高危企業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

王 浩，袁 濤，李曉文

(山西省信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司,山西 太原030012)

0 引言

高危企業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)是面向安全生產(chǎn)監(jiān)管領(lǐng)域、提供企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的全程監(jiān)控和安全服務(wù)。系統(tǒng)監(jiān)控的數(shù)據(jù)包括各類(lèi)安全生產(chǎn)監(jiān)控探測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)以及設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)監(jiān)管的對(duì)象包括煤礦、非煤礦山、危險(xiǎn)化學(xué)品、煙花爆竹等行業(yè)[1]。將高危企業(yè)工作流程中產(chǎn)生的安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的信息化集成監(jiān)管,可為安全生產(chǎn)監(jiān)管部門(mén)提供相應(yīng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)管服務(wù)功能,能夠?yàn)榻尤胂到y(tǒng)的企業(yè)提供各類(lèi)安全服務(wù)功能,同時(shí)為政府部門(mén)與各企業(yè)之間搭建了一個(gè)雙向的互動(dòng)交流平臺(tái),對(duì)于提高政企之間信息交換的便捷性和效率性具有重要意義。

1 建設(shè)目標(biāo)

1) 風(fēng)險(xiǎn)源管理:通過(guò)對(duì)重點(diǎn)行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)、登記建檔、安全評(píng)估、備案申報(bào)及審核,分析風(fēng)險(xiǎn)源的種類(lèi)、數(shù)量、地理分布等情況,為風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)預(yù)警提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門(mén)可以利用物聯(lián)網(wǎng)手段對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程檢查。

2) 監(jiān)測(cè)預(yù)警:監(jiān)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)主要實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)監(jiān)控工作各個(gè)過(guò)程的配置、分析、管理等一系列功能,主要涉及的階段和功能包括風(fēng)險(xiǎn)源的監(jiān)測(cè)、報(bào)警、預(yù)警等。本業(yè)務(wù)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)企業(yè)各個(gè)工作流程中的風(fēng)險(xiǎn)源相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲(chǔ),之后對(duì)采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和分析,最終的分析結(jié)果可作為企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程信息的重要依據(jù)和決策支撐。監(jiān)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)包含對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)指標(biāo)的分級(jí)分類(lèi)管理、監(jiān)測(cè)信息管理與預(yù)測(cè)預(yù)警、報(bào)警處置分析和跟蹤督查、預(yù)警信息發(fā)布和預(yù)警響應(yīng)等功能。

3) 事故調(diào)查:事故發(fā)生后,相關(guān)部門(mén)可調(diào)取現(xiàn)場(chǎng)事故發(fā)生前的視頻及生產(chǎn)數(shù)據(jù)。為事故原因分析、事故責(zé)任調(diào)查評(píng)估提供依據(jù)。

2 功能設(shè)計(jì)

在監(jiān)測(cè)預(yù)警的風(fēng)險(xiǎn)源管理部分,需要實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)源信息的一系列管理功能,主要包括風(fēng)險(xiǎn)源的辨識(shí)、評(píng)估、建檔以及風(fēng)險(xiǎn)源相關(guān)信息的申報(bào)、通知和反饋等。在應(yīng)急準(zhǔn)備部分,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)用戶(hù)知識(shí)案例共享功能。應(yīng)急管理部門(mén)通過(guò)高危企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)企業(yè)重點(diǎn)部位的視頻圖像、監(jiān)測(cè)報(bào)警數(shù)據(jù),指導(dǎo)各級(jí)監(jiān)管執(zhí)法人員有針對(duì)性地開(kāi)展執(zhí)法檢查;利用在線(xiàn)巡查和監(jiān)管反饋兩項(xiàng)主要功能實(shí)現(xiàn)安全隱患預(yù)警信息的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和快速處理,同時(shí)可保證企業(yè)對(duì)預(yù)警解決狀態(tài)的即時(shí)了解。實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信息消除的閉環(huán)處置。

系統(tǒng)主要功能如下:

1) 重大事故風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警:重點(diǎn)關(guān)注重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)、重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)品,全面掌握上述區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警情況,系統(tǒng)自動(dòng)推送預(yù)警信息,及時(shí)提醒處置安全風(fēng)險(xiǎn)。

2) 綜合分析:按行政區(qū)域、重點(diǎn)監(jiān)管行業(yè)、重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)、危險(xiǎn)源等維度等實(shí)現(xiàn)綜合分析;量化分級(jí)監(jiān)管指標(biāo)及其變化情況,對(duì)市(縣、區(qū))的安全監(jiān)管情況進(jìn)行督導(dǎo)。

