智能巡检管理系统的设计与解决方案

1、智能巡检管理系统方案说明书文档号：FZSS-NTS -01编制： 郑梅娇审核： 蒋 伟审批： 蒋兴钉2014年06月23日顺生信息技术有限公司ã2014All Rights Reserved目录1概述12总体思想12.1项目背景12.2系统现状42.3建设目标42.4总体原则93后台软件解决方案103.1平台选型103.2 系统构成结构图123.3智能巡检管理系统功能123.4系统管理193.5权限管理193.6报表管理194手机部分204.1手机部分软件功能204.1手机部分硬件功能225识别卡和条形码236进度安排预计247报价267.1软件报价表267.2硬件报价表267.3总

2、报价表27 概述本方案是顺生信息技术有限公司按贵司的要求，在商讨了基本需求的基础上，结合顺生信息公司多年从事企业信息化和开发的经验，而为智能巡检管理系统方案。目的是使负责智能巡检管理系统的领导和专家能充分了解整个系统的设计思路和总体思想，为总体功能定义、技术平台确定等提供帮助。 总体思想本方案主要是智能巡检管理系统提供详细的解决方案。2.1项目背景工程概况水电站枢纽为拱坝+引水隧洞+地面厂房布置形式。大坝为抛物线型混凝土双曲拱坝，最大坝高108m；引水隧洞总长约7km，调压井总高度约175m；电站共装二台混流式水轮发电机组，单机容量50MW，总装机容量100MW。工程于2002年12月26日开

3、工，2003年9月29日工程截流，2005年11月2日水库通过福建省经贸委主持的蓄水验收，11月18日水库下闸蓄水，12月27日首台机组投产发电。电厂现状目前牛头山水电站电厂运行人员和维护人员采用巡检管理系统，巡检管理系统已使用多年，设备老化，因现在智能巡检仪设备在不断更新换代，为适应现在电厂先进管理化，提出改造智能巡检管理系统。 随着计算机技术发展及应用水平的提高，水电厂设备自动化水平也不断提高，运行值班人员也不断减少，在不同电厂出现了少人值班的管理模式，在管理更先进的水电厂已经应用了更为高效的无人值班（少人值守）的运行管理模式，在此模式下，电厂定员少，运行巡检人员更少，一个电厂在每值只有很

4、少的几名巡检人员，其中，无人值班电厂巡检人员组成、一般为: 1名值长、一名巡检员，进行巡检工作的主要是1名巡检员。 高自动化水平并不能面面俱到地监测所有设备和部件，如“三漏”、元件松动等，也不能反应状态突变前的渐变过程，而突变一旦发生即已酿成事故。尽职的完成设备巡检工作是无人值班水电厂保证设备安全运行的必要条件，在无人值班水电厂巡检工作存在以下不足或问题需解决： (1)巡检人员少，需检查设备数量大，巡检工作量大； (2)巡检线路复杂，巡检员全凭经验检查，易漏检、留死角； (3)巡检记录大多还停留在手工处理的阶段，数据处理繁琐； (4)实时在线系统的数据多为设备的运行参数，非直接反映设备健康的参

5、数； (5)单一仪器不能全面反映设备的状态信息； (6)状态数据收集分布于各部门，缺少公共数据平台，不便全面分析设备状态； (7)设备状态的定量分析难以标准化。2.2系统现状巡检管理系统、MIS系统管理系统等各种信息化系统2.3建设目标2.3.1建设一个智能设备巡检系统从而实现：1、管理规范化：能够有效落实设备巡回检查制度，杜绝巡视不到位，巡视数据不真实的情况，保证运行信息的实时性和记录的不可随意更改性，提高运行人员的自觉性，杜绝造假行为。.2、手段信息化：设备巡视工作纳入计算机管理，同企业现有的信息化管理系统有效地实现信息共享，无纸化工作使管理更高效。3、分析科学化：可以对采集到的各设备日常

