基于云计算的安全生产智能监管平台研究

王星+陈佳林+王昊

摘要：基于云计算理论，利用现代信息技术和风险管理理论创新构建以安全生产智能监管为核心，包括事前基础管理、事中风险预控、事后应急救援与事故管理在内的安全生产智能监管体系模型与架构。该平台规范了安全管理工作，全面掌握安全生产信息，加强安全生产管控，促进安全责任落实，全面推动安全管理工作，提高安全工作效率和全管理水平。

关键词：云计算；隐患排查；风险管控；智能分析；模糊决策

中图分类号： TD76 文献标识码： A 文章编号：1009-3044（2017）25-0239-03

Abstract： Intelligent management platform of work safety is established combining modern information technology and risk management theory Based on cloud computing. The architecture includes basic management， risk pre-control， emergency rescue and accident management. The platform standardized safety management work， grasp the safety production information fully， strengthen production safety management， promoting the implementation of safety responsibility， promote the safety management work， and improve work efficiency and the management level comprehensively.

Key words： cloud computing； hidden perils； risk control； intelligent analysis； fuzzy decision

为了提高企业安全生产水平和事故防范能力，构建和完善安全风险预控管理，不断提升安全生产管理信息化水平，实现生产安全要素全面监测及危险源、安全隐患精确识别和定位、重特大事故的有效预测预警，进一步促进安全生产形势的稳定好转。针对当前安全生产事故的特点和规律，为了提高智能监管水平，弥补综合调度和人员安全行为动态管理方面的缺陷，本平台基于与计算和物联网技术，实现对生产系统和作业活动中的各类危险源进行全面感知，利用危险源监测的全面联网，在云服务管理平台上，自动监测视频数据的分析计算和风险评估，产生报警信息，提高企业监督管理自动化水平和工作效率，减少财产损失和保障生命安全。

1 技术路线

结合井下工作环境特点，网络利用率较低，信息化系统功能相对单一，信息孤岛现象，没有统一的监管平台。本平台以安全科学与系统工程为基础，创新构建以安全生产风险管控为核心，包括事前基础管理、事中风险预控、事后应急救援与事故管理在内的安全生产过程管理体系模型与架构。通过以管控为核心、持续、全面、全过程、全员参与、闭环式的安全风险管理活动，在生产过程中做到人员无失误、设备无故障、系统无缺陷、管理无漏洞、进而实现人员、机器设备、环境和管理的安全，切断安全事故发生的因果链，最终实现减少事故事无事故的安全目标。

采用J2EE架构和浏览器、Web应用服务器及数据库（B/W/D）3层结构的技术体系，依据云计算的MapReduce核心计算模式和Hadoop分布式并行编程框架，完成子系统功能模块系统开发。

本文提出生产事故智能检索模型，快速准确的查询相关生产事故，并基于事故类型和级别，利用决策树模型深入分析事故发生的规律性，以应急预案为指导，对实际案例进行形式化描述，利用模糊匹配和最邻近法相结合的方法，匹配相似度最大的案例进行推送，为应急救援提供辅助决策，技术路线如图1所示。

1） 搭建虛拟化平台，实现虚拟化应用

研究云计算框架中的虚拟化技术，分析软硬件资源现状，设计虚拟化应用解决方案：利用硬件服务器、网络等资源建立虚拟化应用平台，真正实现虚拟化应用。

2） 建立云存储环境、应用数据模型

研究云存储相关技术与实现方法，充分利用服务器磁盘陈列、网络存储等资源，建立云存储环境，形成安全生产风险管控数据中心资源池，并且可以弹性扩充容量及使用方式。研究隐患风险监察、隐患风险评估、隐患风险预警等数据库，建立应用数据模型，对这些数据库进行整理、转换、装载到数据仓库中，将原始数据文件保存到文件服务器中。

3） 建立基于SOA的安全生产风险管控云计算共享平台

研究以 SOA 架构为基础搭建安全生产风险管控云计算共享平台的技术与方法，基于服务模式（标准与基于 WCF 服务）建立安全生产风险管控云计算服务资源管理中心，以此为平台管理所有服务资源的生命周期；有计划地发布数据服务、计算服务等服务资源，并可以聚合已有组件、其他技术实现的服务。

4） 实现一站式的云计算应用

研究一站式的应用模式，深入研究基于 Silverlight 等 RIA 技术，结合 MVC 实现能够集成并融合显示各类服务的基于WebGIS的客户端，形成一个可以访问各类安全生产风险管控资源的门户。

2 系统总体介绍

2.1 系统总体架构

遵循面向服务（SOA）的核心构架思想，采用组件化、面向对象的设计开发模式和基于J2EE、B/S/D三层结构的技术体系架构，采用以业务为驱动的自顶向下顶层框架设计方法，贯彻以新建和整合相结合的系统建设方式进行总体设计。endprint

