基于檔案數據的電力安全風險管控系統設計

摘 要?針對國家電網公司對安全重視的不斷提高，本文從檔案工作實際出發，設計符合電力企業工作特點的基于檔案大數據應用的安全風險分析研究系統，有效提高安全風險的把控能力。該系統將檔案數據與安全管理要求融合，通過對檔案數據的深度挖掘與分析，構建安全生產狀態特征分析和風險分析模型，使許多難以捕捉、關聯和預知的事情成為實實在在可利用的信息。

關鍵詞 檔案數據 安全風險管控 大數據

中圖分類號 G273.3 文獻標識碼 A 收稿日期 2020-02-23

★作者簡介：孫立業，國網黑龍江省電力有限公司電力科學研究院，檔案專業學士，研究方向為電力企業管理、電力信息通信。

Abstract In view of the continuous improvement of attention to safety by the State Grid Corporation of China， this paper designs a safety risk analysis and research system based on the application of archives big data， which is in line with the characteristics of power enterprise work， in order to effectively improve the control ability of safety risk. The system integrates archives data with the requirements of safety management. Through the in-depth mining and analysis of archives data， the system constructs the feature analysis and risk analysis model of safe production status， which makes many things that are difficult to capture， relate and predict become accessible and available information.

Keyword? archives data; safety risk control; big data

當今這樣一個信息化的社會，各級政府部門、企事業單位的日常辦公已離不開業務檔案系統，而日常辦公網絡中還存放著大量的文檔、表單等業務數據，如何充分挖掘這些數據所蘊含的知識，已經成為研究的一個主要方向[1][2]。而電力企業的信息化程度發展水平較高，上級關于安全生產的各種管理規定、技術標準、案例總結等都會及時通過辦公系統下發，下級也會及時匯報出現的安全隱患、現場情況和整改進度等，所有的這些工作情況都會進行歸檔總結，已經存儲了眾多的有深入挖掘價值的檔案信息。安全生產是電力企業一貫注重的內容，近年來公司上下認真貫徹落實上級安全工作部署，連續實現了“安全年”目標，但在安全生產上還存在諸多問題和短板，特別是人身安全風險始終存在。

一、國網公司安全風險管控的需求

按照深入推動“科技興安”，進一步提升安全生產管理智能化水平的工作要求，結合公司檔案數據管理現狀和安全生產管理需求，分析發現在檔案數據中蘊含著大量支撐安全管理的重要內容，可以在安全教育學習、現場作業風險預警和安全管理決策支撐上充分彰顯價值。

基于現狀和需求研究，決定開展基于大數據應用的安全風險分析研究，充分利用公司積累的歷史安全事故檔案資料，為安全生產工作提供數據和決策支撐。目前，這一研究項目已被納入國家電網公司檔案工作要點，并作為國家電網公司檔案智慧化應用試點。該系統將檔案數據與安全管理要求融合，通過對檔案數據的深度挖掘與分析，構建安全生產狀態特征分析和風險分析模型，使許多難以捕捉、關聯和預知的事情成為實實在在可利用的信息，充分掌握安全生產狀況，提前預警安全生產風險，為生產人員提供分析依據，增強風險防范能力，提升安全生產信息化、智能化水平。

二、基于檔案數據的電力風險管控系統的研制

1.系統的總體設計思路。為解決前文中提及的問題，需要研制一套能夠把檔案中有效數據挖掘并展示出來，有助于完善電力安全風險管控的系統。將檔案數據真正用起來，讓檔案數據貫穿公司管理各環節符合泛在電力物聯網建設方向;充分利用公司積累的歷史安全事故檔案資料為后續工作提供數據和決策支撐，也是貫徹國家和國網公司對安全生產工作的要求。該系統能夠提高安全風險管控工作的時效性，在降低分析成本的同時，極大地提升工作效率，能夠做到精準分析，有憑有據，多方向全面提升安全風險管控的效果。通過大數據和人工智能技術將安全生產對數據的需求和現有的安全生產檔案資料有機結合起來，構建公司安全生產狀態特征分析和風險分析模型，提升風險防范能力，保證安全生產。通過對數據的多維深度剖析，對公司安全生產狀況掌握及安全生產風險的預測，為運維檢修人員提供分析依據，對公司現有安全生產事故檔案資料分析研究，使許多原本難以捕捉、關聯和預知的事情成為實實在在可利用的信息[3][4]。本系統能夠滿足國網公司提出的智能檔案工作要求，真正將檔案資料和安全生產聯系在一起;整理出的“大數據”可為生產工作提供數據支撐;在大數據背景下，減少事故發生，降低事故危害。系統整體架構如圖1所示。

2.系統的業務功能設計。

（1）挖掘檔案數據價值，實現各類安全事件的精準分類。對安全事故（事件）檔案數據按照時間、專業分類、事故特點等進行歸類分析檢索，把分散的檔案數據變為可進行大數據分析的檔案數據集。具體可按照事件發生時間、專業歸口、安全事故體系、事故定級及事件成因檢索，具體細化分類及頁面展示如圖2所示。

