基于互联网的智能安全阀校验系统升级设计_陆建平.pdf

*陆建平，男，1991年生，本科。宁波市，315100 基金项目：宁波市重点研发计划（2022Z165）；浙江省基础公益研究计划项目（LGF21E040003）；浙江省市场监督管理局科研计划项目（20210137）0 引言安全阀是一种自动阀门，因其受到外力作用常处于关闭状态，但是当设备内的介质压力超过规定值后，则会自动打开，并向外排放介质，防止设备损坏。安全阀主要用于压力容器、管道、锅炉等设备，控制设备内压力不超过规定值，保护设备运行安全。为了保证安全阀有效工作，一般需要每年对其进行校验，校验不合格则需要进行维修或报废处理。新安全阀也要经过校验才可安装使用1。此前，宁波市劳动安全技术服务有限公司开发了一套智能安全阀系统，该系统能满足日常校验业务需求，但在其他管理方面，比如搜索查询、校验端校验规范、电子签章等方面功能有所欠缺。因此，在原先的系统中增加或改进一些功能，使安全阀校验工作更为便捷。摘 要 以互联网为平台的智能安全阀校验系统已运行3年，其能满足日常的安全阀校验工作，但仍存在不足之处。从对安全阀管理的角度出发，对安全阀校验记录查询统计、校验时的压力曲线、电子签章等方面进行功能升级。此次升级对安全阀作业规范化有着促进作用，也为安全阀信息管理提供了较大便利。关键词 智能安全阀校验系统 压力曲线 电子签章 信息管理中图分类号 TP 3 DOI：10.16759/ki.issn.1007-7251.2023.08.007Upgrade Design of Intelligent Safety Valve Calibration System Based on InternetLU Jianping LYU Zhongjie DONG Xiaodong ZHANG Xiaolong ZHANG Zijian GU HaiyunAbstract:The intelligent safety valve calibration system based on the Internet had been in operation for three years and could meet daily safety valve calibration work,but there were still shortcomings.From the perspective of safety valve management,the functions of querying and statistics of safety valve calibration records,pressure curves during calibration,and electronic signatures had been upgraded.This upgrade had promoted the standardization of safety valve operations and provided significant convenience for safety valve information management.Key words:Intelligent safety valve calibration system;Pressure curve;Electronic signature;Information management陆建平*吕钟杰 董晓冬 张小龙 张子健 顾海云（宁波市劳动安全技术服务有限公司）基于互联网的智能安全阀校验系统升级设计 设计与计算化工装备技术26第 44 卷第 4 期 2023 年 8 月2023 年 8 月271 智能安全阀校验系统简介智能安全阀系统是针对安全阀校验业务开发的一套智能化系统，其主要由安全阀受理、校验台，审核审批，报告打印等模块组成。其中受理可分为网上客户约检受理和线下受理；受理后的校验任务会派发给校验人员，校验人员用账号登录校验台电脑即可看到任务详情，校验台是校验人员进行安全阀校验的工作场所；校验后的报告会流转到审核审批端，审核审批人员在线上审阅，通过审核审批后报告会附带审阅人员签名，在受理处打印发放。2 升级新功能介绍为了使安全阀校验业务顺利开展，简化并规范业务流程，为安全阀校验工作提供便利，对系统中的部分功能进行了升级优化。（1）安全阀数据库优化2。