动态维护论文（通用5篇）
动态维护论文 篇1
电网经过多年的快速发展, 电力线路规模的迅速扩大, 线路的管理与维护量日益增多, 同时对管理与维护的质量提出了更高要求。传统的管理方式并不能满足目前应用和今后发展的需要。因此采用现代计算机技术, 提高工作效率、降低手工维护成本的配网管理方法, 实现对配网情况的全面、准确、动态管理和信息共享, 进一步提高信息资源利用率, 降低电网企业运营成本, 提高配网安全、运维管理能力和服务质量, 已成为配电网企业的当务之急。
HY2000系统旨在为现有以及将来的业务系统提供与现场完全相符的设备台账及设备拓扑关系数据, 并确保这些数据能够按照规定的时间在相应的业务系统内进行更新, 达到图实一致的效果, 为生产、营销、GIS等业务管理系统提供所需的基础数据。
目前在县级供电企业, 利用HY2000系统进行电网数据采集, 如何与GIS系统进行有效的集成和整合, 是为基层一线数据维护人员减轻工作负担的一项重要工作, 鉴于过去经验的总结与信息化新需求, 需要从电网数据采集、核查的业务角度出发, 重新梳理数据采集、核查业务逻辑, 明确GIS系统与HY2000系统数据集成的策略和解决方案, 解决电网数据采集的效率与质量, 提高供电企业的信息化程度及工作效率。
1 目前配电网基础数据管理主要面临的主要问题
1.1 配电网基础数据增长快、总量大
随着地方经济社会的快速发展, 各市、县公司尤其是市本级配网规模不断扩大, 运维的配网设备类型和数量迅速增加, 配网设备呈现了增量大、增速快的特点。
1.2 配电网基础数据维护要求不断提高。
配电网信息化系统要求数据颗粒度更加细化。生产管理系统及GIS中配网设备及业务数据的总量大、规则变化快, 增加了数据规范性、完整性的管控难度。作为营配业务深化应用的基础, GIS基础数据维护的准确性和及时性要求显著提高。
1.3 配电网基础数据分布于不同系统中
配电网基础数据分布在不同系统中, 比如:部分数据在HY2000、部分数据在GIS中, 两个系统之间的数据并不统一。如何加强信息交互, 打破配电网信息壁垒, 实现数据同源、信息共享, 是摆在所有配网管理者面前的一道难题。
1.4 基础数据的更新还处于手工状态
传统的电子化移交工作, 按照外业、内业分工的模式进行, 即外业人员负责在现场用纸质表格、照片等载体现场记载配电网相关数据 (如坐标、线型等) , 回到办公室后, 整理纸质表格交由内业人员将这些纸质的数据进行数字化整理录入至相应的业务系统, 还需手工绘制线路图, 来完成电网数据异动更新操作。由于电网工作的工作量大, 所以外业人员多为施工单位人员或者供电所人员, 而内业人员多为非电力专业人员, 并不具备相关专业基础知识, 并不清楚电力网的设备、结构等, 录入的数据出错率问题也比较突出。
1.5 现场记录以纸质表格为载体, 整理的工作量大
外业现场纸质手写的数据并不规范, 整理过程中亦容易再次产生错漏, 无法良好的保证其数据质量, 无法实现图实百分之百相符。
1.6 数据更新效率低
在GIS系统中, 需逐条录入各项数据、手工绘制各种接线图, 工作量很大, 效率较低, 导致电网异动的更新非常难跟上电网发展的速度。
2 配电网基础数据的统一动态管理解决
方案
基于上述存在的诸多问题, 2014年7月云南省电网公司决定由昆明供电局作为试点, 联合主要现场数据来源厂商 (HY2000) 和数据管理厂商 (GIS) 开发接口, 实现数据无缝衔接。本次项目目的在于形成HY2000系统与GIS系统的协同应用方案, HY2000系统作为供电所配网基础数据采集工具为GIS系统提供配网基础数据的采集更新方案, 而GIS系统作为电网网架信息的高级应用平台。全面提升云南电网县级供电单位的配网基础数据采集更新效率与基础数据质量, 提升GIS系统和HY2000系统对云南电网公司基础业务支撑的管理应用水平。HY2000系统提供配网基础数据采集方案, 融入电子化移交流程, 将配网各类大修技改、低压业扩报装业务所带来的现场基础数据变化进行采集, 将增量同步更新到GIS系统当中。GIS系统根据HY2000系统提供的现场数据, 进行制图, 同步更新GIS线路图与相对应的配网设备信息。
2.1 优化系统流程, 形成标准化的工作方案
HY2000系统定位于营配基础数据的普查与持续更新、维护的工具, 为现有以及将来的生产、营销等业务系统提供与现场完全相符的设备台账及设备拓扑关系数据, 为业务系统的正常运行提供数据保障。
系统流程如图1。
系统的主要目标即为达到系统数据与对应的现场保持一致、当现场发生了变化之后, 能够及时在相应的系统内更新, 从而实现三个百分百。其主要策略是现场采集的工作计划能够按照各类影响到线路数据的工程项目同步进行, 再配合工作进度管理以各类形式的消息通知方式提醒相关的工作人员按工作计划执行数据采集工作, 最后结合工作考核管理办法来监督工作计划的正常执行。以保证现场的变化能够及时在相应的业务系统更新。
2.2 HY2000形成统一现场数据维护的信息化工具
HY2000系统可将现有数据下载至配套的移动采集终端, 到现场对系统数据进行比对, 采集。故可在配网增量数据维护的电子移交做流程当中作为现场数据采集、验收工具。现场采集的设备数据及拓扑数据通过HY2000系统进行编辑审核, 确保数据正确之后, 可通过动态数据接口将数据提供给配网地理信息系统, 再由配网地理信息系统 (GIS) 转发给配网生产系统、营销等业务系统, 即可实现配网数据动态更新。
2.3 HY2000与GIS接口方案, 实现配网数据动态更新
接口集成框架图如图2。
HY2000系统的接入思路就是HY2000系统从工单发起的时候接入, 并在制图环节回传数据。详细接入流程如下:
