化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)設計及實踐

辛向榮

（撫順東科化工有限公司，遼寧撫順 113006）

1 化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)設計及實現(xiàn)

1.1 總體架構設計

根據(jù)系統(tǒng)的設計原則，在設計化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)時，通過利用B/S架構設計，免除了系統(tǒng)客戶端組件的安裝。接著，利用JAVA語言和J2EE框架，根據(jù)通用MVC三層體系架構、模塊化技術，實現(xiàn)本系統(tǒng)設計[1]。因此，從系統(tǒng)技術架構上來看，可以將其分為系統(tǒng)層、技術層、展現(xiàn)層、應用層等4個層次，具體如圖1所示。從系統(tǒng)層上看，該層主要包含了基礎軟硬件：操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和應用服務器等方面；技術層的設計需要在應用層和系統(tǒng)層兩者之間形成一層技術封裝，以此實現(xiàn)對化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)的資源管理和監(jiān)控。應用層的設計是根據(jù)企業(yè)建模理論與企業(yè)業(yè)務導向為需求等實現(xiàn)應用軟件設計。展現(xiàn)層的設計通過人機交互界面，實現(xiàn)了用戶單點登錄、業(yè)務應用以及決策分析等，并實現(xiàn)了對外部不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、環(huán)境異構性的屏蔽[2]。

圖1 安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)總體架構設計示意

1.2 數(shù)據(jù)庫設計

該設計作為安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)設計過程中的重要內(nèi)容，同時也是將業(yè)務數(shù)據(jù)對象向視圖或表轉(zhuǎn)換等對象過程。因此，在進行數(shù)據(jù)庫設計時，首先需要根據(jù)化工企業(yè)自身的實際情況與特點進行設計。從企業(yè)信息的計入、存儲以及統(tǒng)計、刪除等多個方面，充分滿足企業(yè)數(shù)據(jù)信息的輸入與輸出。并且，在數(shù)據(jù)庫設計時可以通過對化工企業(yè)基本數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)結構和處理等流程的收集，以此為企業(yè)數(shù)據(jù)庫設計奠定堅實的基礎[3]。

1.3 PDAC設計

首先，PDAC循環(huán)法設計就是根據(jù)人的思維順序?qū)崿F(xiàn)對工作管理。因此，該設計可以將其劃分為：（Plan）、實施（Do）、檢查（Check）以及改進（Action）等4個階段，以此實現(xiàn)對化工企業(yè)的生產(chǎn)監(jiān)督，促進企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平得到提高。其次，該設計簡單來說，就是當針對某一件事情實施前，需要考慮該事件如何做、決定怎么做以及什么時候做和誰來做等。同時，在職能策劃下知道化工企業(yè)所期望能夠達到的目的，然后通過各種管理活動，為化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)的設計實現(xiàn)提供支撐，這樣才能夠有效明確化工企業(yè)的系統(tǒng)設計的目標。所以，PDCA循環(huán)模型的設計為化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)設計提供了一個由計劃、實施、檢查與改進等多個環(huán)節(jié)共同構成的動態(tài)循環(huán)結構化運行機制，并在管理體系標準下，為化工企業(yè)的高效管理提供支持[4]。

1.4 接口設計

化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)設計，需要具備統(tǒng)一有序的特點，還要能夠與化工企業(yè)原有的系統(tǒng)進行集成，這樣既可以充分體現(xiàn)出該本系統(tǒng)的開放性和可擴展性。同時，化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)設計需要根據(jù)Web體系結構，除去支撐數(shù)據(jù)庫層面的集成之外，還可以通過更加便捷的方式實現(xiàn)對商業(yè)組件的集成。因此，由此設計的安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)不僅是一個安全生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)化系統(tǒng)，還是一個能夠支撐SOA架構軟件開發(fā)的平臺與接口集成平臺。所以在設計系統(tǒng)時，需要擁有符合SAP系統(tǒng)的標準接口設計，以及與門戶系統(tǒng)、統(tǒng)一用戶管理、企業(yè)生產(chǎn)設備管理系統(tǒng)等相應的接口設計方案。具體接口技術的實現(xiàn)見圖2。