6、运行状态信息进行多种量化分析，通过对设备的运行变化趋势分析，从而预测出设备可能出现的问题，帮助管理者及时采取措施，弥补现有缺陷管理系统的不足。4、操作简单化：本系统结合多年电厂运行员工操作习惯进行设计的无论在界面设计还是功能操作通俗易懂一触即发，从而达到每个运行人员可以在短时间快速掌握本系统最基本的操作，另外我们将根据一级电厂巡检路线设计出适合本厂的巡检准则从而提供了工作效率。2.3.2目标对运行部门相关业务进行信息化处理，包括操作票管理、调度值班管理以及其它事务性内容管理。(二) 信息管理功能1、能提供与我厂现有信息管理系统的接口，方便管理人员在局域网上进行数据的浏览、查询以及缺陷处理、统计

7、等功能。2、具备信息实时备份功能。确保系统因故障退出后，数据安全恢复。2.3.3系统结构方案在中控室配备一台巡视系统工作站，通过客户端管理软件下载巡视任务、下载缺陷库、巡视结果回传、查询结果、生成报表等。例如：巡检中心人员下载巡视数据（缺陷库、巡视任务、设备库）到PDA巡视器后，巡视人员拿着PDA巡视器去设备区巡视。巡视结果回传后，通过巡视系统计算机将发现的缺陷等数据收集到服务器数据库中。其他管理职能部门可以通过Web服务器，及时、准确地了解厂内设备的运行状况，为运行、检修等管理提供第一手的现场资料。在巡视系统服务器中同时运行巡视服务器软件和数据库服务器软件，通过巡视服务器软件，各个站可以从数

8、据库取得需要的数据。Web服务器中Web浏览服务程序访问数据库服务器，提供给局域网内的用户使用IE浏览巡视数据。2.3.4系统功能的实现与要求2.3.4.1用户设置和权限管理功能系统能增加、删除以及修改用户名并可修改相应的权限。提供权限管理手段，根据不同用户有不同的权限，允许进行不同的操作并提供相关在线帮助功能。分级管理及查看权限，总公司人员具有最高的权限。2.3.4.2巡视数据管理功能1) 巡视内容的定义和修改。能对巡视点、巡视设备、巡视项目、具体巡视内容根据实际情况灵活地定义。包括巡视点、设备、项目的增加、删除、修改，对巡视项目的定义，可以定义数值范围，即定义数值的上限、下限，以方便进行检

9、查。可以任意增加、减少、以及定义巡视步骤等。2) 巡视任务的定义和修改。针对不同的巡视任务，可以对巡视点、巡视设备、巡视项目，分别定义、修改巡视周期，根据巡视周期和最近巡视日期自动生成每天的巡视工作任务。3) 巡视结果查询。提供以巡视日期、巡视作业、巡视人等多种方式查询对应的巡视数据，及时显示出是否有漏检及异常情况，并可以用不同的颜色分别显示,能够显示出到每个设备的时间。支持网络共享查询。4） 报表输出功能。可对运行数据进行补充、计算、编辑以及整理后，按照巡视时间，生成巡视记录表。对巡视过程中的异常情况，可按照巡视时间，生成异常一览表，包括补充备注。对于数据记录，可按照巡视时间，生成数据记录表

10、。可以根据用户的要求定制报表类型等。5) 统计图示功能。对运行数据进行补充、计算、编辑、整理后，可按照需要进行相关统计图示，包括折线图、直方图以及饼图等统计显示，统计显示支持网络共享。6）数据趋势分析功能。对运行数据在任一时段内生成趋势曲线。2.3.4.3设备状态信息的录入功能在每个巡视点，巡视器要能作为一个专用现场信息采集工具使用，能够依据现场巡视的具体要求，制定出一套适合要求的巡视项目，并针对具体的巡视项目的巡视性质对巡视点结果分为数字型和选择型。对于选择类信息，能用选择答案的方式记录现场设备的跑、冒、滴、漏等状态信息；对于数字类信息，能通过巡视器输入功能，直接将现场设备、装置上的各类表计

11、读数输入巡视器。2.3.4.5、巡视路线管理功能每个巡视点上安装的编码器要具有唯一性，不可模仿的特点。系统应能够对巡视线路上的各个巡视点进行灵活定义，具有顺序巡视和随机巡视功能。能编制巡视路线图，可用方便直观的生成巡视任务功能。具有巡视任务预先提示功能。对巡视人员巡视到位到位情况具有认证功能。顺序巡视: 必须按照预先制定好的巡视路线，一步一步进行巡视作业。随机巡视: 只要巡视点的位置信息与实际位置信息一致，就可直接跳转到指定巡视作业，不受巡视路线的限制。2.3.4.6多任务管理功能能支持同时管理多个巡视器和多个巡视任务，具备并行操作功能。系统支持并行处理的巡视任务应达16个以上。2.3.4.7

