1 研究背景
1.1 现场标准化作业的提出和形成
标准化作业[1]就是按照安全生产、经营管理、优质服务等方面的客观规律和要求,对有关工作制定并执行标准作业程序。标准化作业对工作计划、工作准备、工作实施、工作总结等环节实现了全过程控制,细化到具体操作方法、操作措施、操作标准和操作人责任,并依据工作流程的先后顺序排列组合成一个对应每一项具体作业的工作程序,以标准化作业指导书(卡)[2]的形式进行量化、细化、标准化,使每一道操作项自始至终处于可控、在控状态。
目前标准化作业的执行主要是通过一些管理制度来保障,在实际工作中通过纸质记录来体现,通过Word文档来编制并打印作业书,在现场作业时用手工签字、打勾实现完成一步、记录一步,按照事先拟定的作业步骤来完成整个工作。这种操作流程不但繁琐,而且由于缺乏有效的监控手段,使得在现场作业时标准化作业指导书常常流于形式,不能发挥应有的作用。
1.2 国内外对现场标准化作业的研究
国际上,随着电力企业的迅猛发展,电力技术的国际化日益增强,电力设
备、电力技术以及信息的相互交流和交换越来越频繁,采用国际标准将成为世界电力企业发展的趋势。欧、美、日、澳等国高度现代化的电力技术,它们以高度的标准化为基础,采用先进的PDA(Personal Digital Assistant,掌上电脑)移动终端或射频技术,实现了现场作业的标准化管理。加拿大、美国的电力工业发展已相对饱和,运行控制更注重精确性,充分发挥电网能力,电网运行的基础工作也较为扎实[3]。而我国电力工业处于迅速发展的时期,电网变化快、电网的计算分析和运行控制难度相对较大,面临更严峻的挑战,尤其要加强基础工作。我国自
1999年由原国家经济贸易委员会颁布了《电力行业标准化管理办法》以来,电力标准化普遍得到人们的重视。但是,目前国内同类产品基本上仅仅涉及现场作业中的标准化巡视管理,并没有引入全部专业的现场标准化作业概念,特别是作业指导书还是需要事先编写、打印,而一个现场作业的作业指导书往往长达数百页,工作人员需要在现场携带指导书打印稿逐条检查执行,这样既浪费纸张,又严重影响了工作效率。
国家电网公司于
2004
年
9
月
29
日
印发了《国家电网公司现场标准化作业指导书编制导则(试行)》,要求各单位根据《导则》结合本单位实际,落实好现场标准化作业工作。同时从2007年开始,国家电网公司要求推广使用标准化作业指导书。但是在推广过程中,出现编写任务重、现场操作复杂、文本纸张应用量大等困难。国内各供电公司都在探索一种简化编写、方便使用的方法。因此,针对标准化作业现场应用的具体特点开发、引入先进的移动设备技术,实现标准化作业指导书的自动生成,让标准作业信息管理真正延伸到现场,已是势在必行。
2 标准化作业管理系统
现场作业管理系统的总体目标为:实现标准化作业指导书模板管理、范本管理、工作任务管理、现场作业指导书的自动生成与下载等管理功能,并完成指导书后处理功能,包括储存、查询、评估、分析、信息发布等。
2.1 基于PDA的标准化作业管理系统
鉴于目前现场作业管理采用的纸质记录方式缺乏有效监控,使标准化作业流于形式,周孔均等提出了基于PDA的标准化作业管理系统[4],流程如图1所示。
PDA大部分以笔式手写输入为主,提供了丰富的嵌入式开发工具包,并具有携带轻便、电池持久耐用、操作简单等特点,满足了现场作业要求,也为标准化作业管理系统提供了良好的软硬件平台。
通过实施标准化作业管理系统,作业人员可在标准化作业书范本和已完成作业书基础上根据实际情况修改现场标准化作业书,经有关人员审核、批准后直接下载至PDA中;在现场作业时PDA顺序提示操作内容,自动记录作业时刻,可对现场情况录音、照相;作业完成后可将作业情况记录上传到管理系统中,并可进行查询、统计、分析。通过这种技术手段与管理制度的结合,可强迫作业人员执行标准化作业,充分发挥标准化作业的作用。