圖2 系統(tǒng)接口技術實現(xiàn)示意圖

2 系統(tǒng)主要功能模塊設計

2.1 安全風險管理模塊

安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)的安全風險管理模塊設計，主要包含了對企業(yè)的風險辨識管理、風險分級管理、風險管控措施等。同時，根據(jù)三維建模技術、模型庫技術以及行業(yè)算法技術等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構等設計，能夠有效實現(xiàn)對化工企業(yè)生產(chǎn)過程中存在的安全風險進行識別，接著利用定性統(tǒng)計分析或者定量統(tǒng)計分析的方法，對企業(yè)安全生產(chǎn)管理中存在的風險進行評估分級，并在系統(tǒng)上通過不同的色彩，如紅色、橙色、黃色、藍色等顏色對不同等級進行表示，以此形成“一圖兩單”。然后利用重大危險源控制水平評估模型，對重大危險源的風險控制水平等級進行確認，以此建立起完整的安全風險管理體系，從而有效避免化工企業(yè)安全生產(chǎn)事故的發(fā)生[5]。

2.2 重大危險源監(jiān)測預警模塊

重大危險源監(jiān)測預警模塊的設計，主要實現(xiàn)對化工企業(yè)生產(chǎn)過程中存在的危險問題、風險問題進行監(jiān)測。它主要包含了重大危險源異常報警功能、監(jiān)控數(shù)據(jù)采集功能以及實時監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)通信功能等主要功能。并且，該模塊的設計主要針對化工企業(yè)生產(chǎn)區(qū)域中所存在危險源較多、安全生產(chǎn)管理相對困難以及管理的問題進行設計。在對企業(yè)信息數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸以及分析作用下，能夠充分實現(xiàn)對化工企業(yè)中存在的重大危險源進行預警和監(jiān)測。因此，它具有互聯(lián)網(wǎng)架構中針對數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)大、維度多以及高精度等方面的優(yōu)勢，充分實現(xiàn)對企業(yè)數(shù)據(jù)信息、人員與車輛管理數(shù)據(jù)等方面的采集，從而提高企業(yè)的安全生產(chǎn)管理質(zhì)量[6]。

2.3 人員管理及定位模塊

首先從人員管理模塊設計上來看，主要選擇利用5G通信技術、智能識別技術、云計算技術和大數(shù)據(jù)技術等先進的技術，接著物聯(lián)網(wǎng)設備、定位系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等配電集成系統(tǒng)，實現(xiàn)對企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)中的基礎信息管理、智能門禁、定位功能、預警功能以及智能識別功能、應急管理功能和查詢功能等功能的設計。這樣一來，不僅可以及時，準確地將化工企業(yè)生產(chǎn)區(qū)域中的工作人員情況實時地反映到系統(tǒng)當中，以幫助企業(yè)管理人員準確地掌握生產(chǎn)人員的在崗具體情況與行為運動軌跡，從而為企業(yè)管理和崗位調(diào)度管理提供便利。因此，當企業(yè)生產(chǎn)存在緊急事故發(fā)生，安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)就會根據(jù)系統(tǒng)中的相關數(shù)據(jù)和圖形，及時地了解對應員工的情況，以此提高應急救援工作的效率。而生物識別功能和智能門禁功能的設計，為生產(chǎn)工作人員和作業(yè)車輛的運行提供保障。其次，從人員定位功能方面設計，需要化工企業(yè)布設多個定位基站，實現(xiàn)對報警信息的接收和發(fā)送、可視化統(tǒng)計與存儲功能。

2.4 企業(yè)生產(chǎn)流程管理模塊

化工企業(yè)的生產(chǎn)流程管理模塊設計過程中，融入了數(shù)據(jù)集成管理模塊、目標責任管理模塊、安全制度管理、教育培訓、風險管控以及考核評審管理和移動端APP遠程管理等功能。其中，化工企業(yè)生產(chǎn)全部流程管理作為企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)設計的重要組成部分，同時也是促進化工企業(yè)向標準化發(fā)展以及促進企業(yè)安全生產(chǎn)管理的重要技術措施。因此，本系統(tǒng)的設計需要結合標準化、流程化的流程引擎，與國家相關信息化系統(tǒng)建設的要求等實現(xiàn)該系統(tǒng)設計。所以，化工企業(yè)在生產(chǎn)管理過程中應當注重目標責任管理，加強對現(xiàn)場安全制度、現(xiàn)場作業(yè)、事故處理與生產(chǎn)中存在的安全隱患等方面的管理進行改進，以此促進化工企業(yè)的安全生產(chǎn)管理信息化體系建設，促進企業(yè)管理效能的提升。

