【文章內(nèi)容簡介】 可管理性和可維護(hù)性，能對整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)中的多種設(shè)備進(jìn)行一體化管理，包括安全管理、性能管理、故障管理，做到數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、集中管理、集中備份。 總體設(shè)計(jì)思路 全 省 重大危險(xiǎn)源監(jiān)控體系由 省 重大危險(xiǎn)源監(jiān)控中心、 11 個(gè)地市重大危險(xiǎn)源監(jiān)控分中心、企業(yè)終端 現(xiàn)場 監(jiān)控系統(tǒng)三部分組成。企業(yè)終端監(jiān)控系統(tǒng)通過 I/O 采集模塊采集受控設(shè)備設(shè)施的壓力、溫度、液位 、易燃有毒有害氣體濃度和視頻圖象等數(shù)據(jù)，通過 因特網(wǎng) 輸送到 地市 監(jiān) 20 控 分中心 進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。再由因特網(wǎng)傳送至 省 監(jiān)控中心， 省級 監(jiān)控中心與 地 市 監(jiān)控中心和市政府應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)對接聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對重大危險(xiǎn)源的三級聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。 企業(yè)終端監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)重大危險(xiǎn)源信息在線申報(bào)備案、企業(yè)內(nèi)部安全生產(chǎn)信息的日常管理、重大危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警和 應(yīng)急處置等功能，從而改進(jìn)企業(yè)安全管理方法，提升安全管理水平。 省監(jiān)控中心和地市分控中心 與本級安全生產(chǎn)應(yīng)急管理與協(xié)調(diào)指揮機(jī)構(gòu)應(yīng)急平臺(tái)相結(jié)合，系統(tǒng)功能如下：運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)、 GIS 等高技術(shù)手段，對重大危險(xiǎn)源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過整合安全生產(chǎn)應(yīng)急資源，構(gòu)建一個(gè)各級安全生產(chǎn)應(yīng)急救援指揮機(jī)構(gòu)、應(yīng)急救援基地和相關(guān)部門互聯(lián)互通的通信信息基礎(chǔ)平臺(tái)，通過開發(fā)形成滿足安全生產(chǎn)應(yīng)急救援協(xié)調(diào)指揮和應(yīng)急管理需要的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) XX 省重大危險(xiǎn)源監(jiān)控管理系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上分為三個(gè)層次，由省監(jiān)控中心、地 市分監(jiān)控中心以及企業(yè)終端現(xiàn)場監(jiān)控點(diǎn)三部分組成，其中省監(jiān)控中心設(shè)在省安監(jiān)局， 11 個(gè)分控中心設(shè)在 XX 省所轄 11 個(gè)地市安監(jiān)局。企業(yè)終端現(xiàn)場監(jiān)控點(diǎn)設(shè)在全省各存在危險(xiǎn)源的企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。其網(wǎng)絡(luò)整體拓?fù)鋱D如下： 21 圖 1 XX 省重大危險(xiǎn)源監(jiān)控管理系統(tǒng)拓?fù)鋱D 硬件組成 如圖 1 所示，在硬件組成上，系統(tǒng)的核心設(shè)備包括大屏顯示器，流媒體服務(wù)器， 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 ，系列液晶顯示器，管理主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)，高端中心交換機(jī)， 核心路由器、防火墻 、 UPS 后備電源，指揮控制臺(tái)，可視對講終端設(shè)備，以及第三方通信線路。 功能劃分 ? 視頻 及數(shù)據(jù) 采集 功能 22 采集的信號(hào)主要包括兩種：重大危險(xiǎn)源現(xiàn)場視頻和安全技術(shù)參數(shù)。另外由于這部分是保證整個(gè)系統(tǒng)工作質(zhì)量最重要的部分，是其他各功能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，因此必須滿足全天候監(jiān)控要求。 ? 