基于B/S架构的高速公路机电设备检维修系统设计

2022-04-29陈峰标

粘接 2022年4期

陈峰标

（广西交通投资集团崇左高速公路运营有限公司，广西崇左 532200）

今天的高速公路是在西藏以外的地方修建的。2018年末国道的行驶距离为485万km。高速公路总里程为14.3万km。世界上第一个高速公路总里程达到了高速公路总里程的2.95%。随着高速公路的持续增加，检维修工作尤为重要。如今，高速公路检维修服务的质量和科学内容得到提高。科技可以为高速公路的发展提供强大的支持。此外，高速公路的检维修工作主要是对机电设备的检查和维修。机电设备的检查和维修管理不仅保障设备运转的稳定性，还可以延长设备的服务寿命，减少设备检维修管理的费用。与此同时，机电设备的启动质量直接关系到高速公路的正常运行，对节省高速公路的检维修费用具有重要作用。

高速公路系统有着类似于普通血管的功能，主要的功能是物质和能量的传递。现今，我国一直不断在蓬勃发展，这对高速公路运输能力和运输能力系统提出了更高的要求，而其自然故障率也有所增长。因此，国营及高速公路运营公司为了应对各种要求和实质性的改善，开始了相关研究工作，高速公路机电设备检维修管理系统能够有效地保障整个系统的安全性。但在某些工作中，对机设备的检维修更重要。随着信息技术的发展，高速公路及其他领域为了通过现代技术促进高速公路管理的发展，开始逐步采用信息管理的方法和工具。因此，科学的高速公路信息管理系统成为促进高速公路管理的重要工具。本研究以B/S架构为基础，设计高速公路机电设备检维修系统。

1 检维修系统设计

1.1 基于B/S架构的检维修系统构建

B/S架构采用以网络浏览器为基础的网络开发模式，通过设置在远程服务器中的HTTP协议软件实现客户端整合。核心部分将集中在服务器上，简化系统的开发、维护和使用。正常使用B/S系统而不需要下载和安装是其最大的优点之一，B/S结构如图1所示。

图1 B/S架构图Fig.1 B/S architecture diagram

B/S结构具有节省维护费用和升级费用两个特点，采用B/S系统可随时随地访问数据库。同时，B/S结构也有其不同的用途。为此，本文将以B/S结构为基础，完成系统建设，以满足高速公路机电设备检维修系统兼容升级的要求，并通过B/S系统结构开始设备维护和维修，以保证机电设备的检查和维护。改善电力设备维护，实现“预防优先，补充管理与控制相结合”的高速公路机电维修办法。

1.2 系统功能架构设计

系统功能分解是系统功能结构的设计，设计过程采用模块式设计。每个模块可以通过模块间的特定关系单独设计。因此，必须将每个模块相互连接，以便处理系统之间有很好的合作功能。检维修系统的功能包括系统集成管理、基本数据管理、部分满足功能要求的设备信息管理系统等集成模块设计方法的整体原则。在系统的功能性结构中，基本数据管理和设备信息管理是电子机器设备维护管理的基础，整合管理系统是包括7个资源、用户、作用和部件管理的系统运行基础。系统功能结构如图2所示。

图2 系统功能结构Fig.2 Structure of system function

1.3 系统技术架构设计

高速公路机电设备检维修系统的技术基础分为数据层、应用层和客户层3个层次。每一个级别都有相应的工作和功能界面，并且使用界面设计方法。系统构架的系统弹性和明确性可以通过模式化、分层化及接口设计方法来达到，但要保证系统的可扩展性，就得根据工作迅速进行变更。高速公路机电设备检维修系统的技术框架如图3所示。

图3 系统技术架构图Fig.3 Diagram of system technical architecture

客户层：客户层主要是负责接收数据和反馈的陈述者阶层，并为接入客户应用程序提供服务。

应用层：基本的服务模块、商务logic模块和控制模块是应用软件阶层的一部分。基础服务模块主要是保证系统各服务组件的稳定运行，满足客户服务工作的要求。其中，商业逻辑模块不能直接存取数据库，不能将已读过的数据进行词组分析，以体现存取数据库模块。

数据层：数据存储模块和存取数据模块是数据层的组件。数据存储模块使用SQL Server数据库和文件管理来存储多种商业数据，数据存取模块的功能是完成数据库存取和数据调整。

1.4 功能模块设计

用户管理、角色管理、部门管理和资源管理是高速公路机电设备检维修系统的主要环节。它的作用是管理系统相关的所有基本信息，允许添加、删除、检查和修改日常操作管理的数据。用户登录处理流程图如图4所示。