(1) GIS系统将创建的工单 (电子化移交单) 发送给HY2000系统, 并在HY2000系统内指定本次工单所涉及到的馈线, 用以限制数据修改范围防止串线路修改。
(2) HY2000系统经过现场数据采集, 并通过数据变化前后的比对, 将增量数据提取出来发送给GIS系统。
(3) GIS系统对数据进行合规校验, 如不合规则通知HY2000系统, 重新进行数据调整。如合规GIS系统根据增量数据进行自动制图。
(4) 后续的电子化移交流程按照原有流程方式不变。
2.4 优化系统部署模式和升级系统架构
HY2000服务器组是由原来的县级部署迁移到地/市供电局部署, 需要调整部署架构模式, 将HY2000的功能迁移到HY2000集中应用服务器 (即由原来的CS架构升级为BS架构) 。
在地/市供电局部署HY2000集中服务器, 分别负责所辖县公司的配网基础数据, GIS系统服务器在各供电局分别设有分布式服务器, HY2000集中服务器将负责与GIS系统服务器进行数据交互。HY2000集中服务器包括:HY2000集中应用服务器与HY2000集中数据库服务器。这样既能保证数据的集中交互需求、又能提升数据交互效率。
2.5 系统集成方式
通过SOA方式将HY2000系统融合至电子化移交流程管理流程, 对GIS系统提供支持供电企业新设备投产 (营销类和非营销类) 、大修技改、基建等多种情况下的配网数据的增量数据的更新业务。实现HY2000系统和配电GIS系统“一张皮多应用”, 支撑起县级供电单位基层供电所的营配信息集成业务应用方案。
2.6 历史存量数据处理
针对一些没使用过HY2000系统的单位, 可以通过将其之前营配数据普查所使用统一格式的数据文档做数据反导, 也可以通过此次方案所包含的数据接口进行历史存量数据的反向同步。尽可能的达到两个系统之间数据的统一。
2.7 性能分析
2.7.1 系统结构性分析
HY2000系统部署于各个县公司, 系统内承载了各个县公司自身的配网数据, 从HY2000系统的结构上为三层C/S结构, 可以分为客户层, 中间层, 数据库层。数据库层负责数据的存储载体;中间层负责数据的从客户层到数据库层的I/O处理, 也包含了HY2000系统内所有数据的访问接口;客户层主要为线路图形展示的图-数、数-图转换处理。这样的系统结构, 客户层可以有效的减轻服务器的图形处理负荷, 提升客户机响应速度, 服务器只做数据的读取/存储服务。
2.7.2 数据性能分析
HY2000系统内包含了营配数据所规范要求的所有设备信息, 系统在数据性能上采用以下几点方式来优化性能:
(1) 台账与图形数据分离
当第一次自动成图之后, 线路图就以数据文件的形式存储于服务器上, 而对应设备台账信息就以数据库表的方式进行记载。这样分离的存储方案, 线路图并不跟设备台账信息一起做数据处理交互, 而是以图纸数据文件 (XML格式) 的方式进行传输, 之后客户机打开线路图, 同步解析图纸数据文件进行图形渲染, 再开始传输台账信息数据。对于服务器来说并不承担数据的解析处理。只是单纯的文件数据及数据库数据交互。每条线路的图纸数据文件大概在700k-3M左右。
(2) 数据加载方面
HY2000系统是以单条10k V、或者单个台区的方式来进行线路的采集与数据维护。在加载单条线图数据的过程当中, 并不会将所有的设备台账数据一起加载, 而是先将线路图纸上可见的设备数据进行加载, 而杆塔上设备、部件等图纸不可见设备, 通过点击具体设备来动态加载。
(3) 离线数据IO处理
HY2000系统内当一条线路的数据加载完成之后, 会在客户机形成缓存。用户在线路设备浏览、编辑的过程当中都是对缓存数据进行操作, 一般情况下无需与服务器数据交互, 不对服务器形成处理负荷, 直到用户完成了所有的操作, 才会将增量数据提交至服务器进行数据存储。
(4) 不包含GIS地图数据
HY2000在加载线路图时不包含GIS地图信息, 只涉及要展现的主设备数据, 且各设备的技术参数数据只有选中时才到后台请求加载, 所以涉及的数据信息量是比较少的。加载线路图只是从数据库读取线路数据, 故数据库不存在并发控制, 而Sql Server数据库的最大连接数为0~32767之间, 同时IIS服务默认情况下, 最大并发数是2000个左右, 故基本的并发访问请求都能满足。
2.8 接口方案的优点
(1) 采用此接口方案, 对于营配数据的更新来说定义了统一的数据交互入口 (配网地理信息系统-GIS) 。
(2) 以配网地理信息系统为建设平台分别与配网生产系统、营销系统进行数据集成的接口方案符合营配信息集成平台的建设思路。
(3) 现有的各个业务系统之间已有的数据接口可以直接采用, 对现有的系统架构几乎没有变动。
(4) 采用《统一电网信息模型》作为数据交互的数据格式满足将来不同系统上线时的数据需求。
3 项目实施效果
经过近半年多的开发和运行, 项目收到了预期的效果。
3.1 数据质量的大幅度提升
(1) HY2000数据采集终端提供多种信息辅助工具, 方便外业人员进行查询录入, 减少出错率。
(2) 数据直接将图形、台账、户表核查结果导入系统防止了内业手工整理造成的二次错误。
(3) 系统内置录入规则以及数据效验功能保证了数据的有效性。
(4) 现场数据终端数据终端逐杆采集、即时线路图形显示确保线路走向及线路结构准确。
3.2 提高了工作效率
(1) 数据化数据采集外业方式与传统纸质绘图速度比大约1.5:1。
(2) 外业数据采集后直接通过HY2000数据接口进入GIS数据系统即可将线路数据按照标准输出。既节省了手工数据整理及排版时间, 又能快速按照设备类型、线路、变电站等方式对数据进行分类。
