电气预防性试验管理系统的应用
[摘 要]介绍了中铝广西分公司电力设备的情况以及预防性试验管理的现状、管理方式，重点 分析了存在的问题。分析了实现预防性试验管理信息化的必要性和紧急程度，理顺了电气设备预防性试验管理的流程，促进了电气设备数据的电子化、网络化、管理规范化以及标准化。同时从效益上分析了实现预防性试验管理信息化的经济收益以及社会效益。
[关键词] 电气设备；预防性试验；管理系统；
1、引言
中国铝业广西分公司（全称中国铝业股份有限公司广西分公司）是中国铝业股份有限公司的成员单位之一，是集矿山开采和氧化铝、电解铝生产于一体的特大型铝冶炼联合企业。
作为特大型铝冶炼联合企业，中铝广西分公司电气设备非常重要而且种类繁多，电力设备是电力行业输送电的基础设施，它们承担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务。因此，它们的正常运行是对企业生产安全、可靠、优质、经济运行的重要保证，必须最大限度地防止和减少变压器故障和事故的发生。但由于设备长期运行，故障和事故不可能完全避免。且引发故障和事故又出于众多方面的原因。如外力的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造工程中遗留的设备缺陷等事故隐患，特别是设备长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命的影响，已成为故障的主要因素。当然，没有行之有效的管理也会导致故障或事故的扩大，危及电力系统的安全运行。预防性试验可以提高设备运行的可靠性，保证设备的运行质量，降低突发故障，减少企业设备故障率。中铝广西分公司每个分厂的电气设备都相当于单位的原材料，所以对他们的预防性试验管理就显得尤为重要。中铝广西分公司预防性试验管理具体分工如下：
▲动力厂：负责本厂所属高压开关（含二级分厂就地柜）、变压器（5000KVA以下）、高压电机及矿山部所属高压开关的预防性试验。
▲热电厂：负责本厂所属高压开关的预防性试验。
▲检修厂：负责本厂电气设备及各二级单位的变压器、高压电机的预防性试验（动力厂只做5000KVA以下变压器）。
而建构筑物防雷作为生产安全方面，每年也要进行预防性试验的检测。
▲各分厂的建构筑物由产权单位负责进行，试验工作及单据由各单位按规定自行试验、填写及审核。
▲公司机关所属的建构筑物由检修厂负责进行，试验工作及单据由检修厂按规定试验、填报及审核，最后一级（四级）为装备能源部动力科。
2、现状与问题
随着中铝广西规模的不断扩大，电气设备也随之不断增加，试验人员的工作量不断增加，而电力设备特有的安全要求对预防性规范管理的要求不断提高，特别是安全方面的要求必须做到百分百可靠，这些方面在带来企业不断发展进步的同时，也给试验检修业务人员带来大量繁琐重复的工作。如：规范化的试验申请、审核，工作票的申请与实施环节的管理；以及历史资料的保存、统计和分析；测试仪器厂家库，专家库等资料的整理存档，资源的共享等。很多电力行业的试验部门采用传统的人工方式处理，随着公司业务的逐步发展，日常工作中碰到很多问题急需解决，主要表现在：
2．1、电力行业试验部门业务对日常工作规范化要求高，责任重大，公司制定大量相关规章制度，却缺少行之有效的监督与执行手段。我们经常能够碰到生产管理部门确定一些规定，但下面总之有各种理由，有些单位的试验报表五花八门，让人又生气但不好让他们重新上报。
2．2、电力设备预防性试验非常专业，对人员专业知识要求高，新业务员上手难，迫切实现知识管理，做到隐性知识显性化。特别是一些缺陷情况的处理，原来的处理方式如何保存以方便查询非常关键。
2．3、制定管得紧了，试验人员工作灵活性降低，甚至妨碍了日常工作，而实现状态检修就成为空谈。所以数据共享才能提高每个人的工作积极性，没有理由逃避责任，正确对待每一件工作。
