矿山设备维修数据集成与管控系统研究

矿山设备维修数据集成与管控系统研究

李学军 秦学文 杨永旺

内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司

内蒙古包头市014080

摘要：研究共同数据总线，对设备主数据、用户主数据、缺陷数据、备件请购消耗数据、维修工程数据等进行异构跨平台对接，结合数据网关接入技术与ETL技术，实现多平台的数据交互研究。可以进行数据的发布订阅，消除多系统间引起的数据孤岛、数据不同步等问题，降低企业信息数据利用成本及交互成本，是设备管理技术研究的基础。

关键词：矿山设备；维修数据集成；管控系统

前言

目前，设备维修管理虽然在不断地前进，但是由于矿用设备系统由多供应商多系统构成，各系统建的数据耦合交互受到设备系统平台的限制，使得设备维修管理数据难以集成，造成设备维修过程的数据不能通过数据间的交互提供及时的维修数据查询，降低了企业信息化的利用效率。

1设备维修管理流程

1.1设备维修管理流程

为了规范设备管理流程，提高使用效率、加强设备故障维修及信息反馈的速度，需要配备合理的设备维修管理流程。优化前流程如图1所示，审批流程包括人员、动作和状态3个部分，其中人员是指审批过程中需要经过的各级审批管理人员，动作是指审批人员进行的操作，状态是指设备维修审批所处的实时状态。（1）设备维修上报流程。当发现设备出现故障后，现场人员及时上报，填写维修记录表，同时通知维修人员维修。（2）设备故障确认。设备故障情况反馈至设备维修部门，维修人员及时对故障进行确认，给出维修方案，列出所需材料。对于设备故障需要委外维修的，由技术人员向主管提出，由主管审核后根据流程招投标审批。

1.2流程优化设计

针对于审批流程进行了灵活的处理，在系统管理模块里增加流程管理，根据单位名称、工作环节、工作阶段、费用类型、专业名称、角色组、计划归属、公司审批或厂矿审批来自定义审批流程，方便流程的管理，也提高了工作效率。在确定了核心流程以后，项目组规范了流程配置模板，考虑到公司未来标准化的要求，建立了流程的编码体系。流程图的配套程序文件主要包括目的、适用范围、定义、职责、内容描述和相关文件6个部分。针对流程中存在的问题，在流程优化设计时，项目组确定了以下流程优化的目标：明确职责、理顺关系、控制风险、提高效率。流程优化后，修改了之前版本不能灵活的对起草上报人员的管理，同时对审批人员也进行了一系列的优化，不再是固定人员进行审批，可以根据具体业务安排审批人员。对存在多个审批人时，其中一人进行了处理后该阶段的其他审批人不能进行处理，提高了审批的灵活性。

2基于ETL的设备维修数据集成

Extract-Transform-Load（ETL）是描述将数据从最初的来源端输送至目的地端的全生命周期，经过数据抽取、转换、装载的一系列过程，是一种实现将异构数据源整合到一起，集中式存储和综合管理的方法。从多个业务系统的数据源中抽取数据、清理、经过转换和加载的工作，同时可以对数据进行整理和修改，符合数据仓库需求，最终将数据从一个系统输送到统一的、完备的数据仓库中，从而达到数据集成的目的。

2.1数据抽取

首先要确定从操作型系统中选取部分数据装载到数据仓库中，选取的数据一定要对决策支持有意义。数据抽取要根据数据仓库中，维度表和事实表的定义、数据源的定义、抽取规则的定义对异构数据源（HTML文件、文本文档、各类数据库等）进行检索，使用规定的国家标准，选择合乎条件并且对终端有价值的数据，为把各类数据传输到数据仓库做准备工作。

2.2数据转换

数据抽取工作完成后，对抽取到的数据进行转换，按照目标数据源中数据模型的标准定义将各种数据转换成数据仓库中的统一标准。由于直接从异构数据源系统中抽取出来的数据都是未经过加工的数据，这些数据存在非标准中英文缩写词、习惯性词语、噪声数据、重复记录、数据缺失不完整、命名格式、字段属性等问题，不能直接应用于数据仓库，因此要实施各种转换策略，执行各种转换方法进行数据转换。