为了不断提高公司生产管理的工作效率,国内在PDA端继续开拓新功能也进行了多方面探索。如:姜勇等提出在PDA现场作业管理系统中嵌入地理信息系统(GIS)地图导航功能[5],这对于多山地区、供电范围较大、地形较为复杂的工作环境,安排现场作业工作将起到事半功倍的作用。在PDA现场作业管理系统中接入红外扫描设备,系统会在现场作业过程中采集红外信息并自动上传红外测温数据等。这些功能的增加将有助于系统的进一步推广应用,提高系统采集数据的及时性和准确性,为实现一些辅助决策提供更加有效的依据。
如果工作现场无法与生产信息管理系统(MIS)有效地进行联系,将降低生产效率;而整个作业过程无法与MIS紧密结合,则不能形成信息的闭环管理、实现现场标准化作业管理网络化。鉴于此,姜勇等遵循IEC 61970/IEC 61968标准,实现了GIS与MIS的平滑集成[5]。
梁睿在变电站运行作业管理和检修管理标准化过程中引入无线网络以及PDA等移动技术,构建了变电站标准化作业网络平台[6]。随着移动技术的发展和成熟应用,已经可以通过移动技术解决现场标准化作业工作中的问题,为电网现场标准化作业工作提供强大的技术支持和后续动力。
2.2 基于.NET技术的标准化作业管理系统
针对某供电公司的标准化作业管理流程,黄莹进行了系统的分析、研究和实践工作,开发了基于.NET架构平台B/S结构的现场作业管理系统[7]。该系统涵盖了变电一次检修、变电二次检修、高压实验、输电线路巡视、输电线路检修以及电缆巡视、电缆检修等七个大类,实现了现场试验、巡视、检修的标准化。通过应用该系统,规范了现场作业管理,有效实施标准作业指导书,协助落实“思想、措施、监督、巡视”四到位的管理要求,做好“危险点”分析,杜绝违章作业行为,保证现场作业安全和作业质量。有效保存每次现场作业,形成历史数据。对设备仪器加以统计和状态分析,切实保障和提高了电网的供电可靠性。
杨建卫等基于工作流原理[8]和.NET技术,分析了电力企业标准化办公流程[9],选择了共享模型并加以改进,提出了电力企业标准化流程模型。通过对供电局各项具体工作的分析,按系统各部门、以及各部门业务将系统划分成安全管理、生产管理、营销管理、专业管理、优质服务、综合管理等六大部分,实现了电力企业标准化作业系统。
为了对供电所业务运行状况进行实时监控,从而能够达到标准化作业管理,使用简易的目的,荆心等采用可复用组件开发、图形驱动界面设计、客户/服务器(C/S)客户端动态升级以及一种改进的基于角色的访问控制(RBAC)模型等技术实现了一套供电所标准化作业系统[10]。该系统具有全面的业务划分、闭环的工作流程控制、快速的业务数据传输、即时的短信通知、准确的审批工作定位、功能强大的电力线路计算机辅助设计(CAD)自动绘图与理论线损计算、有效的操作痕迹记录、详尽的使用帮助等特点。目前该系统已经得到工程应用和推广,在北京、陕西、内蒙古、河南、新疆、山西、江西等地400多个供电所投入使用,并得到了国家电网公司的支持,2005年,国家电网公司将该系统的标准化业务流程以农电管[2005]22号文件进行颁布,要求全国供电所按此流程执行。
2.3 基于GPS的标准化作业管理系统
张忠强等开发了基于全球定位系统与掌上电脑相结合的标准化作业管理系统[11]。该系统由标准化作业信息管理平台、手持式巡检仪及信息传输适配器构成,无需在输变电设备上安装任何信息识别载体,直接利用GPS实现输变电设备自动定位,并通过巡检仪内的输变电设备标准化作业指导书来完成缺陷的规范性记录。该标准化作业管理系统可完成任务的生成、下传以及验收,并可自动生成检修报告;其管理平台具有设备人员管理、查询统计等功能;手持巡检仪可通过GPRS完成数据的上传、下载等任务。基于GPS的输变电设备标准化作业管理系统为输变电设备的科学管理引入了一个全新的概念。该系统通过运用当前先进的GPRS网络技术、GPS卫星定位技术以及智能手持设备,解决了传统巡检系统工作效率低、管理不方便、难以确定巡检人员是否到位等问题,实现了巡检工作电子化、信息化和智能化,从而保证了电力系统管理效率,保证了电力系统的安全运行。