2．4、试验人员重复编写类似文档，排队请求领导审批和审核，大量工作时间消耗在简单重复性工作。很多公司的试验操作人员和生产管理人员不在同一办公大楼，试验操作人员重复的送递试验报告和工作票申请，非常辛苦但数据统计等还是存在很多问题。
2．5、工作票填写和审批带来企业工作流量巨大，试验人员与其他部门人员不能实现互动，公司的行政管理已远远不够用。很多公司依靠电话处理，既不准确又只能一对一的工作。
2．6、对于预防性试验数据，它的历史数据是非常重要的，很多公司也在开展描绘历史数据的图表，但是我们不能避免人为错误的可能性，而试验人员也是很难从资料档案准确的获取真实的试验数据。
2．7、领导不能随时掌握工作进展状况，试验人员不汇报，出了事公司才知道，而且一出对设备运行就是大事！我们不能否认工作人员的积极性，由于性格的原因很多试验人员是比较害怕跟领导汇报工作的，而他们也不知道应该如何汇报？汇报哪些情况。
目前预防性试验工作人员所采用的工作方式是：用原始的纸张手工记录数据或部分的结合计算机，然后工作人员在把这些数据资料进行汇总，没办法实现电子化、信息化和网络化。而且纸张记录查询非常困难，特别是人员变动非常容易造成数据的丢失，而预防性的历史数据对判断设备的运行状况是起决定作用的。
在原始的工作过程中，每个环节都需要查阅相关的作业指导书和规程，工作量很大，工作人员不得不把这些厚重的材料带在身边，而且不得不对试验和设备数据采用手工方式记录，由于试验及设备的数据十分的繁杂，采用手工的记录等方式给工作人员带来沉重的负担。
另外这种落后的检修试验手段，对这方面的管理工作也带来了一定的困难，主要表现在以下几个方面：
1）、人员素质高低，对检修试验质量的影响很大。由于检修试验人员各自知识经验积累的有限性，每个人对应检修的设备、试验的项目的理解也就不同，因此效果以及填写检查记录的内容也有多、有少，有的抓得到重点，有的则过于简单，看不到实质，难于真正了解设备的运行状况。
2）、大量的巡视资料不仅浪费纸张，而且纸介质记录的方式，巡检资料难于保存，查询困难，另外由于数据量繁多，手工记录工作量很大，带来的不必要的耗费也很大；
3）、设备的缺陷描述不够规范、统一，查询困难；
4）、历史数据无法形成方便分析决策的信息，无法对设备的性能进行动态分析。
3、实现预防性试验管理系统信息化的必要性
为了解决这种状况而使分享信息、统一决策、贯彻执行的难度变大、速度变慢的问题，公司决定应用中山市诺立电子科技有限公司的电气预防性试验管理系统，规范预防性试验管理，开展无纸化信息化协同办公。
3．1采用试验系统的工作方式及优势
采用检修试验系统将彻底改变传统的检修试验的工作模式，由此带来的益处体现在以下几个方面：
3.1.1 试验方面：
改进后的工作方式：
试验时，试验数据和检修资料直接输入电脑，并与其中存贮的检修规程标准数据以及设备历史试验数据相比较，并可以以图表的直观形式表现，以帮助工作人员进行分析判断，从而得出试验通过与否的结论。如果试验数据在规程规定范围外，电脑给出相应的结果，并提示做进一步的试验，以找出原因。
预防性试验管理系统编写得操作简单、易用，当录入数据保存后立即可与电脑里的历史数据进行比较，还能对数据做出是否符合标准的判断。即使是新参加检修工作的人员也能熟练地运用并进行工作。
3.1.2设备方面
以设备为主线进行工作，在全方面完善设备相关数据（台帐数据、试验数据、检修数据）、的基础上，将试验管理和检修管理与设备管理有机的结合到一起，形成一个集成化的管理平台。设备和试验数据的查询等工作十分便利，可以根据需要生成曲线图和报表等。
3.1.3 人员方面
所有的检修试验人员都录入计算机，进行管理。检修试验时把要进行试验的人员信息可以随时查阅。同时可以对使用本系统的人员进行权限分配
以达到更加科学的管理。
3.2采用预防性试验系统所能达到的目标