(3) 内业人员由于省去手工绘图, 只需做局部数据审核调整。所以内业工作量几乎可以忽略。
(4) 通过接口节省了配电网数据从HY2000通过Excel模板导入GIS系统模式, 贯通了系统数据传输无缝衔接, 达成了数据共享。
(5) 由于系统只是做了异动数据 (增量数据) 部分的动态更新, 系统数据传输速度和工作效率大幅度提高, 保证了数据的及时性和有效性。
3.3 节约了企业成本
(1) 现场数据采集工作均在数据普查终端完成 (包含:设备连接关系、设备属性、现场照片等重要信息) 。无需准备大量纸质文件 (设备采集表、纸质地图等) , 有效节约普查成本。
(2) 无需携带纸质纸张以及纸质地图在现场填写。极大减轻现场普查工作人员的工作负担。工作人员的注意力只需要集中于现场设备以及数据普查终端从而提高了现场工作的安全性。
(3) 由于后台数据系统可以自动形成地理沿布图及电气接线图, 极大减轻内业人员工作量, 内业工作人员数量可以最大程度减少。
(4) 内业人员无需对两个系统同时进行数据维护。
4 未来发展
配电网管理是当前电网企业的难点和重点, 无论是大中型城市还是城乡, 都把配电网自动化、信息化列入重点工作, 投入了大量人力、物力、财力。经济的快速发展对配电网提出了更高的要求, 智能电网+物联网+大数据是电力系统现代化发展的必然趋势。从目前的应用情况看, 有些内容还只处于开发、研制、试用的初级阶段, 各地区在改造和优化中必须掌握配电网的发展方向, 尤其是必须清楚认识到配电网基础数据在电力大数据分析方面的重要性。相信在各方的共同努力下, 配电网自动化、信息化建设将不断完善, 最终上升为统一化、标准化、高效率规范管理。配电网企业将得到更大的社会效益和经济效益。
摘要：随着我国城镇化的快速建设与规模的不断扩大, 配网电力线路规模也随之迅速扩大, 对线路的管理与维护量日益增多。配电网管理涉及到安全、运维、营销、调度等不同部门, 因而基础数据分散在不同系统中, 系统之间的数据标准、模型不一致, 并且缺乏数据共维、共享机制。目前, 配网通信及信息系统发展相对滞后, 主要表现为缺少现场配网数据信息即时获取渠道等。配电网基础数据获取困难, 缺乏及时性、准确性, 信息化手段落后, 现场数据、图形和信息无法较好对应, 甚至存在某种意义上的“盲点”。因此, 如何通过信息化手段对现场配网基础数据和现场配网异动数据进行及时、准确地采集, 并在第一时间动态更新到相应的业务系统中, 达到数据、图、实一致的效果, 已成为配电网发展的重要课题。
关键词：电网基础数据,信息化,动态,贯通,GIS发展建议
参考文献
[1]张世翔.电力企业信息化[M].北京:中国电力出版社, 2008.
动态维护论文 篇2
根据公司思政部的工作要求，维护部党支部对本部门第三季度的员工思想动态情况进行细致分析，现将分析结果基本情况进行简要综述。
一、员工思想现状及分析
1、短时间进行两次B修，员工克服困难完成检修任务 在这个季度内，先后进行了一号机和二号机的B级检修任务，现在二号机B级检修任务正在如火如荼的进行中。两次B级检修之间只间隔一个多月，员工在短时间内为完成好检修任务，放弃休息，加班加点，努力克服各种困难，坚持以“十六字方针”为工作目标，完成好各项检修任务，为公司完成全年工作任务作出贡献。
2、部门本季度岗位大调整，掌握员工思想波动情况 本季度，维护部组织竞争上岗工作，岗位变动涉及部门34%的员工，员工思想波动较大。对于提岗的员工，需要戒骄戒躁，依旧从本职工作做起，切勿好高骛远；对于没有提岗的员工，要及时了解他们心声，通过谈话聊天，疏导安抚员工的消极情绪，重振旗鼓，继续努力，争取新的提高。
3、首次实施工作量工资，员工反映不一
9月维护部开始正式实施工作量工资制度，此制度涉
及到员工自身的切实利益，部门、班组必须做好工作量平衡工作，做到公平、公正、公开。此外，工作量分配与核对必须准确，切勿适得其反，在员工内部造成不良影响，党支部牵头做好宣传工作，及时了解员工思想动态，采取对策，做好疏导工作。
4、努力提高员工的自身素质和技术能力
重视学习、善于学习，是公司又好又快发展的一个有力保障，员工成长和公司发展同步进步，员工所掌握的专业知识以及技术水平必须满足公司发展的需要。在本季度，维护部进行了多次学习活动，技术培训，对员工的基础技能进行强化，使员工对基本技能得到新的认识和理解，但仍有提不起兴趣的员工存在，所有部门要继续加大力度开展培训工作，争取做到全员参与、全员提高的局面。
5、积极开展活动，提高部门的凝聚力
本季度进行两次B修工作，均占用节假日公休时间，部门员工放弃节假日与亲人团聚的欢乐时光，每日加班加点的进行检修工作，保质量、抢工期，为公司检修任务作出贡献。尤其班组内大多数的年轻员工家在外地，思乡情切。此时，部门更要做好各项慰问工作，稳定军心，让员工在工作之余也能得到温暖与关怀。同时在没有检修任务期间，组织班级聚餐等活动，进一步提高部门凝聚力。
二、对策与建议
部门需要更好的引导员工、服务员工，留住人才，促进企业安全、高效、和谐发展。针对部门近期员工的思想状态，有如下建议：
一是要继续加强调查和研究，随时掌握知过能改主流思想动态。没有调查就没有发言权。要坚持部门内务、政务、班务公开，增强透明度，调查有时候很容易，但关键是反馈的渠道是否畅通、传达的信息是否准确、结果是否受到重视和进一步的解决。
二是要做好结合B级检修开展“树检修品牌，争创责任岗”的活动，该活动可以大大激发员工赶、学、比、超的良好竞争热情，克服疲惫、劳累，在精神追求的推动下，通过公平、公正、公开的评比，给予优秀作业队伍一定的奖励。
三是大力推行“6S”管理工作，不仅可以提高办公、作业环境，提高设备、人员工作效率、最重要的是可以提高员工的素养。所以，在做好日常工作、B级检修工作的同时，要有兼职人员继续抓好“6S”管理工作。
