編者按：

隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能等新技術(shù)的速發(fā)展，以及IT與OT技術(shù)的進(jìn)一步融合，工業(yè)制造、城市交通、電力能源、農業(yè)等各大行業(yè)領(lǐng)域的智慧化發(fā)展已成為必然趨勢。推進(jìn)各領(lǐng)域向智慧化發(fā)展是一項復雜而龐大的系統工程，既需要單一技術(shù)與裝備的突破應用，還需要系統化的集成創(chuàng )新。智慧系統解決方案是推廣普及智能化技術(shù)的關(guān)鍵手段，是促進(jìn)各行業(yè)智能化水平提升的核心。

為深化智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進(jìn)一步提升智慧產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域系統解決方案應用水平，現由中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )、智能制造推進(jìn)合作創(chuàng )新聯(lián)盟、工業(yè)控制系統信息安全產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì )主辦，《自動(dòng)化博覽》雜志社&控制網(wǎng)（fcfhome.com）承辦的2019智慧系統解決方案征集活動(dòng)已正式啟動(dòng)，面向全行業(yè)公開(kāi)征集智慧系統解決方案。本刊特開(kāi)設智慧系統解決方案專(zhuān)欄，刊發(fā)其中優(yōu)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(jiǎn)稱(chēng)：監管平臺）是以科技信息化手段行使電力建設行業(yè)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(jiǎn)稱(chēng)：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(guò)人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等一系列技術(shù)手段采集和收集安全管理基本信息如：通過(guò)門(mén)禁系統監控入場(chǎng)人員安全培訓情況，監督關(guān)鍵崗位人員上崗情況；通過(guò)遠程視頻信息監督施工主要現場(chǎng)安全及文明施工情況；通過(guò)無(wú)人機觀(guān)察重要工序實(shí)施過(guò)程安全管理情況；通過(guò)智能算法，掌控和學(xué)習現場(chǎng)安全管理情況等。還通過(guò)參建各單位的安全管理、技術(shù)文件、現場(chǎng)圖片等信息的定期輸入，發(fā)現安全生產(chǎn)管理的薄弱環(huán)節。對發(fā)現的問(wèn)題，按安全生產(chǎn)標準化規范的要求，提示有關(guān)單位進(jìn)行問(wèn)題及隱患整改，并進(jìn)行項目安全生產(chǎn)管理基本和結果數據的整合及傳輸。

“監管平臺”關(guān)注工程項目安全監管和管理的重點(diǎn)環(huán)節和項目安全生產(chǎn)管理動(dòng)態(tài)過(guò)程如：專(zhuān)項施工方案編審批過(guò)程是否符合要求、安全交底是否有效落實(shí)、隱患排查活動(dòng)是否有效開(kāi)展、隱患治理是否得到有效落實(shí)、參建單位安全教育培訓是否有效開(kāi)展、從業(yè)人員是否真正掌握安全生產(chǎn)常識等，督促有關(guān)單位進(jìn)行問(wèn)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(jīng)“監管平臺”的信息處理系統對整個(gè)行業(yè)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(chǎn)的在線(xiàn)和實(shí)時(shí)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(yè)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(yè)安全管理專(zhuān)家的管理和指導下，依據安全生產(chǎn)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(chǎn)問(wèn)題和隱患做為監管、管理的最終落腳點(diǎn)，實(shí)現“企業(yè)負責、職工參與、行業(yè)自律、政府監管、社會(huì )監督”安全管理局面，提升全行業(yè)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(shù)在電力建設工程領(lǐng)域應用的一次創(chuàng )新，具有先進(jìn)性、實(shí)用性和有效性。通過(guò)電力建設安全管理的大數據分析及應用，實(shí)現了電力項目建設過(guò)程安全的動(dòng)態(tài)管理，有效提升電力建設工程項目安全生產(chǎn)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(jìn)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(zhuān)線(xiàn)接入保證云上數據快速同步，實(shí)現云上云下數據互通。

（2）云上業(yè)務(wù)（公有云）：云上部署對外應用服務(wù)，實(shí)時(shí)應對業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)量激增同時(shí)能夠減少服務(wù)器設備的維護；數據中心使用VPC、RDS、ECS搭建云上業(yè)務(wù)系統，使用VPN通過(guò)建立IPsec隧道將本地數據中心和專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò )VPC快速連接起來(lái)，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(zhù)平臺運營(yíng)時(shí)間的推移，平臺的業(yè)務(wù)數據、文件日益增加，平臺應用計算壓力越來(lái)越大，平臺容器、服務(wù)越來(lái)越多，規模越來(lái)越大，我們需要在不影響系統運轉的情況下悄聲無(wú)息的對系統進(jìn)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(wù)器部署，不僅解決日益增長(cháng)的業(yè)務(wù)數據，還能進(jìn)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(jìn)行設計，MVC模式開(kāi)發(fā)；具備通用平臺帶來(lái)的靈活性、安全性和可靠性。MVC框架是軟件設計典范，是業(yè)務(wù)邏輯、數據、界面顯示分離的方法組織，將業(yè)務(wù)邏輯聚集到一個(gè)部件里面，在改進(jìn)和個(gè)性化定制界面及用戶(hù)交互的同時(shí)，不需要重新編寫(xiě)業(yè)務(wù)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(kāi)發(fā)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(xiě)操作，設計采用MyBatis框架，該框架支持定制化SQL、存儲過(guò)程以及高級映射，避免了幾乎所有的JDBC代碼和手動(dòng)設置參數以及獲取結果集，大大提高了開(kāi)發(fā)效率和系統的靈活性。