（2）檔案數據與安全管理要求融合，強化安全事故學習宣貫。安全事故案例具有典型性，極具教育性。利用該系統，可對安全事故案例與安全管理要求進行融合學習，起到“舉一反三”的作用。對安全事故案例進行深度解讀，提升安全教育培訓效果。利用信息系統檢索、分析等功能，對各種規章制度進行比對，實現安全事故的拓展學習。結合關鍵點比對、判斷分析，通過與各種規章制度自動比對，可以自動延展知識閱讀點，提高學習效率，提升學習效果。如圖3所示，以2018年江西“5·20”事故為例，對案件進行條款、知識資料、安規、類似事件的比對。（a）圖是該案例的主界面顯示情況，（b）（c）分別是這個案例的條款及類似案例延展情況顯示。

（3）檔案數據服務現場作業，與現場標準化作業相結合。安全事故檔案數據中的違章情況以及薄弱環節，對現場標準化以及現場安全管理具有十分重要的借鑒與指導意義。項目可以進一步拓展檔案數據庫外延，將風險分析庫及標準化作業指導書（卡）納入其中，開展安全事故檔案的綜合性分析利用。利用數據分析與風險分析庫及標準化作業指導書（卡）相結合，進一步促進安全標準化工作。

（4）建立安全生產狀態特征分析、風險分析模型，提供現場作業風險預警。通過檔案分類整理后的大數據挖掘，研究事故發生與作業各時段的關聯度，尋找出與作業現場最吻合的案例，分析哪些環節安全管控不到位，容易造成事故，以及事故多發生在哪些環節，對可能出現的或者前人已經犯過的錯誤進行預警。

（5）利用系統模型深化安全生產檔案大數據分析，為安全管理決策提供技術支撐。根據地域特征、天氣等環境因素，綜合考量電網設備健康狀態、區域運行情況，考量作業內容、時長及工作量大小，考量作業人員數量、年齡、技能水平掌握情況及擁有的作業工具等數據，分析識別作業風險隱患。依照經驗值及實際情況設定關聯參數，分別細化各個具體模式場景[5][6]。如在變電檢修、變電運維、輸電運檢、電網調度、配網運檢等具體場景中，分別考量作業風險關聯模型，實現作業風險實時精準分層預警的同時，還提高了安全監督效率，可為決策者提供輔助數據支撐，同時為檔案系統增加了分析的結論數據，便于下一次的分析迭代。

（6）實現檔案數據的分級管控和安全使用。落實分類授權和數據防泄漏措施，強化系統防護、應用審計和安全交互技術，實現檔案數據和安全管理的安全互動。

3.系統的硬件設計。本項目用于挖掘黑龍江省公司安全生產相關的檔案數據，重在數據的搜索和計算，并把挖掘的結果展示給客戶。因為客戶的群體量不大，請求業務也較為單一，因此對于服務器等硬件設備要求不高，而其他如CPU、內存、硬盤、網卡等配置，按市場上主流性能要求即可，不需要做額外考慮。一年新增有效存儲容量估算按照500G即可，考慮到以后隨著歷年數據量及標簽數目的增多，服務器端設計采用12核CPU、32G內存，用以滿足需求。本服務端服務器僅記錄日志、系統軟件以及臨時數據等，不記錄數據，因此不需要大量存儲空間，選擇4T硬盤即可。服務端的數據庫服務器存儲結構化檔案數據為主，輔以非結構化的文件及照片數據。綜合考慮，具體硬件配置詳見表1。

4.系統的非功能性需求。（1）開發設計。采用B/S結構設計，前端頁面展示采用可跨多類型瀏覽器的富客戶端技術，通過已成型數據分析工具，構建數據分析模型，完成模型訓練和大數據挖掘分析工作，并使用Tableau BI輕量級工具，繪制可視化展示場景，最終完成分析結果展示。（2）性能。并發用戶數不低于200，首頁訪問平均響應時間小于3s，系統登錄平均響應時間小于5s，執行簡單添加和刪除業務時平均響應時間小于5s，執行簡單的查詢業務時平均響應時間小于5s，執行復雜的綜合業務（包括查詢、添加、刪除）時平均響應時間小于8s，執行統計業務時，月統計業務的平均響應時間小于20s，年統計業務的平均響應時間不得超過30s。（3）可靠性：本項目成果應能夠連續7×24小時不間斷工作，出現網絡、存儲、業務功能故障應能及時告警。（4）可維護性。由于系統運行使用范圍廣，各單位之間需求差異性較大，個性化需求問題較多，開發設計時應予以考慮到。另外，為防止系統頁面復用率很低，重復開發工作量大、耗時長，從而影響用戶需求響應的時效性，在系統設計時也應予以考慮。為便于運維人員對系統進行及時有效的維護，系統應滿足易理解、易分析、易配置、易修改、易測試的要求。（5）易用性。由于項目使用人員參差不齊，系統布局、頁面UI設計的人機交互水平相對較高，不容易引起誤操作，在操作執行過程中，不存在因為打開多個頁面而影響系統響應速度，同時導致用戶重復操作，降低用戶工作效率等情況的發生。系統應從用戶體驗維度出發，滿足頁面布局合理，通用操作規范，出錯處理、反饋與提示人性化等要求。

該系統的應用能夠把檔案數據中蘊含著的大量可支撐安全管理的重要內容展現出來，保障電網的安全穩定運行，能夠提升整個社會的用電可靠性。同時為其他相關行業、為電力上下游單位提供良好的學習典范，找出發生問題的痛點，進而提升整個社會的勞動生產率，保障人民生產生活。

參考文獻

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