（中國(guó)廣核電力股份有限公司信息技術(shù)中心，廣東 深圳 518024）

“互聯(lián)網(wǎng)+”核電調(diào)試信息化應(yīng)用

方友文，張福全，葉亮

（中國(guó)廣核電力股份有限公司信息技術(shù)中心，廣東 深圳 518024）

早期以流程為中心的核電工程信息化存在種種局限性，如架構(gòu)陳舊、擴(kuò)展性差、用戶體驗(yàn)不友好、工作流引擎不夠強(qiáng)大、數(shù)據(jù)不標(biāo)準(zhǔn)、接口復(fù)雜等。為了解決這些問(wèn)題，結(jié)合公司智能電站項(xiàng)目現(xiàn)有成果，提出分別從“基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)”“標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)”“精細(xì)化管理”“創(chuàng)新應(yīng)用”4個(gè)方面逐步推動(dòng)信息化應(yīng)用建設(shè)。依托公司智能電站項(xiàng)目頂層設(shè)計(jì)方案，分別從架構(gòu)、應(yīng)用場(chǎng)景、數(shù)據(jù)資產(chǎn)等方面闡述詳細(xì)的建設(shè)方案。最后，給出信息化實(shí)施路徑、運(yùn)作機(jī)制、示范建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)方面的建議。

“互聯(lián)網(wǎng)+”；智能調(diào)試；分層管理；核電工程調(diào)試

1 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，核電工程管理信息化已進(jìn)入專(zhuān)業(yè)化、市場(chǎng)化、國(guó)際化的智能核電階段。 在工程建設(shè)領(lǐng)域，智能核電的建設(shè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)智能建造，主要包括：數(shù)字化設(shè)計(jì)、合同精細(xì)化、施工可視化、調(diào)試智能化。

智能電站項(xiàng)目重新對(duì)公司的業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì)。本文從業(yè)務(wù)、應(yīng)用、技術(shù)、數(shù)據(jù)等不同維度出發(fā)，以面向?qū)ο蟆⑷芷诠芾?、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方法為指導(dǎo)，探討新形式下核電工程調(diào)試信息化發(fā)展方向。

2 背景與目標(biāo)

工程管理信息化，經(jīng)歷了嶺澳二期的企業(yè)信息資源規(guī)劃 （information resource planning，IRP）和流程電子化、CPR1000多項(xiàng)目多基地時(shí)期的集團(tuán)應(yīng)用集成等發(fā)展階段，已進(jìn)入專(zhuān)業(yè)化、市場(chǎng)化、國(guó)際化時(shí)期的智能核電（smart nuclear power，SNP）階段。公司“十三五”發(fā)展規(guī)劃，對(duì)調(diào)試板塊提出實(shí)現(xiàn)智能調(diào)試的能力建設(shè)和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型目標(biāo)。

基于對(duì)工程管理信息化的歷史回顧、“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的形勢(shì)判斷以及公司發(fā)展戰(zhàn)略的邏輯分析，調(diào)試板塊通過(guò)領(lǐng)導(dǎo)層頭腦風(fēng)暴、全員問(wèn)卷調(diào)查與外部技術(shù)交流等多種方式，深入理解“智能調(diào)試”概念的內(nèi)涵，策劃調(diào)試板塊的“互聯(lián)網(wǎng)+調(diào)試”行動(dòng)計(jì)劃。頂層設(shè)計(jì)框架如圖1所示?？傮w目標(biāo)的制定應(yīng)遵循智能電站信息化架構(gòu)總體技術(shù)方案，按業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用、技術(shù)等不同層次，以面向?qū)ο蟆⑷?、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方法為指導(dǎo)，穩(wěn)步推進(jìn)調(diào)試信息系統(tǒng)建設(shè)，如圖2所示。

3 架構(gòu)規(guī)劃

3.1 總體架構(gòu)

通過(guò)深入分析調(diào)試板塊業(yè)務(wù)，繪制出如圖3所示的總體架構(gòu)，其中應(yīng)用層劃分為調(diào)試作業(yè)、工程管理、項(xiàng)目決策3個(gè)層次。