信號(hào)上傳功能 該部分的主要任務(wù)是將采集到的信號(hào)實(shí)時(shí)向安監(jiān)部門危險(xiǎn)源監(jiān)控中心傳送。但由于重大危險(xiǎn)源監(jiān)控監(jiān)控的特點(diǎn)是監(jiān)控區(qū)域范圍相對較廣，導(dǎo)致信號(hào)傳輸距離加長，視頻及數(shù)據(jù)監(jiān)控則要求信號(hào)實(shí)時(shí)、連續(xù)、清晰，而且圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)量非常大，這就要求傳輸介質(zhì)要有足夠的帶寬，因此本次項(xiàng)目采用光纜傳輸。 ? 錄像存儲(chǔ) 功能 錄像存儲(chǔ)部分，分為前端和中 心端，前端設(shè)備采用數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)（ Linux DVR） ,該系統(tǒng)在圖像質(zhì)量、界面顯示、保存日期、檢索回放以及多種先進(jìn)的新增功能等諸多方面都是傳統(tǒng)模擬方式絕對無法相比的。中心監(jiān)控端如果需要錄像可以使用網(wǎng)絡(luò)錄像系統(tǒng)，通過 Inter 網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)的錄像。 ? 大屏幕顯示部分 重大危險(xiǎn)源監(jiān)控的基本特征就是要求監(jiān)控的實(shí)時(shí)性，為給監(jiān)控人員提供一個(gè)良好的監(jiān)控環(huán)境，系統(tǒng)在監(jiān)控中心設(shè)置 大屏幕電視墻來顯示監(jiān)控畫面，每個(gè)畫面用一臺(tái)彩電來顯示，同時(shí)大屏中心還設(shè)一臺(tái)背投電視，通過集中監(jiān)控軟件，可以隨時(shí)將需要重 點(diǎn)監(jiān)控的畫面切換到背 投彩電上顯示，通過對攝像機(jī)的操作，可以非常方便的對監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行近距離監(jiān)控和跟蹤，極大的方面了監(jiān)控人員的操作，提高了效率。 23 ? 異地容災(zāi) 部分 在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，往往僅考慮本地容災(zāi)，即通過集群的雙機(jī)系統(tǒng) (Cluster 或 HA)對業(yè)務(wù)應(yīng)用提供保護(hù)，在一臺(tái)服務(wù)器的軟硬件發(fā)生故障時(shí)，將整個(gè)業(yè)務(wù)切換到后備服務(wù)器上。該方法很大程度上避免了服務(wù)器的單點(diǎn)故障，提高了整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可用性。但是，隨著業(yè)務(wù)量的增加 ， 本地容災(zāi)已經(jīng)無法更好的保障業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的可靠性、安全行。因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)異常情況，如火災(zāi)、爆炸、地震、水災(zāi)、雷擊或某個(gè)方向線路故 障等自然原因以及電源機(jī)器故障、人為破壞等非自然原因引起的災(zāi)難，導(dǎo)致業(yè)務(wù)正常無法進(jìn)行和重要數(shù)據(jù)的丟失、破壞，造成的損失將不可估量。因此，要求當(dāng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以在發(fā)生上述災(zāi)難時(shí)快速恢復(fù)，將損失降到最低點(diǎn)。 異地容災(zāi)的主要技術(shù)有： ? 數(shù)據(jù)鏡像復(fù)制技術(shù) 就是把一個(gè)系統(tǒng)完全地復(fù)制下來，包括數(shù)據(jù)內(nèi)容、格式等。通常要求兩個(gè)系統(tǒng)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)是完全一樣的，因?yàn)橹挥羞@樣才能確保鏡像后的系統(tǒng)也一樣。并且在當(dāng)前系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，鏡像后的系統(tǒng)可及時(shí)接替原來系統(tǒng)的工作，繼續(xù)保持系統(tǒng)運(yùn)行。 ? 虛擬存儲(chǔ)技術(shù) 它的關(guān)鍵優(yōu)勢就在于允許異構(gòu)系統(tǒng)和應(yīng)用程序 共享存儲(chǔ)設(shè)備，并且用戶將不再需要在每個(gè)分公司的服務(wù)器上都連接一臺(tái)磁帶設(shè)備。 ? 快照技術(shù) 24 是對于需要備份的系統(tǒng)數(shù)據(jù)保留一個(gè)或多個(gè)不同時(shí)期的版本。雖然是保留在本地，但異地系統(tǒng)備份卻可通過這些不同時(shí)間點(diǎn)的快照，達(dá)到容災(zāi)的目的。通過快照技術(shù)，用戶可以從一個(gè)現(xiàn)存的邏輯卷向另一個(gè)只讀的邏輯卷拷貝某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。