四是继续开展创先争优系列活动之“先锋讲堂”活动，授课人可以推荐、自荐，课程内容不仅仅包含业务知识、检修工艺，也同样要包含文明生产、安全生产的相关内容，讲课方式自由化，走进现场，贴近设备，随时随地开展课堂，让部门全员真正的充当了部门的技术先锋、文明先锋，起到
模范带头作用。
五是继续开展技术比武工作，该工作不仅能督促员工学习、也能切实的提高的员工的学习热情，与日常技术培训工作相辅相成。
六是做好部门青年突击队工作，11届新生已经到来，并且热情很高，积极要求加入队伍中，此时更应该及时宣传青年突击队口号、誓言、工作要求及精神实质，做好新鲜血液的注入工作，做好员工值班、排班工作。
七是要以人为本，注重激励，充分调动和发挥员工的积极性和创造性。尤其是在较大的检修期间，经常没有假期、加班加点的进行检修作业。员工的心理和生理都十分疲劳，为此公司应当适时的开展一些活动来调动员工的积极性。
八是经常组织党支部扩大化学习，提高部门全员思想高度，加强政策宣传，增强组织与员工的沟通，做好党员后备军团的发展工作。加强宣传的力度，使员工了解党章党史、了解公司政策和举措出台的背景、作用和目的，达到员工与企业之间的良好沟通。
九是必须做好部门宣传报道工作，报道出部门的时事动态、技术人才、典型经验、重大抢修事件等，不仅可以提高员工凝聚力，还可以起到良好的宣传倡导作用，做好舆论导向工作，要求员工向优秀看齐，从本职工作做起，学先进，比奉献。
通过本次调查问卷结果统计，有87.5%的员工对我公司的现状比较了解。
在人才管理方面，如何制定合理的人才流动政策，建立起长期的人才培训、培养和储备机制，统筹兼顾，需要我们进行深层次的探索和实践。有87.5%的员工觉得公司或部门安排的培训对自己的实际工作是有帮助的，本专业的团队合作开展的很好，但75%的员工认为专业与专业之间还存在一定的推诿、各自为政等现象。
在企业用人的满意度方面，75%的员工认为对企业的用人制度比较满意。
87.5%的员工认为公司的 “十六字方针”及“工作目标”是有实效性。87.5%的员工认为，考核结果应用在薪酬调整方面了是可行的。
维护部党支部
动态维护论文 篇3
1 道路维护现状分析
现有的多数道路维护管理平台, 在空间数据库的数据结构上都是将地理要素分层管理, 以点、弧段、多边形、面注记为几何目标, 建立几何目标之间的空间拓扑关系。此种数据管理方法适合静态性特征的建模, 能够较好地描述和管理静态要素。但是, 有些应用却要求能够对不同的线性特征要素 (如城市街道、铁路等) 进行相对位置的动态建模, 该数据模型就很难满足要求。主要存在的问题如下:
(1) 要素的采集与存储。道路、铁路、河流等线性要素信息的采集多是以线的不同位置、里程桩等为参照系统进行, 其应用也是基于某种参照系统。要存储此种数据, 必须经过二次加工。
(2) 要素的分段属性。分段属性是指线性要素的某一部分 (段) 或多部分具有不同的属性值, 如高速公路路段天气情况、道路路面质量、道路的交通流量、路段限速等。如图1所示, 一条道路用一条弧段表示, 在该道路上的不同部分路面质量不完全相同, 实际维护过程也是基于路况进行。在现有数据管理方式, 针对同一数据源实现上述功能必须在属性变化处打断弧段, 形成一系列新的小弧段, 与每个变化的属性相对应。而分段属性具有重叠情况的实现则更为复杂, 如图2所示。
(3) 点状要素不匹配。在“弧段—结点”数据模型中, 结点必须是多边形的顶点或弧段的起始、终止结点, 而实际管理中的结点往往是与几何特征无关的位置点, 如服务区、车站、指示牌等。这样, 当用常规数据模型存贮此类信息时, 必须通过引入伪结点的方式将弧段断开。
2 基于动态分段技术的道路维护模式
2.1 动态分段技术的基本理论
线性参考是一种利用沿着可测量的线要素的相对方位来存储地理位置的方法, 被广泛应用于公路、铁路、河流、管线等的信息系统中。动态分段属于线性参考采用的一种技术, 是根据属性表中存储的相对位置信息, 以及相应的线性数据, 动态计算出线性数据上相对位置所对应的实际地理坐标的过程。在表达不同属性时, 不用去分割实际的地理数据, 而是动态计算出该属性对应的地理位置。
2.2 应用于道路维护
采用动态分段技术不需要分割路网数据, 便可以利用同一数据源显示多个属性集合, 有效地解决上述存在的问题。根据日常维护项进行分类, 建立相应的事件, 每个事件都以一个主题内容存储在表格中。例如, 道路年修路量、道路现状、路标、交通事故等主题的事件。
以ARCGIS的动态分段技术为例, 事件表可以支持多种形式的表格, 如mdb表格、d BASE表格、geodatabase表格等。根据事件类型分为:点事件, 用一个单一的值来描述路径中某一个精确的点, 如道路上交通事故发生点、公共汽车路线上的站点;线事件, 用两个值 (两端的端点值) 来描述路径上的某一个部分, 如道路的质量、维修的分布。
通过道路里程建立位置信息与事件信息间的相互关联, 可以方便地实现各种数据的存储、管理和分析。系统可根据查询条件生成新的点状或线状空间对象, 通过内部标识码相关联, 进行匹配显示, 实现动态生成、显示。
3 基于动态分段技术的道路维护系统设计
3.1 数据结构设计
道路维护数据库是存储道路管理信息的载体, 包含基础道路数据以及道路维护事件表。测试系统是采用ARCGIS的Linear Referencing实现, 主要包含以下两种数据结构, 如图3所示。
(1) 路径要素类。用来存储路网矢量数据, 在构建路径类过程中要注意必建字段:首先, 必须包含量测值 (M) , 用以建立道路网路的量测系统, 否则事件无法定位;其次, 必须包含唯一的道路标识码, 用来事件定位, 道路名称、级别、所属区域等其他属性根据各地实际管理需要建立。