3) 動(dòng)態(tài)預(yù)警:依據(jù)危險(xiǎn)源自身危險(xiǎn)度的不同,再結(jié)合其控制策略、實(shí)時(shí)報(bào)警信息和所處環(huán)境的變動(dòng)等內(nèi)容,對(duì)危險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)度進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)置,從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。綜合構(gòu)建煤礦、非煤礦山、危險(xiǎn)化學(xué)品、煙花爆竹等企業(yè)、重點(diǎn)監(jiān)管區(qū)域的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)云圖,可實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)監(jiān)管區(qū)域動(dòng)態(tài)預(yù)警、環(huán)境敏感區(qū)域動(dòng)態(tài)預(yù)警、重點(diǎn)監(jiān)管工業(yè)園區(qū)動(dòng)態(tài)預(yù)警以及危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)警。

4) 在線(xiàn)巡查:實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入自動(dòng)巡查功能,對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)和接入數(shù)據(jù)的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督和實(shí)時(shí)判斷;基于風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)預(yù)警級(jí)別,自動(dòng)為應(yīng)急管理部門(mén)推送相關(guān)企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警統(tǒng)計(jì)信息,為應(yīng)急管理部門(mén)智能化監(jiān)管、執(zhí)法決策等行為提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

5) 監(jiān)管反饋:根據(jù)動(dòng)態(tài)預(yù)警和在線(xiàn)巡查的風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果,自動(dòng)為相關(guān)企業(yè)推送所屬本企業(yè)的預(yù)警處置報(bào)告單,之后企業(yè)適時(shí)進(jìn)行處理并對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行及時(shí)反饋,保證企業(yè)和監(jiān)管部門(mén)對(duì)預(yù)警解決狀態(tài)的即時(shí)了解。

6) 風(fēng)險(xiǎn)分布:集成煤礦、非煤礦山、危險(xiǎn)化學(xué)品、煙花爆竹等多行業(yè)企業(yè)分布數(shù)據(jù)以及危險(xiǎn)源在線(xiàn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控等數(shù)據(jù),按行政區(qū)域、重點(diǎn)監(jiān)管區(qū)域、環(huán)境敏感點(diǎn)、重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)品等多維度多層級(jí)展示企業(yè)和危險(xiǎn)源分布情況,獲取企業(yè)和危險(xiǎn)源基本信息及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息。

7) 趨勢(shì)分析:綜合危險(xiǎn)物品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存經(jīng)營(yíng)、使用等相關(guān)信息,匯總轄區(qū)內(nèi)的歷史數(shù)據(jù),分析特定場(chǎng)景的企業(yè)及危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)度變化,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)和企業(yè)分布提出合理化建議?；诰垲?lèi)、分類(lèi)算法,綜合所有數(shù)據(jù)開(kāi)展不同維度的分析。

8) 安全風(fēng)險(xiǎn)研判:依據(jù)應(yīng)急管理部關(guān)于要求實(shí)施安全風(fēng)險(xiǎn)研判與承諾公告制度,要求企業(yè)必須自覺(jué)遵守安全生產(chǎn)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),全員、全過(guò)程、全天候、全方位落實(shí)安全生產(chǎn)主體責(zé)任,有效管控安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 數(shù)據(jù)清洗

高危企業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存在一定的冗余及模糊數(shù)據(jù)等相關(guān)問(wèn)題。數(shù)據(jù)在收集過(guò)程中難免產(chǎn)生臟數(shù)據(jù),如果不對(duì)臟數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將直接影響企業(yè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)性、有效性、完整性,影響企業(yè)的安全監(jiān)測(cè),因此對(duì)臟數(shù)據(jù)的清理勢(shì)在必行。

臟數(shù)據(jù)處理整體的步驟如圖1所示。

1) 數(shù)據(jù)收集時(shí)會(huì)產(chǎn)生臟數(shù)據(jù),將所有數(shù)據(jù)插入待處理數(shù)據(jù)表中。

2) 對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,按照臟數(shù)據(jù)、非臟數(shù)據(jù)初步進(jìn)行分類(lèi)處理。

3) 對(duì)已完成初步清洗的數(shù)據(jù)進(jìn)行重抽,并刪除已處理的臟數(shù)據(jù)。

4 安全設(shè)計(jì)

