设备管理：物联网技术下的备件和故障管理

设备全生命周期管理是一门综合性学科，发展由来已久。设备全生命周期管理贯穿了设备的定型制造、采购、库存、运行、故障、维修、报废等阶段。小区里的水电暖等设备与居民生活息息相关，随着城镇居民生活水平的不断提高，小区水、电、气、暖的消费持续增长，需要采集数据的仪表数量也不断增多。集中抄表环境的仪表数据采集存在待采点多、单次数据量大、地点分散等问题。同时，也要求采集的数据必须准确无误，能够实时监控设备的运行状态，及时发现仪表故障，及时进行维修和报废等处理。［3］根据集中抄表环境中仪表管理的特点，结合设备生命周期管理理论，集中抄表环境中仪表等设备生命周期管理分为三个主要阶段。［18］

首先是设备备件库存和台账管理。在一个小区中，每个家庭至少拥有一个水表、电表、燃气表、暖气表，一个小区中就可能存在大量的仪表类设备，加上这些仪表设备中的通信节点设备，数量众多。对于管理者来说，如何使用物联网技术和架构对这些设备进行备件库存管理和台账管理是一个重要的议题。［18］

其次是设备运行管理。仪表数量巨大，采集点分散，采集数据要求精确，需要考虑如何使用现有的通信和网络技术，如何设计整个系统架构，使用什么通信设备来解决仪表设备数据采集的问题。另外，仪表一旦安装到居民家里，就必须时刻工作，一旦出现故障，系统必须能够快速自动地发现出现故障的仪表，故障监控涉及仪表的状态管理，如何监控这类设备运行状态，采取什么样的策略进行状态管理也是重要的议题。［18］

最后是设备故障和维修管理。系统检测到故障，自动报警故障，确认故障之后，需要记录故障，对一段时间内的故障进行综合统计以便改进管理，减少故障发生率。设备维修则需要制定相应的维修计划，下发维修单，维修结束后记录维修情况。故障和维修管理流程都亟待解决。［18］(www.xing528.com)

图7-3　传统设备生命周期管理体系结构图

设备生命周期管理框架如图7-3所示。从图中可见，设备的全生命周期管理基本分为前中后三个阶段，最终达到设备管理高效、故障率低、数据精度高、维修成本低等目标。设备生命周期从规划设计、制造、安装调试阶段开始，历经运行管理、故障维修管理、备件管理等阶段，最后再经技术改造，直到报废。设备全生命周期管理重点关注设备的备件库存、运行管理、故障管理和维修管理等几个方面。备件库存是设备管理的基础，在备件库存管理阶段，需要给仪表设备入库，给予其唯一贯穿整个生命周期阶段的编码，直至报废处理。在运行管理阶段，重点关注仪表设备的数据采集问题，需设计一个最有效的、最能降低设备生命周期管理费用的数据采集系统架构和方案，监控仪表设备运行状态，远程控制智能网关、工控机、采集服务器等。故障管理阶段需根据仪表的状态等因素，自动发现故障，确定故障类型，对故障进行报警。关于维修有多种维修管理模型，维修管理分为时候维修阶段和计划性预防阶段，计划性维修是制定维修计划，定期维修设备。常用两种维修模式结合的方式，根据设备的种类，以定期点检维修为主，事后维修为辅。［18］