肖 宇 向星辰 朱曉覓 李 佳 何誠師 三峽高科信息技術(shù)有限責任公司資產(chǎn)物聯(lián)事業(yè)部

一、數(shù)字資產(chǎn)管理系統(tǒng)的建設(shè)背景

發(fā)電企業(yè)是典型的資產(chǎn)密集型企業(yè)，存在資產(chǎn)量大、單項價值較高、相關(guān)使用部門繁多，使用范圍廣、分類結(jié)構(gòu)復(fù)雜、更新快速等特點。在當前傳統(tǒng)的資產(chǎn)屬性數(shù)據(jù)庫管理方式下，實物的資產(chǎn)管理中容易出現(xiàn)條目混亂、查詢不表明、日常盤點工作量大、低效耗時、閑置資產(chǎn)難以有效利用導(dǎo)致被動增加成本、資產(chǎn)的移動管理難、個性化管理等諸多問題。因此實現(xiàn)資產(chǎn)的精細化、可視化管理，提高資產(chǎn)利用率，是實現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展亟待解決的難題。

同時隨著軟件應(yīng)用功能的不斷擴展、用戶數(shù)量不斷增加、數(shù)據(jù)交互日趨復(fù)雜，系統(tǒng)軟件之間的數(shù)據(jù)調(diào)用越來越頻繁，逐漸遇到了種種發(fā)展問題。電力行業(yè)信息化發(fā)展較早，行業(yè)內(nèi)相關(guān)的管理軟件已運行多年。普遍存在架構(gòu)老、技術(shù)落后等情況?，F(xiàn)存的電力生產(chǎn)管理軟件由于架構(gòu)、技術(shù)和平臺等限制，無法有效地進行功能擴展來對接市場中已成熟應(yīng)用的智能硬件，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用擴展上存在瓶頸，也無法適應(yīng)實際使用中多場景，多賬號和多層級的需求。在這種背景下，不斷在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)上擴展新功能和對接新系統(tǒng)，直接增加了原有系統(tǒng)的復(fù)雜度和不穩(wěn)定性，同時在負載、數(shù)據(jù)庫連接等方面存在巨大隱患。而當前系統(tǒng)的高可用、高并發(fā)是急需保證的優(yōu)先要求，因此需要通過以用戶資源進行合理化的資源配置，來達到最大化資源利用的目標。

二、數(shù)字資產(chǎn)管理系統(tǒng)的需求分析

建立數(shù)字資產(chǎn)管理系統(tǒng)的主要目標是為了充分利用電力企業(yè)的設(shè)備、物資、人力等資源，融合當前主流的信息化手段加強電力生產(chǎn)的過程管理。資產(chǎn)管理系統(tǒng)能將國家規(guī)范、行業(yè)標準、公司管理辦法進行信息化實現(xiàn)，以系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，利用系統(tǒng)的特性結(jié)合電力生產(chǎn)管理制度對工作人員操作進行規(guī)范化和標準化，提升工作安全性，進一步降低事故的發(fā)生概率，從而整體性地提升電力生產(chǎn)的安全性能。電力生產(chǎn)管理的智能化水平提高，能夠有效地減少人員的投入和資源浪費，從本質(zhì)上實現(xiàn)降本增效的目標。同時還可以分析系統(tǒng)產(chǎn)生的各類生產(chǎn)記錄，針對性地分析故障發(fā)生的頻次、時段、所需的備件，可以通過數(shù)據(jù)直觀地分析故障發(fā)生的根本原因，調(diào)整備件的儲備，提高料及時率，分析備件質(zhì)量等，從而為管理層提供決策性的指導(dǎo)意見。

