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基于Web的油氣集輸聯(lián)合站變更管理信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

2016-03-29 10:45:25 安裝信息網(wǎng)

任樂峰1,2，韓國星1，徐長航1，曹國梁1，陳國明1，史煥地1

（1．中國石油大學(xué)<華東>海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心，山東青島266580：2-勝利油田分公司孤東采油廠，山東東營257000）

摘要：為了完善采油廠實現(xiàn)油氣集輸聯(lián)合站變更管理的信息化，減少變更活動中人工操作的工作量。提出了基于Web的變更管理系統(tǒng)架構(gòu)方案，并運用Java技術(shù)及SQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)研發(fā)出變更管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)變更申請審批、變更風(fēng)險評估、變更現(xiàn)場監(jiān)督、變更歷史記錄查詢以及變更作業(yè)票管理等功能，并在某油田多個油氣集輸聯(lián)合站得到應(yīng)用。應(yīng)用結(jié)果表明，基于Web的變更管理系統(tǒng)具有較好的現(xiàn)場應(yīng)用性，能夠切實提高聯(lián)合站變更管理的效率，有效地發(fā)揮變更管理在規(guī)章制度更新、過程工藝改進以及工作場所變化等方面的優(yōu)勢，從而通過進一步完善聯(lián)合站安全管理體系，最終為企業(yè)安全生產(chǎn)提供工具化支持。

關(guān)鍵詞：Web技術(shù)；變更管理；信息系統(tǒng)；設(shè)計

中圖分類號：X924.1doi：10. 11731/j．issn．1673 -193x．2016. 02.018

0 引言

近年來，隨著石油和化工行業(yè)的迅速發(fā)展，由此所引發(fā)的各類安全事故時有發(fā)生。為降低事故的發(fā)生率，針對人員行為、物料、工作環(huán)境等對象的安全管理工作成為企業(yè)實施預(yù)防和控制事故的重要手段之一。實踐證明，以嚴(yán)格遵守規(guī)章制度為核心的安全管理工作能夠有效地降低事故的發(fā)生率，從而保證企業(yè)生產(chǎn)的安全。然而，由于企業(yè)在生產(chǎn)過程中必須經(jīng)常面對各種各樣由于主觀和客觀因素發(fā)生變化而導(dǎo)致的變更活動，然而因為缺少經(jīng)驗、知識和過程安全方面的專家，很難提出針對這種變更活動的良好管理手段和機制，部分變更很可能轉(zhuǎn)化為事故隱患，成為事故發(fā)生的根本原因。為解決此類問題，人們提出變更管理的概念，變更管理是一種專門針對工藝、技術(shù)、設(shè)施、人員等發(fā)生永久性或暫時的變化時進行有計劃控制的管理方法。然而，由于變更過程具有重復(fù)性程序較多，數(shù)據(jù)量較大、實時性強、分析效率要求高等特點，因此傳統(tǒng)的管理手段無法有效地實現(xiàn)變更過程的科學(xué)管理。近年來，信息化技術(shù)，尤其是Web技術(shù)的飛速發(fā)展，對解決上述問題帶來了新的研究思路，因此從信息化角度實現(xiàn)生產(chǎn)過程的變更管理具有良好的研究意義和應(yīng)用價值。

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，安全生產(chǎn)情況日益復(fù)雜，安全生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)急劇增加，安全生產(chǎn)信息化建設(shè)越來越受到我國政府的重視。安全生產(chǎn)信息化建設(shè)也是提高我國安全生產(chǎn)水平的一項基礎(chǔ)性工作，是安全生產(chǎn)工作的重要技術(shù)支撐，是實現(xiàn)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理業(yè)務(wù)快速、準(zhǔn)確、高效的根本保障，已成為解決企業(yè)在安全管理中出現(xiàn)手段不足、成本過高、工作繁瑣而效果不明顯等難題的有效手段。近年來，隨著計算機和Web技術(shù)的進一步發(fā)展，安全技術(shù)與Web結(jié)合的優(yōu)秀成果相繼出現(xiàn)，使安全生產(chǎn)工作有了實質(zhì)性的改觀。安全管理信息系統(tǒng)在安全監(jiān)管、安全評估和和應(yīng)急救援領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。楊建等建立了從安全標(biāo)準(zhǔn)化遠程輔導(dǎo)、在線自評、現(xiàn)場考評到達標(biāo)企業(yè)監(jiān)管的安全標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)管信息系統(tǒng)，使整個安全標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)建工作通過監(jiān)管系統(tǒng)能夠有效運轉(zhuǎn)起來。王明賢等在基于Web的安全評價輔助系統(tǒng)的研究中，建了基于B/S/D/C結(jié)構(gòu)的安全評價輔助系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)了安全評價報告的撰寫等功能。王起全將安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的框架分為數(shù)據(jù)層、技術(shù)層、業(yè)務(wù)層、接口層4個層次，針對每一層次功能設(shè)定進行分析。但目前，安全生產(chǎn)信息化技術(shù)在變更管理領(lǐng)域仍未得到有效應(yīng)用。如今被廣泛應(yīng)用的分布式應(yīng)用結(jié)構(gòu)，可訪問分布在各個Web服務(wù)器中所有互相鏈接的信息，能夠和變更管理很好的結(jié)合。

