浅谈风电场运维管理系统设计

浅谈风电场运维管理系统的设计姓名崔亚军专业计算机科学与技术入职时间20110328部门信息技术中心产品研发部目录一、风电场运行维护管理现状4二、风电场运行维护管理存在的问题9三、华润运行维护系统的设计10摘要近几年来随着风力发电产业的迅猛发展，风力发电场的数量也在与日俱增，企业有一句名言“以质量求生存，向管理要效益”，风电场想多发电，只有加强安全、科学运行维护管理，才能提高风力发电机组的可利用率，向电网输送符合要求的绿色电能，取得良好的经济及社会效益。本文结合华润新能源实际情况介绍了风电场运维管理内容、风电场运维管理存在的问题及针对风电场运维管理的一些问题，介绍了风电场运维管理软件系统华润运行维护系统的设计。关键词风电场、运行维护、管理、软件系统一、风电场运行维护管理现状我主要结合华润新能源公司从以下两个方面介绍风电场运行维护管理现状一巡检、检修风电场巡视主要风电机门锁、箱变外观、接地网、声音（叶片、齿轮箱、发电机和箱变）、风电机控制器显示内容和状态指示灯、风电机底部油脂和水迹、箱变状态指示灯、最高温度值、电缆和防小动物网等进行不定期的巡视检查。风电场检修管理流程二两票管理定义“两票”指操作票和工作票。操作票含电气、风机操作票。工作票电气一种、二种、三种工作票，动火工作票，风机专用工作票。两票种涉及的“五种人”指工作票签发人、工作负责人、工作许可人、操作监护人、操作人。工作票执行管理1、严格按照公司电气工作票技术规范和风机工作票技术规范要求正确填写和执行工作票，严禁无票工作。2、填写工作票前工作班的负责人应熟悉工作现场，确保安全措施正确、完善。3、对外委工程，填写工作票前运行部门应安排熟悉现场人员与施工单位考察现场，根据核准的施工方案与施工方项目负责人、工作负责人安全技术措施交底。4、外单位办理工作票应实行双签发；外单位工作负责人必须提供其和工作票签发人相应资格和身份证明。5、许可工作部门收到工作票后应记录施工单位、工作内容、工作票办理日期、计划工作时间等信息在电气工作票记录簿和风机工作票记录簿上。操作票执行管理1、根据操作任务，值班负责人应及时安排操作人员填写操作票，操作人应严格按照公司电气操作票技术规范的要求填写，有关人员要及时认真审核，确保操作票正确；操作前应在“五防”机上进行模拟操作。2、操作人员必须熟悉所管辖设备、电气接线方式，操作前找出重点操作项（比如拉合接地刀闸、装拆接地线），并在操作票做出标志。以免发生误操作。3、操作过程由监护人唱票、操作人复诵，监护人确定正确后才发令操作。并逐项在操作票上打上“”。4、操作时，操作人员必须认真履行职责，禁止边工作边使用移动电话，如需使用电话联系与操作有关的工作时，应先停止操作工作再进行通话，不得谈论与操作无关的事。5、严格执行电气防误闭锁装置管理制度，确保电气防误操作闭锁装置可靠运行，操作人员要熟悉电气防误装置的使用，严禁未经批准解锁操作。“两票”的检查与考核1、风电场落实“两票”检查责任制，明确“两票”检查有专人负责。2、各班组对“两票”执行工作进行动态跟踪。每个安全活动日对“两票”的执行情况进行分析，查找存在问题和提出修改意见。3、项目公司生产技术部每月应抽查各风电场的“两票”的执行情况，抽查情况做为“两票”考核依据。统计分析1、风电场每月应对“两票”的执行情况进行分析。2、各班组在每月3日前将上月“两票”的执行情况汇总分析，上报项目公司生产技术部审查。3、风电场在3个工作日内完成对班组上报资料的审查，将有关审查情况反馈到班组，同时在5各工作日内将本场“两票”执行情况报送上级主管部门（格式见附件2），并必须附上全部不合格票。4、上级“两票”管理监督部门要对各单位月度上报的“两票”进行抽查，上报的不合格票全部审查，并及时反馈审核意见。5、班组收到审核后的“两票”后统一装订保存至少三个月，对涉及事故调查的“两票”要作为事故资料保存。对未执行、作废的“两票”应分类放置。考核1、按分级管理、逐级考核的原则，各单位的“两票”管理情况作为公司年度绩效考核的指标之一，各单位对下属班组“两票”执行情况进行考核，考核内容包括“两票”的合格率、规范率和违反“两票”相关规定等方面。2、风电场“二票”合格率应该达到100，规范率达到95以上。