在此需求背景下，數(shù)字資產(chǎn)管理系統(tǒng)需要囊括傳統(tǒng)應(yīng)用的功能模塊，包含：物資管理、檢修管理、缺陷管理、運行管理、設(shè)備管理、兩票管理、技改項目管理等基礎(chǔ)業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊。同時為了增強系統(tǒng)可擴展性，提升后期運維效率。增加開發(fā)必要的基礎(chǔ)支撐服務(wù)，包含：文件服務(wù)、流程服務(wù)、報表服務(wù)、日志服務(wù)、分布式服務(wù)、緩存服務(wù)、認證服務(wù)等。通過增設(shè)這些基礎(chǔ)服務(wù)，來支撐系統(tǒng)在后期發(fā)展過程中產(chǎn)生的功能拓展。同時為了讓系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能和基礎(chǔ)服務(wù)能穩(wěn)定運行，規(guī)避因為后期應(yīng)用實現(xiàn)越來越復(fù)雜，代碼規(guī)模越來越大，導(dǎo)致的系統(tǒng)冗余、難以維護和更新的問題。我們需要導(dǎo)入微服務(wù)架構(gòu)，利用微服務(wù)的組件化、獨立部署、降低復(fù)雜度、技術(shù)多元化、降低維護風險等優(yōu)勢，提升系統(tǒng)應(yīng)用的高效性和可擴展性。

為了解決傳統(tǒng)庫房管理模式下的低效問題，我們引入已成熟應(yīng)用于市場的庫房管理智能硬件，RFID 智能貨柜、標簽、感應(yīng)門、手持PDA 等，實現(xiàn)物資管理的智慧化。以解決傳統(tǒng)資產(chǎn)條目混亂、查詢不便、日常盤點工作量大、耗時久等問題。

三、數(shù)字資產(chǎn)管理系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)采取三層級管理模式進行設(shè)計，即：

總部層：統(tǒng)計分析、遠程監(jiān)控、經(jīng)營決策等；

分公司層：故障分析、采購管理、成本優(yōu)化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等；

場站層：兩票工作、定期工作、故障處理、生產(chǎn)管理、值班管理、日志管理和數(shù)據(jù)收集。

根據(jù)以上管理思路，系統(tǒng)設(shè)計總體線路如下：

→多組織、多站點管理平臺

多組織、多站點管理平臺實現(xiàn)電力生產(chǎn)管理需求。支持多組織機構(gòu)、多公司、多角色、一人兼多職等多種管理層級，集中組織機構(gòu)維護，權(quán)限集中管理，個性化展現(xiàn)。

→智能資產(chǎn)管理

系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備重要性建立完善的維護策略，通過構(gòu)建設(shè)備信息庫，實現(xiàn)設(shè)備故障智能診斷和預(yù)防性維護。通過建立集計劃、采購、出入庫、運行、維修、報廢等功能于一體的設(shè)備管理平臺，實現(xiàn)設(shè)備的全生命周期管理。

→建管結(jié)合

實現(xiàn)電站建設(shè)期與生產(chǎn)運維期的信息化一體化管理。建設(shè)期以“工程建設(shè)管理”為重點，生產(chǎn)運維期以“設(shè)備資產(chǎn)管理”為核心，采用一體化平臺設(shè)計，構(gòu)建以資產(chǎn)管理為基礎(chǔ)的數(shù)字化管理系統(tǒng)。

(一)技術(shù)架構(gòu)

1.系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用Spring-Cloud-Netflix 的技術(shù)體系開發(fā)，具有聲明式REST 客戶端、斷路器、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、客戶端負載均衡器、外部配置、路由器和過濾器這些特性，實現(xiàn)配置中心化，以統(tǒng)一管理平臺內(nèi)部的配置文件。Netflix 的項目建立在Spring Boot 框架之上，提供了如下組件：

√Eureka 用于Spring 管理下的Bean 服務(wù)發(fā)現(xiàn)；

√Zuul 處理路由服務(wù)，被視為請求的“守門員”；

√Ribbon 用于動態(tài)路由和負載均衡；

√Hystrix 提供了斷路器功能，以處理無響應(yīng)的 API 調(diào)用。

2.后端架構(gòu)

采用Spring-Boot 技術(shù)體系進行開發(fā)，數(shù)據(jù)庫采用Mysql，緩存采用redis，隊列擬采用Rabbit MQ。

3.前端架構(gòu)

前后端分離，獨立部署，采用Vue 編寫，并使用Ant Design For Vue 作為通用組件庫。

(二)服務(wù)架構(gòu)

1.基礎(chǔ)服務(wù)

