20180722智慧水务资料包04智慧水厂S14智慧巡检的探索与实践

水务智慧巡检的探索与实践生产运营部刘奋强南山水厂颜浩开天源公司刘兴林摘要：随着互联网+的兴起，移动互联网、大数据、云计算等先进技术的不断发展、应用，智慧水务也在探索、实践中不断发展。本文介绍了深圳水务（集团）有限公司对水务智慧巡检的探索和实践，具体介绍了深水集团智慧巡检系统从设想、设计到实践的过程，以及取得的成效。关键词：巡检管理体系、智慧巡检、多媒体工单、巡检轨迹、统计分析1.背景（1）供排水生产中巡检的意义供排水与人民群众日常生活息息相关，民生事，无小事，供排水生产保障责任重大。供排水生产，工艺连贯、设备众多，环环相扣，任何的异常或隐患如果未得到及时处理，都有可能对安全供水或排水达标造成重大影响。巡检是及时发现生产异常、隐患的重要手段，是供排水生产管理的重要组成部分，通过人的感官、借助仪表工具，按照相关规范标准，巡视检查工艺、设备，找出异常或隐患，及时采取措施消除隐患，保障生产。（2）传统巡检存在的弊端传统的巡检是巡查人员在纸质表单记录巡查情况及相关数据，定期收集归档。由于现场巡查频次较高和内容较多，记录手写工作量大，纸张消耗量大。除此之外，还存在诸多弊端如下：1、巡查工作效率较低，较大程度依赖于巡查人员的技能和经验，若技能和经验不足，则可能无法及时发现问题或隐患；2、巡检的开展缺乏有效的基础数据支持；3、手写记录的数据不便于统计分析，得不到有效利用，对于相关决策，信息数据支撑严重不足；4、无法实现对巡查人员的有效监管，可能存在逾时巡查或漏检的情况，人工考核成效不显著。鉴于巡检对于供排水生产的重要性及传统巡检的诸多弊端，在当前互联网+时代，随着移动互联网、大数据、云计算等先进技术的不断发展成熟，智慧巡检系统应运而生。2.水务智慧巡检的设想移动巡检或智能巡检并非新鲜事物，而与供排水生产实际契合的智慧巡检才是我们的目标。结合深水集团的供排水生产实际和信息化现况，我们对水务智慧巡检的设想如下：（1）构建一个“权责明确、行为规范、监督有力、高效运转”的巡检精确量化管理体系智慧巡检系统应用后，可以为深圳水务集团生产管理构建一个“权责明确、行为规范、监督有力、高效运转”的巡检信息管理体系。员工的每一次巡检都要到现场，通过二维码或NFC扫描，打开巡检表格。每输入一条数据，系统会同时记录时间和人员，更改后的数据仍旧保留历史修改痕迹。由此，在系统应用后，巡查人员的行为模式可以追溯和分析，出现事故可以倒查责任，提升系统运行保障水平及提高生产运行安全性，并建立起一套设施巡查工作实时跟踪、记录、监管的运行体系，形成精细化设备设施信息管理的信息数据库，实现巡检绩效精确量化考核体系，从而实现生产巡检管理由粗放定性型向集约定量型转变，由单一封闭管理向多元开发管理转变，实现巡检业务的流程化、标准化、规范化和智能化。（2）大幅度提高有效提升生产管理水平和工作效率1）、巡查现场查询及记录移动信息化，利用移动终端建设智能移动巡检系统，实现巡查工作规范化、智能化、自动化及无纸化。2）、巡查人员签到及任务管理，实现巡查动态智能化管理。巡查人员实现工作任务信息化管理，并实现巡查任务智能定制、自动发送、自动预警等功能。3）、巡查故障及异常作业指导信息化，实现故障及时上报及处理。巡查人员可结合系统维修及作业指导书，在现场进行巡查流转，将异常和维修的情况生成维修工单转交维修部按系统流程处理。4）、巡查状况查询统计信息化，便于领导管理决策分析。领导和生产主管工程师可以利用电脑及移动终端随时（尤其是非工作日及非工作时间）查看厂内设施运转状况及巡检任务执行情况，并通过系统巡查数据分析统计，有效监控生产运行状况，促进管理理念和管理方式的根本转变，打破原有的粗放化管理模式，增强管理的科学性，提升管理质量和效率。