平臺默認基于Mysql數據庫搭建同時(shí)支持MSSQL和ORACLE等主流關(guān)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(guān)系型數據進(jìn)行存儲和處理；Infobright主要對平臺中非結構數據進(jìn)行存儲和處理；通過(guò)業(yè)務(wù)類(lèi)型區分處理引擎的設計有助于提供系統讀寫(xiě)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(wù)調度、UI框架、服務(wù)總線(xiàn)、知識庫等；通用組件作為業(yè)務(wù)系統二次開(kāi)發(fā)的基礎，使開(kāi)發(fā)人員在進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)時(shí)更專(zhuān)注于業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)，支持客戶(hù)需求的快速響應。

（3）業(yè)務(wù)層：該層為業(yè)務(wù)應用層，在業(yè)務(wù)支持層的基礎上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，該層主要提供平臺的業(yè)務(wù)模塊，業(yè)務(wù)模塊之間通過(guò)接口（webservice）相互訪(fǎng)問(wèn)，實(shí)現低耦合。本系統中，業(yè)務(wù)層主要電力建設項目，系統將通過(guò)采集、匯總與分析等手段結合業(yè)務(wù)的各維度全視角展示電力建設項目在安全管理運行過(guò)程中的安全指數。

（4）表現層：表現層包括PC、Android和iOS移動(dòng)端；PC采用BS模式MVC框架設計開(kāi)發(fā)，UI層基于Bootstrap、jquery、ajax技術(shù)開(kāi)發(fā)，移動(dòng)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(wǎng)絡(luò )、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(wèn)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(shí)，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(shí)現了對工程項目現場(chǎng)人員、機械、施工的全方位、全過(guò)程實(shí)時(shí)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(chǎn)管理水平，提升了工程項目現場(chǎng)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(guò)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(chǎn)要素基本信息。

（2）關(guān)注安全基礎信息：通過(guò)對項目施工過(guò)程中的作業(yè)標準執行、相關(guān)技術(shù)專(zhuān)項方案、安全管理活動(dòng)文件、視頻信息進(jìn)行專(zhuān)家評價(jià)和溝通管理，構建安全生產(chǎn)安全管理基礎信息，形成安全生產(chǎn)監管/管理的動(dòng)態(tài)過(guò)程，使安全生產(chǎn)管理過(guò)程呈現有效性。

（3）推進(jìn)安全標準化管理：“項目管理系統”的編制依據和基礎是《企業(yè)安全生產(chǎn)標準化基本規范》（GB/T33000-2016）。在信息化系統的規范運作下，推動(dòng)安全生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)管理工作不斷強化的重要管理環(huán)節。應用信息化手段使設置隱患排查問(wèn)題清單、統計類(lèi)型和數量、發(fā)生的區域和單位、設置預警值、落實(shí)隱患治理，使隱患排查治理各環(huán)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(guò)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(guò)移動(dòng)手機APP功能，實(shí)現項目參建各方、各級管理人員對現場(chǎng)施工人員、機械、管理活動(dòng)、現場(chǎng)實(shí)況的異地查閱、及時(shí)決策，提高安全管理信息的交換速度，增強了安全生產(chǎn)管理的透明度，使廣大職工更大范圍內參加安全生產(chǎn)管理活動(dòng)。

4　方案推廣價(jià)值

（1）電力建設工程項目監管/管理系統根據《中國中央國務(wù)院關(guān)于推薦安全生產(chǎn)領(lǐng)域改革發(fā)展的意見(jiàn)》及《關(guān)于推進(jìn)電力安全生產(chǎn)領(lǐng)域改革發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》（發(fā)改能源規[2017]1986 號）關(guān)于“建立安全科技支撐體系，加快安全生產(chǎn)信息化建設，運用大數據技術(shù)開(kāi)展安全生產(chǎn)規律性、關(guān)聯(lián)性特征分析，提高安全生產(chǎn)決策科學(xué)化水平”的精神，由國家能源局總策劃，中國電力建設企業(yè)協(xié)會(huì )專(zhuān)家指導，應用新一代信息化技術(shù)，適應大數據時(shí)代流程再造，為實(shí)現國家能源局“互聯(lián)網(wǎng)+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(yè)安全生產(chǎn)標準化基本規范》（GB/T 33000-2016）的八個(gè)要素和能源局相關(guān)安全督查內容進(jìn)行設計和制作，是電力建設行業(yè)實(shí)施《企業(yè)安全生產(chǎn)標準化基本規范》的體現，是實(shí)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(diǎn)體現了安全生產(chǎn)標準化規范的相關(guān)內容，促使行業(yè)安全生產(chǎn)管理向標準化方向發(fā)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(chǎn)信息化管理系統，其核心是一套流程化、網(wǎng)絡(luò )化的工程項目安全生產(chǎn)管理和咨詢(xún)服務(wù)體系，為各電力建設項目各安全管理環(huán)節、施工現場(chǎng)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(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)支持下，實(shí)現安全數據采集、隱患及時(shí)跟蹤、風(fēng)險預測預警、整改過(guò)程管理、安全事件分析等，強化了電力建設監測預測、風(fēng)險預警的能力，全方位降低施工安全及管理風(fēng)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(chǎn)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(fā)展，使安全監管和管理工作更上一層樓，在電力新技術(shù)不斷涌現的市場(chǎng)形勢下，將更加促進(jìn)電力建設安全生產(chǎn)管理工作適應新形勢。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年6月刊