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★南京東大智能化系統(tǒng)有限公司

1 目標和概述

智慧應急安全大腦綜合管理平臺建設(shè)是在行政區(qū)域內(nèi)建設(shè)集安全生產(chǎn)監(jiān)管、行政執(zhí)法、隱患巡查、重大危險源監(jiān)管、應急管理、決策分析等功能于一體的應急綜合管理平臺。平臺以“實用、管用、好用、接地氣”為基本原則，聚合應急相關(guān)管理對象，如企業(yè)、加油加氣站、建筑工地等，應急資源如應急物資、應急力量、重點基礎(chǔ)設(shè)施，應急日常業(yè)務(wù)處理數(shù)據(jù)如巡查、上報、處理等，綜合分析研判應急態(tài)勢。同時，利用平臺預置的應急預案，在應急事件時，可通過大屏實時查看并遠程指揮。項目運用大數(shù)據(jù)、地理信息、決策支持、網(wǎng)絡(luò)通信、物聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，將安全生產(chǎn)“防、管、控”三大業(yè)務(wù)功能融于一體，實現(xiàn)動態(tài)信息隨時調(diào)取、執(zhí)法過程便捷可溯、應急處置快捷可視、事故規(guī)律科學可循，全面提升安全監(jiān)管信息化效能，有效防范和遏制重特大事故發(fā)生。

2 方案詳細介紹

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖（如圖1所示）

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計

2.2.1 綜合應急管理平臺

綜合應急管理平臺包括大數(shù)據(jù)分析平臺、應急救援管理子系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺，分別以大屏和管理后臺為主要使用、展示方式，支撐應急大數(shù)據(jù)分析、應急指揮、業(yè)務(wù)流程管理等。

2.2.1.1 數(shù)據(jù)分析平臺

大數(shù)據(jù)分析平臺以后臺動態(tài)、靜態(tài)數(shù)據(jù)為支撐，以大屏為主要展現(xiàn)方式，用于分析、展示應急安全態(tài)勢，并完成在應急事件發(fā)生時的實時指揮。

（1）區(qū)域應急四色圖

以“紅、橙、黃、藍”四色標注安全風險從高到低四個等級，評估、展示區(qū)域內(nèi)應急態(tài)勢。

（2）四色圖總覽

以街道為評估區(qū)域在地圖上劃分網(wǎng)格。

分四個等級一圖總覽區(qū)域內(nèi)應急安全態(tài)勢。等級劃分結(jié)果標準：梳理區(qū)域內(nèi)安全管理對象得分，以最低得分的等級顏色標準區(qū)域顏色，如區(qū)域內(nèi)存在紅色對象，則整區(qū)域為紅色。

（3）安全計分

安全標準。安全管理對象的等級得分計算標準，其得分按照對象屬性的安全建設(shè)標準達標率計算。

安全標準支持業(yè)務(wù)平臺管理，支持前臺按對象，按類別查詢。

安全計分。通過街道應急局初期普查，參考安全標準，計算出應急管理對象初始得分；通過定期巡查的上報結(jié)果，實時更新管理對象安全得分。

（4）安全指數(shù)下鉆

支持在四色圖多級下鉆，由粗到細逐級查看區(qū)域應急安全態(tài)勢，細化至查看具體對象（如加油站、企業(yè)等）的建設(shè)標準達成情況、責任人、遺留問題、巡查結(jié)果、復查結(jié)果、問題解決趨勢等。

以得分，問題發(fā)現(xiàn)、解決的頻次等多維度，分析區(qū)域內(nèi)安全態(tài)勢，為區(qū)域安全決策做數(shù)據(jù)支撐。

（5）掛牌跟蹤

針對重點問題對象，通過業(yè)務(wù)平臺設(shè)置，支持進行大屏級黑旗跟蹤，跟蹤級別細化至掛牌時間、相關(guān)問題、發(fā)現(xiàn)手段、解決進展、責任人等。

（6）應急資源分析

全面管理、分析、展示鹽南區(qū)域內(nèi)的應急資源，包括應急力量、應急物資和重點基礎(chǔ)設(shè)施。

（7）應急力量分析

作為應急事件的牽頭部門，應急管理部門應該全盤掌握區(qū)域內(nèi)的所有應急力量，以便根據(jù)不同層級的應急事件調(diào)動、協(xié)調(diào)相關(guān)力量。

