面向“新基建”的全過(guò)程工程咨詢服務(wù)管理平臺(tái)構(gòu)建及展望
——基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究

曹效義，張 偉，曹子燁

（1.內(nèi)蒙古電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010090；2.內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010090）

0 引 言

新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（簡(jiǎn)稱“新基建”）是以新發(fā)展為理念，創(chuàng)新為原動(dòng)力，充分利用新技術(shù)如5G、北斗和人工智能等，助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí)與優(yōu)質(zhì)化服務(wù)[1]。近年來(lái)，“新基建”如火如荼開(kāi)展，各行各業(yè)積極探索全過(guò)程工程咨詢服務(wù)新模式，以期探索出一條高質(zhì)量發(fā)展的道路。

“新基建”項(xiàng)目具有規(guī)模大、技術(shù)復(fù)雜、分散化管理等特點(diǎn)，存在項(xiàng)目在設(shè)計(jì)施工等各階段效率低下、管控力度不夠等問(wèn)題，需引入一套科學(xué)先進(jìn)的工程咨詢服務(wù)模式和方法。例如“互聯(lián)網(wǎng)+”全過(guò)程工程咨詢模式，借助“互聯(lián)網(wǎng)+”聚集專家資源，整合各參建方，不僅有助于建設(shè)方對(duì)項(xiàng)目全過(guò)程各階段進(jìn)行綜合管理，提高服務(wù)和項(xiàng)目質(zhì)量，還能確保項(xiàng)目全過(guò)程可控以及運(yùn)營(yíng)階段的綠色可持續(xù)發(fā)展。

本文面向“新基建”，探究“互聯(lián)網(wǎng)+”關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)搭建一個(gè)互聯(lián)互通的社會(huì)化工程全過(guò)程管理平臺(tái)，助力工程咨詢企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”全過(guò)程工程咨詢服務(wù)管理平臺(tái)構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)

“互聯(lián)網(wǎng)+”全過(guò)程工程咨詢服務(wù)管理平臺(tái)[2]（以下簡(jiǎn)稱“管理平臺(tái)”）構(gòu)建涉及數(shù)據(jù)提交、訪問(wèn)和存儲(chǔ)、流程管理、表單處理、業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)分析等功能，并研究引入安全穩(wěn)定的“互聯(lián)網(wǎng)+”關(guān)鍵技術(shù)作為支撐，其中關(guān)鍵技術(shù)包括：池架構(gòu)、組件技術(shù)、工作流技術(shù)、加密技術(shù)、SOA 技術(shù)、Web Service技術(shù)、數(shù)據(jù)緩存技術(shù)等。

1.1 基礎(chǔ)設(shè)施資源池

基礎(chǔ)設(shè)施資源池通過(guò)搭建企業(yè)私有云，利用虛擬化技術(shù)將基礎(chǔ)架構(gòu)搭建成為數(shù)據(jù)協(xié)同共享、資源動(dòng)態(tài)分配的軟硬件環(huán)境，充分提高設(shè)備利用率，有效降低經(jīng)營(yíng)成本，如圖1 所示。

圖1 資源池基礎(chǔ)架構(gòu)

1.2 數(shù)據(jù)資源池

數(shù)據(jù)資源池從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、治理、分析與計(jì)算到數(shù)據(jù)分析與挖掘、管理與服務(wù)等方面開(kāi)展數(shù)據(jù)資源池建設(shè)工作。池架構(gòu)由應(yīng)用池、技術(shù)服務(wù)池組成，如圖2 所示。

圖2 云應(yīng)用管理系統(tǒng)架構(gòu)

1.3 組件技術(shù)

組件設(shè)計(jì)以高內(nèi)聚、松耦合為原則，實(shí)現(xiàn)功能滿足透明性、邏輯性與獨(dú)立性。使用者通過(guò)組件的邏輯名稱即可獲取服務(wù)，而與組件所在主機(jī)的物理位置無(wú)關(guān)[3-4]。

1.4 工作流技術(shù)

工作流管理主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作之間以及成員間的信息交互等問(wèn)題。流程引擎的功能結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3 流程引擎的功能結(jié)構(gòu)

