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編者按：

隨著物聯網、云計算、移動互聯網、大數據、人工智能等新技術的速發展，以及IT與OT技術的進一步融合，工業制造、城市交通、電力能源、農業等各大行業領域的智慧化發展已成為必然趨勢。推進各領域向智慧化發展是一項復雜而龐大的系統工程，既需要單一技術與裝備的突破應用，還需要系統化的集成創新。智慧系統解決方案是推廣普及智能化技術的關鍵手段，是促進各行業智能化水平提升的核心。

為深化智慧產業發展，進一步提升智慧產業各領域系統解決方案應用水平，現由中國自動化學會、智能制造推進合作創新聯盟、工業控制系統信息安全產業聯盟、邊緣計算產業聯盟、中國儀器儀表行業協會主辦，《自動化博覽》雜志社&控制網（www.miconline.com.cn）承辦的2019智慧系統解決方案征集活動已正式啟動，面向全行業公開征集智慧系統解決方案。本刊特開設智慧系統解決方案專欄，刊發其中優秀的解決方案以饗讀者。

1　方案介紹

電力建設智慧安全監管平臺（簡稱：監管平臺）是以科技信息化手段行使電力建設行業安全監管職能的平臺，監管平臺前端是電力建設項目安全信息管理系統（簡稱：智慧安全管理系統），“監管平臺”和“智慧安全管理系統”一起構成了電力建設工程項目監管/管理系統。

“智慧安全管理系統”通過人工智能、物聯網等一系列技術手段采集和收集安全管理基本信息如：通過門禁系統監控入場人員安全培訓情況，監督關鍵崗位人員上崗情況；通過遠程視頻信息監督施工主要現場安全及文明施工情況；通過無人機觀察重要工序實施過程安全管理情況；通過智能算法，掌控和學習現場安全管理情況等。還通過參建各單位的安全管理、技術文件、現場圖片等信息的定期輸入，發現安全生產管理的薄弱環節。對發現的問題，按安全生產標準化規范的要求，提示有關單位進行問題及隱患整改，并進行項目安全生產管理基本和結果數據的整合及傳輸。

“監管平臺”關注工程項目安全監管和管理的重點環節和項目安全生產管理動態過程如：專項施工方案編審批過程是否符合要求、安全交底是否有效落實、隱患排查活動是否有效開展、隱患治理是否得到有效落實、參建單位安全教育培訓是否有效開展、從業人員是否真正掌握安全生產常識等，督促有關單位進行問題及隱患整改。若干項目的管理系統安全管理信息將匯集于“監管平臺”，經“監管平臺”的信息處理系統對整個行業項目安全信息的處理，形成全國電力建設工程項目安全生產的在線和實時監管信息，并在項目安全信息大數據分析軟件支持下，生成行業安全監管報告，對電力建設安全形勢走向做出判斷。

“監管平臺”和“智慧安全管理系統”都在行業安全管理專家的管理和指導下，依據安全生產法律法規和安全標準化規范運行，在“監管平臺”和“智慧安全管理系統”間的溝通機制支持下，將整改、治理安全生產問題和隱患做為監管、管理的最終落腳點，實現“企業負責、職工參與、行業自律、政府監管、社會監督”安全管理局面，提升全行業的安全管理水平和層次。

電力建設智慧安全監管/管理系統是新一代信息化技術在電力建設工程領域應用的一次創新，具有先進性、實用性和有效性。通過電力建設安全管理的大數據分析及應用，實現了電力項目建設過程安全的動態管理，有效提升電力建設工程項目安全生產管理水平。

2　基于平臺構架部署的方案

電力建設智慧安全監管/管理系統以混合云方式進行設計。

（1）本地數據中心（私有云）：將監管平臺內部核心系統與核心數據放置在自建數據中心以確保核心數據的安全；核心數據部署在本地數據中心，使用高速通道專線接入保證云上數據快速同步，實現云上云下數據互通。

（2）云上業務（公有云）：云上部署對外應用服務，實時應對業務訪問量激增同時能夠減少服務器設備的維護；數據中心使用VPC、RDS、ECS搭建云上業務系統，使用VPN通過建立IPsec隧道將本地數據中心和專有網絡VPC快速連接起來，構建混合云，如圖1所示。

圖1 混合云方式系統架構圖

（3）隨著平臺運營時間的推移，平臺的業務數據、文件日益增加，平臺應用計算壓力越來越大，平臺容器、服務越來越多，規模越來越大，我們需要在不影響系統運轉的情況下悄聲無息的對系統進行升級擴展，以提高系統的計算能力，數據中心采用超融合服務器部署，不僅解決日益增長的業務數據，還能進一步確保數據的安全性。

智慧安全信息化系統采用B/S架構，基于通用平臺基礎之上進行設計，MVC模式開發；具備通用平臺帶來的靈活性、安全性和可靠性。MVC框架是軟件設計典范，是業務邏輯、數據、界面顯示分離的方法組織，將業務邏輯聚集到一個部件里面，在改進和個性化定制界面及用戶交互的同時，不需要重新編寫業務邏輯，從而提高了代碼的可讀性和可維護性，是目前比較流行的開發框架之一。電力建設智慧安全管理系統的整體系統架構體現如圖2所示：

圖2 電力建設智慧安全管理系統架構

（1）數據層：該層提供數據庫讀寫操作，設計采用MyBatis框架，該框架支持定制化SQL、存儲過程以及高級映射，避免了幾乎所有的JDBC代碼和手動設置參數以及獲取結果集，大大提高了開發效率和系統的靈活性。