調(diào)試作業(yè)層主要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試活動(dòng)的全面信息化，包括依據(jù)工程進(jìn)度計(jì)劃編制標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試工作包計(jì)劃、工作執(zhí)行過(guò)程記錄、電站技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)記錄、調(diào)試資源管理等功能。調(diào)試作業(yè)層以進(jìn)度為主線，以調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)工作包為核心，分為調(diào)試準(zhǔn)備、調(diào)試實(shí)施、調(diào)試移交3個(gè)階段。后續(xù)需建立調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)工作包的全生命周期管理，工作包的編制、打開(kāi)、關(guān)閉過(guò)程，全部圍繞人、機(jī)、料、法、環(huán)5要素進(jìn)行，如圖4所示。

圖1 頂層設(shè)計(jì)示意

工程管理層主要實(shí)現(xiàn)從調(diào)試活動(dòng)中分離出來(lái)的調(diào)試管理活動(dòng)的信息化，包括調(diào)試所需資源的管理、調(diào)試接口與控制電子化流程以及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同溝通管理工具等功能。工程管理層從調(diào)試職能管控的角度劃分為13個(gè)功能域：進(jìn)度管理、成本管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、溝通管理、安全管理、物資管理、接口管理、移交管理、文件管理、變更管理、環(huán)境管理、票證管理。主要用戶為技術(shù)管理隊(duì)和后臺(tái)支持部門(mén)用戶。

圖2 總體目標(biāo)

圖3 總體架構(gòu)

圖4 調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)工作包示意

項(xiàng)目決策層主要實(shí)現(xiàn)：從調(diào)試管理活動(dòng)中分離出來(lái)的上升到項(xiàng)目或分部分項(xiàng)工程層面的運(yùn)營(yíng)情況監(jiān)控以及重要關(guān)鍵事項(xiàng)決策的調(diào)試管理活動(dòng)的信息化，包括調(diào)試關(guān)鍵指標(biāo)的可視化、偏差追溯、指令下達(dá)、報(bào)表推送等功能。項(xiàng)目決策層從調(diào)試管理關(guān)鍵指標(biāo)中提取了6個(gè)指標(biāo)：人力指標(biāo)、進(jìn)度指標(biāo)、遺留項(xiàng)指標(biāo)、安質(zhì)環(huán)指標(biāo)、物資相關(guān)指標(biāo)、成本指標(biāo)。項(xiàng)目決策層通過(guò)在線業(yè)務(wù)的自動(dòng)化采集以及大數(shù)據(jù)分析，為各級(jí)各類(lèi)管理者（包括現(xiàn)場(chǎng)工程師）提供綜合性信息服務(wù)，輔助管理者對(duì)可能影響項(xiàng)目層級(jí)控制目標(biāo)的技術(shù)或管理問(wèn)題進(jìn)行決策。智能調(diào)試需實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集成（實(shí)體可視）、管理指標(biāo)監(jiān)控系統(tǒng)（管理可視）以及各關(guān)鍵指標(biāo)的動(dòng)態(tài)圖形顯示（技術(shù)可視）。該層建設(shè)的后續(xù)工作包括實(shí)現(xiàn)自主動(dòng)態(tài)調(diào)試大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、分析成果發(fā)布、授權(quán)訂閱、推送等功能。

3.2 功能架構(gòu)

總體功能架構(gòu)可以分為 PC端功能架構(gòu)和移動(dòng)端功能架構(gòu)，PC端的功能也是按照作業(yè)層、工程管理層、項(xiàng)目決策層來(lái)劃分的，為不同層級(jí)的用戶提供差異化的功能。同時(shí)，系統(tǒng)允許用戶自己配置常用的功能模塊，以方便用戶快速定位到自己需要的功能。

移動(dòng)端架構(gòu)應(yīng)采用統(tǒng)一授權(quán)、統(tǒng)一登錄、統(tǒng)一任務(wù)中心的集成架構(gòu)，應(yīng)支持多語(yǔ)言配置。同時(shí)，需引入強(qiáng)大的第三方應(yīng)用，如訊飛語(yǔ)音輸入、Lync融合通信，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地多方視頻會(huì)議等。參考界面如圖5所示。