5）、融合生产管理信息系统PMIS，提升生产管理大数据应用水平。积累更多企业生产管理知识，形成知识库，实现厂级生产数据、信息的整合和再利用，提高生产运行现场处理和解决问题的能力。通过该智慧巡检系统与PMIS的集成对接，实现与现有PMIS系统的无缝对接，减少巡查结果人工录入工作量，并可以与PMIS的生产数据一起，涵盖巡检数据构成的生产大数据系统，能够灵活应用到生产分析当中，真正指导生产工作。此外，智慧巡检系统的移动性，让生产人员和管理人员可在任何时候任何地方都能及时掌握厂内主要生产设备和工艺设施是否有劣化或异常变化，进出厂水水质和水量是否有异动的情况，从而使供排水生产保障水平大幅提高。3.水务智慧巡检的设计3.1总体设计系统使用JAVA开发的基于Android平台的移动APP，通过物联网、移动互联网、移动VPN、私有云等网络技术实现从现场-服务器-移动终端数据传输，采用常用的多层架构开发（业务接入层、业务应用层、业务支撑层、数据持久层），层之间采用接口的形式交互，便于系统的维护和升级。系统还使用了NFC感应及二维码识别技术来实现系统现场扫描，使用WebService、JSON来实现移动终端与服务器之间的数据交换，并通过SCADA接口开发实现了与SCADA系统的互联互通。网络架构图系统结构图3.2系统功能系统主要包括以下功能：交接班管理、巡检点管理、巡检任务、工单管理、信息提醒、资料库、运行记录、巡检轨迹、统计分析共9大模块组成。1）交接班管理交接班主要记录各班次之间的交接记录信息，并生成每个班次的巡检任务，交接班需要在规定时间范围内进行，否则会影响个人的工作绩效。2）巡检点管理巡检点管理用来在地图上设置每个巡检点的位置，并对应巡检点所使用的NFC或者二维码编码。每个巡检点位置的与必须与实际相符，以保证巡检轨迹能正常记录及回放。3）巡检任务接班生成巡检任务之后，现场通过扫描NFC或者二维码弹出巡检任务明细，可录入明细的数据（文本、数字、视频、拍照）及查看历史数据，并且可以关联SCADA报警信号，当有报警异常时，能自动给巡检人员提示。4）工单管理当巡检员在现场发现设备故障时，可以直接在现场发起设备工单，工单录入支持文本、视频及拍照。当在现场做完维修工作时也可以在现场记录维修过程。5）信息提醒当巡检记标识为异常或者有漏检时，会自动提示下个班次的巡检人员，保证巡检工作的延续性。6）资料库资料库是巡检人员的知识库，存储生产过程中需要使用的各种资料（如作业指导书、风险管理手删、操作说明书等），方便巡检人员在巡检时随时查看，提高巡检人员专业技能。7）运行记录记录设备定期切换信息，通过制定设备定期切换计划，对一用多备、主备设备需要定期切换的设备按时提示，提醒巡检人员及时切换设备，保证设备安全、高效的运行。8）巡检轨迹巡检轨迹功能能动态记录及回放巡检人员的巡检轨迹，可清晰了解每次巡检的过程（运行轨迹、巡检人员的位置、每个点的巡视时间等信息）。9）统计分析通过图表、表格等多种形式展现各种巡检KPI指标（如漏检率、正点率、平均巡检时长、巡查次数、发现异常数据、工单与异常比等），一方面分析巡检人员的工作情况，另一方面分析设备的运行情况。统计分析还开发了微信版本，合作管理人员在各个移动平台都能查看及分析巡检情况。4.水务智慧巡检系统的实践智慧巡检系统成功开发后，首先在南山水厂实施。该项目在水厂巡检作业标准化、生产管理规范化方面的意义不言而喻，但项目成败的关键很大程度上取决于执行层面，即运行人员的配合度。