任乐峰1,2，韩国星1，徐长航1，曹国梁1，陈国明1，史焕地1
（1．中国石油大学<华东>海洋油气装备与安全技术研究中心，山东青岛266580：2-胜利油田分公司孤东采油厂，山东东营257000）
摘要：为了完善采油厂实现油气集输联合站变更管理的信息化，减少变更活动中人工操作的工作量。提出了基于Web的变更管理系统架构方案，并运用Java技术及SQL数据库技术研发出变更管理信息系统。系统能够实现变更申请审批、变更风险评估、变更现场监督、变更历史记录查询以及变更作业票管理等功能，并在某油田多个油气集输联合站得到应用。应用结果表明，基于Web的变更管理系统具有较好的现场应用性，能够切实提高联合站变更管理的效率，有效地发挥变更管理在规章制度更新、过程工艺改进以及工作场所变化等方面的优势，从而通过进一步完善联合站安全管理体系，最终为企业安全生产提供工具化支持。
关键词：Web技术；变更管理；信息系统；设计
中图分类号：X924.1doi：10. 11731/j．issn．1673 -193x．2016. 02.018
0 引言
近年来，随着石油和化工行业的迅速发展，由此所引发的各类安全事故时有发生。为降低事故的发生率，针对人员行为、物料、工作环境等对象的安全管理工作成为企业实施预防和控制事故的重要手段之一。实践证明，以严格遵守规章制度为核心的安全管理工作能够有效地降低事故的发生率，从而保证企业生产的安全。然而，由于企业在生产过程中必须经常面对各种各样由于主观和客观因素发生变化而导致的变更活动，然而因为缺少经验、知识和过程安全方面的专家，很难提出针对这种变更活动的良好管理手段和机制，部分变更很可能转化为事故隐患，成为事故发生的根本原因。为解决此类问题，人们提出变更管理的概念，变更管理是一种专门针对工艺、技术、设施、人员等发生永久性或暂时的变化时进行有计划控制的管理方法。然而，由于变更过程具有重复性程序较多，数据量较大、实时性强、分析效率要求高等特点，因此传统的管理手段无法有效地实现变更过程的科学管理。近年来，信息化技术，尤其是Web技术的飞速发展，对解决上述问题带来了新的研究思路，因此从信息化角度实现生产过程的变更管理具有良好的研究意义和应用价值。
随着我国经济建设的高速发展，安全生产情况日益复杂，安全生产信息数据急剧增加，安全生产信息化建设越来越受到我国政府的重视。安全生产信息化建设也是提高我国安全生产水平的一项基础性工作，是安全生产工作的重要技术支撑，是实现安全生产监督管理业务快速、准确、高效的根本保障，已成为解决企业在安全管理中出现手段不足、成本过高、工作繁琐而效果不明显等难题的有效手段。近年来，随着计算机和Web技术的进一步发展，安全技术与Web结合的优秀成果相继出现，使安全生产工作有了实质性的改观。安全管理信息系统在安全监管、安全评估和和应急救援领域得到了广泛的应用。杨建等建立了从安全标准化远程辅导、在线自评、现场考评到达标企业监管的安全标准化监管信息系统，使整个安全标准化创建工作通过监管系统能够有效运转起来。王明贤等在基于Web的安全评价辅助系统的研究中，建了基于B/S/D/C结构的安全评价辅助系统平台，实现了安全评价报告的撰写等功能。王起全将安全生产管理信息系统的框架分为数据层、技术层、业务层、接口层4个层次，针对每一层次功能设定进行分析。但目前，安全生产信息化技术在变更管理领域仍未得到有效应用。如今被广泛应用的分布式应用结构，可访问分布在各个Web服务器中所有互相链接的信息，能够和变更管理很好的结合。
本文主要从安全生产信息化角度出发，根据变更管理过程的特点，综合应用JSP技术、JDK、Tomcat应用服务器、SQLServer2008、Java script、XML Http Request与Ajax等主要技术，设计出基于Web的变更管理信息系统MOCIS( management of change information system)。该
系统能够对变更活动全寿命周期实现信息化管理，为工程上科学、有效地实施变更管理提供良好的工具支持。
1 变更管理现状分析
任何对工艺中的物质、工艺技术、设备和操作规程提出的更改超出了原有文件记录的安全操作范围，都需要做变更管理流程。变更管理实施的好坏直接关系到企业对于法律法规的遵守、隐患及故障的排查、技术改进的实施、安全文化的构建、企业形象的宣传等各个方面，甚至直接决定着企业的效益与生存。变更管理，作为过程工业工艺安全管理的重要组成部分，变更管理的失败被认定为事故发生的根本原因。然而，在实践中，传统的变更管理方法暴露出越来越多的问题，例如：