12、图形指示功能 能够绘制设备布置图，并能够在设备布置图上直观的进行巡视任务定制、巡视数据查询、设备信息的查询。2.3.4.8 网络功能可以通过网络，对设备巡视、运行情况进行查询，定制巡视任务等。通过与信息管理系统的连接，实现信息共享，提供多种外部数据接口和通讯规约. 系统满足7X24小时连续运行，在网络故障造成后台数据库无法通信上的情况下，巡视主站上的客户端程序能够脱机工作，使得巡视工作不间断，一旦通信恢复正常，即可自动将脱机数据传回数据库服务器中。另外，巡视器与巡视主站间的数据传输应至少支持两种方式，以保证一种方式故障时，它们之间的通信不中断。2.3.4.9Web浏览功能在局域网里的计算机可以

13、通过IE浏览器浏览巡视的运行记录、到位时间、缺陷数据、隐患查看、指挥、跟踪、处理等。2.3.4.10PDA巡视器功能1) 主界面应为图形界面，采用直观的操作方式，主界面中列出最常用的几项功能，菜单中要列出所有的系统功能。PDA巡视器采用大屏幕，全汉字库显示，触摸屏设计，提供手写输入和其他方式输入。2) 定位巡视点方便准确。对巡视点的定位，接收到有效的信号，巡视器要能自动搜索当前选择的任务中的已经存在的巡视点的信息；如果没搜索到巡视点，巡视器会一直搜索，直到搜索到满足条件的巡视点为止。可以中途取消当前的搜索操作。定位到需要定位的巡视点后，列出当前巡视点所要巡视的全部设备。能提示下一个巡视点。3)

14、 巡视点采集。对巡视点的采集，采集需要巡视的点传回上位机用于指定巡视任务。4) 通讯。具有接收任务，结果回传，接收缺陷库，回传信息点功能。其中接收任务要求一个PDA可以接收多个任务；结果回传功能要求，一个任务可以进行多次巡视，形成多个巡视结果，结果回传能将选择的任务的所有的巡视结果一次传回。PDA可以从上位机通过通讯端口接收缺陷库，并可以将采集到的巡视点通过通讯端口传回上位机，以方便用户更换现场巡视点编码。2.3.4.11系统硬件设备要求抗干扰能力强，质量可靠，满足国家的相关规定、要求。2.3.4.12系统各软件要求运行稳定、可靠，实时性好。2.4总体原则在智能巡检管理系统建设的过程中我们将从

15、客户的实际情况出发，实事求是，力争在一定的投资能力上达到技术的先进性，在软件的设计上充分考虑到今后系统运行管理费用的经济性和数据的安全性、可靠性。可继承和可移植性原则先进性原则易维护性原则可靠性、安全性原则可扩展性原则开放性原则 后台软件解决方案3.1平台选型智能巡检管理系统框架利用目前先进的信息技术 ，各个模块按照基于B/S的三层机构进行组织，如下图所示：用户智能巡检管理系统Transaction请求处理器 组件1（TX多媒体触摸查询系统接口.数据中转站数据接口连接池数据库库智能巡检管理系统平台框架结构图系统采用J2EE（JAVA的企业级应用）技术平台进行构建，采用MVC三层结构作为开发框架

16、，采用B/S应用结构（浏览器和服务器结构）,保障系统的稳定性和扩展性，加强了用户的交互式体验。 系统采用业界最优秀的J2EE平台Tomcat做企业级应用服务，配合高性能的服务器可实现万位级用户并发连接，系统采用大型关系型数据库ORACLE作为数据系统，支持海量存储，具有很高的执行效率和安全性，可支持大规模系统的数据处理。1.J2EE与MVC三层架构J2EE，即企业级JAVA应用，目前被广泛应用于企业级平台，具有安全性、结构中立性、可移植性（跨平台性）等特点。 系统利用JAVA BEAN构建中间层来完成绝大多数事务的处理，实现系统的MVC三层架构（即模型、视图、控制）。系统的数据、业务逻辑和页面