備份進(jìn)程或其它類似的應(yīng)用程序就可以利用這個(gè)不變的系統(tǒng)映像，而不去利用數(shù)據(jù)時(shí)刻變化的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。除此之外，用戶使用這種方法進(jìn)行備份更無需暫停服務(wù)。 ? 互連技術(shù) 主要基于 SAN 的遠(yuǎn)程復(fù)制，通過光纖通道，把兩個(gè) SAN 連接起來進(jìn)行遠(yuǎn)程鏡像。但災(zāi)難發(fā)生時(shí)，備援?dāng)?shù)據(jù)中心可替代主數(shù)據(jù)中心，保證系統(tǒng)工作的連續(xù)性。 異地容災(zāi)系統(tǒng)的功能主要有： ? 提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)復(fù)制保障，確保在各種故障發(fā)生的情況下數(shù)據(jù)的完整性。 ? 采用智能化帶寬縮減技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對帶寬需求的空前降低。 ? 容災(zāi)系統(tǒng)提供的復(fù)制技術(shù)可以根據(jù)用戶的實(shí)際情況來策略化地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。 ? 提供專有的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)可以完美地保障數(shù)據(jù)一致性。即使是在災(zāi)難發(fā)生的瞬間。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，容災(zāi)系統(tǒng)的復(fù)制設(shè)備可以以 “ 爆發(fā) ” 性地迅速把數(shù)據(jù)傳遞到遠(yuǎn)程，另外，加上容災(zāi)系統(tǒng)專有的特定算法保證了較高的數(shù)據(jù)壓縮率， 還有最少數(shù)據(jù)傳遞量的原因，可以保障數(shù)據(jù)的零丟失及一致性。 25 ? 同步，無數(shù)據(jù)丟失級別的數(shù)據(jù)保護(hù)，對應(yīng)用無影響，無距離限制。 ? 利用快照歷史可以允許回滾恢復(fù)到任一時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)狀態(tài)。 ? 可以定義關(guān)于延遲、帶寬等方面的策略，使得在性能、安全和成本之間均衡考慮。 ? 從同步、異步以及時(shí)間點(diǎn)多種模式的數(shù)據(jù)復(fù)制方式動(dòng)態(tài)全面支持。 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 26 圖 2 XX 省重大危險(xiǎn)源監(jiān)控管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上，省監(jiān)控中心和地市分控中心之間、分控中心和現(xiàn)場監(jiān)控點(diǎn)之間 、省監(jiān)控中心和容災(zāi)中心之間 都是通過租用第三方通訊線路的形式互聯(lián)起來， 同時(shí)采用 VPN 技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。這里沒有采用專線互聯(lián)，而是在第三方線路上部署 VPN 技術(shù)，這在一定程度上及節(jié)省了資金的投入，有保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、可靠性? 省監(jiān)控中心定期和在電信部門的托管服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。各分控中心通過 Inter 與托管服務(wù)器進(jìn)行連接，進(jìn)行信息傳送。相關(guān)企業(yè)通過權(quán)限設(shè)置可訪問本企業(yè)重大危險(xiǎn)源信息，并定期上報(bào)安全監(jiān)督管理數(shù)據(jù)。 總控中心服務(wù)器應(yīng)用平臺(tái)基于地理信息技術(shù)，包括 B/S 和 C/S 兩種結(jié)構(gòu)形式，存儲(chǔ)全省完整的重大危險(xiǎn)源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全省重大危險(xiǎn)源安全監(jiān)督管理完整功能，并為聯(lián) 動(dòng)平臺(tái)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 托管服務(wù)器僅包括 B/S 應(yīng)用形式，主要是建立企業(yè)和主管部門信息交流平臺(tái)，存儲(chǔ)主要數(shù)據(jù)包括重大危險(xiǎn)源變更管理、設(shè)備維護(hù)數(shù)據(jù)、安全檢查報(bào)告、隱患整改等動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)，及時(shí)反應(yīng)重大危險(xiǎn)源安全管理狀況。 