（8）應急物資管理應急物資是應急處理的基礎(chǔ)保障，“兵馬未動，糧草先行”，做好應急物資的日常管理，才能在遇到應急事件時即調(diào)即配。

（9）重點基礎(chǔ)設(shè)施管理

重點基礎(chǔ)設(shè)施指應急管理中日常重點關(guān)注的保障性或問題易發(fā)型公共基礎(chǔ)設(shè)施或場所。

（10）轄區(qū)企業(yè)分析

·工商貿(mào)企業(yè)

管理鹽南工商貿(mào)企業(yè)安全生產(chǎn)相關(guān)基本信息，包括企業(yè)名稱、經(jīng)營范圍、位置分布、相關(guān)資格證書、法人、安全生產(chǎn)責任人等；

展示、分析工商貿(mào)企業(yè)安全狀態(tài)、問題態(tài)勢、問題頻率，以及巡查、自查、自動監(jiān)測發(fā)現(xiàn)的問題及處理進展。支持實時播放相關(guān)視頻監(jiān)控。

·消防重點單位

管理加油站、加氣站等消防重點單位的基本信息，包括名稱、所屬機構(gòu)、位置分布、安全責任人等。

展示分析加油加氣站自查、巡查結(jié)果，以及設(shè)備監(jiān)測、視頻監(jiān)測相關(guān)實時狀態(tài)。

·生產(chǎn)企業(yè)精細建模

充分利用區(qū)域已建或本項目新建的高精度傾斜攝影三維地圖，針對重點生產(chǎn)企業(yè)進行精細建模。支持針對重點企業(yè)進行全景實景查看；支持疊加相關(guān)監(jiān)測設(shè)備、視頻監(jiān)控進行實時單體查詢播放；支持針對重點企業(yè)進行應急演練。

2.2.1.2 應急救援管理子系統(tǒng)

應急救援管理子系統(tǒng)支持按照區(qū)域自身特點，制作相關(guān)應急預案，“平時演練，展示指揮”，利用對突發(fā)公共事件的研判結(jié)果，結(jié)合應急組織體系、工作流程和應急保障力量，完成應急救援指揮。

系統(tǒng)提供一個可視化的界面，用戶能夠進行演練分組配置、演練成員配置、演練問題配置以及演練流程配置，根據(jù)各類信息快速構(gòu)建二、三維模擬場景。

（1）應急預案

實現(xiàn)對演練計劃、演練方案、演練數(shù)據(jù)、演練場景、演練過程、演練評估報告的管理。同時結(jié)合綜合業(yè)務(wù)管理、風險隱患監(jiān)測、指揮調(diào)度、應急保障、應急評估等，實現(xiàn)演練的真實性、有效性，涉及到監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、事件報送、方案生成、指揮調(diào)度等事件處置的各個方面，形成演練報告和評估報告，達到真正鍛煉隊伍，提升應急管理和救援能力。將演練結(jié)果反饋到數(shù)字化預案系統(tǒng)，實現(xiàn)各級各類預案的數(shù)字化管理和動態(tài)更新維護，方便地建立起本地區(qū)的數(shù)字化預案體系，提高預案的實用性和時效性。如圖2所示。

圖2 應急預案管理

·商業(yè)綜合體火災應急預案

模擬發(fā)生火災，指派離所在火災事發(fā)點最近的微型消防站消防人員，通過最佳路徑第一時間趕到現(xiàn)場。如若需要物資，則通過平臺計算出最近的物資存放點，由最靠近物資存放點的人員取到現(xiàn)場。通過對講聯(lián)動前端情況，指揮官對現(xiàn)場實時掌握最新情況，下達指揮指令。

·工貿(mào)企業(yè)應急預案

安全生產(chǎn)企業(yè)發(fā)生廠區(qū)事故需要緊急疏散的，啟動預案。通過對角攝像頭快速對事故發(fā)生點進行查看，系統(tǒng)規(guī)劃出逃散路線，通過對講聯(lián)動前端情況，指揮官對現(xiàn)場實時掌握最新情況，下達指揮指令。·加油加氣應急預案通過攝像頭快速對事故發(fā)生點進行查看，迅速模擬加油加氣爆炸范圍，并計算出周邊波及人數(shù)，緊急聯(lián)動相應部門負責疏散，指派離所在施工點最近人員通過最佳路徑第一時間趕到現(xiàn)場。計算出離事發(fā)地點最近的消防站，選擇最佳路徑趕往現(xiàn)場。現(xiàn)場人員評估態(tài)勢后，協(xié)調(diào)附近消防力量趕往現(xiàn)場。

