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摘要：详述了电力金属监督管理系统的的架构和功能，提出了金属监督管理系统的业务 模型的构建、数据的录入与导出、数据的检索、数据的分析与统计等设计，立足于目前监督工作中存在的问题，实现了快速、高效的数据输入、查询、统计分析等功能，弥补了监督工作中的薄弱环节，进一步加强金属监督的管理方法和思路。
关键词：金属监督；数据模型；设计
中图分类号：F407.4文献标识码： A
1.引言
在信息技术高速发展的今天，电力企业总结和归纳管理经验，如何将传统而有效的金属监督专业管理，利用信息化管理的方式和手段，实现管理和效率上的根本性转变与提高，使金属监督管理的数字化落实到最基础的管理中，充分利用检查中的各项记录资料与信息，实现机组的全寿命管理工作，针对各电厂的自身情况，分析评估受监部件失效的趋势和苗头，采取有效预防，变被动为主动，将是金属监督管理系统预期目标。信息化管理已成为衡量现代火力发电厂金属监督工作管理水平的新标准。
2.金属监督管理系统的架构、功能
电厂空间受监的金属部件错综复杂，采用Internet/Intranet网络结构和网页浏览的方式，利用计算机的强大属性数据、空间信息的表现、管理和分析处理能力，将设施资源立体直观的展现与管理分析整合起来，快速便捷准确地获取受监部件的各项数据，并进行有效的查询分析、统计汇总等管理工作，最大限度地满足管理部门对金属技术监督业务管理信息化的需求。
不同的火电厂，机组的状况也不同，即使是同一种锅炉，燃烧与磨损的情况也有差别。该系统结合每台机组自身的情况，维护各自电子台账及对应数字模型，对机组的每一次检查、改造、变更和异常，进行积累，努力挖掘出设备隐患的发生部位与周期，保证了设备安全健康地运行。图1是金属监督系统的功能框图。
图1 系统的功能框图
金属监督管理系统的搭建主要分五个部分：（1）模型的构建；（2）数据的录入；（3）数据的检索；（4）数据的分析与统计；（5）数据的网络化共享；
2.1模型的构建
金属监督管理系统以实时动态的发电厂设备三维图形为基准，以处理金属技术监督工作流程为主线，以立体空间各管系数字模型和各种检测信息为基础，构成一个图形和数据结合的综合管理系统。模型与实际设备的空间形态、结构及位置一一对应，模型提供设备和部件的360°的全视角的三维立体显示，同一原件编号命名，且每一个元件都有唯一的编号。系统突出全过程的监督控制和管理原则，涵盖入厂原材料的检验、检修管理、运行管理、受监设备的台账管理等，并使检验报告与受监督设备有机的结合在一起，以三维图形界面为依托，使管理内容一目了然，同时实现指标的管理、计划的自动生成等。金属监督管理系统模型的构建分为以下三个部分：
1.台账设备树构建，同一设备编号；
2.三维线状模型图绘制；
3.设备三维实体图绘制；
三维数字模型的建立便于表现各部件在整体中的位置，使设备、部件、管件、元件每个层级的对象都得到了明确表达和标定，明确相邻部件位置关系，有准确的三维空间表现能力，能够自由灵活地对设备部件进行立体观察、编辑和标识，便于对现场情况的展现，相关信息的精确标定，也便于历年数据的对应积累。图形效果既有直观识别显示（不同颜色显示体现查询效果），又与实际管理要求相结合，根据具体管理指标，建立对应的显示式样。系统以单线或三维图形2种模式显示，其中单线模式可输出二维系统图，三位模式的输出为三维立体视觉效果图，图形可在单线和三维模式之间方便地任意切换，供用户随时在线查阅。用户经过授权后，可利用系统提供的图形编辑器在系统范围内任意直接添加相应的设备，如管道、阀门、三通等相关基础数据，实现设备系统编辑。当系统内发生变动时，有关人员可立即进行相应的修改，以确保系统的实时性。三维矢量数字模型，能将这些模型进行逐级组合，最后构成整个数字电厂机组。