平臺默認基于Mysql數據庫搭建同時支持MSSQL和ORACLE等主流關系型數據庫。對Mysql系統采用Innodb和Infobright兩種引擎，Innodb主要對平臺中的關系型數據進行存儲和處理；Infobright主要對平臺中非結構數據進行存儲和處理；通過業務類型區分處理引擎的設計有助于提供系統讀寫和存儲效率。

（2）支持層：該層是基礎平臺提供的通用組件，主要包括：組織機構、角色權限、安全認證、工作流、任務調度、UI框架、服務總線、知識庫等；通用組件作為業務系統二次開發的基礎，使開發人員在進行二次開發時更專注于業務開發，支持客戶需求的快速響應。

（3）業務層：該層為業務應用層，在業務支持層的基礎上進行二次開發，該層主要提供平臺的業務模塊，業務模塊之間通過接口（webservice）相互訪問，實現低耦合。本系統中，業務層主要電力建設項目，系統將通過采集、匯總與分析等手段結合業務的各維度全視角展示電力建設項目在安全管理運行過程中的安全指數。

（4）表現層：表現層包括PC、Android和iOS移動端；PC采用BS模式MVC框架設計開發，UI層基于Bootstrap、jquery、ajax技術開發，移動端設計采用html5+原生+控件庫（SUI Mobile）方式。

在安全設計上，電力建設智慧安全管理系統確保了網絡、系統、數據、應用及管理的安全，系統具有安全高效的通信機制、身份認證、權限檢查，充分采用系統級控制數據庫的存取機制和對象級控制數據庫的存取機制以保證系統的安全性、保密問題，防止信息泄密和對保密信息的非法侵入，并提供可靠的數據備份與恢復功能。

在整體設計和系統有機集成的同時，對安全性和可靠性有統一完整的考慮，要有完善、周密的安全體系，具有安全可靠的加密手段和方法。

3　系統主要功能

電力建設智慧安全監管/管理系統實現了對工程項目現場人員、機械、施工的全方位、全過程實時監管和管理，“監管平臺”和“智慧安全管理系統”相結合，有效提高電力建設工程監管能力和安全生產管理水平，提升了工程項目現場安全管理效率。監管/管理系統主要功能如下：

（1）重視人員/機械信息：全面采集和整合工程項目的人員、機械基礎屬性和準入資料，為工程項目信息化管理提供原始數據。并通過系統數據中心多維度的信息處理，形成信息化系統各管理模塊所需的安全生產要素基本信息。

（2）關注安全基礎信息：通過對項目施工過程中的作業標準執行、相關技術專項方案、安全管理活動文件、視頻信息進行專家評價和溝通管理，構建安全生產安全管理基礎信息，形成安全生產監管/管理的動態過程，使安全生產管理過程呈現有效性。

（3）推進安全標準化管理：“項目管理系統”的編制依據和基礎是《企業安全生產標準化基本規范》（GB/T33000-2016）。在信息化系統的規范運作下，推動安全生產管理思維、行為及結果不斷向“標準化規范”的方面靠近，形成以安全法律法規、規程規范為準則的安全生產管理意識。

（4）強化隱患排查治理：隱患排查治理是近幾年安全生產管理工作不斷強化的重要管理環節。應用信息化手段使設置隱患排查問題清單、統計類型和數量、發生的區域和單位、設置預警值、落實隱患治理，使隱患排查治理各環節清晰及可操作，使隱患排查治理的結果可量化及應用。通過安全智庫的智能匹配和推送，提高隱患排查的效率和排查依據。

（5）形成“全員參與”局面：通過移動手機APP功能，實現項目參建各方、各級管理人員對現場施工人員、機械、管理活動、現場實況的異地查閱、及時決策，提高安全管理信息的交換速度，增強了安全生產管理的透明度，使廣大職工更大范圍內參加安全生產管理活動。

4　方案推廣價值

（1）電力建設工程項目監管/管理系統根據《中國中央國務院關于推薦安全生產領域改革發展的意見》及《關于推進電力安全生產領域改革發展的實施意見》（發改能源規[2017]1986 號）關于“建立安全科技支撐體系，加快安全生產信息化建設，運用大數據技術開展安全生產規律性、關聯性特征分析，提高安全生產決策科學化水平”的精神，由國家能源局總策劃，中國電力建設企業協會專家指導，應用新一代信息化技術，適應大數據時代流程再造，為實現國家能源局“互聯網+安全監管”戰略提供大數據支撐。

（2）電力建設工程項目監管/管理系統是依據《企業安全生產標準化基本規范》（GB/T 33000-2016）的八個要素和能源局相關安全督查內容進行設計和制作，是電力建設行業實施《企業安全生產標準化基本規范》的體現，是實現電力項目安全監管/管理標準化的重要措施。監管/管理系統重點體現了安全生產標準化規范的相關內容，促使行業安全生產管理向標準化方向發展。

（3）電力建設智慧安全監管/管理系統是工程項目安全生產信息化管理系統，其核心是一套流程化、網絡化的工程項目安全生產管理和咨詢服務體系，為各電力建設項目各安全管理環節、施工現場各重要部位及工序提供安全信息化管理方法。在人工智能、物聯網等先進技術支持下，實現安全數據采集、隱患及時跟蹤、風險預測預警、整改過程管理、安全事件分析等，強化了電力建設監測預測、風險預警的能力，全方位降低施工安全及管理風險。

（4）電力建設智慧安全監管/管理系統借助配套《電力安全生產管理云平臺》、《機器人巡檢系統》、《安全智庫》、《4D-BIM管理系統》的輔助系統支撐，可使信息化系統向更智能化和更高級的方向發展，使安全監管和管理工作更上一層樓，在電力新技術不斷涌現的市場形勢下，將更加促進電力建設安全生產管理工作適應新形勢。

摘自《自動化博覽》2019年6月刊