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★南京東大智能化系統有限公司

1 目標和概述

智慧應急安全大腦綜合管理平臺建設是在行政區域內建設集安全生產監管、行政執法、隱患巡查、重大危險源監管、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，聚合應急相關管理對象，如企業、加油加氣站、建筑工地等，應急資源如應急物資、應急力量、重點基礎設施，應急日常業務處理數據如巡查、上報、處理等，綜合分析研判應急態勢。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。項目運用大數據、地理信息、決策支持、網絡通信、物聯網及移動互聯網等技術，將安全生產“防、管、控”三大業務功能融于一體，實現動態信息隨時調取、執法過程便捷可溯、應急處置快捷可視、事故規律科學可循，全面提升安全監管信息化效能，有效防范和遏制重特大事故發生。

2 方案詳細介紹

2.1 系統架構圖（如圖1所示）

圖1 系統架構圖

2.2 系統功能設計

2.2.1 綜合應急管理平臺

綜合應急管理平臺包括大數據分析平臺、應急救援管理子系統和業務平臺，分別以大屏和管理后臺為主要使用、展示方式，支撐應急大數據分析、應急指揮、業務流程管理等。

2.2.1.1 數據分析平臺

大數據分析平臺以后臺動態、靜態數據為支撐，以大屏為主要展現方式，用于分析、展示應急安全態勢，并完成在應急事件發生時的實時指揮。

（1）區域應急四色圖

以“紅、橙、黃、藍”四色標注安全風險從高到低四個等級，評估、展示區域內應急態勢。

（2）四色圖總覽

以街道為評估區域在地圖上劃分網格。

分四個等級一圖總覽區域內應急安全態勢。等級劃分結果標準：梳理區域內安全管理對象得分，以最低得分的等級顏色標準區域顏色，如區域內存在紅色對象，則整區域為紅色。

（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標準達標率計算。

安全標準支持業務平臺管理，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果，實時更新管理對象安全得分。

（4）安全指數下鉆

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

以得分，問題發現、解決的頻次等多維度，分析區域內安全態勢，為區域安全決策做數據支撐。

（5）掛牌跟蹤

針對重點問題對象，通過業務平臺設置，支持進行大屏級黑旗跟蹤，跟蹤級別細化至掛牌時間、相關問題、發現手段、解決進展、責任人等。

（6）應急資源分析

全面管理、分析、展示鹽南區域內的應急資源，包括應急力量、應急物資和重點基礎設施。

（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域內的所有應急力量，以便根據不同層級的應急事件調動、協調相關力量。

（8）應急物資管理應急物資是應急處理的基礎保障，“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即配。

（9）重點基礎設施管理

重點基礎設施指應急管理中日常重點關注的保障性或問題易發型公共基礎設施或場所。

（10）轄區企業分析

·工商貿企業

管理鹽南工商貿企業安全生產相關基本信息，包括企業名稱、經營范圍、位置分布、相關資格證書、法人、安全生產責任人等；

展示、分析工商貿企業安全狀態、問題態勢、問題頻率，以及巡查、自查、自動監測發現的問題及處理進展。支持實時播放相關視頻監控。

·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、位置分布、安全責任人等。

展示分析加油加氣站自查、巡查結果，以及設備監測、視頻監測相關實時狀態。

·生產企業精細建模

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

2.2.1.2 應急救援管理子系統

應急救援管理子系統支持按照區域自身特點，制作相關應急預案，“平時演練，展示指揮”，利用對突發公共事件的研判結果，結合應急組織體系、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，根據各類信息快速構建二、三維模擬場景。

（1）應急預案

實現對演練計劃、演練方案、演練數據、演練場景、演練過程、演練評估報告的管理。同時結合綜合業務管理、風險隱患監測、指揮調度、應急保障、應急評估等，實現演練的真實性、有效性，涉及到監測數據采集、事件報送、方案生成、指揮調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。將演練結果反饋到數字化預案系統，實現各級各類預案的數字化管理和動態更新維護，方便地建立起本地區的數字化預案體系，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

