羅建康，郭耀先，謝壽巍，楊永忠，高健

（華能瀾滄江水電股份有限公司烏弄龍·里底水電廠，云南 迪慶藏族自治州 674606）

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，電力企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理正逐步向信息化轉(zhuǎn)型[1]。信息化管理平臺(tái)的建設(shè)能夠有效提升電力企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理的效率和精度，進(jìn)一步降低維修成本，提高設(shè)備可用性和電力供應(yīng)的可靠性。本文將從平臺(tái)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)及硬件配置等方面探討電力企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)信息化管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試評(píng)估平臺(tái)的性能和功能，以期為電力企業(yè)在設(shè)備資產(chǎn)管理方面的信息化建設(shè)提供有益的借鑒和指導(dǎo)。

1 電力企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)信息化管理平臺(tái)整體架構(gòu)

電力企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理平臺(tái)整體架構(gòu)主要包括3 個(gè)層面，分別是業(yè)務(wù)層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層。整體架構(gòu)中的功能性模塊相互交互，形成一個(gè)完整的設(shè)備資產(chǎn)信息化管理平臺(tái)，幫助電力企業(yè)高效地管理設(shè)備資產(chǎn)、優(yōu)化維修流程、控制成本，并支持決策制定[2]。平臺(tái)的整體架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 電力企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)信息化管理平臺(tái)整體架構(gòu)圖

業(yè)務(wù)層包括設(shè)備資產(chǎn)管理、設(shè)備維修管理、成本控制與預(yù)算管理、設(shè)備數(shù)據(jù)管理；應(yīng)用層包括分離業(yè)務(wù)邏輯、工作流程管理及用戶權(quán)限管理，能夠提高系統(tǒng)靈活性和可維護(hù)性，定義和管理設(shè)備資產(chǎn)相關(guān)工作流程，確保數(shù)據(jù)安全和隱私，控制不同用戶角色的訪問權(quán)限[3]；數(shù)據(jù)層包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理與分析、數(shù)據(jù)安全與備份，能夠?qū)⒃O(shè)備資產(chǎn)、維修記錄和成本數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，支持快速查詢和分析，同時(shí)對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和挖掘，為電力企業(yè)決策提供支持，保護(hù)數(shù)據(jù)機(jī)密性和完整性，定期備份以防止數(shù)據(jù)丟失。

2 硬件設(shè)計(jì)

電力企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)信息化管理平臺(tái)的硬件部分主要由服務(wù)器架構(gòu)、儲(chǔ)存設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組成。服務(wù)器架構(gòu)包括2 臺(tái)高性能的雙路主服務(wù)器（HPE ProLiant DL380 Gen10）及硬件負(fù)載均衡器（F5 BⅠG-ⅠP 2 000 s）。儲(chǔ)存設(shè)備包括存儲(chǔ)陣列（EMC Unity 300）及網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NAS）。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括千兆以太網(wǎng)交換機(jī)Cisco Catalyst 3850 系列交換機(jī)、企業(yè)級(jí)防火墻（Palo Alto Networks PA-220）、ⅠBM TS4300 磁帶庫系統(tǒng)。

3 設(shè)備資產(chǎn)信息化管理平臺(tái)功能模塊設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)備資產(chǎn)管理

設(shè)備資產(chǎn)管理模塊旨在幫助企業(yè)有效管理其設(shè)備資產(chǎn)，包括設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備分類與標(biāo)識(shí)、設(shè)備狀態(tài)管理、設(shè)備領(lǐng)用與歸還及設(shè)備折舊計(jì)算權(quán)限管理[4]。設(shè)備臺(tái)賬用于記錄每個(gè)設(shè)備的詳細(xì)信息，包括設(shè)備名稱、型號(hào)、序列號(hào)、規(guī)格、購(gòu)置日期、供應(yīng)商、成本等。設(shè)備分類與標(biāo)識(shí)支持將設(shè)備按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，例如按功能、部門、地區(qū)等，每個(gè)設(shè)備都會(huì)分配唯一的標(biāo)識(shí)。設(shè)備狀態(tài)管理能夠跟蹤設(shè)備的狀態(tài)，包括使用中、閑置、維修中、報(bào)廢等。設(shè)備領(lǐng)用與歸還可以記錄設(shè)備的領(lǐng)用和歸還情況，包括領(lǐng)用人、日期、用途等。通過審批流程確保設(shè)備的合理使用，以設(shè)備領(lǐng)用為例的數(shù)據(jù)流程如圖2 所示。