本文主要從安全生產(chǎn)信息化角度出發(fā)，根據(jù)變更管理過程的特點，綜合應(yīng)用JSP技術(shù)、JDK、Tomcat應(yīng)用服務(wù)器、SQLServer2008、Java script、XML Http Request與Ajax等主要技術(shù)，設(shè)計出基于Web的變更管理信息系統(tǒng)MOCIS( management of change information system)。該

系統(tǒng)能夠?qū)ψ兏顒尤珘勖芷趯崿F(xiàn)信息化管理，為工程上科學(xué)、有效地實施變更管理提供良好的工具支持。

1 變更管理現(xiàn)狀分析

任何對工藝中的物質(zhì)、工藝技術(shù)、設(shè)備和操作規(guī)程提出的更改超出了原有文件記錄的安全操作范圍，都需要做變更管理流程。變更管理實施的好壞直接關(guān)系到企業(yè)對于法律法規(guī)的遵守、隱患及故障的排查、技術(shù)改進的實施、安全文化的構(gòu)建、企業(yè)形象的宣傳等各個方面，甚至直接決定著企業(yè)的效益與生存。變更管理，作為過程工業(yè)工藝安全管理的重要組成部分，變更管理的失敗被認(rèn)定為事故發(fā)生的根本原因。然而，在實踐中，傳統(tǒng)的變更管理方法暴露出越來越多的問題，例如：

1)變更信息管理困難，主要包括變更文件的管理、變更通知發(fā)布變更文件的寄送、儲存、查找等一系列過程費時費力，嚴(yán)重降低了變更活動的管理效率。

2)人員誤操作經(jīng)常發(fā)生，變更管理包括申請、風(fēng)險分析、審核，實施，驗收等全壽命周期的活動，在這些活動中，不可避免的會發(fā)生人員誤操作的現(xiàn)象，如提交申請前未開展風(fēng)險分析程序，實施過程中未設(shè)置安全警示裝置等

3)實時監(jiān)督和管理效果差，實時的監(jiān)督和管理是變更管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一個新的變更活動，可能對已有的處于實施過程中的變更活動產(chǎn)生影響。管理人員應(yīng)該快速發(fā)現(xiàn)所有的受影響的變更活動，然后根據(jù)目前變更活動的狀態(tài)，制定應(yīng)對措施。

4)歷史變更記錄查詢效率低下。當(dāng)前的信息管理方式很難實現(xiàn)歷史變更記錄的快速查詢，而歷史變更記錄信息是變更風(fēng)險分析以及輔助現(xiàn)場操作的重要依據(jù)。

綜上所述，變更管理關(guān)系到企業(yè)核心利益，而且傳統(tǒng)的變更管理方法存在較多的問題，因此開發(fā)變更管理信息系統(tǒng)符合企業(yè)發(fā)展的根本要求，有利于完善企業(yè)安全管理體系。

2 系統(tǒng)研發(fā)目標(biāo)

變更管理的核心需求有歷史變更記錄查詢與變更過程管理兩部分。歷史變更記錄是開展變更管理工作的主要依據(jù)，以歷史變更記錄查詢功能為基礎(chǔ)即可實現(xiàn)其它多種功能。開發(fā)此變更管理信息系統(tǒng)的主要目標(biāo)有：實現(xiàn)變更申請、變更審核、變更監(jiān)督、變更驗收等工作的電子化操作；通過Web對變更申請流程、現(xiàn)場實施過程全面監(jiān)督，避免員工未經(jīng)審批擅自開展變更活動；企業(yè)可根據(jù)各自的生產(chǎn)經(jīng)營特點在服務(wù)器終端安裝和維護變更管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；管理人員及基層員工可登錄自己的賬戶，掌握相關(guān)變更項目的申請、審批、實施、驗收的進程及所處狀態(tài)。