·商業綜合體火災應急預案

模擬發生火災，指派離所在火災事發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場。通過對講聯動前端情況，指揮官對現場實時掌握最新情況，下達指揮指令。

·工貿企業應急預案

安全生產企業發生廠區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生點進行查看，系統規劃出逃散路線，通過對講聯動前端情況，指揮官對現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，緊急聯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場。計算出離事發地點最近的消防站，選擇最佳路徑趕往現場。現場人員評估態勢后，協調附近消防力量趕往現場。

（2）應急演練

主要實現桌面的模擬演練，包括演練操作、演練過程記錄等。

2.2.1.3 業務平臺業務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、街道安監站、企業等角色應急相關業務的日常使用。

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執行、安全態勢查看的主要工具，面向企業用戶、街道安監服務站、應急局、橫向部門和主管領導等所有用戶。主要有：企業安全生產App、街道及安監站App、應急局及相關部門App、管理端App。

2.2.3 支撐性平臺

2.2.3.1 物聯網平臺

物聯網基礎平臺負責管理、對接區域內相關物聯感知設備，是自動監測方向的基礎管理平臺。

（1）設備管理

·設備類型管理

定義區域內物聯設備類型、監測目標等。

·設備管理

對區域類物聯設備進行統一管理，包括設備編號、設備類型、設備位置、關聯業務類型等。

（2）數據管理

·數據傳輸管理

每一個設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，為此條數據的作用，比如是上傳數據，或者服務器下發給設備的命令等，一般采用2位數字編碼00~99。

數據，此部分是此條報文，所包含的數據部分，每個協議可以定義不同的解析方式，比如服務器在收到數據包后，會根據預先定義好的解析方式解析數據字段，并按照規則存儲。

·數據解析定義

每種設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備類型定義解析方式。

服務器接收到數據后，會自動根據預先定義的解析方式解析數據字段。

設備開發者要根據在IoT平臺定義的數據格式，自行開發自己設備的解析代碼。

數據字段都按照HEX方式收發。

·數據的存儲

存儲要支持分布式架構，可以為每個設備定義不同的存儲位置，在diego iot中數據存儲使用MySQL數據庫，實現不同的設備存儲在不同的MySQL數據庫中。

每條數據定義生命周期，在生命結束后，系統將自動刪除。

·數據管理

權限管理，數據的權限在物聯網平臺中是至關重要，數據屬于誰是一個非常重要的概念，只有設備的擁有者才能定義數據可以給誰看。

大數據，物聯網數據本身就是海量的數據，我們可以借助一些開源的大數據平臺來實現數據的可視化分析，只有經過分析的數據才是有價值的數據。

數據的導出，用戶可以導出數據到本地做分析。

·網絡通訊

現在所有的云端的物聯網平臺和設備之間的通訊，本質上都是建構在TCP/IP協議之上的，只是對數據包的再封裝而已，基于此可以用Wi-Fi、4G來實現設備和云平臺的通訊，不過設備與設備之間的通訊，可以有Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee等。

（3）告警管理

·單體告警呈現

實時大屏、后臺上報單體設備的告警，并關聯告知影響范圍、相關標準等。·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。

·可視化規則引擎

可視化設置告警標準、關聯監測業務、影響范圍等。

2.2.3.2 區塊鏈平臺

（1）基礎服務

區塊鏈用于存儲企業安全碼，確保企業固定節點安全狀態不可修改。區塊鏈平臺基于開源區塊鏈實現及擴展，提供操作審計、智能合約管理等基礎服務；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，并提供動態的配置管理策略。

（2）安全碼存儲

DAPP模塊作為應急區塊鏈的交互服務應用端，完成用戶端（Web/App）與區塊鏈平臺的數據交互。

DAPP交互流程：用戶端（企業數據創建，企業違規記錄上報，企業整改通知書下發，企業信息查詢）。

2.2.3.3 數據資源中心

·數據資源池

制定全區安全生產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，理清數據標準，明晰數據來源，明確數據認責，對涉及的數據進行邏輯劃分，提供數據存儲、查詢和管理支持，支撐信息化平臺的正常運行。

