陳峰標(biāo)

（廣西交通投資集團(tuán)崇左高速公路運(yùn)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(gè)高速公路總里程達(dá)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(wù)的質(zhì)量和科學(xué)內(nèi)容得到提高。科技可以為高速公路的發(fā)展提供強(qiáng)大的支持。此外，高速公路的檢維修工作主要是對機(jī)電設(shè)備的檢查和維修。機(jī)電設(shè)備的檢查和維修管理不僅保障設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，還可以延長設(shè)備的服務(wù)壽命，減少設(shè)備檢維修管理的費(fèi)用。與此同時(shí)，機(jī)電設(shè)備的啟動(dòng)質(zhì)量直接關(guān)系到高速公路的正常運(yùn)行，對節(jié)省高速公路的檢維修費(fèi)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?，F(xiàn)今，我國一直不斷在蓬勃發(fā)展，這對高速公路運(yùn)輸能力和運(yùn)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(yùn)營公司為了應(yīng)對各種要求和實(shí)質(zhì)性的改善，開始了相關(guān)研究工作，高速公路機(jī)電設(shè)備檢維修管理系統(tǒng)能夠有效地保障整個(gè)系統(tǒng)的安全性。但在某些工作中，對機(jī)設(shè)備的檢維修更重要。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，高速公路及其他領(lǐng)域?yàn)榱送ㄟ^現(xiàn)代技術(shù)促進(jìn)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(xué)的高速公路信息管理系統(tǒng)成為促進(jìn)高速公路管理的重要工具。本研究以B/S架構(gòu)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)高速公路機(jī)電設(shè)備檢維修系統(tǒng)。

1 檢維修系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 基于B/S架構(gòu)的檢維修系統(tǒng)構(gòu)建

B/S架構(gòu)采用以網(wǎng)絡(luò)瀏覽器為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)模式，通過設(shè)置在遠(yuǎn)程服務(wù)器中的HTTP協(xié)議軟件實(shí)現(xiàn)客戶端整合。核心部分將集中在服務(wù)器上，簡化系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)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(diǎn)之一，B/S結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 B/S架構(gòu)圖Fig.1 B/S architecture diagram

B/S結(jié)構(gòu)具有節(jié)省維護(hù)費(fèi)用和升級費(fèi)用兩個(gè)特點(diǎn)，采用B/S系統(tǒng)可隨時(shí)隨地訪問數(shù)據(jù)庫。同時(shí)，B/S結(jié)構(gòu)也有其不同的用途。為此，本文將以B/S結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，完成系統(tǒng)建設(shè)，以滿足高速公路機(jī)電設(shè)備檢維修系統(tǒng)兼容升級的要求，并通過B/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開始設(shè)備維護(hù)和維修，以保證機(jī)電設(shè)備的檢查和維護(hù)。改善電力設(shè)備維護(hù)，實(shí)現(xiàn)“預(yù)防優(yōu)先，補(bǔ)充管理與控制相結(jié)合”的高速公路機(jī)電維修辦法。

1.2 系統(tǒng)功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)功能分解是系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程采用模塊式設(shè)計(jì)。每個(gè)模塊可以通過模塊間的特定關(guān)系單獨(dú)設(shè)計(jì)。因此，必須將每個(gè)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(shè)備信息管理系統(tǒng)等集成模塊設(shè)計(jì)方法的整體原則。在系統(tǒng)的功能性結(jié)構(gòu)中，基本數(shù)據(jù)管理和設(shè)備信息管理是電子機(jī)器設(shè)備維護(hù)管理的基礎(chǔ)，整合管理系統(tǒng)是包括7個(gè)資源、用戶、作用和部件管理的系統(tǒng)運(yùn)行基礎(chǔ)。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure of system function

1.3 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

高速公路機(jī)電設(shè)備檢維修系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)分為數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和客戶層3個(gè)層次。每一個(gè)級別都有相應(yīng)的工作和功能界面，并且使用界面設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)構(gòu)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(shè)計(jì)方法來達(dá)到，但要保證系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，就得根據(jù)工作迅速進(jìn)行變更。高速公路機(jī)電設(shè)備檢維修系統(tǒng)的技術(shù)框架如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)圖Fig.3 Diagram of system technical architecture

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

應(yīng)用層：基本的服務(wù)模塊、商務(wù)logic模塊和控制模塊是應(yīng)用軟件階層的一部分?；A(chǔ)服務(wù)模塊主要是保證系統(tǒng)各服務(wù)組件的穩(wěn)定運(yùn)行，滿足客戶服務(wù)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(jìn)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(chǔ)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(chǔ)模塊使用SQL Server數(shù)據(jù)庫和文件管理來存儲(chǔ)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(shè)計(jì)

用戶管理、角色管理、部門管理和資源管理是高速公路機(jī)電設(shè)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(guān)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(shè)備信息管理模塊可以修改及維護(hù)頻率等信息、查看各類設(shè)備數(shù)量、維護(hù)頻率及維護(hù)項(xiàng)目信息。表1列出高速公路機(jī)電設(shè)備的分等級維護(hù)情況。