以前安全阀的校验数据都保存在一张数据表中，这样日渐增加的数据量会使得查询速度越来越慢，因此提取分割相关数据，生成用户档案库、安全阀档案库。安全阀校验数据表中可以获取用户基本信息（如公司名称、地址等），形成用户档案库，如图 1 所示；提取安全阀基本信息（如出厂编号、公称通径等），形成安全阀档案库，如图2 所示。根据某一企业名称就可以查出该企业信息、安全阀数量以及校验情况，优化后整个数据库的布局更加合理。图 1 用户档案查询界面 图 2 安全阀档案查询界面（2）智能安全阀校验系统校验端升级。原先系统内的校验记录只能看到安全阀 3 次起跳的压力值，无法看到校验过程中压力变化的具体情形，为了保证3 次校验起跳动作的完整性，在校验界面增加了压力变化曲线。校验台上每个通道安装了传感器，传感器读到的压力值和加压时间可以连贯地绘制成曲线，完整展示安全阀 3 次起跳过程中的压力变化情况，安全阀校验台界面如图 3 所示。图 3 安全阀校验台界面（3）支持报告电子签章。审批通过后的报告，在打印时自动被附上印章。为了保障出具报告的准确性和安全性，系统在报告打印栏内记录哪些报告已打印，哪些未打印，也会在数据表中记录打印时所登陆的账号和时间。3 新功能设计与实现3.1 安全阀数据库改进优化数据库优化就是进行组件调整及性能改善，使数据库的吞吐量增加，反应处理时间减少。简单地说，优化数据库资源，可使用户在完成自己的工作时不用等待所需的数据。如表 1 所示，安全阀校验数据表可调取用户基本信息（如公司名称、地址等），并在数据库中生成用户档案库。陆建平，等：基于互联网的智能安全阀校验系统升级设计第 44 卷第 4 期化工装备技术28表 1 用户档案表是否主键字段名字段含义长度 数据类型 允许为空是id序号32varchar否否customer_name公司名称100varchar否否phone手机号45varchar否否email邮箱45varchar否否address地址100varchar否否valve_quantity安全阀数量32varchar否提取安全阀校验记录中安全阀的基本信息（如出厂编号、公称通径等），生成安全阀档案如表 2 所示。表 2 安全阀档案表是否主键字段名字段含义长度 数据类型 允许为空是id序号32varchar否否customer_name公司名称100varchar否否Equipname设备名称45varchar否否Valvetype安全阀型号100varchar否否Valvemodel安全阀类型80varchar否否producer制造单位50varchar否否setting_pressure 要求整定压力18varchar否数据库应用中有大量的 I/O 操作，数据表的优化对减少数据库的 I/O 访问量、提高 I/O 操作速度有至关重要的作用，也对提高数据库性能非常关键。因此，可以通过对系统 I/O 的监控，对应用访问的分析，将表、索引进行合理分布，将数据库的物理文件分布在不同的磁盘上等措施来提高数据库的访问速度。3.2 智能安全阀校验系统校验端升级智能安全阀校验系统校验端升级内容主要包括界面优化调整和增加压力变化曲线。根据校验人员习惯调整优化了布局、字体大小、颜色等方面。Echarts控件绘制压力变化曲线，可以提供直观生动、可交互、可个性化定制的数据图表，是一款基于 JavaScript 的数据可视化图表库，具有使用简单、支持图表种类多、兼容性好等特点3。校验人员进行安全阀校验作业时，校验台上的压力传感器会记录多个压力值，并保存在数据库内，后台完成数据接口封装。在生成曲线时，调用数据接口获取时间和压力组成的数值对，在 Echarts 控件中设置横轴为时间，纵轴为压力值，将折线图 smooth 属性设置为 true，由若干点绘制的折线图会变为平滑的曲线图。3.3 新增报告电子签章（1）电子签章应用原理。校验机构有 2 个密钥，1 个公钥 1 个密钥。先用 Hash 函数生成报告文件的部分信息，用私钥对这部分信息进行加密后形成数字签名，发送报告时会将报告和数字签名一并发送。用户收到报告后，用公钥对数字签名解密，由此证明报告是由此校验机构发出。另外，用户收到报告后用 Hash 函数对数字签名解密，解密后内容与加密前对比，比较是否一致。如果二者完全符合，说明报告时真实的；如果二者不符，则说明报告被篡改。所以电子签章有 2 个功能，第一是确定报告发放机构，第二是确认报告的真实性。