整个系统以信息服务为宗旨，企业安全核心业务应用为关键，信息资源规划和开发利用为主线，基础设施为强力支撑，法律法规、标准化体系、管理体制为重要保障。实现六个统一：统一的应用支撑、统一的信息资源规划、统一的数据交换和集成、统一的数据采集和信息发布、统一的标准和安全体系、统一的项目管理。

本系统基于云计算的安全生产监管的需求分析，提出了基于云计算的安全生产智能监管平台项目的总体架构（如图2所示）。基于云计算的企业集团安全生产管控平台总体框架主要包括：服务与应用系统、信息资源、基础设施、法律法规与标准化体系、管理体制。其中：

1） 基础设施

基础设施主要包括网络系统、主机系统、云存储系统、安全保障体系、共享与交换体系、系统运行管理体系及系统软件等内容。

基础设施层由网络系统、服务器系统、存储系统、中件间、安全保障体系、共享与交换体系及运行管理体系构成。

2） 应用集成环境搭建

根据对平台需求的理解及各功能组件功能的分析，将应用支撑层设计为“三横一纵”的总体架构，三横分别是：数据集成支撑层、应用集成支撑层、应用功能支撑及界面集成层；一纵是：数据资源管理系统支撑层。

应用集成包括需要集成的功能组件和需要开发的功能组件两大部分内容，具体包括数据交换组件、工作流组件、内容管理组件等内容。

3） 应用系统

基于云计算的安全生产智能监管平台项目的应用子系统主要包括隐患风险管理、事故管理、应急救援管理、质量标准化、基础管理等。

4） 服务体系

基于云计算的安全生产智能监管平台项目的服务对象可以是多层级的。针对服务对象，门户展现服务主要提供应用门户、内容管理、互动式服务、个性化定制等应用服务功能。

2.2 系统逻辑架构与功能模块

系统的数据流向和系统逻辑结构分为门户集成区、数据交换区、数据资源管理系统数据流向区、应用系统业务交互区、外部接入区。下面将按五个区域对数据流向和系统间的逻辑关系进行重点描述。

1） 门户集成区

在数据采集区综合数据采集报送平台，各服务中心、子分公司、直属协会，通过统一的数据采集门户登录入口经过身份认证后进行在线填报。

2） 应用系统业务交互区

企业各业务系统通过在线采集的方式采集到数据后，统一在应用系统业务交互区内进行业务处理。

3） 数据交换区

基于云计算的安全生产智能监管平台各子系统之间、与企业其他信息系统之间通过统一的数据交换组件进行数据交换。

4） 企业服务总线

交换数据库的数据经数据预处理后，按抽取和加载规则，通过任务调度的方式提交各类信息资源库。企业的信息资源库主要由指体体系、基码代码库、各种业务数据库实体组成。信息资源库经过数据加工后形成综合数据库（即数据仓库），在综合数据库的基础上按照各种主题应用进行数据建模，再采用报表展示工具进行数据分析、深层挖掘和页面应用展现。

依据云计算的MapReduce核心计算模式和Hadoop分布式并行编程框架，完成10多个子系统和60余个子功能模块系统开发，如图3所示，包含隐患风险管理、事故管理、应急救援管理、基础管理、质量标准化、监督监察等。

3 结束语

本平台采用B/S模式进行设计，采用先进技术，结合成熟的安全生产理论、云计算技术，兼容性强、可用度高，满足综合业务需求，适用于多级管理，功能全面，可扩展性强。企业通过网络报送自己负责的安全工作内容，既可以实现自报自查，同时可以上报到上级监管部门，上级单位统计汇总并进行决策分析。

基于云计算的安全生产智能监管平台实现了对企业安全生产工作的监督管理、统计分析与辅助决策；实现事故隐患排查整改信息化管理，全面掌握企业监管机构、制度建设、安全投入、安全质量标准化、安全培训、重大危险源、三违治理、三同时、职业健康管理等状况；及时发布和掌握安全工作信息，定期对安全工作进行总结和部署，通报安全监督检查情况，下达整改指令，跟踪整改；及时进行事故快报，定期进行月报、季报、年报，对事故进行通报，公布事故责任追究情况；及时发布应急预案，督促应急演练和培训，建立应急救援机构及物质保障，建立事故库，对典型事故案例进行分析，吸取教训，提高应急救援水平等。

在同煤集团的测试应用中，系统设计满足了集团安全监管需求，技术可靠，通过对危险源、隐患等数据的分析和挖掘，可实现预测预警，提升安全生产管理水平；通过全面管理安全投入、安全質量标准化、安全培训、事故管理、“三违”治理、应急救援、“三同时”、职业健康管理等内容，贯穿安全生产管理的全过程，对生产过程中的风险实现了有效管控，夯实了安全生产基础，为集团公司安全管理工作决策提供科学依据。

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