面对传统的工作方式中所带来的困难，试验管理是系统改变了传统的工作方式，充分用现有的科技手段，在最大的程度上解决了这些困难和不方便之处，给检修试验工作带来本质上的变化，使得检修试验工作的信息化程度得到了全面的提升：
（1）、通过实施变电设备检修项目，进一步使电力技术国家标准得到贯彻执行。并结合供电局的具体要求及的实际工作经验，形成变电设备检修试验工作的规范和流程，使设备检修试验工作的开展有章可循，统一标准、统一规范、统一规约。
（2）、对设备检修试验的各种数据进行采集和统一管理，使管理人员可以对电力系统内部的设备及其运行状况进行监测和管理，进而指导生产，并提高电力生产的安全可靠性，降低事故发生率。
（3）、以模糊规则集为基础建立模糊专家系统，通过综合具体设备的历史运行数据，应用遗传算法的模糊示例学习，建立对具体设备运行数据的模糊状态定义及分类。然后对于具体设备运行数据分析，通过对这些数据的特征提取，应用模糊规则进行模式识别，以确定此设备的最终运行状态并确定此设备的评级情况，以达到状态检修的要求。
（4）、提供通用的数据库查询功能，各电力企业可以快速查询系统内设备的各类信息和运行状态数据。
（5）、采用C/S统一架构，使所有检修试验设备的设备信息、技术规范、运行状态等都可以通过局域网进行查询、管理。
（6）、给检修试验工作所需要的人力、财力、物力的管理提供了一种更加规范、科学、合理的管理平台，使得把各种资源消耗降低到最低程度的目标能够得以实现，给电力企业带来了一定经济效益。
（7）、帮助检修试验人员彻底摆脱容易出错并且不易保存的纸介质记录方式，有效降低人为因素带来的漏或错问题，实现无纸化办公，同时使部门管理层有效监督检修试验人员的工作状态，实现检修试验工作电子化、信息化、智能化，从而最大程度提高工作效率，最终保证输变电设备的高效率、低故障率安全运行。
4..预防性试验管理系统组成部分描述
电气设备预防性试验管理系统主要功能包括设备管理、试验管理、仪器管理、计划管理、数据统计、图表分析、试验标准管理、缺陷管理和人员管理。
4．1设备管理
设备是电力系统最为重要的资产，很多公司都以设备类型来管理电力设备的，应该说这并不能真正反映设备的实际运行位置的，只有以间隔模式才能达到管理电力运行设备的目的。
众所周知，电力设备的运行情况关系到企业和社会的发展水平和人民的生活质量，试验管理最终也是为电力设备的安全、健康、优质运行服务的，因此设备管理一直是电力行业常抓不懈的一件大事，是我们系统的基本和出发点。按照南方电网的预防性试验规程的要求，同一个间隔设备预防性试验应同时进行，而试验部门在进行设备预防性试验时，也是以同一个间隔进行设备试验管理的，
我们把设备组织结构定义为
设备管理主要功能是：
支持设备的新增、移动、停用、报废等处理
按设备间隔对设备台帐进行规范，可以构建完善的设备台帐数据库
在系统内实施完整的设备铭牌数据维护流程，保证铭牌数据最新、最全、最准确，确实保证为检修试验提供真实的铭牌数据
4．2试验管理
电气试验是设备预防性试验的基础，主要指高压绝缘试验管理和油化试验，电气试验数据是反映一个设备运行状态的最根本的数据，系统为试验人员提供规范试验文档和试验相关的参考及标准，并对试验数据进行收集、传输回到数据库服务器进行保存。该部分主要功能是：
根据设备类别对设备要进行的试验进行规范化处理，统一试验标准，统一试验流程
系统对试验人员提供试验历史数据参考、规程参考，并将相关的计算和换算集成到程序当中，避免手工计算填表带来的错误和误差
根据规程和经验对设备试验结果设定阀值，在试验结果偏离阀值范围时进行出错提示，并提示试验人员重做试验。生产管理部门根据试验工作人员的数据判断设备是否合格，如果不合格可以转到缺陷管理模块。
4．3计划管理
电气设备的可靠性，是电力系统运行可靠与否的重要因素之一。设备的可靠性关键在于产品的制造质量和技术性能，但同时亦依赖于运行部门的管理质量。因此，加强试验的计划管理，才能提高检修质量，是保证设备安全运行的关键。主要功能是：