（2）电子签章实现过程4。公共密钥系统需要一个权威的认证中心来确认机构身份的真实性。委托由国家密码局及公安部授权的 CA 中心，填写申请表进行身份审核，缴纳一定费用。CA 中心会制作一张包含身份信息及公钥的数字证书，这张数字证书上带有数字签名。CA 中心的作用就在于产生各身份密钥，以供认证时使用。另外制章单位需要采集公章图形，为公章准备一个具有智能芯片的 USBKey，将公章图形放入其中，用数字证书进行加密，使用时加上个人私钥，这样就保证了电子签章的使用安全。报告打印时，数据库记录在线人员账号和打印时间，为流程追溯提供详细依据。4 结语安全阀是保障承压类设备安全的重要部件，对安全生产有着至关重要的作用。安全阀种类和数量较多，型号规格复杂对校验的管理带来了很大的挑战。智能安全阀校验系统的开发初衷就是为了规范校验流程，简化工作程序，方便管理安全阀校验历史，给校验工作带来便利。系统已使用 3 年多，在使用中发现不少缺点，工作人员也提供了不少意见和建议。此次升级主要包括智能安全阀校验系统数据库优化、增加校验端压力曲线、增加报告电子签章。随着使用时间的增加，系统运行会更加规范，为工作人员和用户带来更加便捷的体验。2023 年 8 月29参考文献1 蒋永强.承压特种设备常用安全阀的修理与校验J.设备管理与维修,2020(20):46-47.2 周志鹏.软件开发中数据库设计理论实践管窥J.软件,2021,42(8):79-81.3 彭曙光,王梦梅,赵麒博,等.面向ECharts的疫情信息可视化系统J.福建电脑,2022,38(4):80-83.4 李珊娜,赵培楠,袁志杰.电子签章共享服务平台的设计与实现J.信息技术与信息化,2021(12):10-12.（收稿日期：2022-08-08）陆建平，等：基于互联网的智能安全阀校验系统升级设计“低老坏”行为内在的特征心理，制作发布 21 项“低老坏”典型案例。在此基础上，华谊能化工会通过职代会、班组安全学习等形式对理论研究成果进行学习宣传，覆盖至全体员工，同时在日常工作中注重将“低老坏”警示教育引入班前五分钟安全教育，不断提高员工对“低老坏”的思想认识程度。创新“低头捡黄金”隐患排查通道整治“低老坏”，员工是一线观察员。如何发动全员整治“低老坏”？华谊能化工会创新“低头捡黄金”这一大“利器”。员工通过“低头捡黄金”通道，上报身边存在的或是现场发现的“低老坏”，由工会牵头组建的评审机构对上报问题进行评审，并根据风险值实施奖励，激发全员参与“低老坏”隐患排查整治的积极性。在多个“低头捡黄金”的上报整治数据中，不乏一些避免事故发生的成功案例。一名员工曾在现场巡查时华谊能化：整治“低老坏”，打断事故链“低老坏”，是指安全生产操作过程中的低标准、老毛病、坏习惯。据数据显示，94%的生产安全事故背后，都有“低老坏”的存在。上海华谊能源化工有限公司（简称“华谊能化”）是上海华谊控股集团有限公司（简称“华谊集团”）能源化工板块的核心企业。常年来，在华谊集团安全生产大框架下，华谊能化始终坚持将杜绝“低老坏”作为安全生产工作的重要环节来抓，公司工会携手行政部门，整治“低老坏”，打断事故链，确保安全生产始终处于受控状态。制作发布 21 项“低老坏”典型案例“实际上，生产过程中之所以有低老坏现象的存在，很多时候是员工思想观念认识不足。”根据这一点，华谊集团连续三年将杜绝“低老坏”纳入安全生产月主题，集团“注册安全工程师”总站专题研究“低老坏”，通过多维度深入分析“低老坏”高发、复发的根源性诱因，归纳了 60 类常见“低老坏”行为和表现形式，深度挖掘 14 类发现一台一氧化碳便携式检测仪正在报警，经他多方深入检测，发现因设施老旧某管道三通焊缝处明显变薄有砂眼，后经专业人士加固消除了警报，最终避免了一场管道爆裂事故的发生。据悉，三年来，华谊能化共收到员工上报的“低头捡黄金”330余条，整治率达 100%。开展承包商专项活动如果说检维修现场是“低老坏”的主要滋生地，那么承包商则是“低老坏”整治的困难户，华谊能化将目光扩展到了承包商。据悉，华谊能化除常规性组织注册安全工程师对重要岗位、场所、检维修施工现场开展季度 HSE 安全检查外，还特别把整治“低老坏”工作引入承包商入厂培训、完工验收和日常管理中，协同 HSE 第三方，加强现场施工作业纠违。华谊能化坚持“零宽容管理办法”对外来施工单位进行管理，一旦发现违纪违规现象，必定予以考核处罚，并对施工方主要负责人进行谈话诫勉。