基礎(chǔ)服務(wù)包含文件服務(wù)、流程服務(wù)、報表服務(wù)、日志服務(wù)、分布式事務(wù)、緩存、認證服務(wù)等，以這些服務(wù)作為平臺的應(yīng)用服務(wù)支撐。提供文件上傳下載、流程配置、報表查詢等功能支持。將系統(tǒng)的客戶化、域、流程實現(xiàn)自定義配置?？筛鶕?jù)實際情況的變化，實施管理人員可通過修改配置實現(xiàn)零代碼更新。系統(tǒng)配置采用可視化界面操作，可以通過簡單的拖拽即可實現(xiàn)流程更新、權(quán)限設(shè)定、字段校驗等功能。

2.業(yè)務(wù)服務(wù)

業(yè)務(wù)服務(wù)包含物資管理、檢修管理、缺陷管理、運行管理、設(shè)備管理、兩票管理、技改項目管理等基礎(chǔ)業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊。用以支撐電力生產(chǎn)日常事務(wù)業(yè)務(wù)開展，嚴格管控電力生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，制定標準化和規(guī)范化的操作流程與操作方式，以信息化手段保證基礎(chǔ)源數(shù)據(jù)的準確性、一致性、完整性。

(三)特色功能

為有效解決企業(yè)生產(chǎn)、管理部門物資管理中的人力消耗大、管理效率低等需求，通過信息化手段，實現(xiàn)物資信息由傳統(tǒng)人工登記，轉(zhuǎn)換為可溯源的自動化管理，提升管理效率、解放生產(chǎn)部門人力。系統(tǒng)將融合市場上先進的RFID 超高頻技術(shù)，創(chuàng)新實現(xiàn)自動記錄出入庫情況與溯源、使用RFID 電子標簽作為唯一標識將物資綁定貨位強化定置管理、針對固定作業(yè)定制基礎(chǔ)物資包。實現(xiàn)將傳統(tǒng)的物資管理由人工記錄的模式轉(zhuǎn)換為自拿自放的無人倉儲管理。同時利用RFID 技術(shù)，實現(xiàn)物資的快速定位，讓尋物與拿放效率更加高效與快捷。

RFID 技術(shù)的應(yīng)用，保證了物資在入庫和出庫的環(huán)節(jié)中做到了真實的數(shù)據(jù)出入，杜絕了傳統(tǒng)模式下庫管員手動登記出錯或者漏登的可能性，同時提升了數(shù)據(jù)輸入和更新的速度與準確性。利用RFID 唯一標識碼的特性，還可以對物資的批次、狀態(tài)等信息進行追蹤與管理。利用系統(tǒng)的定位功能，還可以實時掌握具體物資所在位置與當前的實際庫存，并通過復(fù)合屏等硬件清晰地展現(xiàn)出來。