由江西省电力科学院完成的“电网现场标准化作业管理系统的研究及应用”科研项目已于
2008
年
6
月
4
日
通过科研成果鉴定[12]。该管理系统采用B/S+C/S混合结构:B/S主要完成从生产管理系统读取作业设备和人员权限管理等基础信息;具有查询、编辑、审核、批准作业指导书的功能;查询统计全省的现场作业情况和设备缺陷信息。C/S工作站部分用于现场作业管理。该系统集成了变电巡检、线路巡检检修、变电检修试验、超高压线路巡检检修和生产管理系统于一体,共用服务器、客户端等。系统通过GPS定位、激光扫描设备条形码和对作业关键点进行拍摄,实现对人员到位和作业过程的有效监督,避免了各种违规、违章操作,确保现场作业人员考核到位,提高电网现场作业的完成质量。该系统成为国家电网公司信息化建设工程(“SG186”工程)的重要组成部分,目前已在江西全省12个地市供电公司和超高压分公司投入使用。
3 结论
国家电网公司自大力开展信息化建设和供电所规范化管理以来,虽然已经对供电所的各类台账进行了科学管理,但依然无法对供电所的实际工作业务行为进行有效约束。同时,供电所工作中普遍存在目标不明确、过程不清晰、操作随意等弊端。目前虽然出现了一些功能单一的现场作业系统,但其操作流程不符合规范,且技术尚未完善。如现有系统没有同MIS的接口;各系统间已有资源不能充分利用,造成重复投资;作业数据库不能跟随作业指导书的改变而自动量化等问题。
电网设备特别是超高压设备的现场作业输电线路巡检检修、变电运行巡检、变电检修试验等现场作业实现信息化管理是国网公司今后的发展方向。构建标准化作业平台,实现生产管理向工作现场的延伸,实现现场作业过程规范化、标准化、信息化,将全面提高电网的作业安全和作业质量控制水平。
参考文献:
[1] 国家电网公司.现场标准化作业指导书编制导则(试行) [Z].国家电网,2004,503号文件.
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2008-10-28
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[4] 周孔均,李毅,冯凌等.基于PDA的标准化作业管理系统的实现[J].电力安全技术,2007,9(9):33-36.
[5] 姜勇,朱红,杜红卫等.南京配电网调度实时作业管理系统的设计与实现[J].电力系统自动化,2007,31(18):
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[6] 梁睿.500kV变电站标准化作业管理系统的研究与应用[J].沿海企业与科技,2008,(9):156-157.
[7] 黄莹.基于PDA的现场作业管理系统的开发[D].浙江大学硕士学位论文,2008.
[8] 杨建卫,任晓莉,雷聚超.基于.NET技术的电力企业标准化作业系统研究[J].宝鸡文理学院学报(自然科学
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[11] 张忠强,王明渝,刘述喜.基于GPS的输变电设备标准化作业管理系统[J].电力自动化设备,2008,28(2):97-100.
[12] 江西省电力试验研究院.“电网现场标准化作业管理系统的研究及应用”通过科研成果鉴定[EB/OL]. [
2008-8-10
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