图4 用户登录处理流程图Fig.4 Processing flowchart of user login

设备信息管理模块可以修改及维护频率等信息、查看各类设备数量、维护频率及维护项目信息。表1列出高速公路机电设备的分等级维护情况。

表1 高速公路机电设备分等级维护情况Tab.1 Graded maintenance of expressway electromechanical equipment

维护保养需要建立明确的功能定位和标准化的维护保养流程，追踪各阶段的应对处理时间，计算维修的时间及费用，并将相关人员检查和执行措施纳入设备履历信息记录，为评价设备启动条件提供基础，以改善维修质量的效率性，实现设备故障维修的标准化、高效率管理。

使用相关设备来检测设备故障，并可以将系统设备报告传输给本地维护服务。然后开始故障维护程序。收到维修请求后，系统将根据工作的维修部分将修改后的表格发送给相应的维修工作。通过远程调试维修设备后，维修人员进行现场维护工作或制定维护清单。维护服务代表确认故障排除后，根据维护检查结果输入并评估维护质量。通过发送经修订的成员填写的维修评估表来完成维护过程。对于每个步骤，系统都会自动创建一个表。设备维修过程如图5所示。

图5 设备维修流程Fig.5 Equipment maintenance process

维修过程的作用只能完成特定的链接，但维修工程师在维修养护过程中拥有整个存取权限，因此可以根据实际情况灵活改变维修结构，并监控整个维修过程并进行评价。

一般设备故障现象包括黑屏、碰撞、停电、通讯错误、软件错误等。设备故障分为3个类别：第一个是指线路通行服务一般不会中断，24 h内需要维护的单一设备故障；第二个是指单一线路通行服务中断，设备故障启动需要12 h；第三是大部分或所有线路通行费服务被中断，造成严重错误，需要紧急维修。

预防整顿计划是由分行管理装备制定的，计划包括维修单位、时间、生产日期、计划成本、完成成本、未决成本、计划、内容等。计划中包含了所有必要的预防和维护设备的细目，包括设备号、设备名称、设备配置和维护项目（例如：费用、安装位置信息）。设备维护程序如图6所示。部门负责人根据设备的实际情况，可以增加或减少设备的维护成本。

图6 设备维保流程Fig.6 Equipment maintenance process

仓库管理是从进入仓库到定期的设备备用零件、仓库外使用及仓库故障保管、维护和剪贴处理，对备用零件的整体寿命进行追踪，并为满足地方仓库改善的仓库补充要求而建立密切的关系。流通传输机制是在科学预备配件中实现严格、灵活的布局和整体追踪，对高速公路运营管理部门管理仓库备用零件标准化有所帮助。备品备件管理流程如图7所示。

图7 备品备件管理流程Fig.7 Management process of spare parts

1.5 备件集中管理

除了系统设计与技术设计的功能外，还需要设计一个主要包括以下内容的电子机械设备管理模块。第一，配件的55个位置管理，即各备用部件可以按照位置通过中央集中式管理模块分配到块、线路、位置、位置储存和浏览、位置设定都能快速完成；第二，分区存储设备。即对所有备用零件的使用频率、消费信息、备用零件数量分布及其他信息进行分析，使各类备用零件仓库集中供应，库存共享、备用零件库存减少、维修资金占比降低；第三，中央集中式设备调度管理，即频率变更的次数，机电备用零件的使用、调度周期的长度以及备用零件安全的合理库存等影响因素，减少备用零件的资本占有。高速公路机电设备配件的备件存储比例如表2所示。

表2 高速公路机电设备备件存储比例Tab.2 Storage ratio of spare parts for expressway electromechanical equipment

2 实验结果与分析

以某地区的高速公路为实验对象，验证以B/S结构为基础的高速公路机电设备检维修系统的实用性应用能。

2.1 系统功能实现与测试

设备维修管理模块的主要类说明如表3所示。

表3 维修管理模块主要类说明Tab.3 Description of main categories of maintenance management module

设备维修管理模块的设备缺陷信息是用于输入和提交设备缺陷修理服务信息的此项作业订单，是维护设备过程链条的起点。维修信息包括缺陷设备信息、缺陷时间、缺陷现象、处理措施、缺陷说明等。存在缺陷的设备信息包含姓名、位置、站点编号等。扫描设备代码，可以直接获取有缺陷的设备信息，也可以从设备列表中选择设备存在缺陷的时间。缺陷现象包括黑屏、撞击、停电等。将故障信息传输到系统，说明故障状况，并支持维修工作，以解决问题。