17、被分开处理，使系统的架构更为清晰，降低了系统维护的复杂度，提高了系统的安全性2.TOMCATTOMCAT是一个轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP程序的首选。当在一台机器上配置好APACHE服务器，可利用它响应对HTML页面的访问请求。实际上TOMCAT部分是APACHE服务器的扩展，但他是独立运行的，所以当您运行TOMCAT时，它实际上作为一个与APACHE独立的进程单独运行的。3.ORACLE 以高级结构化查询语言（SQL）为基础的大型关系数据库，业界最优秀的数据库之一。支持海量数据存储，具有很高的稳定性和安全性，适用于大规模数据处理。

18、ORACLE对JAVA良好的支持和它的分布式优化查询，为校园管理系统的大规模并发使用提供了保障。4.B/S结构 系统采用B/S结构，即浏览器和服务器结构，它是随着INTERNET技术的兴起，对传统C/S结构的改进结构，在这种结构下，用户工作界面是通过浏览器来实现，极少部分事务逻辑在浏览器端实现，主要的事务逻辑在服务器端实现，这样就大大简化了客户端电脑的负担，同时，系统维护与升级只需在服务器进行操作，减轻了系统维护的成本和工作量。3.2 系统构成结构图3.3智能巡检管理系统功能1、模块功能的实现与要求1）巡视数据管理功能 a巡视内容的定义和修改。能对巡视点、巡视设备、巡视项目、具体巡视内容根据实

19、际情况灵活地定义。包括巡视点、设备、项目的增加、删除、修改，对巡视项目的定义，可以定义数值范围，即定义数值的上限、下限，以方便进行检查。可以任意增加、减少、以及定义巡视步骤等。b巡视任务的定义和修改。针对不同的巡视任务，可以对巡视点、巡视设备、巡视项目，分别定义、修改巡视周期，根据巡视周期和最近巡视日期自动生成每天的巡视工作任务。c 巡视结果查询。提供以巡视日期、巡视作业、巡视人等多种方式查询对应的巡视数据，及时显示出是否有漏检及异常情况，并可以用不同的颜色分别显示,能够显示出到每个设备的时间。支持网络共享查询。d 报表输出功能。可对运行数据进行补充、计算、编辑以及整理后，按照巡视时间，生成巡

20、视记录表。对巡视过程中的异常情况，可按照巡视时间，生成异常一览表，包括补充备注。对于数据记录，可按照巡视时间，生成数据记录表。可以根据用户的要求定制报表类型等。e 统计图示功能。对运行数据进行补充、计算、编辑、整理后，可按照需要进行相关统计图示，包括折线图、直方图以及饼图等统计显示，统计显示支持网络共享。f数据趋势分析功能。对运行数据在任一时段内生成趋势曲线。2)设备状态信息的录入功能在每个巡视点，巡视器要能作为一个专用现场信息采集工具使用，能够依据现场巡视的具体要求，制定出一套适合要求的巡视项目，并针对具体的巡视项目的巡视性质对巡视点结果分为数字型和选择型。对于选择类信息，能用选择答案的方式

21、记录现场设备的跑、冒、滴、漏等状态信息；对于数字类信息，能通过巡视器输入功能，直接将现场设备、装置上的各类表计读数输入巡视器。3)巡视路线管理功能每个巡视点上安装的编码器要具有唯一性，不可模仿的特点。系统应能够对巡视线路上的各个巡视点进行灵活定义，具有顺序巡视和随机巡视功能。能编制巡视路线图，可用方便直观的生成巡视任务功能。具有巡视任务预先提示功能。对巡视人员巡视到位到位情况具有认证功能。顺序巡视: 必须按照预先制定好的巡视路线，一步一步进行巡视作业。随机巡视: 只要巡视点的位置信息与实际位置信息一致，就可直接跳转到指定巡视作业，不受巡视路线的限制。4)多任务管理功能能支持同时管理多个巡视器和