1)变更信息管理困难，主要包括变更文件的管理、变更通知发布变更文件的寄送、储存、查找等一系列过程费时费力，严重降低了变更活动的管理效率。
2)人员误操作经常发生，变更管理包括申请、风险分析、审核，实施，验收等全寿命周期的活动，在这些活动中，不可避免的会发生人员误操作的现象，如提交申请前未开展风险分析程序，实施过程中未设置安全警示装置等
3)实时监督和管理效果差，实时的监督和管理是变更管理中的关键环节。一个新的变更活动，可能对已有的处于实施过程中的变更活动产生影响。管理人员应该快速发现所有的受影响的变更活动，然后根据目前变更活动的状态，制定应对措施。
4)历史变更记录查询效率低下。当前的信息管理方式很难实现历史变更记录的快速查询，而历史变更记录信息是变更风险分析以及辅助现场操作的重要依据。
综上所述，变更管理关系到企业核心利益，而且传统的变更管理方法存在较多的问题，因此开发变更管理信息系统符合企业发展的根本要求，有利于完善企业安全管理体系。
2 系统研发目标
变更管理的核心需求有历史变更记录查询与变更过程管理两部分。历史变更记录是开展变更管理工作的主要依据，以历史变更记录查询功能为基础即可实现其它多种功能。开发此变更管理信息系统的主要目标有：实现变更申请、变更审核、变更监督、变更验收等工作的电子化操作；通过Web对变更申请流程、现场实施过程全面监督，避免员工未经审批擅自开展变更活动；企业可根据各自的生产经营特点在服务器终端安装和维护变更管理系统数据库；管理人员及基层员工可登录自己的账户，掌握相关变更项目的申请、审批、实施、验收的进程及所处状态。
3 基于Web的变更管理信息化系统总体设计
3.1 基于Web的MOCIS基本结构
基于Web的MOCIS基本结构如图1所示，Web浏览器作为管理人员、员工的操作平台，负责人机信息交互，根据需要向Web服务器发出请求，并将Web浏览器发回的信息以HTML的形式展现在客户机上；Web服务器属于中间层，负责接收浏览器传来的请求信息，向数据库服务器发出查询的请求，得到查询结果后生成动态页面发送到页面浏览器，实现对数据库的动态访问；数据库服务器主要完成对变更管理数据的定义、更新和查询等操作，并对Web服务器发出的请求做出响应；在信息传递方面，系统采用B/S( Browser/Server)模式，当客户端发出请求时，Web服务器具有系统的事物处理逻辑，它的任务就是接受Internet上用户提出的请求，首先要执行让应用程序和数据库连接的命令，通过SQL等方式向数据服务器提出处理相应数据的请求，然后等数据库将结果返回给Web服务器，再由Web服务器反馈给客户端，用户通过安装在客户端的浏览器在线提交、审批和浏览变更管理信息的结果。
3.2 基于Web的MOCIS技术实现
本Web系统的开发是采用MVC架构，该结构的主要思想是将应用程序的设计和开发强制性地分成3个核心部件：模型( Model)、视图(View)和控制器(Control-ler)。模型表示企业数据和业务逻辑；视图是用户能看到的并可与之交互的界面；控制器用来接收客户端用户的请求，并决定调用模型构件处理该请求，然后确定视图显示模型处理返回的数据，提高了系统开发的灵活性、可重用性和适应性。它是通过Java Server Pages( JSP)，Java Servlet，JavaBeans和JDBC等四项主要技术来实现。系统技术实现的结构如图2所示，首次访问时要执行一系列的过程，会耗费一些时间，以后的访问速度就会加快。
4 基于Web的MOCIS功能模块设计
在系统的功能模块设计中，首先根据联合站变更管理的现状，确定变更管理的核心需求。根据核心需求，按照实用性、先进性、可靠性、扩展性的原则，提出变更管理信息系统的八个功能模块，即：变更申请模块、变更风险分析模块、变更审批模块、变更通知模块、变更实施及监督模块、变更验收模块、变更记录查询模块、权限及系统管理模块，搭建出变更管理系统模型框架如图3所示。
根据企业变更管理需求，系统设置4个用户角色，分别为：员工、基层管理人员、安全管理人员、系统管理人员。每个角色均有其特定的模块使用权限，如安全管理人员拥有使用权限的模块有变更风险分析模块、变更审批模块、变更通知模块、变更实施及监督模块、变更验收模块、历史变更查询模块。
