二維碼識別技術在地浸采鈾礦山設備管理中的應用

曹俊鵬，李喜龍，阮志龍，滕 飛，劉佳斌，王 凱，李瑞東

(中核通遼鈾業(yè)有限責任公司，內蒙古 通遼 028000)

設備管理是現代化企業(yè)生產經營活動的基礎，企業(yè)生產過程的連續(xù)性及均衡性主要靠設備的正常運轉來保證。只有通過有效地管理管控、正確地操作使用、精心地維護保養(yǎng)，才能保證生產設備處于良好的運行狀態(tài)。傳統的設備管理主要是人工進行統計，即：定期或不定期的對設備維護保養(yǎng)、安全點檢和抄表記錄，這種方法受地浸采鈾礦山設備特殊性、多樣性和繁雜性等特點的制約，很容易造成設備管理混亂。而二維碼識別技術巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖像輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息的自動處理[1-3]，因其具有可靠性強、效率高、成本低、高密度等特點而被廣泛應用。二維碼識別技術在信息記錄和信息識別方面具有獨特的優(yōu)勢，已經廣泛應用于身份識別、產品溯源、電子票務等各個領域和經濟活動中，這為地浸采鈾礦山設備管理提供了新的研究方向[4]。

1 地浸采鈾設備管理現狀

1.1 地浸采鈾礦山設備特點

地浸采鈾主要包括鉆孔施工工藝、井場工藝和浸出液處理工藝，生產過程中每個環(huán)節(jié)和工序均嚴格按照工藝要求緊密銜接，各項設備設施的正常運轉是整個工藝體系穩(wěn)定運行的基礎。地浸采鈾礦山具有設備數量大、分布廣、類型多以及帶有放射性的特點，以內蒙古某地浸礦山為例，設備設施主要包括工藝生產、分析計量、特種設備、監(jiān)測設備以及后勤車輛等5大類，涵蓋數量約1 700臺，分別分布在不同采區(qū)、集控室和浸出液廠房中。

1.2 傳統設備管理局限性

在傳統的設備出入庫、日常巡查、維護保養(yǎng)、調撥報廢等管理中大量依靠人工進行統計，極易造成漏查漏檢、維修滯后、賬物不符等問題。在現場運行中的局限性主要表現在以下方面：1)過程把控缺失。對于責任心欠缺的員工，可能存在對設備出入庫、運行狀態(tài)現場巡查進行主觀記錄填寫，容易造成記錄失真。2)檢修維修流程繁瑣。設備故障時需要使用人上報使用部門，使用部門編寫設備維修單遞交主管部門審批，然后通知維修人員進行維修，維修后使用部門對設備維修狀態(tài)進行確認，過程較為繁雜，影響檢修維修效率。3)資源利用效率不高。部分設備使用過程中需要按照設備說明書進行調試，相關附件容易因存儲管理不到位而丟失，可能出現不能及時查閱到相關信息以致設備維修不及時的現象。4)更新過程容易出現紕漏。設備狀態(tài)發(fā)生改變時，需要重新制作和張貼信息更新后的設備管理卡，而設備數量之多，漏改現象時有發(fā)生。5)總結提升效果差。不能及時有效地對設備信息進行管理及歸集，對歷史數據不能有效地利用，不能對設備進行全生命周期管理，造成設備管理水平提升緩慢。

2 二維碼識別技術在地浸礦山的應用

為提高設備管理水平，內蒙古某地浸采鈾礦山結合現場實際，使用二維碼識別技術對設備基礎信息管理、設備出入庫管理、設備檢修與維護保養(yǎng)等方面進行了優(yōu)化。

2.1 二維碼信息識別流程

信息識別是二維碼識別技術在設備管理中應用的關鍵[5]。二維碼信息主要是在建成的二維碼后臺數據庫基礎上，使用手機攝像頭掃描來識別設備相關信息，設備信息識別主要分為6部分：1)資料收集。設備管理員收集設備的入庫日期、規(guī)格型號、啟用日期、人員權限等靜態(tài)信息，編輯設備的維修保養(yǎng)、檢查巡查、使用狀態(tài)等動態(tài)模板。2)信息傳輸。通過手機攝像頭掃描設備信息，并將采集的信息傳輸至信息采集客戶端。3)后臺建碼。將收集到的信息上傳至數據庫服務器，利用計算機內部邏輯進行后臺建碼和標簽生成。4)掃碼識別與添加記錄。工作人員使用手機攝像頭掃描識別功能添加設備入庫、日常維護、報廢利舊等設備動態(tài)記錄。5)后臺查看。管理人員可以通過掃描二維碼查看所需的設備靜態(tài)信息和動態(tài)信息。6)信息輸出。經后臺統計，自動更新設備臺賬及歷史記錄，并導出打印。