（2）應急演練

主要實現(xiàn)桌面的模擬演練，包括演練操作、演練過程記錄等。

2.2.1.3 業(yè)務(wù)平臺業(yè)務(wù)平臺以管理后臺為主要使用方式，支持應急管理局、周邊部門、街道安監(jiān)站、企業(yè)等角色應急相關(guān)業(yè)務(wù)的日常使用。

2.2.2 App

App具備操作簡便、使用方便的特點，是應急平臺日常任務(wù)執(zhí)行、安全態(tài)勢查看的主要工具，面向企業(yè)用戶、街道安監(jiān)服務(wù)站、應急局、橫向部門和主管領(lǐng)導等所有用戶。主要有：企業(yè)安全生產(chǎn)App、街道及安監(jiān)站App、應急局及相關(guān)部門App、管理端App。

2.2.3 支撐性平臺

2.2.3.1 物聯(lián)網(wǎng)平臺

物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)平臺負責管理、對接區(qū)域內(nèi)相關(guān)物聯(lián)感知設(shè)備，是自動監(jiān)測方向的基礎(chǔ)管理平臺。

（1）設(shè)備管理

·設(shè)備類型管理

定義區(qū)域內(nèi)物聯(lián)設(shè)備類型、監(jiān)測目標等。

·設(shè)備管理

對區(qū)域類物聯(lián)設(shè)備進行統(tǒng)一管理，包括設(shè)備編號、設(shè)備類型、設(shè)備位置、關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)類型等。

（2）數(shù)據(jù)管理

·數(shù)據(jù)傳輸管理

每一個設(shè)備有廠商唯一的序列號，每個制造商有自己的編碼格式，故此序列號沒有固定格式。

命令碼，為此條數(shù)據(jù)的作用，比如是上傳數(shù)據(jù)，或者服務(wù)器下發(fā)給設(shè)備的命令等，一般采用2位數(shù)字編碼00~99。

數(shù)據(jù)，此部分是此條報文，所包含的數(shù)據(jù)部分，每個協(xié)議可以定義不同的解析方式，比如服務(wù)器在收到數(shù)據(jù)包后，會根據(jù)預先定義好的解析方式解析數(shù)據(jù)字段，并按照規(guī)則存儲。

·數(shù)據(jù)解析定義

每種設(shè)備類型可以定義多條命令，每個命令都有自己不同的解析方式，組織的管理員可以為自己的設(shè)備類型定義解析方式。

服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)后，會自動根據(jù)預先定義的解析方式解析數(shù)據(jù)字段。

設(shè)備開發(fā)者要根據(jù)在IoT平臺定義的數(shù)據(jù)格式，自行開發(fā)自己設(shè)備的解析代碼。

數(shù)據(jù)字段都按照HEX方式收發(fā)。

·數(shù)據(jù)的存儲

存儲要支持分布式架構(gòu)，可以為每個設(shè)備定義不同的存儲位置，在diego iot中數(shù)據(jù)存儲使用MySQL數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)不同的設(shè)備存儲在不同的MySQL數(shù)據(jù)庫中。

每條數(shù)據(jù)定義生命周期，在生命結(jié)束后，系統(tǒng)將自動刪除。

·數(shù)據(jù)管理

權(quán)限管理，數(shù)據(jù)的權(quán)限在物聯(lián)網(wǎng)平臺中是至關(guān)重要，數(shù)據(jù)屬于誰是一個非常重要的概念，只有設(shè)備的擁有者才能定義數(shù)據(jù)可以給誰看。

大數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)本身就是海量的數(shù)據(jù)，我們可以借助一些開源的大數(shù)據(jù)平臺來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化分析，只有經(jīng)過分析的數(shù)據(jù)才是有價值的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)的導出，用戶可以導出數(shù)據(jù)到本地做分析。

