摘要：為高質(zhì)量完成核電站工程移交后的消缺工作，保障核電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，文章設(shè)計(jì)了核電站遺留項(xiàng)管理信息系統(tǒng)。信息系統(tǒng)PC端基于瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）模式，采用C#語言、Ajax技術(shù)和WEB前端框架開發(fā)。用戶可通過主流的桌面瀏覽器訪問信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工作票管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)?；贖TML5技術(shù)，本設(shè)計(jì)開發(fā)了移動(dòng)端釘釘小程序，用戶可以通過手機(jī)進(jìn)行作業(yè)，在工作現(xiàn)場和辦公區(qū)域?qū)ぷ髌边M(jìn)行快速掃描識別和處理。

關(guān)鍵詞：核電站；工程遺留項(xiàng)；信息化系統(tǒng)；B/S模式

中圖分類號：TP392文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

核電站各項(xiàng)目在機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行后，均剩有工程遺留項(xiàng)需繼續(xù)處理，工程遺留項(xiàng)包括3種類別，即臨時(shí)驗(yàn)收（Provisional Acceptance Certificate，PAC）遺留項(xiàng)、生產(chǎn)工程聯(lián)系單（Design Change Link Sheet，DCL）和質(zhì)保期設(shè)計(jì)變更改造（Design Change Key in-Warranty Period，DCK）。由于機(jī)組商運(yùn)后缺陷處理窗口變少、工程方消缺資源減少等原因，工程遺留項(xiàng)的處理周期相對較長，一般會持續(xù)到機(jī)組的第二輪大修結(jié)束后甚至更長，單臺機(jī)組工程遺留項(xiàng)的最長處理周期達(dá)3年以上。

3類工程遺留項(xiàng)流程相對獨(dú)立，均不具備數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)、經(jīng)驗(yàn)反饋標(biāo)識及與生產(chǎn)方信息系統(tǒng)接口的功能，無法自動(dòng)對工程遺留項(xiàng)、工作票和工作包進(jìn)行關(guān)聯(lián)性梳理，需要依靠人工建立電子表格進(jìn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。為解決該問題，本文開展兩方面的研究：（1）基于B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)［1］開發(fā)了一套工程遺留項(xiàng)管理信息系統(tǒng)，將現(xiàn)有各類工程遺留項(xiàng)流程數(shù)據(jù)整合其中，并與生產(chǎn)方相關(guān)系統(tǒng)有效接口，可對遺留項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合統(tǒng)計(jì)和集中管理。數(shù)據(jù)之間高效關(guān)聯(lián)和同步，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、多樣化的信息統(tǒng)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)反饋梳理功能，能夠有效提升工程遺留項(xiàng)處理效率和質(zhì)量，節(jié)省工程遺留項(xiàng)處理的人力投入和管理成本。（2）基于HTML 5技術(shù)［2］，開發(fā)了手機(jī)移動(dòng)端釘釘小程序，利用圖像識別二維碼技術(shù)，掃描識別作業(yè)工作票，并對工作票狀態(tài)進(jìn)行快速更新。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)原則遵守：

（1）高性能。提高整體處理能力，加快請求處理過程，減輕數(shù)據(jù)庫負(fù)載壓力。

（2）高可用性。7×24 h可用，服務(wù)器采用主、副站點(diǎn)方式部署，進(jìn)行高可用的配置。系統(tǒng)設(shè)計(jì)有較強(qiáng)的防錯(cuò)、抗錯(cuò)以及糾錯(cuò)能力，以保證數(shù)據(jù)在傳遞過程中的完整性和正確性。

（3）安全性。滿足對數(shù)據(jù)安全保密要求。系統(tǒng)具備周密和細(xì)致的數(shù)據(jù)權(quán)限控制機(jī)制，既能確保數(shù)據(jù)的安全，又不影響數(shù)據(jù)的共享。

（4）可伸縮。允許向應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器環(huán)境中增加新的服務(wù)器，緩解不斷上升的用戶并發(fā)訪問壓力和不斷增長的數(shù)據(jù)存儲需求。

（5）可擴(kuò)展。高內(nèi)聚、低耦合，將業(yè)務(wù)與可復(fù)用服務(wù)分離。系統(tǒng)能夠方便地接入新下位控制器或與其他系統(tǒng)掛接。

（6）易管理和易維護(hù)：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有良好的可管理性，系統(tǒng)應(yīng)具有檢測、故障診斷、故障隔離、過濾設(shè)置等功能，以便于系統(tǒng)的管理和維護(hù)。