2.5 實時數(shù)據(jù)采集模塊

該模塊的設計，主要借助于大數(shù)據(jù)采集技術的應用，實現(xiàn)對化工企業(yè)生產(chǎn)過程中不同環(huán)節(jié)的信息數(shù)據(jù)進行采集。但從現(xiàn)有的化工企業(yè)管理系統(tǒng)中所應用的實時數(shù)據(jù)采集模塊來看，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)中的可燃氣體、有毒氣體、有害氣體，溫度、壓力、液位以及化工企業(yè)中不同化學用品的存儲等實時數(shù)據(jù)進行采集。同時，該模塊的設計還能夠?qū)崿F(xiàn)對所采集到的信息進行檢測。

2.6 企業(yè)安全監(jiān)控模塊

該模塊設計主要和MES、視頻監(jiān)控等功能進行集成，通過對化工企業(yè)的生產(chǎn)運行情況進行集合，并在電子地圖或圖紙上將其存在危險和安全風險信息進行顯示。接著，搭配化工企業(yè)現(xiàn)有設備（攝像頭），實現(xiàn)對企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息可視化與智能化。而監(jiān)控工作人員可以通過企業(yè)圖形從宏觀的角度對企業(yè)的安全生產(chǎn)管理狀況進行把控。同時，監(jiān)控信息的維護，需要對安全監(jiān)控信息進行配置，如監(jiān)控圖標庫、監(jiān)測的對象以及項目、報警策略和報警日志等信息進行有效配置，然后可以借助系統(tǒng)的安全功能對企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的具體監(jiān)測監(jiān)控信息進行查詢。不過，企業(yè)監(jiān)測的數(shù)據(jù)來源主要分為MES系統(tǒng)中的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過讀取來獲取，以及從監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入方面為切入點，實現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取。此外，還可以通過移動手機端和Web瀏覽器等實現(xiàn)對化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理進行監(jiān)控。而圖像與地區(qū)的混合窗體同樣可以通過Web瀏覽器進行顯示，而手機監(jiān)控功能則需要借助WiFi功能、4G通信等無線信號，才能夠?qū)崿F(xiàn)在手機端進行監(jiān)控視頻傳輸以及云控制等相關功能的操作和管理，從而為化工企業(yè)管理層借助移動端和云端控制對企業(yè)安全生產(chǎn)管理提供便利，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的遠程指揮、遠程檢測與監(jiān)督和安全生產(chǎn)管理等操作，也可以利用手機端及時向企業(yè)的管理層提供各種安全風險報警信息，做到及時應對和解決突發(fā)事件的 發(fā)生[7]。

3 系統(tǒng)仿真測試分析

為證明化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)設計的可行性，本文從功能、性能以及集成等3個方面對本系統(tǒng)進行模擬測試。將準備好的靜態(tài)數(shù)據(jù)和測試業(yè)務數(shù)據(jù)錄入到測試系統(tǒng)中，對系統(tǒng)進行測試。同時，為解決系統(tǒng)中存在的問題，又利用BUG管理工具對系統(tǒng)中存在的問題進行跟蹤管理，實現(xiàn)對BUG的及時處理。

3.1 功能測試分析

在功能測試方面，如果不考慮系統(tǒng)軟件內(nèi)部的代碼與結構狀況下，對系統(tǒng)進行測試，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)功能存在界面錯誤、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)庫訪問錯誤等問題，利用邊界值分析解決了該些問題。

3.2 性能測試分析

針對安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)性能方面的測試，本文從并發(fā)性和負載等兩個方面來實現(xiàn)，不僅證明該系統(tǒng)的設計能夠滿足用戶的需求，還可以通過發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，達到優(yōu)化系統(tǒng)的目的。

3.3 集成測試分析

從系統(tǒng)集成方面測試，有效保證了系統(tǒng)主要功能模塊，充分滿足了化工企業(yè)的安全生產(chǎn)管理需求。同時這也進一步證明本文設計的化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)的可行性[8]。

4 結語

通過對化工企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)設計進行分析，以化工企業(yè)生產(chǎn)與安全生產(chǎn)管理流程為基礎，實現(xiàn)了該系統(tǒng)各個功能模塊的設計，以此成功設計了企業(yè)安全生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)。借助該系統(tǒng)能夠幫助化工企業(yè)促進其安全生產(chǎn)管理水平得到提高，還為企業(yè)的長遠穩(wěn)定發(fā)展提供了保障。