2.2数据的录入与导出
该系统数据的录入与导出，通过建立统一的信息管理模式，包括文件夹的建立和命名、文档文件命名格式和检查记录样式等，来提高技术资料的规范化、标准化、系统化水平，有利于自动梳理、匹配和对应相关信息，减少管理汇总的工作量和误差，为进一步的关联查询、统计分析提供基础。
系统数据的种类有很多，根据不同的要求，数据的超标也分为很多种，因此，数据的录入与导出要考虑使用者的便捷性，方便检修人员使用。可以将数据录入划分为几个模块，采用缺陷录入，非缺陷缺省显示，特殊缺陷重点描述的方法录入数据。
1.将“目标”可能发生的所有缺陷全部列出，如磨损、胀粗、腐蚀等等，在存在问题的部分填写数据，其他的部分自动默认为无缺陷，而一些数据不容易表达的部分则写入备注中。这样进行缺陷的划分，将为下一部分数据的检索打下基础。经过这样的处理，我们可以在几秒的时间内完成“目标”缺陷的录入。
2．为提高数据录入的工作效率，采取整体录入模式，将需要录入的“目标群”全部统计出，集中一次录入，即可短时间完成大量数据的录入工作。
3．将数据填入特定的EXCEL表格中，将表格整体导入到系统中，可以完成大量数据的导入工作。
2.3. 数据的检索
鉴于该系统的庞大的数据库和三维结构模型，能方便迅速的查找相应的设备，依据各种具体需求和各类情况，按照最易认知和最有效的方式进行统计、查询、分析。系统实现了从空间图形数据到后台属性的图面查询，实现按固定、组合、万能、模糊等方式查询对应空间图形信息，使系统具备空间图形与后台属性数据库的双向查询功能。
在数据录入的过程中，我们将每一个“目标”都定义出以下“子项”方便查找，包括：部件名称、元件名、元件编号、位置描述、检查情况、缺陷类型、缺陷描述、缺陷原因、处理类型、处理措施、设备评价、遗留问题及处理意见等。通过这些“子项”，可以轻易查找出我们想要的资料。如图2所示。
图2. 后墙水冷壁现有喷涂位置显示
2.4. 数据的分析与统计
数据的分析与统计是金属监督的最终目的，通过对数据的分析和统计，得到对受监部件的“磨损曲线”、“部件使用周期”、“部件磨损趋势”等分析结果，金属监督技术人员更好地掌握设备的性能等情况，从而对受监部件达到超前的掌控。
通过对数据的分析、统计可得到壁厚减薄的程度，如图3—图6所示：
图3.壁厚减薄程度表现示例（横向） 图4壁厚减薄程度分布直线图（横向）
图5历年壁厚减薄程度分布情况比较直方图（纵向）图6壁厚变化趋势现状（纵向）
可从理论计算、趋势延伸和实测修正三方面得到设备寿命的预测。
（1）理论计算，如水冷壁的理论计算，是以工质侧腐蚀和向火侧高温腐蚀两种为主。过热器与再热器的理论计算，是以磨损、过热以及过热和腐蚀的共同体三种为主。省煤器的理论计算，是以点蚀、磨损、低温腐蚀三种为主。
（2）趋势延伸，系统为不同材质、不同位置、监测点保留最大减薄率，建立材质、部位、部件的最大减薄率库，结合运行工况（相应超温记录，吹灰器投入记录等其他条件），综合分析，使用部件的最大减薄率和最近减薄率进行预测。
（3）实测修正，通过有目的、有针对性地安排壁厚测量，修正预测数据，逐步记录完整生命周期历史曲线，用于辅助今后的分析与评估。
系统依照有关规程，结合预测结果，对有可能发生缺陷超标的部分进行标记、提醒工作。具体操作可按评估状态、计算结果、遗留问题、备注等设定条件，通过后台数据查出同类、同期、同质的重点检查对象和区域。以此避免相同缺陷、泄露或事故的发生，同时也能为检查内容的确定提供辅助支持。按遗留问题所作提醒，如图7所示。
