陳峰標

（廣西交通投資集團崇左高速公路運營有限公司，廣西 崇左 532200）

今天的高速公路是在西藏以外的地方修建的。2018年末國道的行駛距離為485萬km。高速公路總里程為14.3萬km。世界上第一個高速公路總里程達到了高速公路總里程的2.95%。隨著高速公路的持續(xù)增加，檢維修工作尤為重要。如今，高速公路檢維修服務的質(zhì)量和科學內(nèi)容得到提高?？萍伎梢詾楦咚俟返陌l(fā)展提供強大的支持。此外，高速公路的檢維修工作主要是對機電設備的檢查和維修。機電設備的檢查和維修管理不僅保障設備運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，還可以延長設備的服務壽命，減少設備檢維修管理的費用。與此同時，機電設備的啟動質(zhì)量直接關系到高速公路的正常運行，對節(jié)省高速公路的檢維修費用具有重要作用。

高速公路系統(tǒng)有著類似于普通血管的功能，主要的功能是物質(zhì)和能量的傳遞。現(xiàn)今，我國一直不斷在蓬勃發(fā)展，這對高速公路運輸能力和運輸能力系統(tǒng)提出了更高的要求，而其自然故障率也有所增長。因此，國營及高速公路運營公司為了應對各種要求和實質(zhì)性的改善，開始了相關研究工作，高速公路機電設備檢維修管理系統(tǒng)能夠有效地保障整個系統(tǒng)的安全性。但在某些工作中，對機設備的檢維修更重要。隨著信息技術的發(fā)展，高速公路及其他領域為了通過現(xiàn)代技術促進高速公路管理的發(fā)展，開始逐步采用信息管理的方法和工具。因此，科學的高速公路信息管理系統(tǒng)成為促進高速公路管理的重要工具。本研究以B/S架構為基礎，設計高速公路機電設備檢維修系統(tǒng)。

1 檢維修系統(tǒng)設計

1.1 基于B/S架構的檢維修系統(tǒng)構建

B/S架構采用以網(wǎng)絡瀏覽器為基礎的網(wǎng)絡開發(fā)模式，通過設置在遠程服務器中的HTTP協(xié)議軟件實現(xiàn)客戶端整合。核心部分將集中在服務器上，簡化系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用。正常使用B/S系統(tǒng)而不需要下載和安裝是其最大的優(yōu)點之一，B/S結構如圖1所示。

圖1 B/S架構圖Fig.1 B/S architecture diagram

B/S結構具有節(jié)省維護費用和升級費用兩個特點，采用B/S系統(tǒng)可隨時隨地訪問數(shù)據(jù)庫。同時，B/S結構也有其不同的用途。為此，本文將以B/S結構為基礎，完成系統(tǒng)建設，以滿足高速公路機電設備檢維修系統(tǒng)兼容升級的要求，并通過B/S系統(tǒng)結構開始設備維護和維修，以保證機電設備的檢查和維護。改善電力設備維護，實現(xiàn)“預防優(yōu)先，補充管理與控制相結合”的高速公路機電維修辦法。

1.2 系統(tǒng)功能架構設計

系統(tǒng)功能分解是系統(tǒng)功能結構的設計，設計過程采用模塊式設計。每個模塊可以通過模塊間的特定關系單獨設計。因此，必須將每個模塊相互連接，以便處理系統(tǒng)之間有很好的合作功能。檢維修系統(tǒng)的功能包括系統(tǒng)集成管理、基本數(shù)據(jù)管理、部分滿足功能要求的設備信息管理系統(tǒng)等集成模塊設計方法的整體原則。在系統(tǒng)的功能性結構中，基本數(shù)據(jù)管理和設備信息管理是電子機器設備維護管理的基礎，整合管理系統(tǒng)是包括7個資源、用戶、作用和部件管理的系統(tǒng)運行基礎。系統(tǒng)功能結構如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能結構Fig.2 Structure of system function

1.3 系統(tǒng)技術架構設計

高速公路機電設備檢維修系統(tǒng)的技術基礎分為數(shù)據(jù)層、應用層和客戶層3個層次。每一個級別都有相應的工作和功能界面，并且使用界面設計方法。系統(tǒng)構架的系統(tǒng)彈性和明確性可以通過模式化、分層化及接口設計方法來達到，但要保證系統(tǒng)的可擴展性，就得根據(jù)工作迅速進行變更。高速公路機電設備檢維修系統(tǒng)的技術框架如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)技術架構圖Fig.3 Diagram of system technical architecture

