基于互联网的智能安全阀校验系统升级设计

陆建平* 吕钟杰 董晓冬 张小龙 张子健 顾海云

（宁波市劳动安全技术服务有限公司）

0 引言

安全阀是一种自动阀门，因其受到外力作用常处于关闭状态，但是当设备内的介质压力超过规定值后，则会自动打开，并向外排放介质，防止设备损坏。安全阀主要用于压力容器、管道、锅炉等设备，控制设备内压力不超过规定值，保护设备运行安全。为了保证安全阀有效工作，一般需要每年对其进行校验，校验不合格则需要进行维修或报废处理。新安全阀也要经过校验才可安装使用[1]。

此前，宁波市劳动安全技术服务有限公司开发了一套智能安全阀系统，该系统能满足日常校验业务需求，但在其他管理方面，比如搜索查询、校验端校验规范、电子签章等方面功能有所欠缺。因此，在原先的系统中增加或改进一些功能，使安全阀校验工作更为便捷。

1 智能安全阀校验系统简介

智能安全阀系统是针对安全阀校验业务开发的一套智能化系统，其主要由安全阀受理、校验台，审核审批，报告打印等模块组成。其中受理可分为网上客户约检受理和线下受理；受理后的校验任务会派发给校验人员，校验人员用账号登录校验台电脑即可看到任务详情，校验台是校验人员进行安全阀校验的工作场所；校验后的报告会流转到审核审批端，审核审批人员在线上审阅，通过审核审批后报告会附带审阅人员签名，在受理处打印发放。

2 升级新功能介绍

为了使安全阀校验业务顺利开展，简化并规范业务流程，为安全阀校验工作提供便利，对系统中的部分功能进行了升级优化。

（1）安全阀数据库优化[2]。以前安全阀的校验数据都保存在一张数据表中，这样日渐增加的数据量会使得查询速度越来越慢，因此提取分割相关数据，生成用户档案库、安全阀档案库。安全阀校验数据表中可以获取用户基本信息（如公司名称、地址等），形成用户档案库，如图1 所示；提取安全阀基本信息（如出厂编号、公称通径等），形成安全阀档案库，如图2 所示。根据某一企业名称就可以查出该企业信息、安全阀数量以及校验情况，优化后整个数据库的布局更加合理。

图1 用户档案查询界面

图2 安全阀档案查询界面

（2）智能安全阀校验系统校验端升级。原先系统内的校验记录只能看到安全阀3 次起跳的压力值，无法看到校验过程中压力变化的具体情形，为了保证3 次校验起跳动作的完整性，在校验界面增加了压力变化曲线。校验台上每个通道安装了传感器，传感器读到的压力值和加压时间可以连贯地绘制成曲线，完整展示安全阀3 次起跳过程中的压力变化情况，安全阀校验台界面如图3 所示。

图3 安全阀校验台界面

（3）支持报告电子签章。审批通过后的报告，在打印时自动被附上印章。为了保障出具报告的准确性和安全性，系统在报告打印栏内记录哪些报告已打印，哪些未打印，也会在数据表中记录打印时所登陆的账号和时间。

3 新功能设计与实现

3.1 安全阀数据库改进优化

数据库优化就是进行组件调整及性能改善，使数据库的吞吐量增加，反应处理时间减少。简单地说，优化数据库资源，可使用户在完成自己的工作时不用等待所需的数据。

如表1 所示，安全阀校验数据表可调取用户基本信息（如公司名称、地址等），并在数据库中生成用户档案库。

表1 用户档案表

提取安全阀校验记录中安全阀的基本信息（如出厂编号、公称通径等），生成安全阀档案如表2 所示。

表2 安全阀档案表

数据库应用中有大量的I/O 操作，数据表的优化对减少数据库的I/O 访问量、提高I/O 操作速度有至关重要的作用，也对提高数据库性能非常关键。因此，可以通过对系统I/O 的监控，对应用访问的分析，将表、索引进行合理分布，将数据库的物理文件分布在不同的磁盘上等措施来提高数据库的访问速度。

3.2 智能安全阀校验系统校验端升级

智能安全阀校验系统校验端升级内容主要包括界面优化调整和增加压力变化曲线。根据校验人员习惯调整优化了布局、字体大小、颜色等方面。Echarts控件绘制压力变化曲线，可以提供直观生动、可交互、可个性化定制的数据图表，是一款基于JavaScript 的数据可视化图表库，具有使用简单、支持图表种类多、兼容性好等特点[3]。

校验人员进行安全阀校验作业时，校验台上的压力传感器会记录多个压力值，并保存在数据库内，后台完成数据接口封装。在生成曲线时，调用数据接口获取时间和压力组成的数值对，在Echarts 控件中设置横轴为时间，纵轴为压力值，将折线图smooth 属性设置为true，由若干点绘制的折线图会变为平滑的曲线图。

3.3 新增报告电子签章

（1）电子签章应用原理。校验机构有2 个密钥，1 个公钥1 个密钥。先用Hash 函数生成报告文件的部分信息，用私钥对这部分信息进行加密后形成数字签名，发送报告时会将报告和数字签名一并发送。用户收到报告后，用公钥对数字签名解密，由此证明报告是由此校验机构发出。另外，用户收到报告后用Hash 函数对数字签名解密，解密后内容与加密前对比，比较是否一致。如果二者完全符合，说明报告时真实的；如果二者不符，则说明报告被篡改。所以电子签章有2 个功能，第一是确定报告发放机构，第二是确认报告的真实性。

（2）电子签章实现过程[4]。公共密钥系统需要一个权威的认证中心来确认机构身份的真实性。委托由国家密码局及公安部授权的CA 中心，填写申请表进行身份审核，缴纳一定费用。CA 中心会制作一张包含身份信息及公钥的数字证书，这张数字证书上带有数字签名。CA 中心的作用就在于产生各身份密钥，以供认证时使用。另外制章单位需要采集公章图形，为公章准备一个具有智能芯片的USBKey，将公章图形放入其中，用数字证书进行加密，使用时加上个人私钥，这样就保证了电子签章的使用安全。报告打印时，数据库记录在线人员账号和打印时间，为流程追溯提供详细依据。

4 结语

安全阀是保障承压类设备安全的重要部件，对安全生产有着至关重要的作用。安全阀种类和数量较多，型号规格复杂对校验的管理带来了很大的挑战。智能安全阀校验系统的开发初衷就是为了规范校验流程，简化工作程序，方便管理安全阀校验历史，给校验工作带来便利。系统已使用3 年多，在使用中发现不少缺点，工作人员也提供了不少意见和建议。

此次升级主要包括智能安全阀校验系统数据库优化、增加校验端压力曲线、增加报告电子签章。随着使用时间的增加，系统运行会更加规范，为工作人员和用户带来更加便捷的体验。