图7 按遗留问题所作提醒
2.5 数据的网络化优点
系统采用先进的B/S（浏览器/服务器）操作方式，不仅具有使用简捷的优点，还利用了互联网无处不在的信息处理优势，在客户端只需连上Internet便可使用本系统，可以随时随地了解企业金属监督情况，实现了真正的远程办公，给客户提供了极大的方便，且系统维护成本相对较低。数据网络化的优点：
a.异地办公的优越性。系统用户只要连上Internet便可以随时随地了解企业技术监督情况，查询监督台账、统计报表等信息。
b.分散集中管理。系统通过互联网可以使不同部门在一个统一的平台上进行办公和业务处理，实现了统一平台的企业协作管理。
c.系统升级方便快捷。系统的所有程序都集中在服务器上，只需更新服务器上的程序即可完成整个系统的升级。
3. 结束语
金属监督的可视化动态管理系统，实现了金属技术监督相关部件数据的图文一体化，实现了数据检索的高速度和高质量，改善了数据的表现方式，使各类查询、分析、计划和统计工作更為便捷、准确，形式更为灵活、直观，各类问题和需求有更丰富、翔实、直观的说明和描述。解决了目前金属技术监督工作中效率不高、管理不便等问题，满足了管理部门金属技术监督业务管理的需求，从而可以为电力企业的综合管理、资源的评价与规划等任务提供信息支持和决策依据。
参考文献
[1]张玉春，杨成峰，曹海英.《基于B/S模式的电力金属监督管理信息系统》.东北电力技术，2007,10:39—42
[2]赵勇.《计算机网络技术在电站金属监督工作中的应用》.吉林电力，2003,2:48—50
[3]席与珩.《承压管线可视化动态管理的解决方案和实现》.电力信息化，2006,4（7）：86—89
[4]郭雅娟.《基于J2EE平台的电厂金属技术监督管理系统的实现》.电力信息化，2007,5（11）：83—85
作者简介：阎爽（1986-），在内蒙古岱海发电有限责任公司工作。
关键词：金属监督；数据模型；设计
中图分类号：F407.4文献标识码： A
1.引言
在信息技术高速发展的今天，电力企业总结和归纳管理经验，如何将传统而有效的金属监督专业管理，利用信息化管理的方式和手段，实现管理和效率上的根本性转变与提高，使金属监督管理的数字化落实到最基础的管理中，充分利用检查中的各项记录资料与信息，实现机组的全寿命管理工作，针对各电厂的自身情况，分析评估受监部件失效的趋势和苗头，采取有效预防，变被动为主动，将是金属监督管理系统预期目标。信息化管理已成为衡量现代火力发电厂金属监督工作管理水平的新标准。
2.金属监督管理系统的架构、功能
电厂空间受监的金属部件错综复杂，采用Internet/Intranet网络结构和网页浏览的方式，利用计算机的强大属性数据、空间信息的表现、管理和分析处理能力，将设施资源立体直观的展现与管理分析整合起来，快速便捷准确地获取受监部件的各项数据，并进行有效的查询分析、统计汇总等管理工作，最大限度地满足管理部门对金属技术监督业务管理信息化的需求。
不同的火电厂，机组的状况也不同，即使是同一种锅炉，燃烧与磨损的情况也有差别。该系统结合每台机组自身的情况，维护各自电子台账及对应数字模型，对机组的每一次检查、改造、变更和异常，进行积累，努力挖掘出设备隐患的发生部位与周期，保证了设备安全健康地运行。图1是金属监督系统的功能框图。
图1 系统的功能框图
金属监督管理系统的搭建主要分五个部分：（1）模型的构建；（2）数据的录入；（3）数据的检索；（4）数据的分析与统计；（5）数据的网络化共享；