圖5 移動(dòng)端功能示意

4 應(yīng)用場(chǎng)景

在數(shù)字電站全生命周期數(shù)據(jù)治理的前提下，利用條形碼、二維碼、射頻標(biāo)簽等技術(shù)對(duì)萬(wàn)事萬(wàn)物進(jìn)行信息標(biāo)識(shí)，通過(guò)電腦、傳感器、手機(jī)、智能穿戴、掃描槍、智能門(mén)禁等終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)、辦公室、倉(cāng)庫(kù)、總部等不同場(chǎng)景的信息及時(shí)采集、錄入、自動(dòng)獲取和直觀展示。未來(lái)“互聯(lián)網(wǎng)+調(diào)試”將以無(wú)處不在的信息平臺(tái)為中心，實(shí)現(xiàn)調(diào)試作業(yè)、管理和決策所有層次的全面業(yè)務(wù)在線，體現(xiàn)人人在場(chǎng)、時(shí)時(shí)在線、遠(yuǎn)程協(xié)作、實(shí)體過(guò)程與數(shù)字過(guò)程同步的典型特征。將傳統(tǒng)的“二次錄入+管理查詢+逐級(jí)報(bào)告”的信息系統(tǒng)離線應(yīng)用模式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸诰€業(yè)務(wù)+大數(shù)據(jù)分析+信息推送訂閱”的“互聯(lián)網(wǎng)+”在線應(yīng)用模式。應(yīng)用場(chǎng)景示意如圖6所示。

5 數(shù)據(jù)資產(chǎn)規(guī)劃

核電站調(diào)試本質(zhì)上是將設(shè)計(jì)的數(shù)字電站進(jìn)行實(shí)體化構(gòu)造后的驗(yàn)證過(guò)程。因此，三維數(shù)字電站模型及其他數(shù)字化設(shè)計(jì)成果構(gòu)成了調(diào)試信息管理平臺(tái)運(yùn)行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，調(diào)試作業(yè)過(guò)程的活動(dòng)記錄構(gòu)成了調(diào)試信息管理平臺(tái)的核心數(shù)據(jù)，另外，應(yīng)包括與調(diào)試活動(dòng)相關(guān)的管理活動(dòng)記錄以及相關(guān)資源屬性的記錄數(shù)據(jù)。調(diào)試信息管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)主要包括以下主題域：工程進(jìn)度計(jì)劃、調(diào)試工作包、調(diào)試報(bào)告、電站分解結(jié)構(gòu)、工程物資、工程成本、工程文件、調(diào)試工器具、調(diào)試人資、知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)反饋。

調(diào)試信息管理平臺(tái)的上游數(shù)據(jù)來(lái)源于智能核電數(shù)據(jù)中心（如圖7所示），同時(shí)按智能核電數(shù)據(jù)中心的要求提供調(diào)試階段的工程數(shù)據(jù)。調(diào)試信息管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)治理首先應(yīng)遵從智能核電數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目制定的工程進(jìn)度計(jì)劃、電站分解結(jié)構(gòu)、工程成本、工程文件以及工程物資VPRM碼等編碼規(guī)范，同時(shí)應(yīng)結(jié)合平臺(tái)建設(shè)需求進(jìn)一步完善調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)工作包編碼規(guī)范。

6 總體建設(shè)規(guī)劃

（1）實(shí)施路徑

調(diào)試信息管理平臺(tái)建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的能力建設(shè)和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型工作，應(yīng)以平臺(tái)建設(shè)的總體規(guī)劃方案為指導(dǎo)，結(jié)合最新信息技術(shù)發(fā)展成果和核電項(xiàng)目具體的調(diào)試管理模式要求，策劃并實(shí)施具體的信息系統(tǒng)建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)。調(diào)試信息管理平臺(tái)建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)建設(shè)主要依托智能核電科研課題推進(jìn)，分為項(xiàng)目策劃和項(xiàng)目實(shí)施兩個(gè)階段，其中項(xiàng)目實(shí)施又分為需求分析、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、試點(diǎn)應(yīng)用3個(gè)階段。

“十三五”期間，調(diào)試信息管理平臺(tái)的年度計(jì)劃應(yīng)在總體建設(shè)計(jì)劃的指導(dǎo)下，明確每年度所開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)的階段目標(biāo)。

（2）組織運(yùn)作機(jī)制

圖6 應(yīng)用場(chǎng)景示意

圖7 數(shù)據(jù)中心示意

調(diào)試中心設(shè)置虛擬組織負(fù)責(zé)推進(jìn)調(diào)試信息管理平臺(tái)建設(shè)，包括領(lǐng)導(dǎo)組和工作組。領(lǐng)導(dǎo)組職責(zé)為批準(zhǔn)總體方案和最終決策重大技術(shù)問(wèn)題，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)資源，批準(zhǔn)和檢查年度工作計(jì)劃。工作組職責(zé)為編制總體方案，策劃專(zhuān)項(xiàng)科研課題，成立專(zhuān)項(xiàng)組并檢查落實(shí)專(zhuān)項(xiàng)工作。

