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摘 要:为进一步创新安全生产监测与防控管理机制,强化事故隐患的监测、预警、控制和管理。本文以安全生产事故隐患排查业务为导向,基于物联网、可信计算、移动互联网等技术,研发基于物联网的隐患排查可信终端,实现安全生产隐患排查的信息扫描、标准定制、终端定位、信息查询等管理服务功能。
关键字:安全生产;物联网;隐患排查;可信终端
1 引言
为进一步做好安全生产隐患排查治理工作,国务院办公厅先后颁发了《关于在重点行业和领域开展安全生产隐患排查治理专项行动的通知》(国办发明电〔2007〕16号)和《关于进一步开展安全生产隐患排查治理工作的通知》(国办发明电〔2008〕15号),安全监管总局颁布了《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》(安全监管总局令2007年第16号)等办法、规定,要求通过开展隐患排查治理行动,进一步落实企业的安全生产主体责任和地方人民政府的安全监管职责,全面排查治理事故隐患和薄弱环节,认真解决存在的突出问题,建立重大危险源监控机制和重大隐患排查治理机制,有效防范和遏制重特大事故的发生,促进全国安全生产状况进一步稳定好转。
项目充分了利用物联网技术和先进的可信计算技术,选取重点场所、特种设备、危险机械设施等重点隐患排查对象配置电子标签,试行物联网隐患排查电子标签管理制度。安全检查人员利用手持终端定期巡检,应用RFID射频技术读取排查对象的信息,终端自动关联后台管理系统,核查隐患对象信息,辅助支撑现场事故隐患排查,提高排查效率与排查质量,提供完善的、智能的、便捷的隐患自查自报客户端。项目简化事故隐患排查治理的流程,提高安全生产监管用户的工作效率,并利用可信计算技术解决了移动排查的信息安全问题,能有效提高隐患排查效率和确保隐患来源对象数据的真实性、可靠性,实现排查对象识别、人员定位和后台服务管理等功能。
2设计思路
隐患排查物联网可信终端应用的目的是让用户在移动排查终端系统利用现有的 “3G”移动互联网实现安全的企业信息及隐患信息的交互。移动排查终端的用户操作请求和操作数据从无线网络环境,经过主干有线网络传输到远程隐患排查云服务端,隐患排查云服务端通过隐患排查服务器、CA认证与政府安全生产监管服务器进行交互实现数据交互等操作。隐患排查物联网可信终端、无线网络与隐患排查云服务端一起构成了隐患排查物联网可信终端系统。
本项目设计的隐患排查物联网可信终端系统的总体结构模型如下图所示:
在整个移动隐患排查物联网可信终端系统中,远程隐患排查服务器是系统的核心部分,服务器执行业务处理的数据和记录存储于后台数据库中,终端可以对企业用户的信息进行查询、隐患排查等相关操作。远程隐患排查服务器是处于安全生产监管机构内部,而终端则可以处于互联网的任何一个位置。
移动隐患排查物联网可信终端系统采用 C/S结构来构建,终端都是Client 端,而远程隐患排查服务器则是 Server 端。移动排查终端用户通过安装客户端软件与远程隐患排查系统及后台数据库交互。
2技术架构
隐患排查物联网可信终端以Android 平台为基础,基于SOA 架构设计,以局域网( 办公网和业务网) 和无线通讯技术为依托,以移动排查终端设备为载体,结合嵌入式应用软件进行开发,采用标准的多层次体系,各层次之间严格定义接口,通过整体设计部署,实现系统无缝集成。
系统总体分为基础层、数据层、应用支撑层和应用层,其中应用层为两部分: 移动应用层和服务应用层。系统架构如下图所示:
(1)基础层是底层,是隐患排查软件运行依赖的基础保证,包括基础可信终端设备、网络通讯系统、可信服务器设备等。
(2)数据层包括基础数据群:企业资料信息库、事故隐患数据库、应急资源信息库、安全监管数据库、地理信息数据等。
(3)应用支撑层为应用层提供基础支持,包括操作系统、数据引擎、应用服务器、JAVA虚拟机、系统集成框架、GIS开发框架等。
(4)应用层负责处理用户层提交的处理请求,解释业务逻辑,向应用支撑层发起请求,通过对应用支撑层的调用实现业务流程。具体包括企业信息管理、隐患信息管理、法律法规信息、用户及权限管理等内容。
(5)系统用户包括各级安全监管机构及企业用户。
3功能模块