2.1模型的构建
金属监督管理系统以实时动态的发电厂设备三维图形为基准，以处理金属技术监督工作流程为主线，以立体空间各管系数字模型和各种检测信息为基础，构成一个图形和数据结合的综合管理系统。模型与实际设备的空间形态、结构及位置一一对应，模型提供设备和部件的360°的全视角的三维立体显示，同一原件编号命名，且每一个元件都有唯一的编号。系统突出全过程的监督控制和管理原则，涵盖入厂原材料的检验、检修管理、运行管理、受监设备的台账管理等，并使检验报告与受监督设备有机的结合在一起，以三维图形界面为依托，使管理内容一目了然，同时实现指标的管理、计划的自动生成等。金属监督管理系统模型的构建分为以下三个部分：
1.台账设备树构建，同一设备编号；
2.三维线状模型图绘制；
3.设备三维实体图绘制；
三维数字模型的建立便于表现各部件在整体中的位置，使设备、部件、管件、元件每个层级的对象都得到了明确表达和标定，明确相邻部件位置关系，有准确的三维空间表现能力，能够自由灵活地对设备部件进行立体观察、编辑和标识，便于对现场情况的展现，相关信息的精确标定，也便于历年数据的对应积累。图形效果既有直观识别显示（不同颜色显示体现查询效果），又与实际管理要求相结合，根据具体管理指标，建立对应的显示式样。系统以单线或三维图形2种模式显示，其中单线模式可输出二维系统图，三位模式的输出为三维立体视觉效果图，图形可在单线和三维模式之间方便地任意切换，供用户随时在线查阅。用户经过授权后，可利用系统提供的图形编辑器在系统范围内任意直接添加相应的设备，如管道、阀门、三通等相关基础数据，实现设备系统编辑。当系统内发生变动时，有关人员可立即进行相应的修改，以确保系统的实时性。三维矢量数字模型，能将这些模型进行逐级组合，最后构成整个数字电厂机组。
2.2数据的录入与导出
该系统数据的录入与导出，通过建立统一的信息管理模式，包括文件夹的建立和命名、文档文件命名格式和检查记录样式等，来提高技术资料的规范化、标准化、系统化水平，有利于自动梳理、匹配和对应相关信息，减少管理汇总的工作量和误差，为进一步的关联查询、统计分析提供基础。
系统数据的种类有很多，根据不同的要求，数据的超标也分为很多种，因此，数据的录入与导出要考虑使用者的便捷性，方便检修人员使用。可以将数据录入划分为几个模块，采用缺陷录入，非缺陷缺省显示，特殊缺陷重点描述的方法录入数据。
1.将“目标”可能发生的所有缺陷全部列出，如磨损、胀粗、腐蚀等等，在存在问题的部分填写数据，其他的部分自动默认为无缺陷，而一些数据不容易表达的部分则写入备注中。这样进行缺陷的划分，将为下一部分数据的检索打下基础。经过这样的处理，我们可以在几秒的时间内完成“目标”缺陷的录入。
2．为提高数据录入的工作效率，采取整体录入模式，将需要录入的“目标群”全部统计出，集中一次录入，即可短时间完成大量数据的录入工作。
3．将数据填入特定的EXCEL表格中，将表格整体导入到系统中，可以完成大量数据的导入工作。
2.3. 数据的检索
鉴于该系统的庞大的数据库和三维结构模型，能方便迅速的查找相应的设备，依据各种具体需求和各类情况，按照最易认知和最有效的方式进行统计、查询、分析。系统实现了从空间图形数据到后台属性的图面查询，实现按固定、组合、万能、模糊等方式查询对应空间图形信息，使系统具备空间图形与后台属性数据库的双向查询功能。
在数据录入的过程中，我们将每一个“目标”都定义出以下“子项”方便查找，包括：部件名称、元件名、元件编号、位置描述、检查情况、缺陷类型、缺陷描述、缺陷原因、处理类型、处理措施、设备评价、遗留问题及处理意见等。通过这些“子项”，可以轻易查找出我们想要的资料。如图2所示。