4.1 用戶(hù)管理

用戶(hù)管理需實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)用戶(hù)的全面管理,包含但不局限于以下內(nèi)容:帳號(hào)、密碼、名稱(chēng)、崗位、部門(mén)等個(gè)人基本信息,以及用戶(hù)啟用狀態(tài)、IP綁定,登錄設(shè)備Mac地址、用戶(hù)有效期等安全設(shè)定信息。

4.2 權(quán)限管理

權(quán)限管理主要是針對(duì)用戶(hù)的菜單、角色、崗位等資源進(jìn)行統(tǒng)一管理,按角色及崗位進(jìn)行分類(lèi)授權(quán),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能與用戶(hù)的軟綁定,從而實(shí)現(xiàn)相關(guān)配置系統(tǒng)菜單,操作權(quán)限,按鈕權(quán)限標(biāo)識(shí)等的綁定。

4.3 日志記錄

日志系統(tǒng)在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中是非常重要的基本功能。日志記錄可以根據(jù)每個(gè)用戶(hù)從訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)到退出系統(tǒng)整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的所有行為,并按照一定的要求展現(xiàn)出來(lái)。日志記錄是系統(tǒng)后期排錯(cuò),系統(tǒng)優(yōu)化,系統(tǒng)BUG修復(fù)的重要依據(jù)。同時(shí)也是安全審計(jì)中必不可少的一項(xiàng)內(nèi)容。

常見(jiàn)的日志記錄包括登錄日志、操作日志、接口調(diào)用、安全日志等。日志的內(nèi)容包含用戶(hù)標(biāo)識(shí)、操作時(shí)間、來(lái)源、行為、結(jié)果、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)及資源等信息。

1) 登錄日志詳細(xì)記錄用戶(hù)登錄、登出事件,包含所有成功和失敗事件;登錄失敗包含密碼錯(cuò)誤、用戶(hù)名錯(cuò)誤等情況;

2) 操作日志詳細(xì)記錄用戶(hù)頁(yè)面操作、查詢(xún)事件,包含所有成功和失敗事件;

3) 針對(duì)所有核心功能、非核心業(yè)務(wù)模塊的操作,記錄安全日志;針對(duì)所有觸發(fā)安全策略的操作,記錄安全日志;

4) 登錄日志字段包含用戶(hù)、事件、來(lái)源、類(lèi)型(登錄或登出)、結(jié)果和描述;操作日志字段包含用戶(hù)、事件、來(lái)源、類(lèi)型(增、刪、該、查)、模塊、結(jié)果和描述;安全日志字段包含用戶(hù)、事件、來(lái)源、類(lèi)型(增、刪、該、查)、模塊、是否核心功能、是否非常規(guī)業(yè)務(wù)、結(jié)果和描述。接口調(diào)用日志主要包含調(diào)用者IP、時(shí)間、參數(shù)、成功與否、描述等相關(guān)內(nèi)容。

4.4 數(shù)據(jù)監(jiān)控

數(shù)據(jù)監(jiān)控主要體現(xiàn)在系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)及連接管理上的綜合監(jiān)控。不但可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源連接的初始化(含最大連接數(shù)、超時(shí)時(shí)間、最小連接數(shù)等),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)源監(jiān)控、SQL防火墻、WEB應(yīng)用,URL監(jiān)控、Spring監(jiān)控、Session會(huì)話(huà)監(jiān)控等的綜合監(jiān)控[2]。

4.5 服務(wù)監(jiān)控

服務(wù)監(jiān)控目的是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)部署環(huán)境的CPU、內(nèi)存、服務(wù)器信息、Java虛擬機(jī)信息等的資源使用實(shí)時(shí)監(jiān)控,是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及運(yùn)維過(guò)程中必不可少的重要功能。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)國(guó)家相關(guān)政策文件要求,結(jié)合各應(yīng)急管理部門(mén)及企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境情況,建設(shè)高危企業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),將有效加強(qiáng)各級(jí)應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)與各類(lèi)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位的聯(lián)系,加強(qiáng)縱向與各級(jí)應(yīng)急管理部門(mén)、橫向與行業(yè)監(jiān)管部門(mén)安全生產(chǎn)監(jiān)管信息資源的互聯(lián)共享,有力提升安全監(jiān)管效率,降低監(jiān)管成本,提升監(jiān)管效能。但隨著相關(guān)政策及要求,需更新系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念,以便更好地滿(mǎn)足相關(guān)部門(mén)的安全監(jiān)測(cè)要求,在高危企業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)及預(yù)警領(lǐng)域取得更大的突破,保障人民財(cái)產(chǎn)的安全。