22、多个巡视任务，具备并行操作功能。系统支持并行处理的巡视任务应达16个以上。5)图形指示功能 能够绘制设备布置图，并能够在设备布置图上直观的进行巡视任务定制、巡视数据查询、设备信息的查询。6)网络功能可以通过网络，对设备巡视、运行情况进行查询，定制巡视任务等。通过与信息管理系统的连接，实现信息共享，提供多种外部数据接口和通讯规约. 系统满足7X24小时连续运行，在网络故障造成后台数据库无法通信上的情况下，巡视主站上的客户端程序能够脱机工作，使得巡视工作不间断，一旦通信恢复正常，即可自动将脱机数据传回数据库服务器中。另外，巡视器与巡视主站间的数据传输应至少支持两种方式，以保证一种方式故障时，它们之

23、间的通信不中断。7)Web浏览功能在局域网里的计算机可以通过IE浏览器浏览巡视的运行记录、到位时间、缺陷数据、隐患查看、指挥、跟踪、处理等。2、巡视功能1) 主界面应为图形界面，采用直观的操作方式，主界面中列出最常用的几项功能，菜单中要列出所有的系统功能。巡检采集器采用大屏幕，全汉字库显示，触摸屏设计，提供手写输入和其他方式输入。2) 定位巡视点方便准确。对巡视点的定位，接收到有效的信号，巡检采集器要能自动搜索当前选择的任务中的已经存在的巡视点的信息；如果没搜索到巡视点，巡检采集器会一直搜索，直到搜索到满足条件的巡视点为止。可以中途取消当前的搜索操作。定位到需要定位的巡视点后，列出当前巡视点所

24、要巡视的全部设备。能提示下一个巡视点。3) 巡视点采集。对巡视点的采集，采集需要巡视的点传回上位机用于指定巡视任务。4) 通讯。具有接收任务，结果回传，接收缺陷库，回传信息点功能。其中接收任务要求一个巡检采集器可以接收多个任务；结果回传功能要求，一个任务可以进行多次巡视，形成多个巡视结果，结果回传能将选择的任务的所有的巡视结果一次传回。巡检采集器可以从上位机通过通讯端口接收缺陷库，并可以将采集到的巡视点通过通讯端口传回上位机，以方便用户更换现场巡视点编码。5）建立任务功能系统应满足根据现场需求，管理人员可以修改、调整巡视任务、分配巡视路线、设置巡视时间、设置巡视类型、分配巡视人员等。6）接收任

25、务功能巡视人员根据系统提示，从系统接收任务至巡视器。7）执行巡视任务功能巡视人员手持智能值班手机，根据巡视内容的提示，到指定巡视点检查设备。巡检系统能够实时记录巡视情况（到点时间、巡视顺序等信息），具备设备运行参数边界告警。8）数据回传功能巡视完成后，巡视人员把巡视结果无线方式、GPRS、和USB上传手机巡检数据回传至服务器数据库。9）数据存储功能保存七天的巡视结果数据，防止网络通信故障。10）数据统计分析与查询功能系统能以图表等方式展现各设备在不同时间段的参数变化情况，能月生成或者日生成设备运行情况曲线图和报表以及其他管理报表；可按条件查询，输出有关数据。11）刷卡管理功能系统支持设备巡检点

26、标识牌的扩展,增加巡视点可以任意添加，在刷卡管理设置识别卡ID（或者条形码）和选择相对应的巡检点名称即可完成增加一个巡检点。12）权限划分功能系统拥有超级管理员和普通用户管理权限之前的划分，普通用户仅支持开始巡视、回传结果、查看任务、接受任务、设置服务器IP、超级管理员还增设刷卡管理、初始化智能值班手机、退出智能值班手机设备巡检主菜单等功能。职能权限划分一清二楚更加安全可靠。13）系统状态功能显示系统最基本的IP地址、端口号、电池和网络状况保证用户能马上判断设备巡检最基本的情况。14）巡检任务分配给巡检人员分配相应的巡检任务，包括巡检人姓名、巡检设备的名称、位置、巡检时间、巡检次数等。15）隐

27、患查看、指挥、跟踪、处理管理人员可通过巡检人员回传的巡检现场的图像及视频及上报位置信息，实时掌握巡检现场设备运行情况，方便管理人员分析并及时做出相应处理，同时显示巡检时间、巡检人员及巡检结果，并留档保存，做到有据可查。支持导出、打印等；16）查看任务功能系统可以显示目前智能值班手机里面最新的巡视点任务，巡视完成任务系统自动打*号。17）巡检点管理功能 系统可以增加巡检点用于未来扩展使用，仅需输入巡检点的名称、标识牌的ID、设备的数量和名称即可完成一个巡检点。18）巡检点路线管理功能 系统可以针对路线进行管理增设或者减少该路线的名称、巡检点数量、路线的编号 所附属厂站名称19）巡检点顺序和随机巡