（7）可重用。系統(tǒng)通過接口方式提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)與多系統(tǒng)對接。系統(tǒng)接口采用JSON格式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，在開發(fā)測試過程中可對接口進(jìn)行測試。

（8）開放性。底層系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、通信協(xié)議采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，可以接入第三方系統(tǒng)。

（9）可移植。采用通用和跨平臺技術(shù)。

1.2 功能劃分

工作人員需要通過PC機(jī)和移動(dòng)手機(jī)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的訪問和功能處理。為達(dá)到最佳功能，系統(tǒng)按照PC端和移動(dòng)端進(jìn)行功能劃分。

（1）PC端主要實(shí)現(xiàn)PAC、DCL、DCK數(shù)據(jù)信息的整合、關(guān)聯(lián)、跟蹤、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、圖表導(dǎo)出功能，以及新增經(jīng)驗(yàn)反饋等自定義字段功能［3］。功能分為“PAC/FAC 遺留項(xiàng)綜合查詢”和“PAC/FAC統(tǒng)計(jì)報(bào)表”兩大部分。遺留項(xiàng)綜合查詢主要作用是查詢和編輯工作票，功能包括PAC/FAC查詢、遺留項(xiàng)編輯、遺留項(xiàng)查看、PAC轉(zhuǎn)FAC和遺留項(xiàng)導(dǎo)出等。統(tǒng)計(jì)報(bào)表主要作用是統(tǒng)計(jì)和分析作業(yè)情況，功能包括總體統(tǒng)計(jì)、按周期統(tǒng)計(jì)、按類別統(tǒng)計(jì)、按部門統(tǒng)計(jì)和按工作包統(tǒng)計(jì)等。PC端模塊功能劃分如圖1所示。

（2）移動(dòng)端主要實(shí)現(xiàn)記錄和跟蹤遺留項(xiàng)對應(yīng)工作包流轉(zhuǎn)過程和狀態(tài)。功能分為“掃一掃”“狀態(tài)處理”和“歷史掃描處理記錄”。掃一掃是基于圖像識別技術(shù)，通過掃描工作票二維碼查詢信息并進(jìn)行狀態(tài)更新。移動(dòng)端模塊功能劃分如圖2所示。

1.3 層次模式

系統(tǒng)按層次進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，對各項(xiàng)功能進(jìn)行解耦開發(fā)，以提高系統(tǒng)的可用性和可移植性。系統(tǒng)層次模型如圖3所示，分為4層。

（1）數(shù)據(jù)層。信息化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)是核心，主要功能圍繞數(shù)據(jù)處理來開展。數(shù)據(jù)源來自IMS（項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)的總稱）數(shù)據(jù)庫、人員衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫（用戶信息的認(rèn)證）和分布式文件系統(tǒng)（文件存儲）。

（2）基礎(chǔ)框架層。該層將主要業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行封裝，規(guī)范信息化系統(tǒng)的開發(fā)。SUFramework為自主開發(fā)的基礎(chǔ)操作框架，包括數(shù)據(jù)訪問、用戶管理、計(jì)算和資源管理功能；Workflow為工作流引擎，具備低代碼工作流構(gòu)建功能；定時(shí)任務(wù)用于信息化系統(tǒng)的維護(hù)和定期工作處理。

（3）業(yè)務(wù)邏輯層。業(yè)務(wù)核心處理層是功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵部分。根據(jù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求，它包括工作票管理、調(diào)試安全管理、調(diào)試移動(dòng)管理和調(diào)試管理4個(gè)部分。

（4）UI展示層。UI界面采用現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)，簡單易用，便于學(xué)習(xí)。PC端基于ASP.NET頁面技術(shù)，使用瀏覽器進(jìn)行訪問。移動(dòng)端基于釘釘小程序。技術(shù)簇包括C#、.net Core、HTML、JavaScript、AJAX、Taro和CSS等。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)兼容現(xiàn)有系統(tǒng)，總體分為服務(wù)器機(jī)群、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和客戶端3個(gè)部分。服務(wù)器機(jī)群為滿足可伸縮性和可靠性要求，采用分布式設(shè)計(jì)按功能分為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、WEB服務(wù)器和FTP服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基于高安全性企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?？蛻舳藶榫邆湓L問企業(yè)網(wǎng)絡(luò)權(quán)限的辦公電腦。硬件系統(tǒng)框架如圖4所示。

采用高性能的服務(wù)器，提高整體處理能力，加快請求處理過程，減輕數(shù)據(jù)庫負(fù)載壓力?？缮炜s，允許向應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器環(huán)境中增加新的服務(wù)器，緩解不斷上升的用戶并發(fā)訪問壓力和不斷增長的數(shù)據(jù)存儲需求。