二維碼信息識別流程如圖1所示。

圖1 設備二維碼信息識別流程

2.2 二維碼識別技術的設備管理功能

2.2.1 設備基礎信息管理

二維碼識別技術覆蓋了設備靜態(tài)信息和動態(tài)信息[6]。靜態(tài)信息內容相對固定，不隨運行周期發(fā)生改變[7]。地浸采鈾礦山常規(guī)設備的靜態(tài)信息主要包括設備名稱、設備型號、設備編碼、安裝位置、設備廠家、設備責任人等。對于特種設備和關鍵設備，靜態(tài)信息還包括關鍵技術參數和注意事項等。設備管理人員預先對設備靜態(tài)信息進行編輯和傳輸，其他人員通過掃描即可對相關信息一目了然，極大程度地提高了了解設備基礎信息的效率。設備動態(tài)信息主要包括設備運行狀態(tài)，例如：在用、維修、調撥、閑置等。動態(tài)信息隨著設備運行或者現場實際需要，其狀態(tài)可能發(fā)生改變。動態(tài)信息由不同環(huán)節(jié)使用人掃描填寫，后臺記錄并自動保存，確保了每項設備狀態(tài)受控。

2.2.2 設備出入庫管理

設備管理人員根據設備類型編輯設備出入信息，主要包括入庫時間、設備數量、規(guī)格型號、出庫時間、出庫部門和使用事項，通過后臺生成二維碼。庫管員進行掃描，并根據設備領用情況對動態(tài)信息進行填寫，系統自動進行處理，計算出不同類型設備數量，生成設備出入庫信息，節(jié)約清查時間，提高管理效率。所有設備出入庫、盤點等工作都按設定流程保存了原始的信息，有助于設備信息的溯源。

2.2.3 設備檢修與維護保養(yǎng)管理

預先編程設備信息以及設備維護保養(yǎng)標準，維護保養(yǎng)人員以保養(yǎng)標準為依據進行設備巡查。若設備狀態(tài)正常，只需進行簽到，輸出綠色狀態(tài)欄；若設備狀態(tài)異常，拍照進行上傳，并標注異常原因，輸出紅色狀態(tài)欄。后臺根據狀態(tài)欄的信息提示，通知維修人員進行維修。維修人員維修正常后，輸出藍色狀態(tài)欄，形成閉環(huán)管理。以水冶一期空壓機二維碼為例，掃描二維碼得到的信息如圖2所示。全面的信息覆蓋既有助于設備巡查、又能提高維修效率。

2.3 應用優(yōu)勢

二維碼識別技術的應用使得設備信息共享能力增強、網絡化功能更加實用，為設備管理工作帶來了便捷[8]。主要表現在：1)信息全面覆蓋。二維碼識別技術全面覆蓋了設備管理信息的靜態(tài)信息和動態(tài)信息。2)管理過程自動傳輸。工作人員通過掃描設備二維碼，填寫相關信息，后臺自動記錄生成臺賬。管理人員可以通過手機查看遠程了解設備狀態(tài)，輕松實現移動辦公。3)管理權限設置安全可靠。為確保設備信息隱私，避免無關人員隨意對設備信息進行更改，設備管理員可以在后臺中設置權限，未被授權的用戶無法通過掃描二維碼了解相關信息。如果未被授權的用戶需要了解相關設備信息，必須向設備管理員發(fā)出申請，獲批后方能顯示。4)二維碼制作成本低。傳統設備管理卡在設備狀態(tài)發(fā)生改變時，需要重新制作張貼；而應用二維碼識別技術基本實現了設備管理卡終身制，二維碼生成后不會隨著信息改變而影響二維碼圖形，設備管理員只需要根據設備管理類型一次性批量制作并輸出二維碼即可永久使用，避免了各項紙質記錄，實現了無紙化辦公[9]。

圖2 水冶一期空壓機二維碼掃描示意圖

3 結論與展望

二維碼識別技術優(yōu)化了內蒙古某地浸采鈾礦山的設備管理方式，極大地提高了設備管理的效率，管理過程便捷、高效。

3.1 促進了設備管理方式的轉變

將二維碼識別技術引入設備管理中，僅僅需要一個10 mm×10 mm的標簽就能夠將設備靜態(tài)信息和動態(tài)信息全面覆蓋。二維碼識別技術實現了設備臺賬實時更新，一目了然，既方便了庫管和使用人員對設備的管理，又實現了管理人員對設備的把控，徹底解決了傳統設備管理中信息不全面、記錄不真實、巡查不到位、維修不及時、更新不及時等管理漏洞。

3.2 提高了設備運轉效率

二維碼識別技術能夠將設備日常巡查、維護保養(yǎng)的實時或歷史數據進行自動輸出，便于綜合分析，實現故障排查和優(yōu)化利用，提高了設備運轉效率和維修水平。

3.3 推動了設備應用能力的開發(fā)

二維碼識別技術實現了閉環(huán)管理和無紙化辦公，其在消防應急管理、安全隱患整改等方面均具有廣闊的推廣前景。二維碼識別技術將進一步推動地浸采鈾礦山閉環(huán)管理模式的發(fā)展。