員工需要領(lǐng)用設(shè)備而進(jìn)行登記時(shí)，點(diǎn)擊選項(xiàng)進(jìn)入表單，填寫設(shè)備詳細(xì)信息，確認(rèn)后系統(tǒng)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，確保必填信息的正確性。如有漏填或錯(cuò)誤，系統(tǒng)將提醒員工修改后再次提交。確認(rèn)信息無誤后，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)安全錄入數(shù)據(jù)庫。此外，設(shè)備折舊計(jì)算能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的折舊規(guī)則，自動(dòng)計(jì)算設(shè)備的折舊，幫助企業(yè)了解設(shè)備價(jià)值的變化。權(quán)限管理包括設(shè)定不同用戶角色的權(quán)限，確保只有授權(quán)人員可以進(jìn)行設(shè)備信息的修改和操作。

3.2 設(shè)備維修管理

該模塊的主要功能設(shè)計(jì)目標(biāo)是跟蹤和管理設(shè)備的維修需求，確保設(shè)備在出現(xiàn)故障或損壞時(shí)能夠得到及時(shí)維修和恢復(fù)。員工提交維修申請(qǐng)，描述設(shè)備的問題和維修需求[5]。管理人員根據(jù)維修申報(bào)自動(dòng)生成維修工單，指派給相應(yīng)的維修人員或團(tuán)隊(duì)。維修人員更新工單的維修進(jìn)度，記錄維修過程中的操作情況和發(fā)現(xiàn)的問題。申請(qǐng)人實(shí)時(shí)跟蹤維修進(jìn)展，管理維修所需的備件和零部件的庫存情況，同時(shí)記錄維修所涉及的成本，包括人工費(fèi)用、備件費(fèi)用等，用于成本控制和預(yù)算分析。不同類型的設(shè)備維修成本也有所不同，將所有維修設(shè)備劃分為可修復(fù)和不可修復(fù)2 種類型，其中不可修復(fù)類型設(shè)備的修復(fù)成本如式（1）所示：

式中：Adef為最終無法修復(fù)設(shè)備的綜合維修成本的數(shù)值；Bg為更新設(shè)備的采購(gòu)成本的數(shù)值；Ahj1為拆除設(shè)備所消耗的總成本的數(shù)值；Ahj2為安裝、調(diào)試不可修復(fù)設(shè)備所消耗的總成本的數(shù)值。

可修復(fù)類型設(shè)備的修復(fù)成本計(jì)算方法如式（2）所示：

式中：Adef為可以修復(fù)設(shè)備的綜合維修成本的數(shù)值；Ahj3為可修復(fù)設(shè)備所消耗的拆除成本的數(shù)值；Ahj4為安裝、調(diào)試可修復(fù)設(shè)備所消耗的總成本的數(shù)值。

以上公式為設(shè)備資產(chǎn)信息化管理平臺(tái)提供了明確的計(jì)算依據(jù)，能夠幫助平臺(tái)精準(zhǔn)地評(píng)估維修成本，為維修決策和成本管理提供支持。

3.3 成本控制與預(yù)算管理

3.3.1 成本控制

維修人員在維修過程中需記錄實(shí)際支出的費(fèi)用，包括人工費(fèi)、備件費(fèi)等。系統(tǒng)自動(dòng)將這些費(fèi)用歸類并累計(jì)計(jì)算總維修成本。

系統(tǒng)生成維修成本分析報(bào)表，展示不同設(shè)備維修的費(fèi)用構(gòu)成，比如不同類型設(shè)備的維修比較，幫助管理人員了解成本分布情況。

設(shè)設(shè)備資產(chǎn)年度平均成本為A1，計(jì)算公式如下：

式中：P0為設(shè)備的初始性成本的數(shù)值；Pc為設(shè)備的配件費(fèi)用的數(shù)值；v為折現(xiàn)率的數(shù)值；i為設(shè)備預(yù)計(jì)的使用年限的數(shù)值；s為更改次數(shù)的數(shù)值；PTg為第g次更改成本的數(shù)值；Tg為第g更改年度（若第1 年發(fā)生更改，Tg=1）。

電力企業(yè)可以為每類設(shè)備設(shè)置年度平均成本限額，當(dāng)維修費(fèi)用接近或超出限額時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送預(yù)警通知，促使相關(guān)人員及時(shí)采取成本控制措施。

3.3.2 預(yù)算管理

每年初，電力企業(yè)制定設(shè)備維修與維護(hù)的預(yù)算計(jì)劃。按照不同設(shè)備類別、區(qū)域進(jìn)行分配，確保預(yù)算合理分配。發(fā)現(xiàn)預(yù)算分配不合理時(shí)，電力企業(yè)可及時(shí)進(jìn)行預(yù)算計(jì)劃的調(diào)整。調(diào)整需經(jīng)過審批，確保合理性。預(yù)算審批流程如圖3 所示。