通過(guò)工作流組件，項(xiàng)目不需要為每個(gè)流程的通用功能重復(fù)開(kāi)發(fā)，只須關(guān)注具體流程，實(shí)現(xiàn)組件提供的接口。項(xiàng)目使用組件后能大大減少項(xiàng)目工作量，縮短項(xiàng)目周期，降低項(xiàng)目成本。

1.5 加密技術(shù)

通過(guò)采用安全套接字層（SSL）的信息加密技術(shù)，在客戶端瀏覽器和Web服務(wù)器之間建立安全通信通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸加密，客戶端使用HTTPS 協(xié)議訪問(wèn)業(yè)務(wù)應(yīng)用。對(duì)于其中的密碼等重要數(shù)據(jù)可以采用加密技術(shù)，在客戶端加密成密文數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。

1.6 SOA 技術(shù)

面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）是一種組件架構(gòu)，它通過(guò)服務(wù)間的接口和協(xié)議來(lái)連接應(yīng)用程序的不同功能單元，使得構(gòu)建系統(tǒng)中的服務(wù)能夠以統(tǒng)一的方式進(jìn)行交互[4-7]。

1.7 Web Service 技術(shù)

Web 服務(wù)可以提供重用功能，為集成在不同平臺(tái)上開(kāi)發(fā)的不同類型的功能塊提供通信。應(yīng)用程序是由來(lái)自許多不同來(lái)源的Web 服務(wù)構(gòu)建的，Web Service 技術(shù)能夠使這些Web服務(wù)一起工作[8-9]。

1.8 數(shù)據(jù)緩存技術(shù)

數(shù)據(jù)緩存技術(shù)的原理是在獲取數(shù)據(jù)時(shí)從緩存中提取數(shù)據(jù)。如果找不到數(shù)據(jù)，將從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)放入系統(tǒng)緩存，最后返回。以上操作避免了頻繁的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)，即避免了頻繁的I/O 讀寫操作，從而達(dá)到提高整個(gè)系統(tǒng)性能的目的[10]。應(yīng)用服務(wù)器的緩存設(shè)計(jì)如圖4 所示。

圖4 應(yīng)用服務(wù)器的緩存設(shè)計(jì)

以上關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用為平臺(tái)架構(gòu)各層級(jí)提供技術(shù)支撐，為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃管理、項(xiàng)目前期、工程前期、設(shè)計(jì)任務(wù)綜合管理、統(tǒng)計(jì)分析、建設(shè)運(yùn)維等全過(guò)程業(yè)務(wù)咨詢提供技術(shù)保障。

2 管理平臺(tái)的構(gòu)建

面向“新基建”，全過(guò)程工程咨詢模式要想發(fā)揮作用，須采取有效措施協(xié)同各工程全過(guò)程管理參建方，取長(zhǎng)補(bǔ)短，組成高效協(xié)同、更具優(yōu)勢(shì)的團(tuán)隊(duì)[11]。全過(guò)程工程咨詢的有效實(shí)施離不開(kāi)項(xiàng)目各階段的高效運(yùn)行。因此應(yīng)深入挖掘項(xiàng)目各階段的特點(diǎn)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用，整合人才、技術(shù)資源，在全生命周期內(nèi)根據(jù)實(shí)際情況協(xié)同合作[12]。

2.1 建設(shè)規(guī)劃

2.1.1 整體架構(gòu)

全過(guò)程工程咨詢管理服務(wù)平臺(tái)整體實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)全過(guò)程的管理，包括規(guī)劃管理、項(xiàng)目前期、工程前期、工程實(shí)施、竣工結(jié)算五個(gè)階段，對(duì)工程各階段進(jìn)度情況、成果情況、風(fēng)險(xiǎn)情況、物資到貨情況進(jìn)行全面管控[2]。整體架構(gòu)如圖5所示。

圖5 平臺(tái)整體架構(gòu)

2.1.2 數(shù)據(jù)架構(gòu)

平臺(tái)的數(shù)據(jù)架構(gòu)包括源數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)應(yīng)用共三個(gè)層次[2,13]。源數(shù)據(jù)涵蓋各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層包含了臨時(shí)中間層、關(guān)系型數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、分布式文件系統(tǒng)。應(yīng)用層主要是整合數(shù)據(jù)應(yīng)用與各類系統(tǒng)功能，數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖6 所示。

圖6 數(shù)據(jù)架構(gòu)

2.1.3 技術(shù)架構(gòu)