5 变更管理系统软件
5.1 系统模块简介
“变更通知”模块具有查看本系统最新动态的功能，使安全管理人员实时掌握变更过程，包括正在实施的变更项目和近期完成的变更项目两方面的更新信息。
“变更申请”模块包含变更申请、变更验收申请、变更活动撤销等功能的申请、查看、修改。变更项目类型包括：永久变更、临时变更、紧急变更三类。
“变更审批”模块分别接收和处理不同类型的变更申请书。审批人员应用变更风险分析方法，确定变更活动引起的风险，列出变更活动相关注意事项，制定变更活动的实施方案。最后回复项目申请并发布变更通知。
变更风险分析模块分为初级与高级两部分，初级部分分析方法是变更检查表，高级部分则提供了HAZOP、LOPA两种变更风险分析方法的引导，将这些通用的风险分析方法转换为变更因素的风险分析手段。安全管理人员可根据变更的类型，按需选择初级分析或高级分析，亦可同时进行初级分析和高级分析，分析结果自动汇总至变更申请审批模块中的风险项中。此模块对各种变更活动的安全检查表、HAZOP关键词及LOPA分析步骤等有自动存储功能，当遇到类似变更活动时，用户可借用相同的分析方法再进行适当的修改即可，如此不仅大大减轻了安全管理人员风险分析的工作量，而且不断积累相关记录，形成变更管理风险分析数据库，通过对变更管理日后跟踪调查，将发生事故的变更记录从数据库中剔除，将长期未发生事故的变更记录纳入优先借鉴方案中来，可逐步提高变更风险分析的可靠性。此外，该系统的风险分析模块，将抽象安全分析方法形象化、流程化，便于用户学习掌握。如使用变更检查表对变更项目进行风险项分析，用户只需要输入本次风险分析的变更项目编号，勾选对应风险项的复选框按钮，可以添加该风险项的备注信息。风险分析完成后，点击“汇总分析”按钮，进入风险分析结构界面，如图4所示。在高级分析方法中，上栏显示该变更项目的基本信息，中栏显示该项目的分析内容列表，下栏用来添加变更项目的子项目（参数、引导词等）如图5所示。
变更实施及监督模块中监督记录的属性包括：时间段、实施内容、进展情况、存在的问题、拟解决方案、阶段负责人等。
变更验收模块对提交的变更验收申请文件进行审阅，确保变更作业票中各项实施内容和注意点已经开展。若验收合格，则确认验收，进行数据更新。若验收不合格，则给予批复意见，通知基层管理人员进行整改。
历史变更记录查询模块包括精确查询和高级查询。精确查询是按照变更项目编号进行查询，高级查询是通过若干条件或关键字进行组合查询。
权限及系统管理模块，给相应的用户分配角色、权限等，可以实现用户角色及权限的新建、变更、删除的功能。
5.2 系统实施效果
该系统已安装在某油田油气集输联合站企业信息中心服务器上，应用于联合站变更管理过程中的变更申请、变更风险综合分析、变更决策、变更执行、变更验收及数据更新五个阶段。应用实践表明，与传统变更管理手段相比，该系统可根据某一变更活动特定要求迅速提供变更指导方案，并在线申请审批，节约了人工申请和审批的时间，平均每个项目申请审批时间可缩短一半以上；同时，该系统实现各相关部门同步关联机制，整个企业信息库同步更新，大大降低了传统变更过程中因传达失误造成的事故率；该系统具有自动验收、评价功能，对变更后提交的验收报告进行实施效果及时评估，对存在的典型的隐患和剩余风险进行评价，并将评价结果与变更保存在数据库中，便于以后查询。变更过程中凭联合站变更管理票如图6所示进行作业，对联合站的改造、维修等工作的安全进行具有显著的保障作用。
6 结论
变更管理安全有序的进行是企业安全生产的基本保障，针对管理过程中信息量大、程序繁琐、监管困难等特点，开发了基于Web技术的联合站变更管理信息软件，该软件是实现联合站变更活动有效管理的重要工具。
1)本Web系统的开发是采用MVC架构，提高了系统开发的灵活性、可重用性和适应性；
2)该系统能够实现对联合站变更活动申请、审核、通知、监督、验收等工作的在线操作，自动打印变更材料及变更作业票，还提供联合站变更历史活动的查询及更新等功能；
3)该软件提供的风险分析功能，辅助安全管理人员、基层管理人员开展变更管理决策，为科学、全面、便捷的管理联合站的变更活动提供了重要的工具支持。
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