★南京东大智能化系统有限公司

1 目标和概述

智慧应急安全大脑综合管理平台建设是在行政区域内建设集安全生产监管、行政执法、隐患巡查、重大危险源监管、应急管理、决策分析等功能于一体的应急综合管理平台。平台以“实用、管用、好用、接地气”为基本原则，聚合应急相关管理对象，如企业、加油加气站、建筑工地等，应急资源如应急物资、应急力量、重点基础设施，应急日常业务处理数据如巡查、上报、处理等，综合分析研判应急态势。同时，利用平台预置的应急预案，在应急事件时，可通过大屏实时查看并远程指挥。项目运用大数据、地理信息、决策支持、网络通信、物联网及移动互联网等技术，将安全生产“防、管、控”三大业务功能融于一体，实现动态信息随时调取、执法过程便捷可溯、应急处置快捷可视、事故规律科学可循，全面提升安全监管信息化效能，有效防范和遏制重特大事故发生。

2 方案详细介绍

2.1 系统架构图（如图1所示）

图1 系统架构图

2.2 系统功能设计

2.2.1 综合应急管理平台

综合应急管理平台包括大数据分析平台、应急救援管理子系统和业务平台，分别以大屏和管理后台为主要使用、展示方式，支撑应急大数据分析、应急指挥、业务流程管理等。

2.2.1.1 数据分析平台

大数据分析平台以后台动态、静态数据为支撑，以大屏为主要展现方式，用于分析、展示应急安全态势，并完成在应急事件发生时的实时指挥。

（1）区域应急四色图

以“红、橙、黄、蓝”四色标注安全风险从高到低四个等级，评估、展示区域内应急态势。

（2）四色图总览

以街道为评估区域在地图上划分网格。

分四个等级一图总览区域内应急安全态势。等级划分结果标准：梳理区域内安全管理对象得分，以最低得分的等级颜色标准区域颜色，如区域内存在红色对象，则整区域为红色。

（3）安全计分

安全标准。安全管理对象的等级得分计算标准，其得分按照对象属性的安全建设标准达标率计算。

安全标准支持业务平台管理，支持前台按对象，按类别查询。

安全计分。通过街道应急局初期普查，参考安全标准，计算出应急管理对象初始得分；通过定期巡查的上报结果，实时更新管理对象安全得分。

（4）安全指数下钻

支持在四色图多级下钻，由粗到细逐级查看区域应急安全态势，细化至查看具体对象（如加油站、企业等）的建设标准达成情况、责任人、遗留问题、巡查结果、复查结果、问题解决趋势等。

以得分，问题发现、解决的频次等多维度，分析区域内安全态势，为区域安全决策做数据支撑。

（5）挂牌跟踪

针对重点问题对象，通过业务平台设置，支持进行大屏级黑旗跟踪，跟踪级别细化至挂牌时间、相关问题、发现手段、解决进展、责任人等。

（6）应急资源分析

全面管理、分析、展示盐南区域内的应急资源，包括应急力量、应急物资和重点基础设施。

（7）应急力量分析

作为应急事件的牵头部门，应急管理部门应该全盘掌握区域内的所有应急力量，以便根据不同层级的应急事件调动、协调相关力量。

（8）应急物资管理应急物资是应急处理的基础保障，“兵马未动，粮草先行”，做好应急物资的日常管理，才能在遇到应急事件时即调即配。

（9）重点基础设施管理

重点基础设施指应急管理中日常重点关注的保障性或问题易发型公共基础设施或场所。

（10）辖区企业分析

·工商贸企业

管理盐南工商贸企业安全生产相关基本信息，包括企业名称、经营范围、位置分布、相关资格证书、法人、安全生产责任人等；

展示、分析工商贸企业安全状态、问题态势、问题频率，以及巡查、自查、自动监测发现的问题及处理进展。支持实时播放相关视频监控。

·消防重点单位

管理加油站、加气站等消防重点单位的基本信息，包括名称、所属机构、位置分布、安全责任人等。

展示分析加油加气站自查、巡查结果，以及设备监测、视频监测相关实时状态。

·生产企业精细建模

充分利用区域已建或本项目新建的高精度倾斜摄影三维地图，针对重点生产企业进行精细建模。支持针对重点企业进行全景实景查看；支持叠加相关监测设备、视频监控进行实时单体查询播放；支持针对重点企业进行应急演练。

2.2.1.2 应急救援管理子系统

应急救援管理子系统支持按照区域自身特点，制作相关应急预案，“平时演练，展示指挥”，利用对突发公共事件的研判结果，结合应急组织体系、工作流程和应急保障力量，完成应急救援指挥。