表1 高速公路機(jī)電設(shè)備分等級維護(hù)情況Tab.1 Graded maintenance of expressway electromechanical equipment

維護(hù)保養(yǎng)需要建立明確的功能定位和標(biāo)準(zhǔn)化的維護(hù)保養(yǎng)流程，追蹤各階段的應(yīng)對處理時(shí)間，計(jì)算維修的時(shí)間及費(fèi)用，并將相關(guān)人員檢查和執(zhí)行措施納入設(shè)備履歷信息記錄，為評價(jià)設(shè)備啟動(dòng)條件提供基礎(chǔ)，以改善維修質(zhì)量的效率性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障維修的標(biāo)準(zhǔn)化、高效率管理。

使用相關(guān)設(shè)備來檢測設(shè)備故障，并可以將系統(tǒng)設(shè)備報(bào)告?zhèn)鬏斀o本地維護(hù)服務(wù)。然后開始故障維護(hù)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(yīng)的維修工作。通過遠(yuǎn)程調(diào)試維修設(shè)備后，維修人員進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)工作或制定維護(hù)清單。維護(hù)服務(wù)代表確認(rèn)故障排除后，根據(jù)維護(hù)檢查結(jié)果輸入并評估維護(hù)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(hù)過程。對于每個(gè)步驟，系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)表。設(shè)備維修過程如圖5所示。

圖5 設(shè)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(hù)過程中擁有整個(gè)存取權(quán)限，因此可以根據(jù)實(shí)際情況靈活改變維修結(jié)構(gòu)，并監(jiān)控整個(gè)維修過程并進(jìn)行評價(jià)。

一般設(shè)備故障現(xiàn)象包括黑屏、碰撞、停電、通訊錯(cuò)誤、軟件錯(cuò)誤等。設(shè)備故障分為3個(gè)類別：第一個(gè)是指線路通行服務(wù)一般不會(huì)中斷，24 h內(nèi)需要維護(hù)的單一設(shè)備故障；第二個(gè)是指單一線路通行服務(wù)中斷，設(shè)備故障啟動(dòng)需要12 h；第三是大部分或所有線路通行費(fèi)服務(wù)被中斷，造成嚴(yán)重錯(cuò)誤，需要緊急維修。

預(yù)防整頓計(jì)劃是由分行管理裝備制定的，計(jì)劃包括維修單位、時(shí)間、生產(chǎn)日期、計(jì)劃成本、完成成本、未決成本、計(jì)劃、內(nèi)容等。計(jì)劃中包含了所有必要的預(yù)防和維護(hù)設(shè)備的細(xì)目，包括設(shè)備號、設(shè)備名稱、設(shè)備配置和維護(hù)項(xiàng)目（例如：費(fèi)用、安裝位置信息）。設(shè)備維護(hù)程序如圖6所示。部門負(fù)責(zé)人根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況，可以增加或減少設(shè)備的維護(hù)成本。

圖6 設(shè)備維保流程Fig.6 Equipment maintenance process

倉庫管理是從進(jìn)入倉庫到定期的設(shè)備備用零件、倉庫外使用及倉庫故障保管、維護(hù)和剪貼處理，對備用零件的整體壽命進(jìn)行追蹤，并為滿足地方倉庫改善的倉庫補(bǔ)充要求而建立密切的關(guān)系。流通傳輸機(jī)制是在科學(xué)預(yù)備配件中實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格、靈活的布局和整體追蹤，對高速公路運(yùn)營管理部門管理倉庫備用零件標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)與技術(shù)設(shè)計(jì)的功能外，還需要設(shè)計(jì)一個(gè)主要包括以下內(nèi)容的電子機(jī)械設(shè)備管理模塊。第一，配件的55個(gè)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(chǔ)存和瀏覽、位置設(shè)定都能快速完成；第二，分區(qū)存儲(chǔ)設(shè)備。即對所有備用零件的使用頻率、消費(fèi)信息、備用零件數(shù)量分布及其他信息進(jìn)行分析，使各類備用零件倉庫集中供應(yīng)，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(shè)備調(diào)度管理，即頻率變更的次數(shù)，機(jī)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(jī)電設(shè)備配件的備件存儲(chǔ)比例如表2所示。

表2 高速公路機(jī)電設(shè)備備件存儲(chǔ)比例Tab.2 Storage ratio of spare parts for expressway electromechanical equipment

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

以某地區(qū)的高速公路為實(shí)驗(yàn)對象，驗(yàn)證以B/S結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的高速公路機(jī)電設(shè)備檢維修系統(tǒng)的實(shí)用性應(yīng)用能。

2.1 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)與測試

設(shè)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(shè)備維修管理模塊的設(shè)備缺陷信息是用于輸入和提交設(shè)備缺陷修理服務(wù)信息的此項(xiàng)作業(yè)訂單，是維護(hù)設(shè)備過程鏈條的起點(diǎn)。維修信息包括缺陷設(shè)備信息、缺陷時(shí)間、缺陷現(xiàn)象、處理措施、缺陷說明等。存在缺陷的設(shè)備信息包含姓名、位置、站點(diǎn)編號等。掃描設(shè)備代碼，可以直接獲取有缺陷的設(shè)備信息，也可以從設(shè)備列表中選擇設(shè)備存在缺陷的時(shí)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(hù)工作。維護(hù)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(hù)時(shí)間、派遣服務(wù)工程師等。目前，系統(tǒng)的自動(dòng)獲取時(shí)間以分鐘為單位準(zhǔn)確。