客戶層：客戶層主要是負責接收數(shù)據(jù)和反饋的陳述者階層，并為接入客戶應用程序提供服務。

應用層：基本的服務模塊、商務logic模塊和控制模塊是應用軟件階層的一部分。基礎服務模塊主要是保證系統(tǒng)各服務組件的穩(wěn)定運行，滿足客戶服務工作的要求。其中，商業(yè)邏輯模塊不能直接存取數(shù)據(jù)庫，不能將已讀過的數(shù)據(jù)進行詞組分析，以體現(xiàn)存取數(shù)據(jù)庫模塊。

數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)存儲模塊和存取數(shù)據(jù)模塊是數(shù)據(jù)層的組件。數(shù)據(jù)存儲模塊使用SQL Server數(shù)據(jù)庫和文件管理來存儲多種商業(yè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存取模塊的功能是完成數(shù)據(jù)庫存取和數(shù)據(jù)調(diào)整。

1.4 功能模塊設計

用戶管理、角色管理、部門管理和資源管理是高速公路機電設備檢維修系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。它的作用是管理系統(tǒng)相關的所有基本信息，允許添加、刪除、檢查和修改日常操作管理的數(shù)據(jù)。用戶登錄處理流程圖如圖4所示。

圖4 用戶登錄處理流程圖Fig.4 Processing flowchart of user login

設備信息管理模塊可以修改及維護頻率等信息、查看各類設備數(shù)量、維護頻率及維護項目信息。表1列出高速公路機電設備的分等級維護情況。

表1 高速公路機電設備分等級維護情況Tab.1 Graded maintenance of expressway electromechanical equipment

維護保養(yǎng)需要建立明確的功能定位和標準化的維護保養(yǎng)流程，追蹤各階段的應對處理時間，計算維修的時間及費用，并將相關人員檢查和執(zhí)行措施納入設備履歷信息記錄，為評價設備啟動條件提供基礎，以改善維修質(zhì)量的效率性，實現(xiàn)設備故障維修的標準化、高效率管理。

使用相關設備來檢測設備故障，并可以將系統(tǒng)設備報告?zhèn)鬏斀o本地維護服務。然后開始故障維護程序。收到維修請求后，系統(tǒng)將根據(jù)工作的維修部分將修改后的表格發(fā)送給相應的維修工作。通過遠程調(diào)試維修設備后，維修人員進行現(xiàn)場維護工作或制定維護清單。維護服務代表確認故障排除后，根據(jù)維護檢查結果輸入并評估維護質(zhì)量。通過發(fā)送經(jīng)修訂的成員填寫的維修評估表來完成維護過程。對于每個步驟，系統(tǒng)都會自動創(chuàng)建一個表。設備維修過程如圖5所示。

圖5 設備維修流程Fig.5 Equipment maintenance process

維修過程的作用只能完成特定的鏈接，但維修工程師在維修養(yǎng)護過程中擁有整個存取權限，因此可以根據(jù)實際情況靈活改變維修結構，并監(jiān)控整個維修過程并進行評價。

一般設備故障現(xiàn)象包括黑屏、碰撞、停電、通訊錯誤、軟件錯誤等。設備故障分為3個類別：第一個是指線路通行服務一般不會中斷，24 h內(nèi)需要維護的單一設備故障；第二個是指單一線路通行服務中斷，設備故障啟動需要12 h；第三是大部分或所有線路通行費服務被中斷，造成嚴重錯誤，需要緊急維修。

預防整頓計劃是由分行管理裝備制定的，計劃包括維修單位、時間、生產(chǎn)日期、計劃成本、完成成本、未決成本、計劃、內(nèi)容等。計劃中包含了所有必要的預防和維護設備的細目，包括設備號、設備名稱、設備配置和維護項目（例如：費用、安裝位置信息）。設備維護程序如圖6所示。部門負責人根據(jù)設備的實際情況，可以增加或減少設備的維護成本。