设备的预防性试验都有试验周期，所以每个设备的试验都有到期时间，根据到期时间我们可以设定多少时间实现提醒，可以统计正常试验检修的设备、需要试验检修但是没有及时试验检修的设备情况。同时我们可以根据实际情况，更改计划时间，实现状态检修的目的。
4．4历史数据统计分析
高压电气设备的运行条件比较恶劣，长期承受来自化学、湿度、机械、电力等因素的作用，且绝大部分安装在室外，电气设备的绝缘成为薄弱环节容易损坏，使某些电气特征发生变化而影响正常运行。所以掌握电气特征的现状特别是其变化情况是非常关键，系统数据库方便为各相关部门和人员提供历史数据，以供判断。
方便与历次试验结果进行比较。电气设备几乎每年都要进行预防性试验，如果在运行中没有什么异常，则试验结果应大致相同，特别是与上次的试验结果应更接近。实践证明，这一比较方法，很容易发现问题
历次的数据存储在数据库，可以为设备的管理提供一个可靠的变化规律，方便用户了解设备的运行规律。
4．5缺陷管理
电气设备通过检修试验工作所发现的缺陷是设备的重要信息，是设备生命周期数据的重要组成部分，设备缺陷记录对以后的设备检修试验工作有较大的指导作用，非常方便新员工的培训作用，实现知识的传递，使员工的知识和工作经验成为公司的财富，并且是开展状态检修工作的重要依据。缺陷管理的主要功能是：
对检修试验工作中发现的每一个缺陷进行详细记录，自动回到后台数据库保存
没一个缺陷都应该解决好，实现缺陷的闭环管理，做完以后应该能够自动打印该缺陷的全部情况。
缺陷数量、消缺率分析，用于设备缺陷的查询、汇总、统计和分析。按照缺陷类型进行统计分析，通过设备缺陷的统计分析可有效地了解设备状况，安排设备大修、小修或项修等计划检修。
4．6试验标准管理
随着科技的不断发展和人们对电力设备预防性试验的认识的了解不断深入，设备的试验判定标准也会随之变化和进展，如何把这个变化及时传递给每一个相关的工作人员是管理部门的责任，通过网络实现数据共享是最为简单和最为有效的办法。
另外，生产管理部门也可以通过网络方便的了解设备的试验标准，包括周期、要求和具体说明，为判断设备情况提供可靠依据。新来的员工也可以通过网络非常方便的了解到现在具体的试验标准和具体要求。
4．7测试仪器仪表管理
很多人都认为测试仪器仪表管理非常简单，但是经常有公司的检修部门不断要求购买测试仪器仪表，生产管理部门又很难给出非常明确的答复，买还是不买都是非常难以决定的，而通过数据共享能够使仪器仪表的使用情况一目了然，需要购买时也是非常明确的。如果不需要马上购买可以根据实际资金情况拖后购买。
另外，很多公司的试验仪器都需要到电力试验研究院效验，仪器仪表管理系统提供效验的时间，管理部门能够非常清楚的了解到最近效验的时间。
同时系统还提供该测试设备的一些联系方式等具体情况，方便管理部门的查询和判断。
4．8决策支持
决策支持是以基层业务数据为依据，运用数据仓库技术，对企业设备状况进行剖析、研究和评价，为企业内外有关方面的决策和管理提供服务。
设备完好率、利用率及故障率分析
通过设备完好率、利用率及故障率分析能够帮助企业有关人员解决诸如如下问题：
▲运行情况较好的设备分布在那些部门？
▲什么类型的设备运行情况较好？
▲哪些生产商提供的设备运行情况较好？
▲运行情况良好的设备使用时间多长？
▲故障多发设备分布在那些部门？
▲哪些类型的设备故障率高？
▲故障多发设备是哪些厂家的产品？
▲故障率较高的设备运行时间在什么范围之内？
▲那种类型的设备利用率较高？
设备拥有量及运行状况统计分析
▲分析各个部门现有设备情况，正确掌握各个部门的设备拥有情况，正确掌握各部门设备的运行情况，才能够正确制定进一步的设备配备计划，从而提高工作效率。例如：从设备的技术状况（正常运行、异常运行、退出运行、正常备用、异常备用、退出备用等）、设备购进时间、设备生产厂商、使用部门以及设备类型等因素考察现有设备的情况。