3 基于Web的變更管理信息化系統(tǒng)總體設(shè)計

3.1 基于Web的MOCIS基本結(jié)構(gòu)

基于Web的MOCIS基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，Web瀏覽器作為管理人員、員工的操作平臺，負(fù)責(zé)人機信息交互，根據(jù)需要向Web服務(wù)器發(fā)出請求，并將Web瀏覽器發(fā)回的信息以HTML的形式展現(xiàn)在客戶機上；Web服務(wù)器屬于中間層，負(fù)責(zé)接收瀏覽器傳來的請求信息，向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)出查詢的請求，得到查詢結(jié)果后生成動態(tài)頁面發(fā)送到頁面瀏覽器，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的動態(tài)訪問；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要完成對變更管理數(shù)據(jù)的定義、更新和查詢等操作，并對Web服務(wù)器發(fā)出的請求做出響應(yīng)；在信息傳遞方面，系統(tǒng)采用B/S( Browser/Server)模式，當(dāng)客戶端發(fā)出請求時，Web服務(wù)器具有系統(tǒng)的事物處理邏輯，它的任務(wù)就是接受Internet上用戶提出的請求，首先要執(zhí)行讓應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫連接的命令，通過SQL等方式向數(shù)據(jù)服務(wù)器提出處理相應(yīng)數(shù)據(jù)的請求，然后等數(shù)據(jù)庫將結(jié)果返回給Web服務(wù)器，再由Web服務(wù)器反饋給客戶端，用戶通過安裝在客戶端的瀏覽器在線提交、審批和瀏覽變更管理信息的結(jié)果。

3.2 基于Web的MOCIS技術(shù)實現(xiàn)

本W(wǎng)eb系統(tǒng)的開發(fā)是采用MVC架構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的主要思想是將應(yīng)用程序的設(shè)計和開發(fā)強制性地分成3個核心部件：模型( Model)、視圖(View)和控制器(Control-ler)。模型表示企業(yè)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)邏輯；視圖是用戶能看到的并可與之交互的界面；控制器用來接收客戶端用戶的請求，并決定調(diào)用模型構(gòu)件處理該請求，然后確定視圖顯示模型處理返回的數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)開發(fā)的靈活性、可重用性和適應(yīng)性。它是通過Java Server Pages( JSP)，Java Servlet，JavaBeans和JDBC等四項主要技術(shù)來實現(xiàn)。系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，首次訪問時要執(zhí)行一系列的過程，會耗費一些時間，以后的訪問速度就會加快。

4 基于Web的MOCIS功能模塊設(shè)計

在系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計中，首先根據(jù)聯(lián)合站變更管理的現(xiàn)狀，確定變更管理的核心需求。根據(jù)核心需求，按照實用性、先進性、可靠性、擴展性的原則，提出變更管理信息系統(tǒng)的八個功能模塊，即：變更申請模塊、變更風(fēng)險分析模塊、變更審批模塊、變更通知模塊、變更實施及監(jiān)督模塊、變更驗收模塊、變更記錄查詢模塊、權(quán)限及系統(tǒng)管理模塊，搭建出變更管理系統(tǒng)模型框架如圖3所示。

根據(jù)企業(yè)變更管理需求，系統(tǒng)設(shè)置4個用戶角色，分別為：員工、基層管理人員、安全管理人員、系統(tǒng)管理人員。每個角色均有其特定的模塊使用權(quán)限，如安全管理人員擁有使用權(quán)限的模塊有變更風(fēng)險分析模塊、變更審批模塊、變更通知模塊、變更實施及監(jiān)督模塊、變更驗收模塊、歷史變更查詢模塊。

5 變更管理系統(tǒng)軟件

5.1 系統(tǒng)模塊簡介

“變更通知”模塊具有查看本系統(tǒng)最新動態(tài)的功能，使安全管理人員實時掌握變更過程，包括正在實施的變更項目和近期完成的變更項目兩方面的更新信息。

“變更申請”模塊包含變更申請、變更驗收申請、變更活動撤銷等功能的申請、查看、修改。變更項目類型包括：永久變更、臨時變更、緊急變更三類。

“變更審批”模塊分別接收和處理不同類型的變更申請書。審批人員應(yīng)用變更風(fēng)險分析方法，確定變更活動引起的風(fēng)險，列出變更活動相關(guān)注意事項，制定變更活動的實施方案。最后回復(fù)項目申請并發(fā)布變更通知。