圖6 設備維保流程Fig.6 Equipment maintenance process

倉庫管理是從進入倉庫到定期的設備備用零件、倉庫外使用及倉庫故障保管、維護和剪貼處理，對備用零件的整體壽命進行追蹤，并為滿足地方倉庫改善的倉庫補充要求而建立密切的關系。流通傳輸機制是在科學預備配件中實現(xiàn)嚴格、靈活的布局和整體追蹤，對高速公路運營管理部門管理倉庫備用零件標準化有所幫助。備品備件管理流程如圖7所示。

圖7 備品備件管理流程Fig.7 Management process of spare parts

1.5 備件集中管理

除了系統(tǒng)設計與技術設計的功能外，還需要設計一個主要包括以下內(nèi)容的電子機械設備管理模塊。第一，配件的55個位置管理，即各備用部件可以按照位置通過中央集中式管理模塊分配到塊、線路、位置、位置儲存和瀏覽、位置設定都能快速完成；第二，分區(qū)存儲設備。即對所有備用零件的使用頻率、消費信息、備用零件數(shù)量分布及其他信息進行分析，使各類備用零件倉庫集中供應，庫存共享、備用零件庫存減少、維修資金占比降低；第三，中央集中式設備調(diào)度管理，即頻率變更的次數(shù)，機電備用零件的使用、調(diào)度周期的長度以及備用零件安全的合理庫存等影響因素，減少備用零件的資本占有。高速公路機電設備配件的備件存儲比例如表2所示。

表2 高速公路機電設備備件存儲比例Tab.2 Storage ratio of spare parts for expressway electromechanical equipment

2 實驗結果與分析

以某地區(qū)的高速公路為實驗對象，驗證以B/S結構為基礎的高速公路機電設備檢維修系統(tǒng)的實用性應用能。

2.1 系統(tǒng)功能實現(xiàn)與測試

設備維修管理模塊的主要類說明如表3所示。

表3 維修管理模塊主要類說明Tab.3 Description of main categories of maintenance management module

設備維修管理模塊的設備缺陷信息是用于輸入和提交設備缺陷修理服務信息的此項作業(yè)訂單，是維護設備過程鏈條的起點。維修信息包括缺陷設備信息、缺陷時間、缺陷現(xiàn)象、處理措施、缺陷說明等。存在缺陷的設備信息包含姓名、位置、站點編號等。掃描設備代碼，可以直接獲取有缺陷的設備信息，也可以從設備列表中選擇設備存在缺陷的時間。缺陷現(xiàn)象包括黑屏、撞擊、停電等。將故障信息傳輸?shù)较到y(tǒng)，說明故障狀況，并支持維修工作，以解決問題。

修理后，根據(jù)維修狀況，向指定的維修人員分配維修維護工作。維護箱中的信息包含：維修人員的編號、用戶名、用戶組織、電話、訂購編、維護時間、派遣服務工程師等。目前，系統(tǒng)的自動獲取時間以分鐘為單位準確。

收到故障信息后，實行現(xiàn)場維修、備用零件更換及維修信息記錄發(fā)送了維修養(yǎng)護工作。整個流程應在設備維護負責人的監(jiān)督設備中使用，維護完成后檢測設備性能是否正常。

成本計算功能可以隨時實現(xiàn)任何單位發(fā)生的維修性項目的成本總計算。需要列表的成本計算，名稱和啟動日期。不輸入默認值，此期限為當前日期。

系統(tǒng)包括所有下層組織的維護費用在內(nèi)，對該組織進行測量時直接生成“是”，如果選擇“不是”，只對經(jīng)紀人的維護費用進行統(tǒng)計。

修理結果確認后，可以派遣零件或服務工程師制作評價表格，綜合評價修理過程。推測器具有維護保養(yǎng)記錄，點擊列表可以查看基本信息，設備故障，維護信息，維護費用和時間長的信息。評價信息包括評價時間、綜合分數(shù)以及注釋信息等。

系統(tǒng)可通過列表顯示發(fā)票信息，以便用戶輕松地記錄和查詢。維護工程師和倉庫管理員都有權使用GRN查詢。顯示GRN查詢列表的信息包括：倉庫來源、倉庫管理單位、經(jīng)理人、基本信息處理日期和存放設備、備用零件的列表信息等。