數據資源池由事務型數據庫集群構建數據資源池，包括基礎數據庫、業務數據庫、共享信息庫、公共服務庫、業務數據匯總庫、元數據庫等。其中交換共享庫存儲共享交換有關數據。交換共享庫包括共享庫、交換庫、交換規則庫、前置采集庫。

·基礎數據庫

基礎庫是數據中心提供本地數據服務的核心組成部分，該庫存儲用戶最為關心和訪問最頻繁的基礎數據。基礎數據庫包括生產經營單位基礎信息、人員信息、物聯感知設備信息、視頻監控信息等。·業務數據庫業務數據庫是全區內安全生產部門的業務應用系統數據資源的統一集中存儲管理。業務數據庫實現對業務應用系統的統一數據存儲管理支撐。

·業務匯總庫

業務匯總庫是數據處理的重要組成部分，是對來自各部門、各業務系統采集交換來的數據正式進入數據中心之前的集中預處置的環節。匯總庫模型按業務形態組織，實現數據資源數據的集中存儲，并保持數據的原生態性。

·公共服務庫

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

2.2.3.4 數據交換共享平臺

數據交換與共享平臺用來實現各級數據中心基礎數據庫之間的上下同步、垂直業務系統間的數據交換（應用驅動、數據驅動）和橫向本部門與外部門之間的數據交換功能。

（1）數據采集

數據共享交換系統要有效地解決不同接入部門、不同層級之間的系統互聯互通問題，不僅需要支持目前資源庫信息的數據采集，作為數據交換的公共基礎設施，通過一系列標準化的接口訪問方式，也要支持未來建設的新業務系統方便接入綜合信息平臺，共享數據資源。

因此要采用主流、先進的技術及成熟穩定的產品，構建安全可靠、與業務應用無關的數據采集體系。通過與現有業務系統以松散耦合的方式集成，一方面避免造成對原有業務系統的影響，另一方面也充分考慮未來新業務系統的接入。

（2）數據轉換與清洗

對數據進行合并、拆分、轉碼、去重、唯一標識等數據提質服務，形成標準化的基礎數據資源。

提供圖形化轉換映射定義工具，提供豐富的轉換定義規則，支持生成數據轉換模板，允許通過條件抽取、過濾、篩選等手段將有問題的數據剔除或轉換掉；同時為了滿足特殊轉換清洗需求，需支持以接口擴展方式創建自定義轉換節點，以實現自定義數據清洗功能；支持多種數據加載方式。

（3）數據目錄管理

目錄管理系統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，功能包括編目、分類、機構管理、共享群組管理、數據資源注冊、數據資源發布、數據資源檢索、數據資源權限管理、數據資源維護等方面。根據上述資料，目錄在編制時有兩大基本屬性，即行政區劃屬性，以及政務相關屬性。其中政務相關屬性是一個不定層數的樹狀數據結構。

此外，要制定、發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范。業務流程要有相關的權限控制，審核流程控制。

3 代表性及推廣價值

推動全區各級和企業單位把安全生產擺到重要位置，切實解決思想認知不足、安全發展理念不牢和抓落實存在差距等突出問題，推動安全發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，推進企業安全生產由被動接受監管向主動加強管理轉變、安全風險管控由政府推動為主向企業自主開展轉變、隱患排查治理由部門行政執法為主向企業日常自查自糾轉變，推動企業主體責任落地生根。

通過建立各層級分工負責審批、監管、執法有效銜接，安全生產綜合監管部門、行業監管部門和其他行業管理部門相互配合的安全生產綜合監管體系，完善安全生產體制機制，使“管行業必須管安全、管業務必須管安全、管生產經營必須管安全”和“誰主管誰負責、誰審批誰負責”成為剛性要求，推動部門監管責任落地生根。本項目是在以上政策背景下開發建設的，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