變更風(fēng)險分析模塊分為初級與高級兩部分，初級部分分析方法是變更檢查表，高級部分則提供了HAZOP、LOPA兩種變更風(fēng)險分析方法的引導(dǎo)，將這些通用的風(fēng)險分析方法轉(zhuǎn)換為變更因素的風(fēng)險分析手段。安全管理人員可根據(jù)變更的類型，按需選擇初級分析或高級分析，亦可同時進行初級分析和高級分析，分析結(jié)果自動匯總至變更申請審批模塊中的風(fēng)險項中。此模塊對各種變更活動的安全檢查表、HAZOP關(guān)鍵詞及LOPA分析步驟等有自動存儲功能，當(dāng)遇到類似變更活動時，用戶可借用相同的分析方法再進行適當(dāng)?shù)男薷募纯�，如此不僅大大減輕了安全管理人員風(fēng)險分析的工作量，而且不斷積累相關(guān)記錄，形成變更管理風(fēng)險分析數(shù)據(jù)庫，通過對變更管理日后跟蹤調(diào)查，將發(fā)生事故的變更記錄從數(shù)據(jù)庫中剔除，將長期未發(fā)生事故的變更記錄納入優(yōu)先借鑒方案中來，可逐步提高變更風(fēng)險分析的可靠性。此外，該系統(tǒng)的風(fēng)險分析模塊，將抽象安全分析方法形象化、流程化，便于用戶學(xué)習(xí)掌握。如使用變更檢查表對變更項目進行風(fēng)險項分析，用戶只需要輸入本次風(fēng)險分析的變更項目編號，勾選對應(yīng)風(fēng)險項的復(fù)選框按鈕，可以添加該風(fēng)險項的備注信息。風(fēng)險分析完成后，點擊“匯總分析”按鈕，進入風(fēng)險分析結(jié)構(gòu)界面，如圖4所示。在高級分析方法中，上欄顯示該變更項目的基本信息，中欄顯示該項目的分析內(nèi)容列表，下欄用來添加變更項目的子項目（參數(shù)、引導(dǎo)詞等）如圖5所示。

變更實施及監(jiān)督模塊中監(jiān)督記錄的屬性包括：時間段、實施內(nèi)容、進展情況、存在的問題、擬解決方案、階段負(fù)責(zé)人等。

變更驗收模塊對提交的變更驗收申請文件進行審閱，確保變更作業(yè)票中各項實施內(nèi)容和注意點已經(jīng)開展。若驗收合格，則確認(rèn)驗收，進行數(shù)據(jù)更新。若驗收不合格，則給予批復(fù)意見，通知基層管理人員進行整改。

歷史變更記錄查詢模塊包括精確查詢和高級查詢。精確查詢是按照變更項目編號進行查詢，高級查詢是通過若干條件或關(guān)鍵字進行組合查詢。

權(quán)限及系統(tǒng)管理模塊，給相應(yīng)的用戶分配角色、權(quán)限等，可以實現(xiàn)用戶角色及權(quán)限的新建、變更、刪除的功能。

5.2 系統(tǒng)實施效果

該系統(tǒng)已安裝在某油田油氣集輸聯(lián)合站企業(yè)信息中心服務(wù)器上，應(yīng)用于聯(lián)合站變更管理過程中的變更申請、變更風(fēng)險綜合分析、變更決策、變更執(zhí)行、變更驗收及數(shù)據(jù)更新五個階段。應(yīng)用實踐表明，與傳統(tǒng)變更管理手段相比，該系統(tǒng)可根據(jù)某一變更活動特定要求迅速提供變更指導(dǎo)方案，并在線申請審批，節(jié)約了人工申請和審批的時間，平均每個項目申請審批時間可縮短一半以上；同時，該系統(tǒng)實現(xiàn)各相關(guān)部門同步關(guān)聯(lián)機制，整個企業(yè)信息庫同步更新，大大降低了傳統(tǒng)變更過程中因傳達失誤造成的事故率；該系統(tǒng)具有自動驗收、評價功能，對變更后提交的驗收報告進行實施效果及時評估，對存在的典型的隱患和剩余風(fēng)險進行評價，并將評價結(jié)果與變更保存在數(shù)據(jù)庫中，便于以后查詢。變更過程中憑聯(lián)合站變更管理票如圖6所示進行作業(yè)，對聯(lián)合站的改造、維修等工作的安全進行具有顯著的保障作用。