3、合格率、规范率计算方法合格率（已执行、已结束、未执行（盖未执行）合格票数/总票数）100规范率（已执行、已结束、未执行（盖未执行）规范票数/总票数）100总票数（已执行、已结束合格票数）（已执行、已结束不合格票数）（已执行、已结束应开而未开票数）（未执行但未盖“作废”的票数）合格票数不规范票规范票工作票办理1、工作票使用钢笔或圆珠笔填写，一式二份，内容应正确、清楚,不得任意涂改。2、风机工作票以YYYYMMDD形式进行编号，前四位为当年流水号后面为当天日期，中间用小横杠隔开。3、工作票一份保存在工作现场，由工作负责人收执；一份由工作许可人收执，按值移交。工作许可人应将工作票的编号、工作任务、许可和终结时间登记在“风机工作票登记文件夹”。4、运行人员接到风机工作票时，应根据该项工作的工作任务、工作范围，在工作票上写明必须采取的具体安全措施，并与工作班人员做好相关的现场安全交底和技术交底，才能许可开工。5、风机钥匙存放在控制室，原则上采取一份工作票配用一把风机钥匙。办理工作票时应做好钥匙借出手续，工作终结后应及时归还控制室。6、运行人员发现工作现场作业人员有违反有关安全规定和不按工作票要求做足安全措施的情况，应马上制止，要求工作班人员暂时停止该项工作，撤离现场，并上报有关领导。工作票执行1、工作班人员严格按照工作票上的要求和现场运行人员的安全交底做好设备的安全措施和个人的安全防护工作。2、工作负责人做好该项工作任务的安全组织工作，对工作许可人所要求的安全措施不符合现场实际条件的，应进行补充。3、工作负责人做好现场安全监护工作，督促工作班人员遵守安全规程，正确使用安全防护用品和执行现场安全措施。工作票的终结1、风机巡视维护、检修工作结束后，工作班应清扫、整理好施工现场，清点工作班人数和所携带工具数量。2、工作负责人就该项工作具体情况与现场运行人员做好技术交底，说明所修项目、发现的问题、有关试验结果、存在问题。并与运行人员共同检查设备状况、现场情况。然后及时到控制室办理工作票的终结与风机钥匙归还手续，双方签名后，表示该项工作已经终结。3、运行人员在该项工作终结后认真、细致检查设备状况，确认设备完好，并根据需要将风机投入运行。检查与考核1、由总公司生产技术部负责监督执行。2、风机工作票考核管理列入各运行单位的年度考核项目。由于风电行业的的年轻，现阶段风电行业，大量的风电业主当下的经营重心并未放在经营风电场上，多数风电场管理借鉴火电模式，经验不足。二、风电场运行维护管理存在的问题基于以上现状，风电场运行维护管理目前主要存在着以下几个方面的问题一体制相对滞后我国风电开发在上世纪八九十年代呈缓慢发展态势，在小型风电场模式下，形成了“运检合一、一岗多能”模式或“运检轮岗、一人多能”的“小而全、少而精”的组织管理模式，对小容量风电场的安全高效运行曾起到了积极的作用。但近几年风电场规模日益扩大，机组日渐增多，很多项目企业还延续着过去的简单运行管理体制，在人员配置、专业维护等方面已显得捉襟见肘，很难适应现代大型风电场安全运行管理的需要，也就无法有效实现“保发电量、保可利用率、保安全生产”的“三保”原则。二巡检、检修工作量大，流程复杂不实用巡检、检修在不同电场、不同风机有不同的方式，而且需工作人员填写的表格很多，但是巡检人员却少，需检查设备数量大，所以工作量大，需要更多的专业人员。巡检、检修流程复杂、不实用，记录大多还停留在手工处理的阶段，数据处理工作程序繁琐，需要有专业人员来简化这一切。三工作票混乱、不规范，流程复杂工作票种类较多，而且每种工作票在不同的风电场又有不同的格式，需要有一个统一的规范。工作票流程复杂、繁重，需要有一个相对“轻量级”的流程管理方式来既能避免不实用化的、繁琐的流程又能进行有效的控制。工作票采用手工处理，工作量大，而且容易出错。三、华润运行维护系统的设计结合目前风电场运行维护管理的实际情况来看，至今尚没有一个统一的标准、规范和一个切合实际的管理办法，有些风电场也在探索，管理规范、标准有待完善和进一步标准化。那么使用软件系统来管理风电场就需要通过实用化、规范化、标准化建立起完整的管理模式，以达到风电场管理的统一。华润运维管理系统就是本着这样的一个目标而设计的一套针对风电场运行维护管理的软件系统，其优势主要体现在以下几个方面。一使用微软的WEBPART建立门户首页WEBPARTS是WEB中一个非常酷的效果，WEBPARTS为我们提供了对页中的对象进行拖拽的功能，它也可以在RUNTIME的时候改变对象的标题、边框样式等。为用户提供个性化服务，允许为每个用户定制WEB应用程序。在WEBPARTS出现之前，要实现这个功能是一项令人非常头痛的工作，因为我们必须写大量的JAVASCRIPT脚本，还要把页中每个对象的状态保存到数据库中。