(2) 事件表。道路养护、维护区间、灾害易发点、路况等业务以事件形式管理, 根据业务种类划分为点事件和线事件。事件表中必须建立道路标识码和量测值字段, 用来地理定位, 其他字段根据业务需要建立。
3.2 动态分段算法的主要流程
道路GIS中的空间与属性数据匹配的动态分段算法主要流程是:首先, 读取属性库中所有以里程为参照的记录, 然后通过属性表中的路径标识找到其对应的空间实体对象;其次, 载入事件信息, 形成事件执行模块;根据特征点的里程和坐标值找到并显示点状要素所在位置, 实现点状要素查询;再次, 通过计算里程和坐标, 内插显示标识点间的路段, 实现线状要素查询;最后, 生成的新的点状或线状对象, 进行动态分段结果分析。
3.3 主要功能设计
(1) 路径量测值更新。路径数据可以通过已有的线性道路转换、直接测量、系统创建等多种渠道获取, 但有些方法获取路径数据的量测值为Not a Number (Na N) , 无法进行事件定位, 需要进行重新计算。以下为量测值重新计算示例代码。
(2) 路径查询。路径的量测值是隐含在要素SHAPE中, 无法通过属性直接获取。可采用ARCGIS提供的路径查询工具或利用AO开发相应工具, 如图5所示。
(3) 事件定位。动态分段过程是将事件位置转换为要素。在动态分段过程中, 事件可能成功定位、部分定位或无定位 (得到一个空的图形) 。这就需要对事件定位前进行定位分析, 根据事件表中的路径标识和量测值, 对路径数据类进行快速检索, 数据无误后进行事件定位。
(4) 事件查询。根据业务定制查询工具, 数据层面查询可采用传统的方式, 查询结果利用动态分段技术显示;或直接从事件图层进行空间或属性查询。
4 结论
本文主要阐述了目前道路维护系统中存在的不足, 提出了利用线性参考和动态分段技术理论的解决方法, 并通过道路维护系统证明了动态分段技术在管理线性要素的可行性和优越性。实践表明, 基于动态分段技术的道路维护信息系统可以降低道路维护数据量, 减少数据冗余, 大大提高管理的效率, 是道路养护管理发展的方向。
参考文献
[1]高小明, 唐新明, 张春玲.动态分段技术及其在GIS中的应用[J].测绘通报, 2007 (10) :54-56.
[2]高勇, 刘瑜, 邬伦.GIS网络分析的动态分段方法与实现[J].地理与地理信息科学, 2003, 19 (4) :41-44.
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[4]沈捷, 闾国年.动态分段技术及其在地理信息系统中的应用[J].南京师大学报 (自然科学版) , 2002, 25 (4) :105-109.
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动态维护论文 篇4
设备管理是化工企业管理的重点, 而设备的维护工作是化工设备管理的重要内容, 为了提高设备的利用率和生产的安全及效率, 我们不能等到设备发生问题后再进行处理, 因当对设备的故障提前预知, 这要求管理人员定期对设备进行检验和维护[1]。然而, 在大多数企业中, 因管理或人员存在的问题, 设备的检验和维护落实不到实处, 未能有效的将设备存在的缺陷发现, 导致事故的发生。所以, 应当采用合适的方法, 有效的管理设备, 做到设备故障的预知和及时维修维护, 避免发生事故。
设备管理信息化是实现设备管理现代化的重要手段之一[2]。在我国, 设备管理虽然有一定的信息化基础, 但大多数系统只注重设备的基本信息[3], 没有涉及到设备的故障预知和维修维护与实施;同时, 各公司设备管理系统自成体系, 互不兼容, 严重影响到整体设备的管理[4], 对生产运行和公司效益产生极大的影响。本文提出设备预知维护信息平台, 使用Visual Basic开发, 并以Oracle数据库为基础对设备进行信息化管理, 结合RBI和RCM技术, 有效的规划设备的维修周期, 并以安全评价方法作为辅助, 合理进行预防性和计划性维护, 降低维修成本, 减少非故障停车时间, 让生产设备保持高度可运行状态。
1 平台设计
设备主动维护预知平台的设计包括系统设计、数据库设计、界面设计以及系统的管理。数据库采用Oracle11g进行设计, 界面开发则利用Visual Basic完成, 并结合相关的算法以达到预期的目的。
1.1 系统设计
系统设计的目的是为及时判断设备的情况, 了解设备的动态信息, 有效的发挥设备的机能, 提高大型设备的利用率, 并通过合理、及时的维护保障设备的正常运转, 以降低企业生产的成本, 提高设备的利用率和企业的经济效益。通过对石油石化企业设备的台账管理、使用管理、维修管理、故障管理等规范化管理, 可以有效的了解设备的整体动态, 从而达到上述目的。系统功能图如图1所示。
1.2 数据库设计
数据库采用Oracle11g进行设计。Oracle数据库系统是以分布式数据库为核心的软件产品, 是目前最流行的客户/服务器 (CLIENT/SERVER) 或B/S体系结构的数据库之一。合理的数据库设计可以提高数据的存储效率, 保证数据的一致性和完整性[5]。设备预知维护信息平台以数据库作为基底, 为实现预期功能, 结合现阶段化工设备状况, 在数据库中设计含有五类, 分别为相关法律法规标准、动设备、静设备、仪器仪表、安全评价方法。
因化工设备种类众多, 且由于各类设备信息差异较大, 因此在数据库中将设备进行分类存入。在数据库中, 含有与设备相关的数据库表, 见表1。