图2. 后墙水冷壁现有喷涂位置显示
2.4. 数据的分析与统计
数据的分析与统计是金属监督的最终目的，通过对数据的分析和统计，得到对受监部件的“磨损曲线”、“部件使用周期”、“部件磨损趋势”等分析结果，金属监督技术人员更好地掌握设备的性能等情况，从而对受监部件达到超前的掌控。
通过对数据的分析、统计可得到壁厚减薄的程度，如图3—图6所示：
图3.壁厚减薄程度表现示例（横向） 图4壁厚减薄程度分布直线图（横向）
图5历年壁厚减薄程度分布情况比较直方图（纵向）图6壁厚变化趋势现状（纵向）
可从理论计算、趋势延伸和实测修正三方面得到设备寿命的预测。
（1）理论计算，如水冷壁的理论计算，是以工质侧腐蚀和向火侧高温腐蚀两种为主。过热器与再热器的理论计算，是以磨损、过热以及过热和腐蚀的共同体三种为主。省煤器的理论计算，是以点蚀、磨损、低温腐蚀三种为主。
（2）趋势延伸，系统为不同材质、不同位置、监测点保留最大减薄率，建立材质、部位、部件的最大减薄率库，结合运行工况（相应超温记录，吹灰器投入记录等其他条件），综合分析，使用部件的最大减薄率和最近减薄率进行预测。
（3）实测修正，通过有目的、有针对性地安排壁厚测量，修正预测数据，逐步记录完整生命周期历史曲线，用于辅助今后的分析与评估。
系统依照有关规程，结合预测结果，对有可能发生缺陷超标的部分进行标记、提醒工作。具体操作可按评估状态、计算结果、遗留问题、备注等设定条件，通过后台数据查出同类、同期、同质的重点检查对象和区域。以此避免相同缺陷、泄露或事故的发生，同时也能为检查内容的确定提供辅助支持。按遗留问题所作提醒，如图7所示。
图7 按遗留问题所作提醒
2.5 数据的网络化优点
系统采用先进的B/S（浏览器/服务器）操作方式，不仅具有使用简捷的优点，还利用了互联网无处不在的信息处理优势，在客户端只需连上Internet便可使用本系统，可以随时随地了解企业金属监督情况，实现了真正的远程办公，给客户提供了极大的方便，且系统维护成本相对较低。数据网络化的优点：
a.异地办公的优越性。系统用户只要连上Internet便可以随时随地了解企业技术监督情况，查询监督台账、统计报表等信息。
b.分散集中管理。系统通过互联网可以使不同部门在一个统一的平台上进行办公和业务处理，实现了统一平台的企业协作管理。
c.系统升级方便快捷。系统的所有程序都集中在服务器上，只需更新服务器上的程序即可完成整个系统的升级。
3. 结束语
金属监督的可视化动态管理系统，实现了金属技术监督相关部件数据的图文一体化，实现了数据检索的高速度和高质量，改善了数据的表现方式，使各类查询、分析、计划和统计工作更為便捷、准确，形式更为灵活、直观，各类问题和需求有更丰富、翔实、直观的说明和描述。解决了目前金属技术监督工作中效率不高、管理不便等问题，满足了管理部门金属技术监督业务管理的需求，从而可以为电力企业的综合管理、资源的评价与规划等任务提供信息支持和决策依据。
参考文献
[1]张玉春，杨成峰，曹海英.《基于B/S模式的电力金属监督管理信息系统》.东北电力技术，2007,10:39—42
[2]赵勇.《计算机网络技术在电站金属监督工作中的应用》.吉林电力，2003,2:48—50
[3]席与珩.《承压管线可视化动态管理的解决方案和实现》.电力信息化，2006,4（7）：86—89
[4]郭雅娟.《基于J2EE平台的电厂金属技术监督管理系统的实现》.电力信息化，2007,5（11）：83—85
作者简介：阎爽（1986-），在内蒙古岱海发电有限责任公司工作。