QR码技术在设备管理和评级系统中的应用

贾新胜，马新喜，朱昶广

（南水北调东线山东干线有限责任公司，山东 济南 250109）

1 南水北调工程设备管理现状

南水北调东线工程共由13级大型泵站组成，其中山东段由7级泵站、3座中型水库和1000余千米渠道组成。工程电力系统、金结系统、自动化系统、调度运行系统由大量设备组成，牵涉专业范围广、数量多、地域分布较广。随着南水北调调度运行工作的不断深化，对工程精细化、信息化、智能化的要求越来越高，对工程设备管理也提出了更高要求。

1.1 工程设备缺乏统一管理

设备管理中海量的传统的人工填写任务通知书、设备维护记录、设备维护日志、设备故障处理记录、设备维护验收等记录的信息并存，设备管理中安全标准化、运行标准化、质量标准化等多套管理体系记录表单并存，多套工程设备标准、台账、设备编号不统一等问题，信息整理和分析工作量大，信息的准确性、一致性无法保证，导致工程设备管理不系统、不完整，管理体系不规范，难以实现设备全面管理和全寿命周期管理。

1.2 工程设备运行管理体系缺少技术保障

工程设备管理过程中对工程设备运行状态、待运行的状态有关数据不能完整进行采集和记录，无法自动开展分析，不能为设备开机运行、机组轮换或优化运行实时提供指导和参考依据。不能及时按照开机运行要求、设备轮换制度提供设备运行轮换方案，无法保障设备的可靠运行。设备的大修和改造工作也由于缺少重要运行数据的支持，更多地依靠个人经验进行判断，无法进行科学的评估，造成资金和资源浪费。

1.3 设备维护保养计划执行难度较大

工程设备管理中，每个设备的不同部件均规定有定期检修和保养的工作任务，由于信息量较大，计划的整理和安排消耗了相关人员大量时间，等到形成维修工单派发到维护人员时，时间滞后造成计划执行延误。同时，设备巡查、维护后形成大量的纸质资料，信息零散、需要人工进行汇总和分析，再次出现故障进行维修时，故障维修记录的数据使用、查找困难，工作效率低下。

1.4 设备巡检缺乏综合信息分析，利用率低

工程设备巡查人员不能实时开展设备信息的交互，设备的位置、历史运行记录、历史维修记录和相关各种动态信息缺乏有效的统一管理手段，动态信息利用率较低，不能及时了解和统一调配设备的使用和轮换，不能充分发挥对设备管理和使用的指导作用，设备利用率较低。

1.5 设备报废和评级管理缺乏全面信息支撑

传统的工程设备管理中的隐患和缺陷管理，往往查找海量的台账和登记表，处理时限较长，不能实时实现警报提醒处理。设备评级时难以掌握设备运行的全面信息，定性指标较多，量化指标不足，设备评级停留在一定的形式上。工程设备进行考核全寿命周期终结需要报废时，设备的书面信息不足以支撑设备折旧和设备残值的评估工作，不能自动形成报废清单，不能形成对设备的全面管理和评价。

2 QR码技术在设备管理中的优势

2.1 可以实现工程设备全寿命周期管理

智能终端QR码管理系统由设备基本参数模块、操作演示视频、运行管理模块、巡检管理模块、维护管理模块、缺陷和评级管理模块、工作状态和警报模块等八大模块组成，录入和存储了设备的编号、名称、性能、购买、检验、接收、入库、出库、维护、保养、折旧、报废的全寿命周期管理的相应信息。运用QR码与数据库无线链接，扫描设备上的QR码，操作人员通过链接Web平台数据库，可在智能终端直接读取数据库数据，迅速掌握和了解设备的相关信息。同时，当工程设备需要检验时，数据库自动生成设备检验电子表单，巡查扫描设备QR码，智能终端设备状态栏亮显“检验”提醒，维护人员点击“巡检管理”模块，显示“任务项目”，点击相应任务项目，显示“任务清单”，根据清单检验完闭，权限人员评价指纹确认，状态恢复正常。设备需要报废时，系统根据设备“运行档案”“巡检档案”“维护档案”和“设备缺陷评级台账”等信息自动生成折旧清单，提示报警该设备已到报废年限，管理人员根据提示信息进行设备的报废处理和更新，从而实现设备的全寿命周期管理。