如圖7所示，技術(shù)架構(gòu)分為外部系統(tǒng)、數(shù)據(jù)集成層、數(shù)據(jù)層、邏輯層和應(yīng)用層。其中，數(shù)據(jù)集成層分為數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)校驗(yàn)與數(shù)據(jù)訪問(wèn)，數(shù)據(jù)從外部系統(tǒng)中獲得后輸送到數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)，主要完成對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算與存儲(chǔ)。邏輯層用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并為應(yīng)用層提供應(yīng)用組件和服務(wù)代理。應(yīng)用層是面向用戶完成系統(tǒng)功能的最后一關(guān)。

圖7 技術(shù)架構(gòu)

2.1.4 安全架構(gòu)

安全架構(gòu)主要分為物理、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)五個(gè)方面。物理安全：通過(guò)機(jī)房監(jiān)控和報(bào)警管理保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的物理環(huán)境安全，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的可靠傳輸。網(wǎng)絡(luò)安全：通過(guò)部署防火墻、IPS、IDS 安全設(shè)備與系統(tǒng)等達(dá)到防護(hù)需求。系統(tǒng)安全：主要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，確保網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)的安全使用。應(yīng)用安全：提出基礎(chǔ)安全性、密碼支持、鑒別和認(rèn)證機(jī)制、登錄失敗檢測(cè)、操作安全、審計(jì)管理與應(yīng)用系統(tǒng)訪問(wèn)等解決方法。數(shù)據(jù)安全：主要體現(xiàn)在傳輸與存儲(chǔ)兩方面，統(tǒng)一加密存儲(chǔ)，以確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。

2.2 建設(shè)內(nèi)容

2.2.1 全過(guò)程咨詢服務(wù)

在規(guī)劃管理方面，借助平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)規(guī)劃任務(wù)在線發(fā)布、規(guī)劃項(xiàng)目上報(bào)、規(guī)劃評(píng)審、規(guī)劃定稿和發(fā)布等一整套流程。它效率更高，可以實(shí)現(xiàn)水平智能比較分析。在前期管理方面，平臺(tái)將前期材料輸入系統(tǒng)，為管理人員提供工程進(jìn)度跟蹤和告警、預(yù)警功能。在施工管理方面，系統(tǒng)將提煉關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行工程進(jìn)度展示、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、施工情況分析等服務(wù)。

2.2.2 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同設(shè)計(jì)管理

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同設(shè)計(jì)管理是以工程管理為主線，對(duì)項(xiàng)目管理過(guò)程中任務(wù)下達(dá)與分配、任務(wù)進(jìn)度、設(shè)計(jì)流程、資金使用、成果提交、成果評(píng)審、材料歸檔與績(jī)效考核進(jìn)行統(tǒng)一管理的平臺(tái)，其功能包括：綜合管理、項(xiàng)目管理、圖紙管理、協(xié)同設(shè)計(jì)、材料歸檔等。通過(guò)項(xiàng)目全過(guò)程管理，保證數(shù)據(jù)安全，提高了工作效率；借助績(jī)效考核功能，建立了公平的工程設(shè)計(jì)激勵(lì)體系。

2.2.3 專家咨詢

開(kāi)展全過(guò)程咨詢服務(wù)，對(duì)專業(yè)、專家提出了更高的要求。憑借互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，建立“互聯(lián)網(wǎng)專家?guī)臁?，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)納入全國(guó)各地的行業(yè)專家作為專家儲(chǔ)備，隨時(shí)在線向?qū)＜易稍儗I(yè)問(wèn)題并獲取專業(yè)的答案，還可以組織專家提供重要決策論證、科技創(chuàng)新研究、重大方案優(yōu)化、關(guān)鍵技術(shù)指導(dǎo)等高端咨詢服務(wù)。

2.2.4 設(shè)計(jì)眾包

將企業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)計(jì)劃外的設(shè)計(jì)項(xiàng)目、小額設(shè)計(jì)項(xiàng)目、碎片化設(shè)計(jì)任務(wù)、臨時(shí)設(shè)計(jì)任務(wù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布眾包信息，從全國(guó)范圍內(nèi)尋找合適的外包團(tuán)隊(duì)，以較小的投入獲得較高質(zhì)量的服務(wù)。設(shè)計(jì)外包能夠幫助企業(yè)節(jié)約成本、提高效率，為企業(yè)提供更多的選擇。