WEBPARTS有两个基本的组件WEBPARTMANAGER和WEBPARTZONES。WEBPARTMANAGER用来管理所有的WEBPARTS。如果你想在你的WEB站点中使用WEBPARTS就必须要使用WEBPARTMANAGER。它的作用是提供你在页中进行拖拽的JAVASCRIPT代码。WEBPARTZONES中有WEBPARTZONE、EDITORZONE、CATALOGZONE和CONNECTIONZONE。WEBPARTZONE是WEBPARTS里最基本的单位。通过在WEBPARTZONE里放置不同的内容，我们就能够允许用户在页上对其进行拖拽。二EXTASPNET框架的应用EXTASPNET是一组专业的ASPNET控件库，拥有原生的AJAX支持和丰富的UI效果，目标是创建没有JAVASCRIPT，没有CSS，没有UPDATEPANEL，没有WEBSERVICES的WEB应用程序。具有良好的用户体验，快速的开发，界面风格的一致性，用户易于使用。三基于角色的权限管理对不同的用户设置不同的权限，进行有效的控制。不同的用户只能操作自己有权限的风电场。四系统采用面向对象的三层架构可扩展、易维护在管理学中有一个重要的概念即企业组织结构，企业组织结构是分层思想在企业中的重要应用，企业组织结构的目的是以求有效合理的把企业各层成员组织起来，为实现企业运作和发展目标而相互协同努力。在软件框架的设计时，分层结构是最常见也是最重要的一种结构，虽然软件框架分层的目的和形式跟企业分层有所不同，但都有一个共同目标以求有效合理的组织相关构件，使其更高效的完成协同任务。在分层软件框架设计时最流行的是三层架构设计，任何一个系统从应用逻辑上对其进行抽象细分，均可划分为三层，自下至上分别为数据访问层（DAL层）、业务逻辑层（BLL层）和表示层（UI层或PL层）。其基本结构如下图所示数据访问层（DAL层）用于实现信息系统对数据库的操作，完成业务流程对数据库中数据的插入、更新等操作。在管理信息系统中用户操作相关界面完成对应的业务流程的操作，但无论是什么业务流程最终反映到软件系统中则是对数据库中相关数据表的数据进行操作，所以在软件框架中我们可以将数据访问进行深入抽象，将其分为数据库的查询运算、插入运算、修改运算及删除运算。这样对应的每个业务流程只需要指定相关的数据表或视图，就可以根据表中的数据项自动生成相关数据操作。业务逻辑层（BLL层）用于实现数据业务流程，该部分研究与设计在管理信息系统软件的开发过程中是系统实现的核心环节，用于对上下层之间的交互数据进行逻辑处理，实现对应的业务目标。界面层（UI层或PL层）主要实现人机交互和软件展示，负责提供一个完美的业务操作界面供用户操作相关业务，同时对用户业务操作结果进行展示。在三层框架设计时还有一个还有一个比较重要的层及实体类（MODEL）是从数据库中的表抽象出来的对象类。在数据库管理系统中存储和操作的是数据库表及视图，而在信息系统软件中操作的是对象实例，所以软件框架设计时需要把关系数据库中的表、视图进行对象实体化。在设计时将所选择的表、视图映射为实体类中的类对象，将表中的字段通过GET和SET方法将其映射为对象的属性，这样就可以把数据库和MIS业务对象进行有机的结合，从而也形成了软件框架的实体类。本系统在开发时将实际业务需求和软件框架进行有机的结合，运用软件框架程序CODESMITH来自动化生成信息系统的三层架构代码。从而降低系统的耦合性，增加系统的构件化水平，使系统各层之间分工明确，基础框架模块与扩展模块之间功能定位明确。对软件系统来说这样不仅可以缩短开发周期，降低开发成本；同时也有利于信息系统软件走向模块标准化，使软件的测试与后期的维护和升级更加方。另外一方面，随着软件框架代码的自动生成，开发人员可以将精力从繁琐的代码编写中解脱出来，而把主要时间放在软件的业务功能流程设计之中，这样设计出来的系统将更加符合客户的实际需求，提高了软件开发的成功率，提升了整个信息系统的业务工作性能。下图为华润运行维护管理系统整体设计框架图五巡检、检修流程的实用化，重视监督和考核信息采用计算机录入，减轻工作人员的工作量，简化巡检、检修的具体工作和不实用化的流程，把软件系统的重点放到事后的监督和考核角度设计，可以查询统计每位员工的工作情况，将任务落实到具体的每位员工。六“轻量级”的工作票流程管理针对华润实际工作票情况，如果在实际中走流程