圖3 預(yù)算審批流程圖

通過成本控制與預(yù)算管理模塊，電力企業(yè)可以更好地管理設(shè)備維修與維護(hù)的成本，確保預(yù)算合理分配和有效使用，優(yōu)化維修決策，提高設(shè)備可用性和電力供應(yīng)的可靠性。這一模塊為電力企業(yè)提供了數(shù)據(jù)支持，幫助企業(yè)在復(fù)雜的運(yùn)營(yíng)環(huán)境中做出明智的決策。

3.4 設(shè)備數(shù)據(jù)管理

在電力企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)信息化管理平臺(tái)中，設(shè)備數(shù)據(jù)管理模塊的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。這一模塊旨在支持設(shè)備資產(chǎn)的有效管理和維護(hù)，確保設(shè)備數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。為了滿足電力企業(yè)的需求，對(duì)設(shè)備管理的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)項(xiàng)目需求，數(shù)據(jù)管理應(yīng)該包含表1 所示的數(shù)據(jù)表格信息。

表1 數(shù)據(jù)管理信息表

對(duì)于數(shù)據(jù)管理而言，良好的表結(jié)構(gòu)和表關(guān)系設(shè)計(jì)至關(guān)重要，同時(shí)簡(jiǎn)潔清晰的結(jié)構(gòu)能夠提高檢索速度。此外，在以后的數(shù)據(jù)維護(hù)中，此種設(shè)計(jì)還能更好地預(yù)防在進(jìn)行數(shù)據(jù)的添加、刪除和修改操作時(shí)出現(xiàn)異常情況。

4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

4.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為了驗(yàn)證電力企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)信息化管理平臺(tái)的功能和性能，進(jìn)行了一組實(shí)驗(yàn)測(cè)試。該實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備如下：操作系統(tǒng)（Ubuntu Linux 20.04 LTS）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（MySQL 8.0）、2 臺(tái)服務(wù)器硬件（HPE ProLiant DL380 Gen10）、Cisco Catalyst 3850 系列交換機(jī)，防火墻（PaloAlto Networks PA-220）、軟件框架（Python Flask）。

4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)平臺(tái)進(jìn)行性能測(cè)試，實(shí)驗(yàn)測(cè)試模擬30 個(gè)用戶同時(shí)訪問平臺(tái)和操作的情況，對(duì)設(shè)備臺(tái)賬查詢、維修工單創(chuàng)建、成本分析報(bào)表生成、用戶登錄及設(shè)備數(shù)據(jù)導(dǎo)出等進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試時(shí)間為1 h，測(cè)試結(jié)果如表2所示。

表2 響應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)表

由表2 可知，設(shè)備臺(tái)賬查詢平均響應(yīng)時(shí)間為120 ms，系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)查詢請(qǐng)求，用戶能夠迅速獲取設(shè)備臺(tái)賬信息。設(shè)備維修工單創(chuàng)建平均響應(yīng)時(shí)間為180 ms，系統(tǒng)能夠有效地處理維修工單創(chuàng)建請(qǐng)求，但在某些情況下響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，可能需要優(yōu)化。成本分析報(bào)表生成平均響應(yīng)時(shí)間為220 ms，報(bào)表生成相對(duì)迅速。用戶登錄平均響應(yīng)時(shí)間為80 ms，用戶登錄性能良好，系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)登錄請(qǐng)求。設(shè)備數(shù)據(jù)導(dǎo)出（CSV）平均響應(yīng)時(shí)間為400 ms，導(dǎo)出功能可用。

綜上所述，該平臺(tái)在大部分功能測(cè)試中表現(xiàn)良好，快速響應(yīng)用戶請(qǐng)求。這些測(cè)試結(jié)果為未來改進(jìn)提供了指導(dǎo)，以確保系統(tǒng)在各項(xiàng)功能下都能夠提供穩(wěn)定且快速的性能。

5 結(jié)論

本文通過對(duì)電力企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)信息化管理平臺(tái)的探索與實(shí)踐，展示了一個(gè)全面、高效的設(shè)備資產(chǎn)管理方案。該平臺(tái)不僅能夠滿足設(shè)備管理、維修管理、成本控制與預(yù)算管理等多方面的需求，還在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中顯示出了良好的性能。然而，也要注意在某些功能下出現(xiàn)響應(yīng)時(shí)間波動(dòng)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。信息化為電力企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理帶來了前所未有的機(jī)遇，相信隨著新興技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，電力企業(yè)將能夠更好地管理和維護(hù)設(shè)備資產(chǎn)，提升運(yùn)營(yíng)效率，為電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。