系统提供一个可视化的界面，用户能够进行演练分组配置、演练成员配置、演练问题配置以及演练流程配置，根据各类信息快速构建二、三维模拟场景。

（1）应急预案

实现对演练计划、演练方案、演练数据、演练场景、演练过程、演练评估报告的管理。同时结合综合业务管理、风险隐患监测、指挥调度、应急保障、应急评估等，实现演练的真实性、有效性，涉及到监测数据采集、事件报送、方案生成、指挥调度等事件处置的各个方面，形成演练报告和评估报告，达到真正锻炼队伍，提升应急管理和救援能力。将演练结果反馈到数字化预案系统，实现各级各类预案的数字化管理和动态更新维护，方便地建立起本地区的数字化预案体系，提高预案的实用性和时效性。如图2所示。

图2 应急预案管理

·商业综合体火灾应急预案

模拟发生火灾，指派离所在火灾事发点最近的微型消防站消防人员，通过最佳路径第一时间赶到现场。如若需要物资，则通过平台计算出最近的物资存放点，由最靠近物资存放点的人员取到现场。通过对讲联动前端情况，指挥官对现场实时掌握最新情况，下达指挥指令。

·工贸企业应急预案

安全生产企业发生厂区事故需要紧急疏散的，启动预案。通过对角摄像头快速对事故发生点进行查看，系统规划出逃散路线，通过对讲联动前端情况，指挥官对现场实时掌握最新情况，下达指挥指令。·加油加气应急预案通过摄像头快速对事故发生点进行查看，迅速模拟加油加气爆炸范围，并计算出周边波及人数，紧急联动相应部门负责疏散，指派离所在施工点最近人员通过最佳路径第一时间赶到现场。计算出离事发地点最近的消防站，选择最佳路径赶往现场。现场人员评估态势后，协调附近消防力量赶往现场。

（2）应急演练

主要实现桌面的模拟演练，包括演练操作、演练过程记录等。

2.2.1.3 业务平台业务平台以管理后台为主要使用方式，支持应急管理局、周边部门、街道安监站、企业等角色应急相关业务的日常使用。

2.2.2 App

App具备操作简便、使用方便的特点，是应急平台日常任务执行、安全态势查看的主要工具，面向企业用户、街道安监服务站、应急局、横向部门和主管领导等所有用户。主要有：企业安全生产App、街道及安监站App、应急局及相关部门App、管理端App。

2.2.3 支撑性平台

2.2.3.1 物联网平台

物联网基础平台负责管理、对接区域内相关物联感知设备，是自动监测方向的基础管理平台。

（1）设备管理

·设备类型管理

定义区域内物联设备类型、监测目标等。

·设备管理

对区域类物联设备进行统一管理，包括设备编号、设备类型、设备位置、关联业务类型等。

（2）数据管理

·数据传输管理

每一个设备有厂商唯一的序列号，每个制造商有自己的编码格式，故此序列号没有固定格式。

命令码，为此条数据的作用，比如是上传数据，或者服务器下发给设备的命令等，一般采用2位数字编码00~99。

数据，此部分是此条报文，所包含的数据部分，每个协议可以定义不同的解析方式，比如服务器在收到数据包后，会根据预先定义好的解析方式解析数据字段，并按照规则存储。

·数据解析定义

每种设备类型可以定义多条命令，每个命令都有自己不同的解析方式，组织的管理员可以为自己的设备类型定义解析方式。

服务器接收到数据后，会自动根据预先定义的解析方式解析数据字段。

设备开发者要根据在IoT平台定义的数据格式，自行开发自己设备的解析代码。

数据字段都按照HEX方式收发。

·数据的存储

存储要支持分布式架构，可以为每个设备定义不同的存储位置，在diego iot中数据存储使用MySQL数据库，实现不同的设备存储在不同的MySQL数据库中。

每条数据定义生命周期，在生命结束后，系统将自动删除。

·数据管理

权限管理，数据的权限在物联网平台中是至关重要，数据属于谁是一个非常重要的概念，只有设备的拥有者才能定义数据可以给谁看。

大数据，物联网数据本身就是海量的数据，我们可以借助一些开源的大数据平台来实现数据的可视化分析，只有经过分析的数据才是有价值的数据。

数据的导出，用户可以导出数据到本地做分析。

·网络通讯

现在所有的云端的物联网平台和设备之间的通讯，本质上都是建构在TCP/IP协议之上的，只是对数据包的再封装而已，基于此可以用Wi-Fi、4G来实现设备和云平台的通讯，不过设备与设备之间的通讯，可以有Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee等。

（3）告警管理

·单体告警呈现

实时大屏、后台上报单体设备的告警，并关联告知影响范围、相关标准等。·可视化配置仪表盘通过图表、折线图、饼状图、地图等手段，生成大屏界面。

·可视化规则引擎

可视化设置告警标准、关联监测业务、影响范围等。

2.2.3.2 区块链平台

（1）基础服务

区块链用于存储企业安全码，确保企业固定节点安全状态不可修改。区块链平台基于开源区块链实现及扩展，提供操作审计、智能合约管理等基础服务；安全方面支持散列、对称加密及非对称加密等算法等安全保障；部署采用分布式、去中心化的自动化部署，并提供动态的配置管理策略。