工作組內(nèi)設(shè)協(xié)調(diào)組、專(zhuān)家組和數(shù)量不定的專(zhuān)項(xiàng)組。工作組依托協(xié)調(diào)組跟蹤協(xié)調(diào)調(diào)試信息管理平臺(tái)建設(shè)的日常工作，并組織調(diào)試信息管理平臺(tái)建設(shè)工作組管理例會(huì)和技術(shù)專(zhuān)題會(huì)。管理例會(huì)檢查督辦調(diào)試信息管理平臺(tái)建設(shè)各專(zhuān)項(xiàng)進(jìn)展情況。技術(shù)專(zhuān)題會(huì)主要包括調(diào)試信息管理平臺(tái)建設(shè)各專(zhuān)項(xiàng)的板塊內(nèi)部立項(xiàng)評(píng)審、需求評(píng)審和驗(yàn)收評(píng)審，技術(shù)專(zhuān)題會(huì)由專(zhuān)家組組長(zhǎng)主持，專(zhuān)家組成員出席技術(shù)專(zhuān)題會(huì)。專(zhuān)項(xiàng)組負(fù)責(zé)組織實(shí)施調(diào)試信息管理平臺(tái)建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)課題的需求評(píng)審、方案論證、功能測(cè)試、系統(tǒng)驗(yàn)收等工作，工作組成員根據(jù)所屬專(zhuān)業(yè)參加不同專(zhuān)項(xiàng)課題的具體工作，并完成工作組安排的其他工作任務(wù)。

7 示范建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)

（1）調(diào)試試驗(yàn)報(bào)告與智能計(jì)算系統(tǒng)項(xiàng)目

· 試驗(yàn)報(bào)告結(jié)構(gòu)化：通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)格式的試驗(yàn)報(bào)告模板，在專(zhuān)用編輯界面編輯試驗(yàn)報(bào)告，與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)接，保留歷史修訂記錄，可按制定格式輸出到Word/WPS中，允許多人同時(shí)編輯。

· 智能計(jì)算：系統(tǒng)允許編制智能計(jì)算公式，實(shí)現(xiàn)調(diào)試智能計(jì)算。智能計(jì)算公式置于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，智能計(jì)算公式維護(hù)在計(jì)算機(jī)端完成。移動(dòng)終端在聯(lián)網(wǎng)的條件下，能夠刷新試驗(yàn)結(jié)果。在離線時(shí)，本地?cái)?shù)據(jù)足夠的情況下，可以完成本地?cái)?shù)據(jù)計(jì)算。每一個(gè)調(diào)試試驗(yàn)的數(shù)據(jù)作為一個(gè)存儲(chǔ)單元，調(diào)試人員能夠充分利用每一個(gè)試驗(yàn)程序指定位置的數(shù)據(jù)，編制計(jì)算公式，設(shè)置智能計(jì)算功能。

（2）質(zhì)量計(jì)劃改造專(zhuān)項(xiàng)

· 質(zhì)量計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)：建立質(zhì)量計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)置控制點(diǎn)，填寫(xiě)驗(yàn)證信息，與試驗(yàn)步驟相關(guān)聯(lián)，打印質(zhì)量計(jì)劃驗(yàn)證記錄。質(zhì)量計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)與試驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)庫(kù)是兩個(gè)單元，質(zhì)控工程師具備質(zhì)量計(jì)劃信息錄入權(quán)限，但是并不一定具備相應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)錄入權(quán)限。

· 質(zhì)量簽點(diǎn)移動(dòng)應(yīng)用。

（3）進(jìn)度精細(xì)化管理

· 增強(qiáng)進(jìn)度計(jì)劃控制模塊的功能，需增加人力資源的加載功能，實(shí)現(xiàn)從系統(tǒng)中可直觀看出項(xiàng)目的人力投入情況。

· 進(jìn)度細(xì)化，最小顆粒度到試驗(yàn)活動(dòng)，便于進(jìn)度偏差追溯，層層鉆取。

· 根據(jù)不同的層級(jí)，如試驗(yàn)人員、管理層、決策層，提供不同的視圖。

· 與P6系統(tǒng)、統(tǒng)一業(yè)務(wù)流程平臺(tái)對(duì)接，定期比對(duì)進(jìn)度/活動(dòng)偏差。

·調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)工作包全生命周期管理。

（4）人資管理改造項(xiàng)目

· 增強(qiáng)現(xiàn)有調(diào)試人力資源系統(tǒng)功能，方便用戶及時(shí)維護(hù)人資信息。

· 集成現(xiàn)有衛(wèi)星庫(kù)、Ue等系統(tǒng)，獲取人員全面信息。

· 隨時(shí)提供調(diào)試人力分布情況、需求曲線、提崗提級(jí)決策支撐等。

（5）票證管理

· 二維碼技術(shù)應(yīng)用于票證管理。

· 拓展調(diào)試票證管理模塊，將動(dòng)火證、密閉空間作業(yè)證等進(jìn)行電子化。

·進(jìn)一步增強(qiáng)與CBA（computerized blocking assistance，輔助隔離）系統(tǒng)接口功能。

8 結(jié)束語(yǔ)