移動(dòng)端硬件分為互聯(lián)網(wǎng)開放區(qū)、阿里云/釘釘接入?yún)^(qū)、防火墻、DMZ正/反向代理服務(wù)區(qū)、內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用區(qū)、內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)區(qū)，滿足內(nèi)外網(wǎng)通信安全要求。移動(dòng)端系統(tǒng)硬件框架如圖5所示。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

系統(tǒng)基于開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行開發(fā)。數(shù)據(jù)庫中建立表格“DCL/DCK信息主表”“經(jīng)驗(yàn)反饋信息表”“操作日志表”“工單與主表關(guān)聯(lián)信息表”“進(jìn)度信息表”“工單信息表”和“掃碼記錄表”。

根據(jù)查詢的需求，本設(shè)計(jì)創(chuàng)建了“DCL/DCK查詢主表視圖”“PAC查詢主表視圖”和“DCL/DCK查詢審查意見表視圖”。數(shù)據(jù)庫表格的結(jié)構(gòu)如圖6所示。表格之間通過關(guān)鍵字段進(jìn)行關(guān)聯(lián)，同時(shí)考慮字段數(shù)量和業(yè)務(wù)邏輯的耦合關(guān)系。

2.3 文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

信息化系統(tǒng)需要上傳大量的掃描件和照片，為應(yīng)對大量小容量文件存儲需求，采用分布式文件系統(tǒng)。分布式文件系統(tǒng)與傳統(tǒng)文件系統(tǒng)相比，將文件系統(tǒng)抽象化，分別存儲在不同的文檔服務(wù)器上，具有可擴(kuò)展、高可用性、低成本和彈性存儲等優(yōu)點(diǎn)。

2.4 功能設(shè)計(jì)

遺留項(xiàng)智能管理模塊實(shí)現(xiàn)功能如下：

（1）當(dāng)前責(zé)任人登錄該模塊默認(rèn)查詢列表中展示DCL/DCK的數(shù)據(jù)信息。

（2）針對列表中的每條記錄可以進(jìn)行編輯、查看和導(dǎo)出。

（3）PAC記錄可以轉(zhuǎn)換為FAC記錄。

（4）編輯界面中可以分別針對工單號、經(jīng)驗(yàn)反饋和進(jìn)展跟蹤進(jìn)行獨(dú)立子模塊的管理。

（5）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、多樣化和可定制化的圖形表格數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能。

（6）可實(shí)時(shí)顯示DCL/DCK 的多維度圖形表格數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

移動(dòng)App端模塊實(shí)現(xiàn)功能如下：

（1）通過打開顯示“掃一掃”模塊，獲取工單號編碼后，選擇所需對應(yīng)的工作包狀態(tài)提交，將狀態(tài)回寫到數(shù)據(jù)庫表格中。

（2）查看歷史掃碼處理記錄。

2.5 統(tǒng)計(jì)報(bào)表

信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)完善的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能，輔助工程師進(jìn)行智能分析，報(bào)表功能如下。

（1）總體統(tǒng)計(jì)：工程師選擇類型按照總體統(tǒng)計(jì)類查看遺留項(xiàng)數(shù)據(jù)展示。顯示字段包括類別、總量、未清楚、已清楚、清除率。

（2）周期統(tǒng)計(jì)：工程師選擇類型按照周期統(tǒng)計(jì)類查看遺留項(xiàng)數(shù)據(jù)展示。顯示字段包括日期、累計(jì)產(chǎn)生、累計(jì)關(guān)閉、本月產(chǎn)生、本月關(guān)閉、累計(jì)清除率。

（3）類別統(tǒng)計(jì)：工程師選擇類型按照類別統(tǒng)計(jì)類查看遺留項(xiàng)數(shù)據(jù)展示。顯示字段包括類別、技術(shù)澄清、僅文件修改、僅備件提供、現(xiàn)場實(shí)施、其他。

（4）流程統(tǒng)計(jì)：工程師選擇類型按照流程統(tǒng)計(jì)類查看遺留項(xiàng)數(shù)據(jù)展示。顯示字段包括類別、合計(jì)、生產(chǎn)發(fā)起、生產(chǎn)審查、工程分發(fā)、工程答復(fù)、工程確認(rèn)、生產(chǎn)確認(rèn)、現(xiàn)場實(shí)施、生產(chǎn)關(guān)閉、關(guān)閉。

