基于大数据的检修项目调度系统设计与实现

孙相林

(冀中能源峰峰集团 马头洗选厂，河北 邯郸 056046)

马头洗选厂隶属冀中能源峰峰集团有限公司，是峰峰集团中央选煤厂，是我国“一五”期间由苏联援建的156项重点工程之一，现生产工艺为不脱泥无压给料三产品全重介+直接浮选+尾煤压滤+煤泥干燥的联合工艺，原煤洗选能力在4.00 Mt/a左右。主导产品为十级冶炼焦精煤，主要入洗原煤为集团公司所属矿产原煤，精煤用户主要有宝武钢铁、湘钢、邯钢、安钢等。

1 项目背景与意义

1.1 项目背景分析

马头洗选厂机电检修项目统一由调度室派发，检修项目调度流程是机电设备合理维护的基础，而“检修工作票”是检修人员依托该流程对设备进行检修、维护、改造等工作(统称“检修工作”)的书面依据，是检修人员、岗位人员、负责领导共同持有、共同强制遵守的书面安全约定，积极实施“检修工作票”制度是促进企业安全生产的关键，也是企业运行管理中防止误操作的有效安全措施。

传统检修工作票纸质调度管理模式已不能满足选煤厂现代化建设的需要，存在工作流程繁琐、信息流转不畅、统计效率低下，保存不当丢失等管理问题，不利于安全生产，在工票的流程化处理与操作方面也无法通过计算机信息化手段来实现，从而加大了工票的办理周期及大量的经济成本与时间费，管理效率低下。

1.2 项目实施意义

现代企业调度管理运作理念不断发展，出现了丰富多样的数据形式，包括检修工票、工作人员流程文件等，企业数据资产庞大，企业生产调度决策越来越依赖于数据分析，数据亦可驱动决策制定[1-2]。为提高机电检修项目派发流转效率，充分挖掘检修项目数据价值，结合计算机技术、信息化技术、大数据技术，将选煤厂每天计划性检修项目、日常突发性和临时性检修项目的派发、反馈信息数据化、信息化，并将最终反馈信息存储于数据中心，通过服务器智能运算，从而分析出重点维护设备，实现预防性检修，促进智能化管理，创造出新的效益价值[3]。

2 检修项目调度方案开发与完善

2.1 系统架构

系统主要由网络层、存储层、Web服务层、展现层组成，其中网络层建设在现有企业内部局域网络基础之上，主要负责信息的传输，可通过Wifi网络、4G网络、有线网络传输数据[4]；存储层主要负责多种数据的存储和逻辑运算；Web服务层负责响应浏览器、客户端的操作请求，调用数据库数据；展现层将服务器返回的运算数据显示到PC端、移动端，并提供人机交互界面，用于数据的修改和录入[5]。

2.2 网络安全防护

为了防止网络攻击造成的服务器无法访问、隐私泄露、数据丢失，在服务器安装防病毒软件扫描程序，定期利用反恶意软件和反病毒引擎扫描服务器[6]；此外在服务器前端还配置了主机入侵防御系统和防火墙，进入服务器的流量必须经过防火墙过滤，不符合防火墙规则的流量直接被隔离出来，以保证服务器系统安全[7-8]。

2.3 数据库的选择

系统中使用微软开发的SQL Server作为数据存储的数据库，其存储的数据类型丰富，不仅能存储数字格式内容，还能存储声音、图像、文档等多种格式数据，满足系统多样化的数据需求；同时，SQL Server数据库有完善的安全和访问机制，安全性高，能实现分布式存储和访问，降低系统运行负担，多用户访问性能好，提高了系统运行的稳定性[9-10]。

2.4 数据安全与备份

数据已经成为现代企业运行的宝贵资产，为保证系统数据绝对安全，避免系统故障导致的数据丢失，定期按计划备份数据，将数据备份在本地服务器、云端存储器和移动硬盘中，实现数据在不同存储媒介上的多地存储，防止单一媒介设备损坏或因火灾，水灾、盗窃等物理灾难造成的数据损失。通过以上备份，确保数据真正可恢复。

3 项目技术特点和优势

3.1 协同性

调度室操作人员可通过PC端、微信小程序、手机APP方式直接填写电子检修工作票，保存的同时推送到现场岗位司机、检修班组，减少了操作人员电脑备案、记录本登记、工作票填写过程，每天由人工汇总变为自动汇总，减少办公流程，减少统计人员数量和劳动强度。

流程对比如图1和图2所示。

图1 纸质版检修工票使用流程

图2 电子检修工票使用流程图

3.2 高效性

电子“工作票”推送后，检修人员完成检修，即可直接离开现场处理下一个检修项目，岗位司机到现场确认检修完毕后，随时可通过手机APP、微信小程序等进行签字销票，节省等待验收时间，提高零活处理率。汇总当天工票时间由每天60 min减至1 min，工作效率提高98.3%。

3.3 系统性

电子“工作票”作为马头洗选厂智能化建设的一部分，采用系统化设计方案，预留外部通讯接口，如检修消耗材料备件与库存联动，自动核减备件库存，同时其他智能模块也可以调用“工作票数据”，实现系统化管理。

3.4 扩展性

系统采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互联互通，保证以后与其他智能化模块相互兼容，数据共享。

3.5 数据性

电子“检修工作票”信息库是排查易出现问题设备的重要依据，通过使用电子“检修工作票”可以将各项数据进行归档分类，形成大数据库，所需数据瞬间即可查询出数据结果。

3.6 智能性

以大数据为依托，可以根据智能化分析模型，分析设备运行状态、检修规律等设备运维指标，将事故后抢修转变成为预防性检修，提高设备完好率，保障生产连续性。

4 效果分析

(1)通过采用电子“检修工作票”实现设备检修精细化管理。简化了检修工票下发及汇总统计流程，每天能减少3 h工作量，并能优化合理安排检修工作，缩短检修流程时间。

(2) 在检修工作完成后，岗位人员需及时现场确认，细化责任，落实个人，避免检修人员与岗位人员不能及时交流造成的错修、返修等问题，杜绝检修安全事故，提升安全检修管理水平。

(3)实现检修成本精细化管理，通过应用电子工票对备件计划上报提供了合理依据，在检修领用备件时，根据工作票数据实时核对材料备件，并与库存联动，自动核减备件库存，减少资源占用和浪费。同时，检修项目合理调度，及时处理，保证了生产系统的稳定。

(4)根据马头洗选厂设备检修管理要求，自主开发了电子检修工票，高度契合匹配设备检修管理，为马头洗选厂智能化建设提供检修数据信息，为马头洗选厂实现计划检修、预防性检修，提供了设备检修数据库，为进一步做好设备检修管理提供信息化支撑。

5 结 语

基于大数据的检修项目调度系统的应用，极大地解决了信息流转慢、容易出错的问题，提高了检修调度的实时性，对于安全调度起到了促进作用；此外日常检修的时间、事件等详细信息也被存储到数据中心，通过数据积累和大数据分析，对可能出现问题的设备提前预判，实现了计划检修、预防性检修，为选煤厂智能化建设起到了促进作用。