2.2 可以实现工程设备管理的可视化

现场巡查人员通过现场智能终端扫描QR码，点击“操作演示”视频，可以通过移动端看到设备的真人实物操作演示视频，对设备操作程序、动作、注意事项等进行形象的解析和说明。扫描设备QR码点击“运行管理”，了解该设备相关的运行管理、安全、防汛等管理责任人，如有需要还可以进行面对面交流、图片共享和实时运行视频交流并能够调阅该设备正常工况下的技术参数和图片。现场巡检或维修人员需要了解该设备原理方面知识或检修需要，还可以通过扫描QR码，点击“运行管理”中的技术资料模块，打开该设备的原理图、接线图和动态工作原理解析，开展故障分析和维修，实现了设备管理和维护工作的可视化，大大提高了设备故障的处理速度和能力。

2.3 可以实现设备巡检、维护实时动态交互

智能终端QR码技术根据该设备的全寿命周期管理节点和该设备运行工况，数据库自动生成小修、中修、大修等维护工单，巡检人员扫描并状态栏亮显提示后，后台将相关维修和检验任务工单自动派发到指定维修人员智能终端中，如果是巡检发现的小故障，巡检人员可以现场通过“维护模块”故障交互实时与指定维修人员实现信息交互，实时指导开展故障维修，及时排除设备故障。如果设备故障较大，维修人员进入现场开展故障维修，过程中可以通过“维护模块”实时与管理人员实现维修进度信息动态交互，保证设备维修的实时性和维修后的效果。

2.4 可以实现工程设备管理的移动化

南水北调工程设备分布较广，仅山东省就涉及到10余个地市，大量的设备如车辆、船舶、试验设备、检测设备等需要到达各个现场去开展工作，如这一部分设备管理缺失也是设备管理工作中的漏洞。智能终端扫描设备的QR码，系统智能辨识和确定设备位置并自动定位，自动生成维护工单后，通过查找数据库维护人员信息，自动生成到最近维护人员的维护清单中，从而明确设备的管理责任和维护责任人，从而实现了设备的动态管理。

3 QR码技术的建构开发

3.1 系统架构

基于Web平台智能终端QR码技术主要由三部分组成，智能移动信息交互界面、Web管理平台和设备管理数据库，平台采用B/S结构。

3.2 智能移动信息交互界面

1）QR码的生成、编录和粘贴。规范建立工程设备电子档案，输入、分类、整理设备电子信息台账并进行核对，并将设备名称对应网址进行规划，收集所有设备名称对应网址并制作成电子表格，将所有设备名称网址生成QR码，确保了录入数据的准确性和唯一性。按照金属、电力、自动化、安全监测分类进行码形编制，并使用标签打印机将QR码打印磁性塑封后，吸附或固定在设备上。

2）建立覆盖管理区域的无线基网。基于目前的智能手机终端的需要和南水北调信息化的需求，需要建设站区无线4G网络基站，可以实现管理区工程设备、设施的全面覆盖。

3）智能移动端权限识别、信息识读和信息交互。基于设备信息的安全考虑，对巡检人员和维护人员的智能手机进行落实（不含无权限工作人员手机），并绑定手机的MAC地址，统一智能手机用户的登录信息和权限认证管理，通过认证后运用手机扫描设备QR码，解析网络链接Web管理平台，在手机屏幕上显示设备基本参数、操作演示（视频）、运行管理、巡视管理、检修管理、设备缺陷和评级管理、工作状态和后台维护管理共8项模块内容

3.3 Web服务器管理平台

Web设备管理平台使用统一编码、模块化设计、规范接口便于扩充，服务器采用DELLR730，主要考虑传输设备管理对速度、容量和可靠性三方面的要求，他们应满足系统的设计要求。网络操作系统选用Windowsserver2012标准版以上，具有易维护、高级容错功能、容易扩充和可靠性高，具有广泛的第三方厂商的产品支持、保密性好，而且费用较低。根据经验对于Windows server2012标准版操作系统，在数据库的稳定性、可靠性、可维护性等方面综合考虑，与SQL server2012企业版数据库系统的结合比较完美。在建立数据库时做到布局合理、数据层次性能分别满足不同管理者的要求，符合规范化、标准化和保密原则。

4 结语

基于Web平台智能终端QR码技术系统的应用，解决了海量的设备管理台账问题，纷杂的多管理体系交叉问题，设备巡检、维护保养不同步问题，设备自动评级和报废管理问题，移动设备的管理保养问题等等。以设备台账为基础，以维护任务单的交互、提交、审核、执行、记录、台账等为主线，支持设备巡检、周期检验、故障维修、设备缺陷和评级管理等集中—分组模式，跟踪、管理设备的全生命周期过程，实现对设备的全面管理。帮助企业提高设备的使用寿命、使用效率，降低企业的运营和管理成本。