隨著第四次工業(yè)革命的到來(lái)，信息/數(shù)字世界與物理世界正在進(jìn)行深度融合，“互聯(lián)網(wǎng)+”像一位高明的魔術(shù)師，與各行各業(yè)融合后產(chǎn)生了奇妙的化學(xué)反應(yīng)，給人類(lèi)帶來(lái)前所未有的便利與體驗(yàn)。物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能感知、衛(wèi)星定位、可視化技術(shù)、仿真推演、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)正在深刻地改變著人們的生活，核電調(diào)試在這輪新技術(shù)浪潮下，必定會(huì)大受裨益，需要全體調(diào)試人積極思考、勇于探索、開(kāi)闊視野、不斷創(chuàng)新，一定會(huì)打造出一個(gè)高效、便捷、智能的具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的信息化管理平臺(tái)。

[1]中廣核工程培訓(xùn)中心.核電工程總承包與項(xiàng)目管理 [M].北京:中國(guó)電力出版社,2010. CGNPowerEngineering Training Center.Nuclearpowerengineering general contracting and project management[M].Beijing:China Electric Power Press,2010.

[2] 中廣核工程有限公司.嶺澳核電工程實(shí)踐與創(chuàng)新 [M].北京:原子能出版社,2002. CGN Power Co.,Ltd.LANP engineering practice and innovation[M]. Beijing:Atomic Energy Press,2002.

[3]BAUERNHANSL T,HOMPEL M T,VOGEL-HEUSER B.實(shí)施工業(yè) 4.0—智能工廠的生產(chǎn)·自動(dòng)化·物流及其關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用遷移和實(shí)戰(zhàn)案例 [M].工業(yè)和信息化部電子科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，譯.北京:電子工業(yè)出版社,2015. BAUERNHANSL T,HOMPEL M T,VOGEL-HEUSER B.Industric 4.0 in produktion automatisierung and logistic[M].Translated by ETIRI.Beijing:Electronic Industry Press,2015.

Inform ation technology application of nuclear power station comm issioning under the background of internet+

FANG Youwen,ZHANG Fuquan,YE Liang
Centre of Information Technology,CGN Power Co.,Ltd.,Shenzhen 518024,China

Early in the process as the center of nuclear power engineering information has some limits,such as old architecture,extensibility,poor user experience,insufficient workflow engine,unstandard data,complex interface, etc.In order to solve these problems,combined with existing achievements of intelligent power station project of company,idea of promoting informatization construction step by step from four aspects of foundation platform construction,standardization construction,fine management,innovation application,was put forward.Based on top level design scheme of intelligent power station project of company,the detailed construction plan was elaborated from the aspects of architecture,application scenarios and data assets.Finally,advice was given on the informatization implementation path,operation mechanism and demonstration construction project.

internet+,intelligent commissioning,hierarchical management,nuclear power engineering commissioning

TP393、F426

：A

10.11959/j.issn.1000-0801.2017055

方友文（1982-），男，中國(guó)廣核電力股份有限公司信息技術(shù)中心項(xiàng)目管理工程師，主要從事核電工程調(diào)試信息化規(guī)劃、管理、實(shí)施、協(xié)調(diào)工作。精通核電工程建設(shè)、生產(chǎn)準(zhǔn)備方面的業(yè)務(wù)，具有多年項(xiàng)目管理和需求分析經(jīng)驗(yàn)。

張福全（1983-），男，中國(guó)廣核電力股份有限公司信息技術(shù)中心工程師，主要從事核電工程、生產(chǎn)信息化管理工作。

葉亮（1979-），男，中國(guó)廣核工程有限公司信息主管工程師，主要從事核電工程調(diào)試信息化管理工作，總體負(fù)責(zé)工程調(diào)試板塊信息化相關(guān)工作。

2016-12-11；

2017-02-20