陳峰標(biāo)

摘 要：為有效實(shí)現(xiàn)高速公路機(jī)電設(shè)備的維護(hù)和高速公路運(yùn)營費(fèi)用的降低，設(shè)計(jì)了以B/S結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的高速公路機(jī)電設(shè)備的檢維修系統(tǒng)。系統(tǒng)集成管理、數(shù)據(jù)管理、設(shè)備管理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)階層、應(yīng)用程序階層及客戶程式系統(tǒng)的技術(shù)改造為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)設(shè)施模型的低維護(hù)和升級(jí)費(fèi)用，采用B/S架構(gòu)特性可節(jié)省機(jī)電成本。設(shè)備故障率、維護(hù)時(shí)間和備用零件庫存是設(shè)計(jì)目標(biāo)，完成系統(tǒng)各功能模塊的管理，實(shí)現(xiàn)高速公路機(jī)電設(shè)備檢維修系統(tǒng)的建設(shè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)的運(yùn)營效率高、集成度高，可以大大降低電氣設(shè)備的故障率，更能綜合管理結(jié)果。

關(guān)鍵詞：B/S架構(gòu);高速公路;機(jī)電設(shè)備;檢維修系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：U418.7;TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-5922（2022）04-0154-06

Abstract： To effectively realize the maintenance of expressway electromechanical equipment and reduce the operation cost of expressway， the inspection and maintenance system of expressway electromechanical equipment based on B/S architecture is designed. Low maintenance and upgrade cost of infrastructure model based on system integration management， data management， equipment management information system， data layer， application layer and customer program system are realized， and adopting B/S architecture feature can save electromechanical cost. The equipment failure rate， maintenance time and spare parts inventory are the design objectives. The management of each functional module of the system is completed to realize the construction of the expressway mechanical and electrical equipment inspection and maintenance system. The experimental results show that the system has high operating efficiency and high integration， which can greatly reduce the failure rate of electrical equipment and better manage the results comprehensively.

Key words：? B/S architecture; highway; electromechanical equipment; inspection and maintenance system

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?？萍伎梢詾楦咚俟返陌l(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(duì)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(duì)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。現(xiàn)今，我國一直不斷在蓬勃發(fā)展，這對(duì)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(duì)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(duì)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。

B/S結(jié)構(gòu)具有節(jié)省維護(hù)費(fèi)用和升級(jí)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(jí)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。

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(jí)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。

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)

1.4.1 系統(tǒng)管理模塊

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。

1.4.2 設(shè)備信息管理模塊

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(jí)維護(hù)情況。

1.4.3 維修管理模塊

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(duì)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(píng)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(píng)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(píng)估表來完成維護(hù)過程。對(duì)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。

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(píng)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。

1.4.4 維保管理模塊

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(hào)、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。

1.4.5 倉庫管理

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(duì)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(duì)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。

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(duì)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。

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(duì)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

2.1.1 設(shè)備維修管理

設(shè)備維修管理模塊的主要類說明如表3所示。

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(hào)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(hào)、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(duì)該組織進(jìn)行測量時(shí)直接生成“是”，如果選擇“不是”，只對(duì)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(píng)價(jià)表格，綜合評(píng)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(píng)價(jià)信息包括評(píng)價(jià)時(shí)間、綜合分?jǐn)?shù)以及注釋信息等。

2.1.2 備品備件管理

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(píng)論，內(nèi)容是是否同意、評(píng)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(hào)、設(shè)備名稱、設(shè)備型號(hào)、單價(jià)、庫存、倉庫和制造商。可以查看有關(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(duì)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。

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(jí)2 #單位檢測準(zhǔn)備完成，結(jié)果如表4所示。

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(duì)兩個(gè)系統(tǒng)在A級(jí)2號(hào)機(jī)組中的維護(hù)情況進(jìn)行綜合評(píng)估的結(jié)果。

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(jí)為單位的精密檢查綜合評(píng)價(jià)結(jié)果達(dá)到了66.56分。在表6中，以硬件設(shè)備評(píng)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(shí)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(píng)價(jià)結(jié)果為99.23分。L-fan結(jié)果顯示，對(duì)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(píng)價(jià)更為全面。

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)。

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