系統(tǒng)為維護工程師和維護成員定制“我的出庫清單”界面，并以列表形式顯示所有用戶出站訂單（包括“已批準”和“未批準”）?！拔业某鰩烨鍐巍苯缑嬷酗@示的信息屬于倉庫、收款人、代理商、審計狀態(tài)、出庫單等。 此外，用戶無法看到用于編輯、查看和刪除任務的單個出庫單，但是只能或不能編輯批準的出庫單。

系統(tǒng)以列表格式顯示需要檢查的出庫單信息。信息清單屬于收貨人、代理商、日期組織、審查狀態(tài)，出庫單等。在出庫訂單信息之后，結果是寫評論，內(nèi)容是是否同意、評論說明等。還可以編輯出站訂單的出站備件清單信息。

此信息以列表格式顯示系統(tǒng)的備件。顯示的信息包括設備編號、設備名稱、設備型號、單價、庫存、倉庫和制造商。可以查看有關設備信息的詳細信息和設備的流歷史記錄信息。

2.2 B/S架構測試

系統(tǒng)的B/S結構的性能是根據(jù)測試系統(tǒng)的操作效率來測定的。測試結果如下：在瀏覽器地址欄中輸入網(wǎng)址，加載時間約1 s后，打開網(wǎng)頁所需時間約2 s，加載功能數(shù)據(jù)列表的加載時間各2 s，加載功能、刪除、編輯需要約1 s加載。報銷時間約4~7 s。測試結果顯示，設備維護保養(yǎng)系統(tǒng)的設計具有高效率的運營和優(yōu)秀的整合性以及低占有率等特點。

2.3 建設效果驗證

為了測試高速公路機電設備檢維修系統(tǒng)的施工效果，對B/S基礎設施系統(tǒng)和高速公路機電設備檢維修系統(tǒng)的可信度進行確認和修理，并比較了兩個系統(tǒng)的施工方法。修理及故障率如圖8所示。

圖8 高速公路6月~9月故障率結果Fig.8 Expressway failure rate results from June to September

根據(jù)圖8所示，以6月份檢驗失敗率的B/S結構為基礎的檢測及維護系統(tǒng)在9月份減少，而9月份設備故障率只有0.05，檢修及維護系統(tǒng)帶來的故障率仍然高達0.18。以B/S結構為基礎的精密檢測與維護系統(tǒng)，能有效地降低電子設備的故障率。

以B/S基礎的檢測及維護系統(tǒng)和檢驗系統(tǒng)的可信度為基礎的A級2 #單位檢測準備完成，結果如表4所示。

表4 2#機組A級檢修準備工作完成情況Tab.4 Completion of grade A maintenance preparation work for 2# unit

實驗結果表4顯示了基于B/S體系結構的檢查和維護系統(tǒng)可以完成所有準備工作，并表明可以基于檢查系統(tǒng)的可靠性完成一些準備工作，而檢查系統(tǒng)基于B/S 更好地表明，檢維修系統(tǒng)的B/S體系結構是有效的。 表5和表6顯示了對兩個系統(tǒng)在A級2號機組中的維護情況進行綜合評估的結果。

表5 基于B/S架構的檢維修系統(tǒng)的評價結果Tab.5 Evaluation results of inspection and maintenance system based on B/S architecture

表5顯示，以B/S結構為基礎的檢修與維護系統(tǒng)可以更完善高速公路機電設備檢修與維護系統(tǒng)的標準化管理。以2級為單位的精密檢查綜合評價結果達到了66.56分。在表6中，以硬件設備評價的高速電氣設備檢驗及維護系統(tǒng)的信賴性為基礎，識別并變換了Level 2 A標準化管理系統(tǒng)和綜合維護管理hild框架，評價結果為99.23分。L-fan結果顯示，對以B/S結構為基礎的高速公路電氣機械設備維護系統(tǒng)的維護管理進行綜合評價更為全面。

表6 基于可靠性的檢維修系統(tǒng)評價結果Tab.6 Evaluation results of inspection and maintenance system based on reliability

3 結語

本文設計了一種基于B/S結構的檢查維護系統(tǒng)，可以有效地實現(xiàn)高速公路機電設備的維護。但是，該系統(tǒng)也有一些缺點。例如，當前系統(tǒng)作為獨立系統(tǒng)運行，只能實現(xiàn)信息的集成和共享。因此，下一步就是考慮現(xiàn)有的機電設備維護系統(tǒng)，更好地整合使用高速公路機電設備，以發(fā)展高速公訴的檢維修服務。