（2）安全码存储

DAPP模块作为应急区块链的交互服务应用端，完成用户端（Web/App）与区块链平台的数据交互。

DAPP交互流程：用户端（企业数据创建，企业违规记录上报，企业整改通知书下发，企业信息查询）。

2.2.3.3 数据资源中心

·数据资源池

制定全区安全生产专项整治三年行动工作方案和2个专题、16个专项实施方案，理清数据标准，明晰数据来源，明确数据认责，对涉及的数据进行逻辑划分，提供数据存储、查询和管理支持，支撑信息化平台的正常运行。

数据资源池由事务型数据库集群构建数据资源池，包括基础数据库、业务数据库、共享信息库、公共服务库、业务数据汇总库、元数据库等。其中交换共享库存储共享交换有关数据。交换共享库包括共享库、交换库、交换规则库、前置采集库。

·基础数据库

基础库是数据中心提供本地数据服务的核心组成部分，该库存储用户最为关心和访问最频繁的基础数据。基础数据库包括生产经营单位基础信息、人员信息、物联感知设备信息、视频监控信息等。·业务数据库业务数据库是全区内安全生产部门的业务应用系统数据资源的统一集中存储管理。业务数据库实现对业务应用系统的统一数据存储管理支撑。

·业务汇总库

业务汇总库是数据处理的重要组成部分，是对来自各部门、各业务系统采集交换来的数据正式进入数据中心之前的集中预处置的环节。汇总库模型按业务形态组织，实现数据资源数据的集中存储，并保持数据的原生态性。

·公共服务库

公共服务库包括人员持证信息表、安全专家信息表、危险化学品信息、标准规范信息、安全知识信息、法律法规信息、案例信息等。

2.2.3.4 数据交换共享平台

数据交换与共享平台用来实现各级数据中心基础数据库之间的上下同步、垂直业务系统间的数据交换（应用驱动、数据驱动）和横向本部门与外部门之间的数据交换功能。

（1）数据采集

数据共享交换系统要有效地解决不同接入部门、不同层级之间的系统互联互通问题，不仅需要支持目前资源库信息的数据采集，作为数据交换的公共基础设施，通过一系列标准化的接口访问方式，也要支持未来建设的新业务系统方便接入综合信息平台，共享数据资源。

因此要采用主流、先进的技术及成熟稳定的产品，构建安全可靠、与业务应用无关的数据采集体系。通过与现有业务系统以松散耦合的方式集成，一方面避免造成对原有业务系统的影响，另一方面也充分考虑未来新业务系统的接入。

（2）数据转换与清洗

对数据进行合并、拆分、转码、去重、唯一标识等数据提质服务，形成标准化的基础数据资源。

提供图形化转换映射定义工具，提供丰富的转换定义规则，支持生成数据转换模板，允许通过条件抽取、过滤、筛选等手段将有问题的数据剔除或转换掉；同时为了满足特殊转换清洗需求，需支持以接口扩展方式创建自定义转换节点，以实现自定义数据清洗功能；支持多种数据加载方式。

（3）数据目录管理

目录管理系统是对各种资源进行分门别类归档整理编制目录的软件系统，功能包括编目、分类、机构管理、共享群组管理、数据资源注册、数据资源发布、数据资源检索、数据资源权限管理、数据资源维护等方面。根据上述资料，目录在编制时有两大基本属性，即行政区划属性，以及政务相关属性。其中政务相关属性是一个不定层数的树状数据结构。

此外，要制定、发布信息资源共享目录管理办法，对目录的管理、使用与更新维护工作进行规范。业务流程要有相关的权限控制，审核流程控制。

3 代表性及推广价值

推动全区各级和企业单位把安全生产摆到重要位置，切实解决思想认知不足、安全发展理念不牢和抓落实存在差距等突出问题，推动安全发展理念在城市落地生根。

建立公共安全隐患排查和安全预防控制体系，推进企业安全生产由被动接受监管向主动加强管理转变、安全风险管控由政府推动为主向企业自主开展转变、隐患排查治理由部门行政执法为主向企业日常自查自纠转变，推动企业主体责任落地生根。

通过建立各层级分工负责审批、监管、执法有效衔接，安全生产综合监管部门、行业监管部门和其他行业管理部门相互配合的安全生产综合监管体系，完善安全生产体制机制，使“管行业必须管安全、管业务必须管安全、管生产经营必须管安全”和“谁主管谁负责、谁审批谁负责”成为刚性要求，推动部门监管责任落地生根。本项目是在以上政策背景下开发建设的，具有较高的示范价值和市场前景。

摘自《自动化博览》2022年9月刊