·網(wǎng)絡(luò)通訊

現(xiàn)在所有的云端的物聯(lián)網(wǎng)平臺和設(shè)備之間的通訊，本質(zhì)上都是建構(gòu)在TCP/IP協(xié)議之上的，只是對數(shù)據(jù)包的再封裝而已，基于此可以用Wi-Fi、4G來實現(xiàn)設(shè)備和云平臺的通訊，不過設(shè)備與設(shè)備之間的通訊，可以有Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee等。

（3）告警管理

·單體告警呈現(xiàn)

實時大屏、后臺上報單體設(shè)備的告警，并關(guān)聯(lián)告知影響范圍、相關(guān)標準等。·可視化配置儀表盤通過圖表、折線圖、餅狀圖、地圖等手段，生成大屏界面。

·可視化規(guī)則引擎

可視化設(shè)置告警標準、關(guān)聯(lián)監(jiān)測業(yè)務(wù)、影響范圍等。

2.2.3.2 區(qū)塊鏈平臺

（1）基礎(chǔ)服務(wù)

區(qū)塊鏈用于存儲企業(yè)安全碼，確保企業(yè)固定節(jié)點安全狀態(tài)不可修改。區(qū)塊鏈平臺基于開源區(qū)塊鏈實現(xiàn)及擴展，提供操作審計、智能合約管理等基礎(chǔ)服務(wù)；安全方面支持散列、對稱加密及非對稱加密等算法等安全保障；部署采用分布式、去中心化的自動化部署，并提供動態(tài)的配置管理策略。

（2）安全碼存儲

DAPP模塊作為應急區(qū)塊鏈的交互服務(wù)應用端，完成用戶端（Web/App）與區(qū)塊鏈平臺的數(shù)據(jù)交互。

DAPP交互流程：用戶端（企業(yè)數(shù)據(jù)創(chuàng)建，企業(yè)違規(guī)記錄上報，企業(yè)整改通知書下發(fā)，企業(yè)信息查詢）。

2.2.3.3 數(shù)據(jù)資源中心

·數(shù)據(jù)資源池

制定全區(qū)安全生產(chǎn)專項整治三年行動工作方案和2個專題、16個專項實施方案，理清數(shù)據(jù)標準，明晰數(shù)據(jù)來源，明確數(shù)據(jù)認責，對涉及的數(shù)據(jù)進行邏輯劃分，提供數(shù)據(jù)存儲、查詢和管理支持，支撐信息化平臺的正常運行。

數(shù)據(jù)資源池由事務(wù)型數(shù)據(jù)庫集群構(gòu)建數(shù)據(jù)資源池，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、共享信息庫、公共服務(wù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)匯總庫、元數(shù)據(jù)庫等。其中交換共享庫存儲共享交換有關(guān)數(shù)據(jù)。交換共享庫包括共享庫、交換庫、交換規(guī)則庫、前置采集庫。

·基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫

基礎(chǔ)庫是數(shù)據(jù)中心提供本地數(shù)據(jù)服務(wù)的核心組成部分，該庫存儲用戶最為關(guān)心和訪問最頻繁的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫包括生產(chǎn)經(jīng)營單位基礎(chǔ)信息、人員信息、物聯(lián)感知設(shè)備信息、視頻監(jiān)控信息等。·業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫是全區(qū)內(nèi)安全生產(chǎn)部門的業(yè)務(wù)應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一集中存儲管理。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對業(yè)務(wù)應用系統(tǒng)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲管理支撐。

·業(yè)務(wù)匯總庫

業(yè)務(wù)匯總庫是數(shù)據(jù)處理的重要組成部分，是對來自各部門、各業(yè)務(wù)系統(tǒng)采集交換來的數(shù)據(jù)正式進入數(shù)據(jù)中心之前的集中預處置的環(huán)節(jié)。匯總庫模型按業(yè)務(wù)形態(tài)組織，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源數(shù)據(jù)的集中存儲，并保持數(shù)據(jù)的原生態(tài)性。