27 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 我國重大危險(xiǎn)源管理采用的是分級監(jiān)控管理的體制，各級政府安全監(jiān)管部門需要及時(shí)掌握本轄區(qū)內(nèi)重大危險(xiǎn)源的分布與變化情況，并及時(shí)向上級部門匯報(bào)重大危險(xiǎn)源最新情況、為領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)部門提供科學(xué)的決策依據(jù)的。如何實(shí)現(xiàn)不同管理級別之間及時(shí)的信息監(jiān)控管理和傳 遞，改變目前書面文字及大量報(bào)表的匯報(bào)方式和管理模式，建立一個(gè)全新的覆蓋全省范圍基于企業(yè)管理信息的、既能形象、生動(dòng)、準(zhǔn)確地反映實(shí)際情況又便于動(dòng)態(tài)管理和控制的系統(tǒng)，成為新形勢下我們需要解決的新課題。 開發(fā)建立集計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理、地理信息系統(tǒng)、自動(dòng)危險(xiǎn)源分級和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、分級監(jiān)控系統(tǒng)于一身的 “ 重大危險(xiǎn)源分級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) ” 不僅非常必要，同時(shí)也是順應(yīng)我國工業(yè)現(xiàn)代化、數(shù)字化發(fā)展的步伐，提高重大危險(xiǎn)源及事故隱患管理水平的最佳選擇。 ? 重大危險(xiǎn)源分級監(jiān)控管理功能的劃分，實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)上報(bào)和發(fā) 布方案。 ? 數(shù)據(jù)信息處理中實(shí)現(xiàn)信息的動(dòng)態(tài)標(biāo)注及動(dòng)態(tài)仿真。 28 ? 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，重大危險(xiǎn)源動(dòng)態(tài)信息管理、自動(dòng)分級、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，輔助制定預(yù)防措施與應(yīng)急預(yù)案等功能與地理信息系統(tǒng)的集成。 ? 重大危險(xiǎn)源自動(dòng)分級、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的計(jì)算機(jī)算法的實(shí)現(xiàn)。 技術(shù)路線 J2EE 技術(shù) ? J2EE 組件體系架構(gòu) J2EE 組件體系架構(gòu)基本的原理就是采用組件和對象來構(gòu)建應(yīng)用程序，這些組件和對象在應(yīng)用程序中對于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求的透明度，系統(tǒng)開發(fā)及技術(shù)轉(zhuǎn)換的作用都非常重要。 在系統(tǒng)中，各種具體業(yè)務(wù)的應(yīng)用程序由組件構(gòu)成，如 實(shí)時(shí)監(jiān)控及預(yù)警模塊、危險(xiǎn)源普查及辨識(shí)分級模塊、 GIS 地理信息模塊、數(shù)據(jù)庫模塊以及應(yīng)急救援模塊 。而每個(gè)組件由對象 構(gòu)成。在進(jìn)行業(yè)務(wù)管理 時(shí)，調(diào)用具體的組件處理業(yè)務(wù)問題或?qū)崿F(xiàn)某些功能。組件化系統(tǒng)設(shè)計(jì)使得每個(gè)組件既可以被應(yīng)用程序反復(fù)調(diào)用，又可以完美嵌入其它系統(tǒng)。 ? 多層次系統(tǒng)模式 多層次系統(tǒng)模式實(shí)現(xiàn)了界面展示、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)庫層都相對獨(dú)立。同時(shí)多層次體系結(jié)構(gòu)將用戶在應(yīng)用系統(tǒng)中所做的任何業(yè)務(wù)邏輯、系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的定制同客戶端實(shí)現(xiàn)區(qū)分開。減少了單個(gè)應(yīng)用組件被修改、被替代或內(nèi)容更新而對其他應(yīng)用部分帶來的影響。 ? 零代碼駐留 29 要求 實(shí)現(xiàn)在客戶端的零代碼駐留，所有的應(yīng)用組件都由純 JAVA語言寫成。系統(tǒng)用 HTML 語言和 JAVASCRIPT 語言表現(xiàn)信息，而用 XML語言同其它系統(tǒng)對話連接。這些都是今天最流行的并且被廣泛接受的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)。