28、检管理功能 为了防止以后巡检点的顺序由于电厂发展需要变更巡检点顺序进行巡检，此功能将解决这个问题，巡检点顺序仅需选择所需要改变的路线名称进行重新排列巡检点的顺序即可方便简单解决，或者选择随机巡检刷任意一个巡检点马上显示该巡检点信息并且录入。20）巡检点设备管理功能 针对电厂设备的特殊性，此系统支持设备扩展功能，仅需指定一个原来巡检点增设所需要的设备即可在该巡检点增加新的设备，或者新建一个巡检点增加新的设备。21）巡检任务管理功能 巡检任务是指需要设置增设新巡检路线任务功能，本功能需要设置开始的时间、任务类型、周期 还有针对的路线名称和所执行权限的用户组名称。22)巡检任务模板管理定制线路：任务

29、归属，自动生成方式，超时结束方式。定制好任务模板后，系统会根据任务模板属性，到时自动生成任务对象，若超时无人履行，则根据定义结束或者删除任务，整个过程无需管理人员干预。23）巡检设备管理功能 增加和删除巡检设备功能，可以随时更换设备、删除设备保证设备最新型号24）未巡视点功能在随机巡检过程中或许会遗漏巡检点是否曾今有巡检过，使用未巡视点功能可以查看剩余未巡检点的信息以防止漏检的情况发生。25）报告卡失灵功能防止标识牌随着岁月年长老化可能会导致标识牌的失灵，为了不影响接下来的巡检工作，对于失灵的标识牌我们可以选择报告卡失灵这个功能进行操作下去不影响功能使用，但是上传服务器系统状态则显示该巡检点卡

30、显示末刷卡的状态。26）检修或停机功能 巡检过程中出现检修或者停机，即可选择相对应的选项进行操作，上传服务器将会显示这次巡检处于检修或者停机状态。27）未巡检任务功能显示当天需要巡检任务的项目和巡检点数28）巡检考核统计 自动考核巡检任务完成情况，生成明细报表及汇总报表，包括巡检设备的名称、位置、巡检人员、正常巡检的时间、状态等详细信息，及月、年汇总情况，支持选择人员、时间进行条件查询。同时可以软件上直观体现完成情况，已巡检为红色，未巡的为绿色，方便不同的考核管理。29）初始化智能巡检仪将系统里面信息资料清空这项权限只有超级管理员才可以执行。3.4系统管理包括客户端配置、数据库配置、流程定义、

31、工作委托、用户反馈、系统信息、个性化设置等子模块。3.5权限管理包括用户管理、角色管理、角色定义、功能定义、功能控制、操作日志等功能模块，为智能巡检管理系统提供安全和权限认证。对巡检人员的基本信息进行管理及查看，及手持端登录帐号、密码的管理。给用户分配相应权限，分级管理及查看权限，总公司管理人员拥有最高管理权限。3.6报表管理报表查询是查询系统中所有业务的报表，根据所需分类等进行统计，并可以导出为Excel、Pdf和Word。 手机部分4.1手机部分软件功能 1) 主界面应为图形界面，采用直观的操作方式，主界面中列出最常用的几项功能，菜单中要列出所有的系统功能。智能值班手机采用大屏幕，全汉字库

32、显示，触摸屏设计，提供手写输入和其他方式输入。2）用户管理a) PDA巡视软件权限划分简单明了，主要分为两类：超级管理员和普通执行人员.超级管理员拥有初始化PDA和刷卡管理权限，普通管理员仅有巡视权限。 b) 若由于人员变动需要添加执行人员名单可从web后台管理的用户管理添加，PDA下载最新配置即可生效。3) 定位定点方便准确。对定点的定位，接收到有效的信号，智能值班手机要能自动搜索当前选择的任务中的已经存在的定点的信息；如果没搜索到相关定点，智能手机会一直搜索，直到搜索到满足条件的定点为止。可以中途取消当前的搜索操作。定位到需要定位的信息点后，列出当前信息点所要巡视的全部设备。能提示下一个信息点。4)