2.2.5 輔助決策

通過(guò)項(xiàng)目看板查看指定周期內(nèi)本公司所創(chuàng)建、參與、監(jiān)管項(xiàng)目的項(xiàng)目信息，包括項(xiàng)目?jī)?nèi)任務(wù)的開(kāi)展情況、人員配置及已用工時(shí)。綜合各類數(shù)據(jù)在統(tǒng)計(jì)分析模塊為用戶提供多維度的項(xiàng)目數(shù)量統(tǒng)計(jì)、項(xiàng)目進(jìn)度統(tǒng)計(jì)、投資統(tǒng)計(jì)、典型設(shè)計(jì)應(yīng)用率統(tǒng)計(jì)、通用設(shè)備應(yīng)用率統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)圖和詳細(xì)數(shù)據(jù)可切換展示。

2.2.6 移動(dòng)應(yīng)用

移動(dòng)應(yīng)用APP 作為系統(tǒng)的輔助應(yīng)用，旨在將平臺(tái)部分成果性數(shù)據(jù)在移動(dòng)端進(jìn)行展示，為平臺(tái)的應(yīng)用提供多種展示和應(yīng)用的渠道，充分發(fā)揮移動(dòng)端不受網(wǎng)絡(luò)和辦公環(huán)境限制的優(yōu)勢(shì)。主要實(shí)現(xiàn)進(jìn)度查詢及預(yù)警、聯(lián)系單管理、導(dǎo)航應(yīng)用等功能。

3 遠(yuǎn)景展望

不同于傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，“新基建”側(cè)重信息化與智能化平臺(tái)的建設(shè)[12,14]?；ヂ?lián)網(wǎng)與信息化技術(shù)將作為新基建的重要載體，通過(guò)平臺(tái)的整合管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集智能化、管理服務(wù)平臺(tái)化及應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)化的有機(jī)結(jié)合，使互聯(lián)網(wǎng)信息化平臺(tái)在信息感知、算法優(yōu)化、設(shè)施管理和數(shù)據(jù)收集分析等領(lǐng)域被賦予新的能力，為傳統(tǒng)企業(yè)適應(yīng)新時(shí)代的要求提供強(qiáng)勁支撐。

近年來(lái)，傳統(tǒng)行業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)工作中雖取得了顯著成效，但也存在諸多突出問(wèn)題。究其原因是落后的信息技術(shù)和滯后的信息基礎(chǔ)設(shè)施制約工業(yè)化與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合，造成與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合的轉(zhuǎn)型在速度和質(zhì)量上與發(fā)達(dá)國(guó)家差距明顯?！靶禄ā苯⒘嘶ヂ?lián)網(wǎng)世界與物理世界的連接，使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)賦能生產(chǎn)與管理，發(fā)揮其在數(shù)據(jù)收集、處理與分析、設(shè)備互聯(lián)與可視化展示等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，提升生產(chǎn)活動(dòng)的效率，解決傳統(tǒng)生產(chǎn)活動(dòng)中信息孤島、信息化融合不足的問(wèn)題。

4 結(jié) 語(yǔ)

面向“新基建”的“互聯(lián)網(wǎng)+”全過(guò)程工程咨詢服務(wù)管理平臺(tái)，充分使用SOA、Web Service、服務(wù)總線、負(fù)載均衡和J2EE 等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，創(chuàng)新性地集信息協(xié)同共享、咨詢?cè)O(shè)計(jì)專家?guī)臁⒌湫驮O(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)等功能模塊于一體，是包括工程決策階段、規(guī)劃階段、設(shè)計(jì)階段、施工與運(yùn)行等各階段的全過(guò)程咨詢管理平臺(tái)。管理平臺(tái)面向“新基建”，以高精尖人才為依托，以互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)為載體，理念新穎、人員高端、手段超前、服務(wù)領(lǐng)先，能促進(jìn)工程全過(guò)程咨詢流程規(guī)范性建設(shè)及執(zhí)行，促進(jìn)專業(yè)協(xié)同，提高運(yùn)行效率，保障服務(wù)質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約。它打破了傳統(tǒng)行業(yè)的經(jīng)營(yíng)理念模式，開(kāi)啟了咨詢服務(wù)新模式。