（5）工作票統(tǒng)計(jì)：工程師選擇類型按照工作票統(tǒng)計(jì)類查看遺留項(xiàng)數(shù)據(jù)展示。顯示字段包括類別、不需遞包、需遞包、未遞包、已遞工程接口人、生產(chǎn)審核中、合格、已出票、作廢、關(guān)閉、歸檔。

2.6 界面實(shí)現(xiàn)

PC端基于B/S架構(gòu)［4］，用戶使用瀏覽器訪問，界面如圖7—8所示。

2.7 掃一掃功能實(shí)現(xiàn)

為保障數(shù)據(jù)安全，系統(tǒng)不調(diào)用第三方提供的服務(wù)，而是自主設(shè)計(jì)了圖像識別算法對二維碼進(jìn)行識別。系統(tǒng)首先調(diào)用移動(dòng)端攝像頭獲取圖像信號，然后對圖像進(jìn)行識別處理，最終獲得二維碼信息。

圖像識別算法考慮到對工單進(jìn)行拍照時(shí)，光線、角度和位置不同，因此需要對圖片進(jìn)行灰度化和二值化處理，濾除圖像噪聲，從而實(shí)現(xiàn)二維碼信息的正確有效提取。

2.8 安全設(shè)計(jì)

信息化系統(tǒng)從輸入輸出驗(yàn)證、數(shù)據(jù)交換、身份認(rèn)證、會話管理、異常處理、數(shù)據(jù)保護(hù)、數(shù)據(jù)庫安全和文件安全等方面加強(qiáng)安全保護(hù)［5］。

輸入輸出驗(yàn)證是安全防范的首道防線，以保障不讓惡意的數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)。系統(tǒng)對所有輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，采用限制輸入、拒絕輸入、凈化輸入3個(gè)處理方式。數(shù)據(jù)交換采用安全方式進(jìn)行，保障數(shù)據(jù)不可篡改。身份認(rèn)證支持4A登錄認(rèn)證，同時(shí)兼容賬號密碼驗(yàn)證。系統(tǒng)限制會話壽命，確保通道的安全；對身份驗(yàn)證cookie的內(nèi)容進(jìn)行加密；保護(hù)會話狀態(tài)，以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問；采用全局異常處理，響應(yīng)返回的全部異常；實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的訪問控制，限制用戶只能訪問按照完成任務(wù)要求的功能、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)信息。數(shù)據(jù)庫安全則考慮使用參數(shù)化SQL語句和確保數(shù)據(jù)庫資源能夠被釋放。文件安全則考慮嚴(yán)格控制文件上傳，為了安全地使用臨時(shí)文件，在程序初始化時(shí)創(chuàng)建一個(gè)只能被該程序讀寫的文件夾。

3 結(jié)語

本文從設(shè)計(jì)原則、功能劃分和層次模式3個(gè)方面入手，闡述了核電站遺留項(xiàng)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。文章從硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、界面實(shí)現(xiàn)和安全設(shè)計(jì)5個(gè)方面闡述了核電站遺留項(xiàng)管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。核電站遺留項(xiàng)管理信息系統(tǒng)，成功應(yīng)用于防城港項(xiàng)目3、4號機(jī)組。通過實(shí)際使用，信息化系統(tǒng)對遺留項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合統(tǒng)計(jì)和集中管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間高效關(guān)聯(lián)和同步，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、多樣化的信息統(tǒng)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)反饋梳理功能，能夠有效提升工程遺留項(xiàng)處理效率和質(zhì)量，節(jié)省工程遺留項(xiàng)處理的人力投入和管理成本。

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Design and implementation of management information system for

remaining problems of nuclear power plant

ChenDixin1， WangJian2， CaiLiming2， YangXiaoqi2

（1.China Nuclear Power Engineering Co.， Ltd.， Shenzhen 518000， China;

2.Beijing Branch of China Nuclear Power Technology Research Institute Co.， Ltd.， Beijing 100086， China）

Abstract： In order to complete the vacancy elimination work after the transfer of nuclear power plant project with high quality and ensure the safe and stable operation of nuclear power units， a management information system for legacy items of nuclear power plants is designed. The PC side of the information system is based on the Browser/Server （ B/S ） mode， and is developed by using C# language， Ajax technology and WEB front-end framework. Users can access the information system through the mainstream desktop browser to realize the work ticket management and data statistics. Based on HTML5 technology， a small mobile-end pinning program is developed. Users can work through mobile phones， and quickly scan， identify and process work tickets at work sites and office areas.

Key words： nuclear power plant; project remains; information system; B/ S mode