收到故障信息后，實(shí)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(hù)工作。整個(gè)流程應(yīng)在設(shè)備維護(hù)負(fù)責(zé)人的監(jiān)督設(shè)備中使用，維護(hù)完成后檢測設(shè)備性能是否正常。

成本計(jì)算功能可以隨時(shí)實(shí)現(xiàn)任何單位發(fā)生的維修性項(xiàng)目的成本總計(jì)算。需要列表的成本計(jì)算，名稱和啟動(dòng)日期。不輸入默認(rèn)值，此期限為當(dāng)前日期。

系統(tǒng)包括所有下層組織的維護(hù)費(fèi)用在內(nèi)，對該組織進(jìn)行測量時(shí)直接生成“是”，如果選擇“不是”，只對經(jīng)紀(jì)人的維護(hù)費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

修理結(jié)果確認(rèn)后，可以派遣零件或服務(wù)工程師制作評價(jià)表格，綜合評價(jià)修理過程。推測器具有維護(hù)保養(yǎng)記錄，點(diǎn)擊列表可以查看基本信息，設(shè)備故障，維護(hù)信息，維護(hù)費(fèi)用和時(shí)間長的信息。評價(jià)信息包括評價(jià)時(shí)間、綜合分?jǐn)?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(hù)工程師和倉庫管理員都有權(quán)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(shè)備、備用零件的列表信息等。

系統(tǒng)為維護(hù)工程師和維護(hù)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(zhǔn)”和“未批準(zhǔn)”）?！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(jì)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(wù)的單個(gè)出庫單，但是只能或不能編輯批準(zhǔn)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(jié)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(shè)備編號、設(shè)備名稱、設(shè)備型號、單價(jià)、庫存、倉庫和制造商?？梢圆榭从嘘P(guān)設(shè)備信息的詳細(xì)信息和設(shè)備的流歷史記錄信息。

2.2 B/S架構(gòu)測試

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

2.3 建設(shè)效果驗(yàn)證

為了測試高速公路機(jī)電設(shè)備檢維修系統(tǒng)的施工效果，對B/S基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)和高速公路機(jī)電設(shè)備檢維修系統(tǒng)的可信度進(jìn)行確認(rèn)和修理，并比較了兩個(gè)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(jié)果Fig.8 Expressway failure rate results from June to September

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

以B/S基礎(chǔ)的檢測及維護(hù)系統(tǒng)和檢驗(yàn)系統(tǒng)的可信度為基礎(chǔ)的A級2 #單位檢測準(zhǔn)備完成，結(jié)果如表4所示。

表4 2#機(jī)組A級檢修準(zhǔn)備工作完成情況Tab.4 Completion of grade A maintenance preparation work for 2# unit

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表4顯示了基于B/S體系結(jié)構(gòu)的檢查和維護(hù)系統(tǒng)可以完成所有準(zhǔn)備工作，并表明可以基于檢查系統(tǒng)的可靠性完成一些準(zhǔn)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(jié)構(gòu)是有效的。 表5和表6顯示了對兩個(gè)系統(tǒng)在A級2號機(jī)組中的維護(hù)情況進(jìn)行綜合評估的結(jié)果。

表5 基于B/S架構(gòu)的檢維修系統(tǒng)的評價(jià)結(jié)果Tab.5 Evaluation results of inspection and maintenance system based on B/S architecture

表5顯示，以B/S結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的檢修與維護(hù)系統(tǒng)可以更完善高速公路機(jī)電設(shè)備檢修與維護(hù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化管理。以2級為單位的精密檢查綜合評價(jià)結(jié)果達(dá)到了66.56分。在表6中，以硬件設(shè)備評價(jià)的高速電氣設(shè)備檢驗(yàn)及維護(hù)系統(tǒng)的信賴性為基礎(chǔ)，識別并變換了Level 2 A標(biāo)準(zhǔn)化管理系統(tǒng)和綜合維護(hù)管理hild框架，評價(jià)結(jié)果為99.23分。L-fan結(jié)果顯示，對以B/S結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的高速公路電氣機(jī)械設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)管理進(jìn)行綜合評價(jià)更為全面。

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

3 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)了一種基于B/S結(jié)構(gòu)的檢查維護(hù)系統(tǒng)，可以有效地實(shí)現(xiàn)高速公路機(jī)電設(shè)備的維護(hù)。但是，該系統(tǒng)也有一些缺點(diǎn)。例如，當(dāng)前系統(tǒng)作為獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行，只能實(shí)現(xiàn)信息的集成和共享。因此，下一步就是考慮現(xiàn)有的機(jī)電設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)，更好地整合使用高速公路機(jī)電設(shè)備，以發(fā)展高速公訴的檢維修服務(wù)。