2.3数据清理

一般情况下，许多大型的数据库或数据仓库中存在缺失值、异常值等异常样本数据，这类数据的存在会导致数据输出不可靠，直接影响对数据的查询、分析及企业决策的制定，因此需要对这些数据进行处理。数据转换工作中包括万方数据182采矿技术2021,21(5)数据清理的过程，主要是通过删除异常样本、填充缺失的数据，光滑噪声并纠正数据中的不一致，校对不完整的数据，其目标是保证数据的正确性。

3设备维修系统研发

3.1维修系统体系结构

软件体系结构用来解决总体系统结构设计的问题，以及描述说明方面的某些问题，是软件设计过程中一个重要组成部分，在计算过程中，软件体系结构的重要程度在算法设计和数据结构设计之上。包括全局组织与总体控制、通讯协议、数据存取、同步、设计构件功能定义、设计元素的功能分配、物理分布、设计元素的复合、物理合成、设计方案的选择等。软件体系结构是软件系统的高级抽象，主要体现在行为、属性和结构等方面，其为设计决策提供一些基本原理。软件体系结构主要由两部分组成，包括拓扑和组织结构，软件体系结构不仅能反应系统的需求，并且能显示构成软件系统的元素之间的对应关系。软件体系结构指的是构成系统的元素、元素的集成模式、元素之间的相互作用及各种模式的完整性约束组成。

3.2维修系统功能模块划分及数据库结构

针对大型矿业设备而言，设备智能维修维护管控系统非常重要，按照国家的标准和设计的基本要求，可以将系统划分为维修维护管理系统、预算定额管理系统、供应商系统、微信公众号系统。根据维修系统功能的划分，大型矿业设备智能维修管控系统数据主要分为4个部分：维修工程数据、预算数据、供应商数据以及微信公众号数据。

3.3维修费用算法流程

建设工程造价对于某项建设工程项目而言，该建设项目（工程项目）一般由以下几部分组成，包括有计划地进行固定资产再生产、形成相应的无形资产以及铺底流动资金的一次性费用，即工程建设所花费的全部费用。由设备及工具器具购置费、建筑安装工程费和工程建设其他费用组成。

设备、工器具购置费是指按照项目设计文件要求和国家标准的规定，建设单位购置或自制的达到固定资产标准的设备和新扩建项目配置的首套工器具及生产所需的费用。它由设备、工器具原价和包括设备成套公司服务费在内的运杂费组成。建筑安装工程费是指建设期内建设单位直接支付给从事建筑安装工程施工单位的建筑工程费、设备购置费及安装工程费，包括用于建筑物的建造及有关的准备工作、机械辅助设施的搭设、拆除及清理等工程的投资；用于需要安装设备的运输、装卸、安置、装配工程的投资。它是以货币价值形式表现的建筑安装工程的价值。工程建设其他费包括暂列金额、暂估价、计日工等各项费用，由项目投资方支付的费用，费用发生与否未知，为保证工程项目顺利完成、发挥作用以及交付使用而产生的费用。

结束语

针对矿用设备维修过程、跨平台维修数据信息共享及协同管理困难、维修数据缺乏管理结构体系等问题，本文提出了大型设备数据共享机制及数据集成方法，结合数据网关接入技术与ETL技术，解决了诸多实际问题并取得如下成果。（1）提出复杂系统性问题的解决途径，科学识别数据的特征，选择与之匹配的数据共享机制，进而将数据共享的复杂问题分层化解；（2）应用ETL方法实现了异构数据源的整合，集中式存储和综合管理，从多个业务系统的数据源中抽取数据、清理、经过转换和加载的工作，最终将数据从一个系统输送到统一的、完备的数据仓库中，从而达到维修数据集成的目的；

参考文献:

[1]柴艳莉,黄兴.矿用折本管理信息系统的应用研究[J].金属矿山,2009(1):104-105

[2]刘润达,赵辉,李大玲.科学数据共享平台之数据联盟模式初探[J].中国基础科学,2010(6):27-32.