移动排查终端软件集成Android平板的功能,进行嵌入式开发,在智能平板的功能的基础上,增加现场安全生产隐患排查的应用功能。
(1)企业信息管理。实现了辖区内所有企业信息的管理,具体的信息包括企业名称、机构代码、所属区域、地址、联系电话、经济类型、是否为重大危险源、负责人、法定代表人、员工人数、占地面积、备注信息等内容。根据需要通过查询企业信息管理系统, 了解企业的相关情况。
(2)隐患排查指导。通过在安全生产监管的危化品企业、特种设备发放标签,通过终端RFID模块可实时查看监管对象的信息。并通过制定的事故隐患排查指引,提供现场检查规范指引应用,智能生成现场检查记录。
(3)现场隐患排查。主要实现对企业安全现状进行现场检查, 对检查的数据进行采集和保存。系统提供标准的事故隐患排查标准,通过平板记录现场检查情况, 并将记录同步给应用服务器。 事故隐患排查现场检查提供勾选功能,自动生成规范的现场检查记录,满足现场事故隐患排查排查查、整改复查等业务需求
(4)整改复查。该模块记录隐患整改、复查业务情况,提供政府部门执法记录相关情况。记录整改类型、整改相关措施、整改复查的相关结果等内容。
(5)拍照取证。实现现场监督检查过程音、视频取证。终端设备支持拍照、录像功能,方便现场取证,终端设备配置前后双摄像头,现场取证方便、实用。
(6)事故案例。通过无线网络将事故案例实时更新至终端,安全管理人力人员可以通过终端查看安全生产事故相关案例,为现场事故隐患排查提供及时的参考。
(7)法律法规。建立了20多部国家、地方等法律法规、规章标准库。提供完善的安全生产法律、法规、规章、标准、规程和安全生产管理制度查阅;如《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国行政处罚法》、《中华人民共和国行政许可法》等。
(8)终端定位。实现企业、隐患、人员在系统中的可视化查询及管理,并终端通过GPS模块实现隐患排查终端的实施定位的功能,在云服务端通过地理信息平台展示终端运行轨迹。
(9)短信发送。选择需要发送的单位和联系人,进入短信编辑页面,可以编辑短信内容,并发送短信至选中的单位和联系人。
(10)信息共享操作。将终端中录人的数据与中心系统的数据进行同步, 包括从中心系统下载相关的业务信息以及终端向中心系统上传相应的信息。信息同步可以通过3G、wifi 网络, 可在系统管理中供用户选择。安全生产管理人员终端每隔一定时间自动向中心系统发送现场隐患排查人员的姓名、平板号码及GPS位置等信息, 使其与中心系统的信息保持同步。
(11)个人信息管理。本模块主要是对当前使用的隐患排查人员的信息进行录人、更新等操作, 主要包括姓名、联系方式、工作证号等信息。
4功能特点
终端应用智能平板的功能,借助计算机网络,基于RFID技术、移动终端技术、可信计算技术,构建实现隐患排查指引嵌入、数据交换接口和射频识别接口一体化的安全生产现场排查可信终端。
(1)防爆外壳设计,适用于危险源场所、矿山、煤区、危化品场所等恶劣环境。
(2)基于物联网技术, 在生产过程中对关键人员、物品及设备进行射频识别,通过移动互联网络实现对安全生产流程的隐患排查监控。
(3)终端内嵌隐患排查标准指引,包含隐患排查、整改复查、企业信息、法律法规、事故案例、拍照取证和人员定位等功能模块。傻瓜式操作,符合基层用户操作水平。
(4)终端嵌入TCM可信计算模块,搭载可信计算中间件,为移动排查终端提供安全可信运行环境,实现安全开机、身份认证、病毒防护、数据存储传输加密、访问授权等可信功能,有效防止攻击者篡改系统数据和盗取身份。
(5)终端数据通过Web Service接口与后台事故隐患排查管理系统实时互联互通,形成科学、完整和动态化事故隐患排查治理信息化体系。
5示范应用
目前,系统已在广东省深圳市、佛山市、阳江市多地试用。普遍认为,整套设备设计合理、技术先进,符合国家有关的法律法规,创新了隐患排查机制,提高了隐患排查效率,试用效果良好,性能稳定,操作性强。系统运行界面如下图所示:
6 结论
系统在完善隐患排查治理信息体系的基础上,满足省、市、县(区)、镇等各级安全监管部门和生产经营单位对于隐患排查现场检查、上报等业务的实际需求;同时建立了可信终端安全体系,保证业务和信息的安全。项目的建设提高了现场安全生产管理人员的现场隐患排查工作效率,为推动安全生产隐患排查工作标准化、规范化起到积极作用。