因此，项目前期宣贯、统一认识的工作环节对后期项目推进的意义非常重大。南山水厂积极组织运行人员全过程参与项目实施，在项目推进不同阶段找问题、提建议。4.1用户需求确定4.1.1巡检项目及周期优化在项目前期准备工作阶段，项目负责人及管理人员深入班组，换位思考，通过广泛收集每一位运行人员的意见和建议、组织专题会议讨论，确定了巡检表优化的原则。水厂项目负责人对原有纸质巡检表上的项目进行梳理优化，经过优化后，水厂一级巡检2小时一次的巡检项目由原来的80%减少到35%，8小时一次的巡检项目增加到50%。运行人员参与巡检项目优化的过程，实际上也是统一思想认识的过程，让运行人员体会到智慧巡检的目的是有效巡检、减少巡检工作量，很多同事原本持观望、质疑的态度转变为期待和主动参与。4.1.2NFC标签设置巡检标签的设施遵循务实、周全、方便的原则，以有利于巡检工作有效、高效地开展，设置规则如下：1)科学设计巡检路线，沿巡检路线在主要车间或工艺节点设置NFC标签，并用以形成巡检轨迹；2)巡检重点关注的设备或系统（如关键设备、重点设备），每台均设置独立标签，便于关联该设备的基础信息、状态信息、设备维保记录等技术资料；3)构筑物群中的每个功能单元可设一标签，例如反冲泵房、低压配电间和空压机房；4)某一标签扫码后，显示出的巡检列表不超过10项。避免列表项目过多，需要操作人员多次翻页查找所带来的不便。适当的细分同时有利于巡检项目与现场设备设施相互对应；，同时亦需考虑标签过多可能带来的不便。按照以上原则，南山水厂共设置NFC标签29个。4.2试运行意见收集与反馈在系统测试及试运行的2个月期间，水厂注重使用人员的意见收集与反馈。运行每班人员遇到的问题都及时通过MIS留言的方式发送给指定人员，由指定人员整理，并与开发单位沟通解决。在此期间，收集运行人员反馈的问题和建议69条，先后向开发单位反馈书面意见9次，使影响系统应用的问题得到及时解决，多数合理化建议被采纳、解决。4.3功能应用智慧巡检系统实现的各项功能基本符合初期设想，为构建“权责明确、行为规范、监督有力、高效运转”巡检管理体系打下了夯实的基础和平台。其中若干特色功能简介如下：1)交接班管理方便值班人员以文字或语音留言的方式记录当班期间的重要事项及提醒接班人员注意的重要事项，有利于维护正常生产程序，保证生产安全；也便于上级管理人员检查值班人员的按时到岗情况、掌握交接班制度的落实情况。2)多媒体工单巡检人员在巡检过程中发现设备异常或故障时，可以在系统中直接发出多媒体工单到生产管理信息系统PMIS，根据现场情况可以拍照、录制视频、录音等嵌入工单，以帮助维修人员掌握尽可能多的情况，提高维修工作效率。3)巡检轨迹通过查询巡检轨迹，可清晰了解每次巡检的过程，如巡检路线、巡检人员的位置、每个巡检点的巡视时间等信息。4)统计分析通过对相关指标的统计分析，可以了解员工的巡检绩效，并作为员工绩效KPI指标，促使员工不断提高工作绩效。移动终端的统计分析PC端的统计分析智慧巡检系统给巡检人员带来非一般的体验，大大提升了巡检工作的便利性，提高了巡检工作效率。对于管理人员来说，系统对于加强交接班管理、巡检管理帮助巨大，有利于提高管理效率、管理效果。对于技术人员来说，通过智慧巡检系统的运行数据积累，形成大数据，更有利于分析生产、设备情况。智慧巡检系统也颇具环保效益，无纸化巡检的实现，据统计，年节约纸张可达20万张。5.结语深水集团智慧巡检系统从建设“权责明确、行为规范、监督有力、高效运转”巡检管理体系的需求出发，结合深水集团实际，融合了现有生产管理信息系统，系统的应用取得了很好的工作成果，为智慧水务建设作出了很好的探索与实践。