·公共服務(wù)庫

公共服務(wù)庫包括人員持證信息表、安全專家信息表、危險化學品信息、標準規(guī)范信息、安全知識信息、法律法規(guī)信息、案例信息等。

2.2.3.4 數(shù)據(jù)交換共享平臺

數(shù)據(jù)交換與共享平臺用來實現(xiàn)各級數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫之間的上下同步、垂直業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換（應用驅(qū)動、數(shù)據(jù)驅(qū)動）和橫向本部門與外部門之間的數(shù)據(jù)交換功能。

（1）數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)共享交換系統(tǒng)要有效地解決不同接入部門、不同層級之間的系統(tǒng)互聯(lián)互通問題，不僅需要支持目前資源庫信息的數(shù)據(jù)采集，作為數(shù)據(jù)交換的公共基礎(chǔ)設(shè)施，通過一系列標準化的接口訪問方式，也要支持未來建設(shè)的新業(yè)務(wù)系統(tǒng)方便接入綜合信息平臺，共享數(shù)據(jù)資源。

因此要采用主流、先進的技術(shù)及成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品，構(gòu)建安全可靠、與業(yè)務(wù)應用無關(guān)的數(shù)據(jù)采集體系。通過與現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)以松散耦合的方式集成，一方面避免造成對原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的影響，另一方面也充分考慮未來新業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接入。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與清洗

對數(shù)據(jù)進行合并、拆分、轉(zhuǎn)碼、去重、唯一標識等數(shù)據(jù)提質(zhì)服務(wù)，形成標準化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源。

提供圖形化轉(zhuǎn)換映射定義工具，提供豐富的轉(zhuǎn)換定義規(guī)則，支持生成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模板，允許通過條件抽取、過濾、篩選等手段將有問題的數(shù)據(jù)剔除或轉(zhuǎn)換掉；同時為了滿足特殊轉(zhuǎn)換清洗需求，需支持以接口擴展方式創(chuàng)建自定義轉(zhuǎn)換節(jié)點，以實現(xiàn)自定義數(shù)據(jù)清洗功能；支持多種數(shù)據(jù)加載方式。

（3）數(shù)據(jù)目錄管理

目錄管理系統(tǒng)是對各種資源進行分門別類歸檔整理編制目錄的軟件系統(tǒng)，功能包括編目、分類、機構(gòu)管理、共享群組管理、數(shù)據(jù)資源注冊、數(shù)據(jù)資源發(fā)布、數(shù)據(jù)資源檢索、數(shù)據(jù)資源權(quán)限管理、數(shù)據(jù)資源維護等方面。根據(jù)上述資料，目錄在編制時有兩大基本屬性，即行政區(qū)劃屬性，以及政務(wù)相關(guān)屬性。其中政務(wù)相關(guān)屬性是一個不定層數(shù)的樹狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

此外，要制定、發(fā)布信息資源共享目錄管理辦法，對目錄的管理、使用與更新維護工作進行規(guī)范。業(yè)務(wù)流程要有相關(guān)的權(quán)限控制，審核流程控制。

3 代表性及推廣價值

推動全區(qū)各級和企業(yè)單位把安全生產(chǎn)擺到重要位置，切實解決思想認知不足、安全發(fā)展理念不牢和抓落實存在差距等突出問題，推動安全發(fā)展理念在城市落地生根。

建立公共安全隱患排查和安全預防控制體系，推進企業(yè)安全生產(chǎn)由被動接受監(jiān)管向主動加強管理轉(zhuǎn)變、安全風險管控由政府推動為主向企業(yè)自主開展轉(zhuǎn)變、隱患排查治理由部門行政執(zhí)法為主向企業(yè)日常自查自糾轉(zhuǎn)變，推動企業(yè)主體責任落地生根。

通過建立各層級分工負責審批、監(jiān)管、執(zhí)法有效銜接，安全生產(chǎn)綜合監(jiān)管部門、行業(yè)監(jiān)管部門和其他行業(yè)管理部門相互配合的安全生產(chǎn)綜合監(jiān)管體系，完善安全生產(chǎn)體制機制，使“管行業(yè)必須管安全、管業(yè)務(wù)必須管安全、管生產(chǎn)經(jīng)營必須管安全”和“誰主管誰負責、誰審批誰負責”成為剛性要求，推動部門監(jiān)管責任落地生根。本項目是在以上政策背景下開發(fā)建設(shè)的，具有較高的示范價值和市場前景。

摘自《自動化博覽》2022年9月刊