修理后，根据维修状况，向指定的维修人员分配维修维护工作。维护箱中的信息包含：维修人员的编号、用户名、用户组织、电话、订购编、维护时间、派遣服务工程师等。目前，系统的自动获取时间以分钟为单位准确。

收到故障信息后，实行现场维修、备用零件更换及维修信息记录发送了维修养护工作。整个流程应在设备维护负责人的监督设备中使用，维护完成后检测设备性能是否正常。

成本计算功能可以随时实现任何单位发生的维修性项目的成本总计算。需要列表的成本计算，名称和启动日期。不输入默认值，此期限为当前日期。

系统包括所有下层组织的维护费用在内，对该组织进行测量时直接生成“是”，如果选择“不是”，只对经纪人的维护费用进行统计。

修理结果确认后，可以派遣零件或服务工程师制作评价表格，综合评价修理过程。推测器具有维护保养记录，点击列表可以查看基本信息，设备故障，维护信息，维护费用和时间长的信息。评价信息包括评价时间、综合分数以及注释信息等。

系统可通过列表显示发票信息，以便用户轻松地记录和查询。维护工程师和仓库管理员都有权使用GRN查询。显示GRN查询列表的信息包括：仓库来源、仓库管理单位、经理人、基本信息处理日期和存放设备、备用零件的列表信息等。

系统为维护工程师和维护成员定制“我的出库清单”界面，并以列表形式显示所有用户出站订单（包括“已批准”和“未批准”）。“我的出库清单”界面中显示的信息属于仓库、收款人、代理商、审计状态、出库单等。此外，用户无法看到用于编辑、查看和删除任务的单个出库单，但是只能或不能编辑批准的出库单。

系统以列表格式显示需要检查的出库单信息。信息清单属于收货人、代理商、日期组织、审查状态，出库单等。在出库订单信息之后，结果是写评论，内容是是否同意、评论说明等。还可以编辑出站订单的出站备件清单信息。

此信息以列表格式显示系统的备件。显示的信息包括设备编号、设备名称、设备型号、单价、库存、仓库和制造商。可以查看有关设备信息的详细信息和设备的流历史记录信息。

2.2 B/S架构测试

系统的B/S结构的性能是根据测试系统的操作效率来测定的。测试结果如下：在浏览器地址栏中输入网址，加载时间约1 s后，打开网页所需时间约2 s，加载功能数据列表的加载时间各2 s，加载功能、删除、编辑需要约1 s加载。报销时间约4~7 s。测试结果显示，设备维护保养系统的设计具有高效率的运营和优秀的整合性以及低占有率等特点。

2.3 建设效果验证

为了测试高速公路机电设备检维修系统的施工效果，对B/S基础设施系统和高速公路机电设备检维修系统的可信度进行确认和修理，并比较了两个系统的施工方法。修理及故障率如图8所示。

图8 高速公路6月~9月故障率结果Fig.8 Expressway failure rate results from June to September

根据图8所示，以6月份检验失败率的B/S结构为基础的检测及维护系统在9月份减少，而9月份设备故障率只有0.05，检修及维护系统带来的故障率仍然高达0.18。以B/S结构为基础的精密检测与维护系统，能有效地降低电子设备的故障率。

以B/S基础的检测及维护系统和检验系统的可信度为基础的A级2 #单位检测准备完成，结果如表4所示。

表4 2#机组A级检修准备工作完成情况Tab.4 Completion of grade A maintenance preparation work for 2# unit

实验结果表4显示了基于B/S体系结构的检查和维护系统可以完成所有准备工作，并表明可以基于检查系统的可靠性完成一些准备工作，而检查系统基于B/S 更好地表明，检维修系统的B/S体系结构是有效的。表5和表6显示了对两个系统在A级2号机组中的维护情况进行综合评估的结果。

表5 基于B/S架构的检维修系统的评价结果Tab.5 Evaluation results of inspection and maintenance system based on B/S architecture

表5显示，以B/S结构为基础的检修与维护系统可以更完善高速公路机电设备检修与维护系统的标准化管理。以2级为单位的精密检查综合评价结果达到了66.56分。在表6中，以硬件设备评价的高速电气设备检验及维护系统的信赖性为基础，识别并变换了Level 2 A标准化管理系统和综合维护管理hild框架，评价结果为99.23分。L-fan结果显示，对以B/S结构为基础的高速公路电气机械设备维护系统的维护管理进行综合评价更为全面。