以下為數(shù)字資產(chǎn)管理平臺實現(xiàn)的物資管控目標：

1.自動采集物資出入庫數(shù)據(jù)，形成資產(chǎn)臺賬，避免人工記賬。

2.實時顯示庫存物資狀況，實現(xiàn)物資狀態(tài)跟蹤及庫存數(shù)據(jù)查詢。

3.實現(xiàn)物資定置管理，實現(xiàn)物資規(guī)范擺放，庫位與物資完全對應(yīng)。

4.針對典型缺陷定制基礎(chǔ)物資包，實現(xiàn)缺陷物資的快速出庫，支持高效檢修。

5.擺脫信息孤島，實現(xiàn)單位與部門分部之間物資共用共享。

主要功能點：

→物資基礎(chǔ)信息維護

物資編碼維護、商品信息維護、物資包管理、個人工器具管理、物資參數(shù)模板。

→倉儲管理

倉庫信息管理、庫存管理、物資盤點。

→物資使用

采購單、物資接收、領(lǐng)料單、退料單 、物資借用、廠內(nèi)調(diào)撥、物資送檢、物資報廢、缺陷單。

→物資定位

對倉庫中的物資精準定位、對倉庫外的物資軌跡跟蹤。

→預(yù)警提醒

異常物資入侵、物資入庫有誤提醒、物資取貨有誤提醒、物資低于庫存下限或者高于庫存上限等。

→數(shù)據(jù)對接

第三方數(shù)據(jù)平臺交互、硬件設(shè)備數(shù)據(jù)傳遞、人臉數(shù)據(jù)同步。

四、數(shù)字資產(chǎn)管理系統(tǒng)的實施效果

(一)管理效益

基于微服務(wù)數(shù)字資產(chǎn)管理系統(tǒng)的建設(shè)充分研究了電站的管理特點，以電站設(shè)備管理為中心，將生產(chǎn)運行、維護、備品備件、實時數(shù)據(jù)分析有效集成到一個平臺中，緊密結(jié)合電力生產(chǎn)管理特點。有利于規(guī)范化管理，促使運維人員快速掌握行業(yè)知識；將日常操作運維經(jīng)驗積累下來，構(gòu)建了電站知識積累平臺；多角度的數(shù)據(jù)分析，以科學(xué)指導(dǎo)電力生產(chǎn)過程安排；動態(tài)的設(shè)備臺賬，及時掌握設(shè)備運行狀態(tài)，以降低非計劃停機；提高備件采購的科學(xué)性，在保障正常生產(chǎn)情況下，降低庫存，實現(xiàn)資源合理配置。

除此之外，系統(tǒng)融合市場上成熟的RFID 技術(shù)，對現(xiàn)有倉庫進行升級，搭載智能硬件設(shè)備及相關(guān)應(yīng)用，實現(xiàn)倉庫一鍵盤點，智能出入庫等工作，在管理層面實現(xiàn)了對物資的透明化管理，企業(yè)管理者能夠?qū)θ?、物、空間資源進行綜合管理；通過定位技術(shù)、大數(shù)據(jù)算法，即時感知物資的動態(tài)變化，大大降低因信息不對稱而造成的風險；通過實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)溯源，確保資源的調(diào)用合規(guī)高效，降低大量人力投入。

(二)創(chuàng)新應(yīng)用

通過引入微服務(wù)架構(gòu)，很好地解決了傳統(tǒng)單體式軟件服務(wù)可靠性差的問題。本系統(tǒng)后臺采用Spring Cloud 技術(shù)體系，將其具備獨立的開發(fā)部署、松耦合、彈性擴張、高并發(fā)等特點與電力生產(chǎn)管理進行充分融合。同時本系統(tǒng)具備聲明式REST 客戶端，不僅能快速響應(yīng)不同的需求，而且能適配需求的彈性擴展。微服務(wù)面向分布式開發(fā)，用戶可以根據(jù)自身情況對功能應(yīng)用進行單獨開發(fā)，然后進行組合。在對單個應(yīng)用組件進行代碼重構(gòu)時，也不會對其他組件構(gòu)成影響，從而實現(xiàn)以持續(xù)集成的方式交付項目。

在總體功能不變的情況下，利用微服務(wù)可以解決復(fù)雜性問題的特性，對系統(tǒng)進行多維度拆分，每個應(yīng)用都可以獨立運行，互不干擾，易于應(yīng)用的更新和維護。通過以重點應(yīng)用服務(wù)的分布式部署，有效地解決了常見應(yīng)用系統(tǒng)的負載不均衡、更新停機影響范圍大等問題，同時各個服務(wù)的獨立部署互不影響的模式，也極大程度減小了因個別情況帶來的影響范圍。服務(wù)拆分也方便了運維人員對后臺日志的查詢和快速定位問題，提高了運維人員的排錯速度。

五、結(jié)語

微服務(wù)架構(gòu)理念問世以來，其具備的獨立部署、彈性拓展、敏捷迭代、高容錯、快速開發(fā)等優(yōu)點受到了市場的青睞，逐步成為當前最流行的軟件架構(gòu)。相較于電力生產(chǎn)行業(yè)內(nèi)大多數(shù)單體式軟件，不論從技術(shù)創(chuàng)新還是設(shè)計理念都有長足的進步。在國家“碳中和、碳達峰”政策指導(dǎo)下，電力企業(yè)的成本管理要求也越來越高。本次系統(tǒng)在架構(gòu)設(shè)計上引入微服務(wù)理念，同時在管理上融合最新的智能硬件技術(shù)，將電力行業(yè)的信息化標準提升到全新的高度。利用信息化手段既有效實現(xiàn)了生產(chǎn)規(guī)范化和標準化的管理，又實現(xiàn)了以最大化資源利用資產(chǎn)管理，提升了整體管理效率，從而為電力企業(yè)的資產(chǎn)管理做出時代性的促進與推動?！?/p>