管理模块”按照日志的模板要求自动生成。

日志提交，工区人员填写完工作日志后，提交给车间管理人员审核。

日志审核，车间管理人员仔细阅读工区提交的工作日志后，给出意见和审核结果，即“日志打回”或“日志确认”。

（2）作业任务安排管理模块，包含以下功能

当日作业任务安排功能：一次作业任务首先需安排施工维修人员，然后按照月度维修计划或临时维修计划对多台套多类型设备进行相关的维修、护理和保养工作，同时确认现场保护人员和驻车站联络人员并明确相应职责，每天要安排多次维护作业任务。

在用设备快捷查询功能：由于在一个站场中有成千上万台套设备，种类有数十种之多，并且设备名称的拼写复杂，有汉字、英文字母、数字和拉丁文等，手动录入容易发生错误，所以系统增加设备快捷查询功能，按照类型快速查询在用设备，供用户选择。

工作内容生成功能：按照日志模板要求生成每个人的工作内容，包括作业人员姓名、当日所维修的设备以及维修内容。由作业任务安排模块记录的任务数据重新编排、整理和划分成每个人的维修对象设备和维修内容，然后再按照日志模板和文字规范要求生成工作内容。

1.4 作业揭示管理子系统

（1）作业揭示图展示及编辑模块，利用图像的方式可视化展示维修作业计划任务，包括：

车站内所有在用设备，包括：整个站场的设备布局、设备图元、设备名称和设备位置等信息；

在平面设备布置图上显示维修作业任务情况，包括：维修人员、防护人员、驻站联络人员、维修对象和维修内容等信息。

（2）作业揭示生成模块，手动录入编辑维修作业信息是一项费时费力的工作，为了减轻一线工人的作业量，系统人性化的提供了作业任务揭示生成功能。利用作业任务安排模块产生的任务数据来动态生成作业揭示信息，使得已安排的作业任务情况自动的在作业揭示图上展示。

2 系统实现

2.1 开发环境

表示层，使用JSP、HTML、JavaScript等页面逻辑及脚本语言；业务逻辑层采用Java为开发语言[2]；数据存储访问采用MySQL数据库，同业务逻辑层交互采用JDBC接口[3]；Web容器采用Tomcat，该Web服务器性能较为稳定，另一方面是JSP和Servlet的容器[4]。

2.2 主要功能模块实现

（1）后台管理模块

系统管理者进入后台配置相应信息，如图2所示为由一般系统管理者进入后看到的现场人员信息管理页面。

图2 现场人员信息管理页面

（2）设备快捷查询功能模块

该功能采用AJAX技术，动态向服务器请求指定类型的所有设备，获取设备列表数据后，动态局部渲染给用户，用户点击设备名称后，该设备就加入设备名称输入框中，如果再点击该设备，其设备名称就从输入框中删掉，据此用户可以快捷地选定多种类型的多个设备，如图3所示；利用该模块得到的任务安排数据可生成工作内容如图4所示，加快编写速度；还可以借此数据生成作业揭示图所需信息，使得维护作业揭示功能更方便快捷。

图3 设备快捷查询图

（3）一次作业揭示模块

利用图形化的方式直观地展示设备维修作业情况，如图5所示。图中黄色圆形透明图元覆盖作业对象即设备名称，蓝色人形图元代表作业维修人员，黄色人形图元代表防护人员，红色人形图元代表驻站联络人员；红色圆形图元中的“YH”代表维修内容“养护”。

图4 生成后的工作日志图

图5 一次作业揭示图

3 测试

该系统进过功能测试和性能测试之后，已部署到企业中试用，陆续在5个工区做了工作日志编写测试，分别考察了所需时间和设备名称错误率，如图6所示。从对比图中可以看出采用该工作日志管理系统后工人的编写时间比以前减少了大约50%，作业设备名称错误率大幅下降，取得了非常好的效果，受到了用户的好评。

图6 系统所需时间和设备名称错误率对比图

4 结语

本文通过对轨道交通设备维护企业的工作日志管理系统开发的深度调研，分析了现有工作日志管理的优缺点，扬长避短，借助B/S架构和MVC系统设计模式实现了基于Web的现场设备维修日志智能管理系统。该系统自实际投入运行以来，实现了一个具有大量现场设备维护背景下完整的工作日志管理所有的功能，从根本上解决了一线工作人员需要花费较多时间填写工作日志和作业设备名称拼写错误多带来的管理效率低下、真正设备没有维护的安全隐患等问题。另外图形展示功能的引入，便于使用者以更直观、更形象、更全局的视角看待工作日志的任务安排，具有良好的用户体验。