数据库中数据表较多, 以设备台账表为例进行说明。设备台账表包括设备的基本信息, 即设备位号、名称、数量、规格、型号、材质、使用时间、生产厂家等。数据表的形成以E-R图来表示, 如图2。
实体-联系模型[6] (E-R模型) 是数据库设计的高层概念模型, 用来描述数据库的结构以及对数据库的相关检索和更新事务, 是数据的逻辑表示。它提供了三个主要的概念:实体 (指用户可区分的对象) 、联系 (对象之间的相互关联) 、属性 (描述实体和联系) 。E-R图中表示了在设备台账表中所含有属性。数据库由许多数据表组成, 各个数据表之间存在着一定的联系。通过连接键将数据表之间联系起来, 为方便查询, 提高查询速度, 需在数据表中建立索引, 在设备管理系统中, 选取设备位号建立索引, 以加快查询速度。单个数据表由单体E-R图所表示, 在设计好各个实体的属性图后还应该对E-R图进行视图的集成。数据库的建立由多个数据表构成, 因此建立完整的数据库需制作集成E-R图。集成E-R图表示数据表之间的联系、约束, 集成E-R图的完成也标志着数据库整体架构的完成, 包括各实体所含有的属性, 实体之间的联系等。
设备预知维护系统重在对于设备故障的预知维护, 并结合RBI及RCM技术合理设计设备的检修周期, 以达到保障设备正常运行, 减少非故障停车时间, 节约检修费用的目的。在数据库中, 通过对以往设备的故障了解, 总结并记录设备功能故障、故障模式、故障影响等。如在实际生产中发生同样故障, 可直接对信息进行查询使用, 同时可在设备发生故障时, 通过分析获取不同的处理方法时, 可存入数据库中, 更新数据库的内容, 保证数据库内容的完整。对于设备检修计划的制定, 以RBI和RCM技术为指导, 通过计算评审以安排设备的检修, 并将设备的检修计划归入数据库当中, 以设备检修周期的约束, 通过合理的编程可实现检修提醒的功能, 见图3。
RBI与RCM技术的结合可对设备寿命进行评估, 下面将介绍RBI和RCM技术的运用及在该系统中的作用。
2 RBI与RCM技术信息输入
基于风险的检验 (RBI) , 以可靠性为中心的维修 (RCM) 是国际上被广泛使用的设备管理技术。RBI是以风险分析为基础, 通过对系统中固有的或潜在的危险及其后果进行定性或定量的分析、评估, 发现主要问题和薄弱环节, 确定设备风险等级, 从安全性与经济性相统一的角度, 对检验频率、检验程度进行优化, 使检验和管理行为更加经济、安全、有效。通过RBI技术的实施, 可以有效地节约检验、检修成本, 降低设备运行风险, 为生产装置长周期安全运行提供可靠的技术保障[7]。RCM是用以确定资产预防性维修需求、优化维修制度的一种系统的工程方法, 其对系统进行功能与故障分析, 明确系统内各故障的后果[8];用规范化的逻辑判断手段, 确定出各故障的预防性维护方法。通过故障数据统计、专家评估、定量化建模等手段, 在保证安全性和完好性的情况下, 以维修费用最少为目标优化系统的维修策略。
RBI和RCM技术对于设备维修起到关键的作用。两者的结合可有效的节约设备的维修成本, 提高了设备运行的可靠性。设备在其寿命周期内故障率是变化的, 故障率的曲线呈浴盆状 (图4) , 其分为早期失效期、偶然失效期、耗损失效期三个阶段。早期失效的原因多由设备初运转磨合不良所致, 因此应采用适当的方法使设备尽快进入平稳状态。偶然失效期时设备运行稳定, 在这阶段设备的故障发生是偶然的, 故障率也是变化的, 但可采取措施降低设备故障发生, 延长这一时期。耗损失效期设备已进入老化状态, 由于磨损、腐蚀等原因导致设备故障发生较多, 准确预测耗损失效期的到来, 及时的更换设备[9]。
RCM技术针对设备故障所分析的内容分为7个方面, 分别是设备功能与性能标准、功能故障、故障模式、故障影响、故障后果、主动性维修、被动性维修。通常RCM评审小组会组织召开评审会议, 统一意见, 解决以上问题。RBI是以风险评估为基础, 风险评估 (R) 是设备故障发生的概率 (L) 与故障发生后造成的严重程度 (C) 的综合考虑, 并采用风险矩阵, 以对设备故障的整体影响做出评估, 制定出合理的检验计划和方案。
下面以离心泵为例介绍RBI与RCM方法的运用。
通过RCM小组召开评审会议研究完成前五个方面的问题, 即表2。
注:a为隐蔽性故障后果。
1) 故障概率评估
设备处于偶然失效期内, 其故障率较稳定, 设备的寿命服从常见的指数分布, 将其视为常数, 与时间无关, 公式为:
式中, L为故障率, MTBF为平均故障间隔时间。
设备在其寿命周期内, 故障率是变化的。在设备运行初期, 即早期失效期内, 设备故障间隔时间变化较大, 此时可运用加权滑动平均法[10]来预测故障平均间隔时间。因设备运行受众多因素影响, 故不在此进行计算, 通过上述方法, 在确定设备故障间隔时间后由加权滑动平均法可计算出故障平均间隔时间, 从而得出设备故障率。
2) 故障后果严重度评估
故障后果严重度通常受设备的功能、生产系统、设备的重要度的影响, 因此评估故障后果严重度, 要考虑以上几个因素的影响。
设备重要度通常由管理设备人员根据设备综合情况来制定, 在各个生产企业应由设备重要度评价表, 而设备管理人员根据评价表对设备进行评分, 以计算出设备重要度。
故障后果严重度C为:
式中, V为设备的重要度, 由设备管理人员评定;T为故障后果影响分值, RCM小组根据影响程度进行评定。
3) 故障风险 (R) 的评估
故障风险 (R) 评估是由设备故障发生的概率 (L) 与故障发生后造成的严重程度 (C) 决定。其公式为:
在确定故障率与故障严重度后, 通过上式可计算出故障风险R。根据RBI风险评估方法, 故障风险评估是由风险矩阵来做评分, 风险矩阵中以横坐标为L, 纵坐标为C, 而R可以根据对应的L和C所取。在风险矩阵中, 根据R对应值来判断设备是否需要立刻进行维护, 见图5。
假设在离心泵故障中, 泵不上量与上量不足发生的概率最大, 且其严重度较高, 那么其风险也就最大。因此RCM评审小组需对离心泵此种故障制定检修计划, 以RBI和RCM技术对离心泵故障研究评定, 定得检修计划, 将所得到的信息录入数据库当中, 以根据此信息对离心泵进行管理维护, 参见表3。
3 结论与讨论
基于动态信息技术的设备主动维护预知平台具有以下优点:
1) 基于数据库的管理方法更易于管理石化企业的大量数据, 使企业对设备的管理由无序管理转变为有序管理。
2) 以数据库的方式更利于人员对设备的了解及管理, 并达到数据集中及维护的目的。
3) 结合RBI与RCM技术, 预知设备的故障, 主动对设备进行检修维护, 将日常设备巡检等作业落实到具体人员。然而, 设备的故障发生具有突发性和偶然性, 为解决此问题, 应研究该平台与传感器技术和控制系统的结合, 以数据采集、系统自行分析的方式, 在设备故障前短时间内得知信息, 能及时采取相对应的措施, 更加有效的减免事故的发生, 保障生产的安全运行。
摘要：石化企业规模大、设备种类繁多且分布广, 为规范设备的管理流程、提高设备的管理水平及设备可靠性, 提高企业的经济效益和安全性, 建立了基于Oracle数据库与RBI和RCM技术的设备预知维护信息平台, 并结合RBI及RCM技术信息输入与安全评价方法, 实现设备的故障预知及维护规范。该平台与石化的生产运行管理相结合, 可实现设备的信息化管理, 在及时排除设备故障隐患的同时, 保障设备的正常运行, 为改善企业生产安全现状和提高设备管理水平, 提供了新的方法。
关键词：主动维护,RBI,RCM,Oracle
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动态维护论文 篇5
无线传感器网络中一般采用平面和分层两种拓扑结构。在平面结构中, 所有的网络节点处于相同的平等地位, 不存在任何的等级和层次差异;由于网络节点的地位平等, 不易产生瓶颈效应, 因此具有较好的健壮性。但网络中无管理节点, 自组织协同工作算法复杂, 对网络动态变化的反应速度较慢。这种结构较适用于网络中节点数据量不是特别大的情况下[1]。在层次网络结构中, 网络一般由多个簇组成, 节点分为普通节点和簇首节点, 处于同一簇内的普通节点和簇首节点共同维护所在簇内的路由信息。簇首节点负责对所管辖簇内信息进行必要的数据融合, 从而减少传输的数据量, 最后把经过融合后的数据传送给网关节点。为成员节点。这种结构适用于大规模部署的无线传感器网络, 具有较好的可扩展性、便于管理。
由于层次型网络结构带来的这些性能提高, 随着应用的增加, 大规模的传感器网络逐渐呈现出层次化的趋势, 目前分簇算法是基于层次型结构算法中最主要的关键技术研究。无线传感器网络中分簇的概念最早是在分组无线网中提出的, 当时主要用于层次型路由。随着研究的不断深入, 迄今为止, 已经提出了大量的分簇算法来构造和维护分簇网络结构[2]。
2 相关研究工作
LEACH[3]是最早提出的分簇算法, 其目的是为了延长网络的生命周期, 平衡节点的能量消耗。LEACH协议提出采用轮的概念来选举簇头节点, 每一轮的簇头节点都从还未担任过簇头的节点集合中选取, 其它节点根据信号强弱选择加入相应的簇。这个过程是周期性执行的, 每个周期都包括簇的生成阶段和数据通信阶段, 稳定的数据通信完成后就进入下一轮新的簇生成。LEACH算法周期性的进行簇生成, 当网络进入新一轮簇生成时, 原来簇头节点的能量可能还足够大, 这样频繁的簇生成会消耗大量的能量。
文献[4]提出了一种基于节点最小ID号的分簇算法。该算法假定网络中的每一个传感器节点都统一分配了一个全网唯一的标识ID号, 簇的初始化过程中, 具有最小ID号的节点将被选为簇头, 在簇头节点通信覆盖范围内的节点成为该簇的成员节点, 形成一个以簇头为中心的簇;根据同样的方法, 再从其他剩余节点中继续选出具有最小ID号的节点充当簇头。这种分簇算法对网络中的节点能量和负载均衡等因素完全不考虑, 不适合能量受限的无线传感器网络。
文献[5]提出了一种基于信通接入的被动分簇算法, 利用听到的用户数据分组中的消息来进行分簇。簇的形成依赖于媒体接入控制协议, 无需初始分簇过程和重新分簇也无需显示发送周期性的控制信息, 在没有完全获取邻居节点信息的情况下仍然可以进行分簇, 该策略可运用于各种按需路由算法中, 但这种被动分簇算法产生的簇的随机性较大, 建立的分簇结构可能不合理且不易控制。
3自适应动态簇维护算法
一个分簇算法通常包括簇的形成、稳定的簇通信和簇维护, 稳定的数据传输阶段包括稳定的簇通信和簇维护阶段。簇维护是在簇形成以后如何维护簇结构来达到某种目标或负载均衡, 减少大规模成簇带来的能量消耗。本方案在初始簇形成以后, 延长了网络稳定通信时间, 在簇维护阶段, 不再进行周期性地簇维护, 而采取自适应动态簇维护, 以保证簇头节点的局部特性。通过增加簇的稳定时间, 减少了大规模的频繁的簇生成所消耗的能量。
3.1初次成簇和稳定的数据通信
在初始阶段, 无线传感器网络中每个传感器节点产生一个[0, 1]之间的随机数, 如果这个值小于某一个阈值T (n) , 那么这个节点就向周围节点广播它是簇头节点的消息。阈值采用以下式子来计算:
式中, p为节点被选为簇头的概率, r是目前进行的轮数, n是节点标号, G为还未当选过簇头的节点集合。公式 (1) 使能量消耗较网络中其它节点较低的节点优先被选为簇头, 动态簇维护算法的初次簇生成与LEACH协议的成簇方法相同。