用戶不用下載任何插件或安裝軟件，這樣一來既不需要任何安裝，也不會(huì)有傳統(tǒng)軟件改裝版最普遍的版本沖突問題。 重大危險(xiǎn)源監(jiān)控管理 系統(tǒng)可以運(yùn)行在任何網(wǎng)絡(luò)支持的設(shè)備上，包括手提式設(shè)備、可卸載式設(shè)備、 WAP 手機(jī)等等。任何要使用數(shù)據(jù)的人可以在任何地方使用系統(tǒng)，而對硬件和軟件都沒有特殊的要求。 ? 信息安全 對于 重大危險(xiǎn)源監(jiān)控 管理 系統(tǒng) 來說，要通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理信息安全非常重要。系統(tǒng)要有足夠的靈活性來 制定和 管理 不同 系統(tǒng)訪問政策規(guī)定和安全協(xié)議，如內(nèi)部網(wǎng)用 HTTP 語言，而互聯(lián)網(wǎng)用 HTTPS 語言。保護(hù)系統(tǒng)不被非法進(jìn)入和非法更改是根本，不管它是從哪里和如何訪問的。 ? 基于標(biāo)準(zhǔn)的集成架構(gòu) 重大危險(xiǎn)源監(jiān)控管理 系統(tǒng) 采用基于標(biāo)準(zhǔn)的集成模式，支持三種標(biāo)準(zhǔn)語言是 XML， OAGI 和 WebService。 XML 和 OAGI 本身就是使用的標(biāo)準(zhǔn)。 Web Service 組件，主要是 WSDL 和 SOAP 也被加入了系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了由各種不同系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化了戰(zhàn)略化資產(chǎn) 管理。 基于 Web 的 GIS 地理信息系統(tǒng) 1. WebGIS 概述 30 基于 Inter 的地理信息系統(tǒng)，我們常稱為 WebGIS，這主要是由于大多數(shù)的客戶端應(yīng)用采用了 WWW 協(xié)議。隨著技術(shù)的進(jìn)步，客戶端可能會(huì)采用新的應(yīng)用協(xié)議，因此也被認(rèn)為是 Inter GIS WebGIS 是 Web 技術(shù)和 GIS 技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是利用 Web 技術(shù)來擴(kuò)展和完善地理信息系統(tǒng)的一項(xiàng)新技術(shù)。 由于 HTTP 協(xié)議采用基于 C/S 的請求 /應(yīng)答機(jī)制，具有較強(qiáng)的用戶交互能力，可以傳輸并在瀏覽器上顯示多媒體數(shù)據(jù)，而 GIS 中的信息主要 是需要以圖形、圖像方式表現(xiàn)的空間數(shù)據(jù)，用戶通過交互操作，對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢分析。這些特點(diǎn)，使得人們完全可以利用 Web 來尋找他們所需要的空間數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行各種操作。 WebGIS 是 Inter 和 WWW 技術(shù)應(yīng)用于 GIS 開發(fā)的產(chǎn)物，是實(shí)現(xiàn)GIS 互操作的一條最佳解決途徑。從 Inter 的任意節(jié)點(diǎn)，用戶都可以瀏覽 WebGIS 站點(diǎn)中的空間數(shù)據(jù)、制作專題圖、進(jìn)行各種空間信息檢索和空間分析。因此， WebGlS 不但具有大部分乃至全部傳統(tǒng) GIS軟件具有的功能，而且還具有利用 Inter 優(yōu)勢的特有功能 ,即用戶不必在自 己的本地計(jì)算機(jī)上安裝 GIS 軟件就可以在 Inter 上訪問遠(yuǎn)程的 GIS 數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序，進(jìn)行 GIS 分析，在 Inter 上提供交互的地圖和數(shù)據(jù)。 WebGIS 平臺(tái)有兩種模式，一種是 GIS 平臺(tái)作為一個(gè)業(yè)務(wù)中心獨(dú)立存在于因特網(wǎng)并向外提供 GIS 服務(wù)，目前國內(nèi)電信運(yùn)營商基本都是采用這種獨(dú)立建設(shè)模式；另一種是 GIS 平臺(tái)作為一個(gè) GIS 引擎集成到3G 業(yè)務(wù)管理平臺(tái)或者是未來的綜合業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，目前主要是 3GPP 31 在這方面有所建議，國內(nèi)部分廠商也有這樣的產(chǎn)品但并沒有實(shí)際使用。 基于 WebGIS體系結(jié)構(gòu)的電信級 WebGIS平 臺(tái)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)總體架構(gòu)，可細(xì)分為數(shù)據(jù)庫層、 GIS 服務(wù)層、負(fù)載均衡層、安全隔離層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、客戶應(yīng)用