设备原值、净值、新度系数分析
▲通过设备类型、设备使用的时间、设备的技术状况（正常运行、异常运行、退出运行、正常备用、异常备用、退出备用等）对设备的原值、净值、新度系数进行综合对比分析，能够掌握现有设备的资产情况。
设备检修情况分析
▲从检修类型（设备大修、设备小修、设备项修、设备润滑、设备定期检修、设备检测、设备更新改造等）、设备类型、设备购买时间、设备使用时间、设备分布部门等方面对设备检修情况以及进行综合统计分析，有助于管理者和工作人员掌握有效的设备检修情况，同时为管理者正确制定设备检修计划提供有力的依据。
检修计划完成情况分析
▲从检修计划的到期状态（不到期、接近到期，到期，过期、严重过期）、所要检修的设备类别、检修设备的状态、上次检修日期和下次检修日期各个方面对检修所需的人力、物资及物料进行综合统计分析，对检修计划的监督执行以及检修费用如材料费、人工费、外协费、管理费和杂费几方面的费用控制提供有力的依据。可以有效监控任务的执行，从而控制整个企业的维修业务。
5、效益分析
通过半年多的应用，现在公司已经发展到近百人在使用电气预防性试验管理系统，该系统非常贴合用户的使用需求，实施、使用和维护都非常容易。而且流程部分作的比较严密，对帮助我们规范业务流程、提高办公效率、降低办公成本、提升执行力的起到了很大的作用。我们从理论上也进行一定的经济效益分析：
5.1 提高管理和工作效率：10-20%
有了本系统，设备管理逐步趋于规范化，拟定工作措施的时间得以缩短，办票效率得到提高。相对来说劳动生产率得到提高。
5.2 设备维修直接效益：10%
缺陷检修和预防性维修是电力设备的两种基本维护策略，利用系统对设备维修的历史履历跟踪和对已积累数据的分析可对某一特定环境下的设备特性作出分析得出客户化的设备特性参数，据此制定出可行的预防性维修，降低过修或欠修成份，提高预防性维修/预测性维修在设备维修中的比例，提高设备可利用率，延长设备的大修周期。
5.3 延长设备寿命：10%
以本系统为组织和积累设备数据的平台，通过对设备实际运行数据的分析利用，制定科学合理的设备维修策略，降低维修过程中的损害因素，可以大幅度地提高和延长设备的预期使用寿命。
5.4提高设备和人身的安全性：20%
安全是电力生产的基础和核心，工作单，操作票制度是电业生产的基本保障制度 ，和传统的手工票相比较，采用工作单办票方式具有更严格的用户权限控制，更明析规范的安全措施内容，更明确的员工间责任界线，更公开化的工作监督，以及更方便有效的责任追踪，这种机制从客观和主观上都起到了促进员工规范认真拟票，仔细严格按票操作的效果。
5.5 减少企业检修规程编制的印刷成本70%
电力公司每年都要针对一些设备编制检修规程，然后将编制好的检修规程送到印刷厂去排版、印刷。每年因为规程的排版、印刷都要花去大量的人力、财力。我们开发的检修规程编制子系统将使企业人员编写出符合国标的检修规程，并可使检修规程安全、方便的在企业内部浏览。从而为企业节省大量的排版、印刷费用。
5.6可将员工的知识转变为企业的智力资本
通过建设一个具有先进管理思想和理念的计算机管理信息系统把企业每个员工的知识转化成企业范围内的智力资本，如通过对维修活动进行全方位全过程的跟踪，把有经验的维修工程师的维修经验记录到维修数据库供其他人参考使用等。
5.7 社会效益
◆ 提高职工素质
系统的运行与维护需要上至公司决策层、管理层下至普通执行层的全员参与，一方面信息系统要服从企业的管理目标，另一方面信息系统又反过来促进企业管理的革新与科学化进程。系统的投运对参与人员就必然提出更高的要求，从而迫使职工参与培训与学习，主动适应因系统应用带来的管理变革。在这一过程中很自然地提高了职工的素质，适应现代化管理的需要。
◆将标准化作业应用于电力设备管理必将提升企业形象、扩大企业社会影响，提高企业的市场竞争力。