竟选为簇头的节点通过广播告知所有节点自已成为簇头的事实, 网络中其余非簇头节点根据接收信号的强度选择信号最强的簇头节点作为自己的簇头。簇头收到节点的加入请求后, 根据簇内节点个数产生一个TDMA时隙表, 为每一个簇内节点分配传输数据的时间片。这样, 在数据通信阶段, 各簇内普通节点按照自己的TDMA时隙将自己收集的信息传送到簇首节点, 若数据在这一时隙里未传送完, 那么在下一时隙到来时继续传送。为了节省能量, 簇内节点只在分配给自己的TDMA时隙里向簇头发送数据, 其余时间就将自己的通信模块关闭, 处于休眠状态。簇头节点收到簇内节点发送来的全部数据后, 对收到的信息进行数据融合, 然后将融合后的数据发给基站。
3.2动态簇维护
层次型分簇网络结构既能降低传感器网络中各传感器节点的能量消耗、减少网络中的数据通信量, 又能便于管理网络中的各种资源, 适合可扩展的、大规模的、分布式的网络应用。目前, 分簇算法中大多数侧重的是簇头的产生和优化, 然而对后期簇结构的维护则关注很少。
然而, 在分簇式无线传感器网络中, 簇头节点既要担当融合和转发本簇内普通成员节点数据的任务, 又要对其它距离汇聚节点较远的簇头节点所收集的数据进行转发, 这可能会导致簇头节点因过快的能量消耗而死亡。并且, 簇头节点本身也可能会因硬件或软件故障而影响当前的通信状态或行为, 例如传感器节点的内存、寄存器、收发器、通信链路和控制程序等故障。无论是簇头节点因能量消耗过多而过早死亡还是因突发性故障导致节点崩溃, 都将导致该簇不能正常完成数据收集与传输任务, 影响了网络的寿命[6], 对网络造成很大的损害。因此, 有必要对簇头节点进行自适应动态簇维护, 以延长网络的生命周期。
为了节省节点的能量消耗, 在稳定的数据通信阶段完成后并不直接进入下一轮的簇建立, 并不马上重新选举簇头, 而是继续进行簇通信。当某一簇头节点的剩余能量值低于本簇内节点平均剩余能量时, 通过广播消息通知该簇内成员节点, 簇内节点将该簇头节点从自己的信息列表中删除, 并将其状态置为“普通节点”, 最后在该簇内重新选举新的簇头, 而其它的簇依然照常工作不受影响。新任簇头节点按照公式 (2) 进行选取, 簇内具有最大相对剩余能量的节点担任新的簇头节点, 若存在能量相同的节点, 则随机选取其中一个节点担当簇头, 其中rand (0, δ) 表示产生一个[0, δ]之间的随机数, 是为了避免具有相同适合度的节点发生冲突而引入的随机成分, 取δ=0.01。
若某个簇内节点因能量耗尽而无法再完成相关任务, 此时也对该簇进行动态簇维护。簇头节点死亡时没有任何通告, 簇内成员节点发现从上一次收到簇头节点的簇头声明消息的时刻算起, 经过了预先定义的时间阈值后还未收到该声明消息, 成员节点则认为簇头节点失效并将其从信息列表中删除, 并在该簇中按照上面同样的方法重新选择节点担当簇头。当簇内成员节点死亡后, 若簇头节点在预先设定的时间间隔内不能收到簇内死亡成员节点的相关消息, 簇头节点则认为该节点死亡, 并在信息列表中更改该节点的状态。为了节省簇头的能量消耗, 当有节点死亡时, 簇头节点并不立即走动簇维护, 只将其记录在案, 在死亡节点比例达到本簇节点的0.382 (采取黄金分割法的目的在于减少网络中的能量消耗, 节省通信开销, 延长网络寿命) 时才起动, 并向簇内广播死亡节点的相关信息, 且将死亡节点的相关信息直接从其信息列表中删除。
4 仿真与性能评估
仿真采用把1 0 0个传感器节点随机地部署在1 0 0×1 0 0 m2的区域, 基站位于该区域的中心位置 (x=50, y=50) , 节点的初始能量相同, 都为0.5J。
自适应动态簇维护减少了大规模成簇带来的能量消耗, 图1仿真比较了该方案与周期性簇维护所需要的能量消耗。仿真结果表明, 自适应动态簇维护比周期性簇维护所消耗的能量明显降低, 因为在周期性簇维护中, 当网络中的簇形成以后就进行数据传输, 数据通信阶段完成后就进入下一轮新的簇生成, 在进行下一轮的簇生成前, 簇头节点的能量可能还足够大, 这样大规模的频繁的簇生成会造成大量的能量消耗;而自适应动态簇维护只在需要维护的局部簇内进行, 其他的簇依然维持原来的工作状态, 从而节省了簇维护的能量消耗。
图2是两种方案下基站接收到的数据包数量的变化情况。从图中可以看出, 两种算法中基站接收到的数据包数量与正常情况相比都有减少, 但LEACH周期性簇维护减少的更多。
5 结论
自适应动态簇维护只在需要维护的簇内部局部进行, 其它的簇不受影响, 依然维持原来正常的工作状态, 而不需要全局性的触发整个网络重新进行分簇, 重新选举簇头。若簇头节点失效, 在周期性簇维护中将无法继续转发融合后的数据给基站, 从而无法满足对数据的实时性要求。与周期性簇维护相比, 本文的分簇维护过程由周期性驱动变为了事件驱动, 并且簇头更换是异步进行的, 因而提高了分簇结构的稳定性, 减小了网络中的能量消耗和簇维护开销。
摘要：层次型分簇的网络体系结构在无线传感器网络中应用非常广泛, 然而, 这样的网络结构大多数需要对其周期性的维护。周期性簇维护会带来大量的不必要的能量消耗, 而传感器节点的能量是极其有限的。因此, 本文提出一种非周期性的自适应动态簇维护方案, 即在通信过程中, 如果某个簇受到攻击, 那么簇维护就仅仅在受到攻击的簇内进行, 其它的簇依然维持原来的工作状态。由于该方案打破了周期性簇维护的思想, 引入了谁受到攻击谁就进行维护的思想, 所以减少了网络中的能量消耗, 均衡了网络通信负载。
关键词：无线传感器网络,自适应,动态簇维护
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