曹效義,張 偉
(內蒙古電力經濟技術研究院,內蒙古 呼和浩特 010090)
隨著新型電力系統工程建設領域與智慧思維、先進理念和前沿技術的深度融合,電力建設咨詢設計企業的業務由單一階段服務向全過程咨詢服務模式的轉型已成為咨詢行業發展的必然趨勢[1]。國外咨詢設計企業主要以工程公司的方式開展技術服務,為業主提供從投資咨詢、方案設計、施工設計、建設管理、施工組織、監理,甚至延伸到運行檢測的全過程技術服務,真正實現交鑰匙工程[2]。國內大型設計企業也正在向這方面轉型,石油、化工、鋼鐵等行業市場化較為成熟,涌現出諸多以設計為核心的工程咨詢公司,為業主提供全過程咨詢服務。
電力工程項目具有投資成本大、施工地域廣、質量要求高、安全風險高等特點,應多措并舉運用完善的管理方式和先進的技術手段,提高項目建設全過程管理的水平[3-4],以避免建設過程中管理職能發揮不充分、過程監管力度不夠強、全過程管理流程不清晰等問題。
為打破業內發展瓶頸,電力咨詢設計企業亟需開發建設一套基于“互聯網+全過程工程咨詢服務”的電力工程全過程咨詢服務管理平臺,利用互聯網優勢打造智聯服務云平臺,獲取高端咨詢、行業培訓、項目眾包等服務,加強與外部單位的行業交流、提升業務水平、提高企業效益。通過“云大物移智鏈”技術的全面滲透、跨界融合和引領創新,實現項目全生命周期咨詢服務企業的轉型升級,提升全過程、全方位、多元化咨詢服務能力,引領電力咨詢設計行業的創新發展[5-8]。
本文以某電力咨詢設計企業“互聯網+基建工程全過程管理咨詢服務”平臺建設方案[9]為參考,深入探討電力工程建設全過程咨詢服務創新模式,以全過程工程咨詢服務管理平臺建設為抓手,借助互聯網優勢整合全國行業范圍內方案設計、施工設計、建設管理、監理與技經隊伍,以全新的信息化技術為手段,打造電力工程“互聯網+全過程工程咨詢服務”管理平臺,實現現代咨詢設計企業的跨越式發展,推動電力咨詢設計服務提質增效。
結合信息化現狀,以提升企業經營管理水平和生產效率為主要目標,構建電力工程全過程管理咨詢服務平臺,實現工程建設全過程的管控,具體目標如下:
1)實現全過程咨詢服務管理:以電力工程全生命周期管理為主線,結合業務實際,從數據中心抽取工程結構化數據,勾勒出完整的工程畫像;通過規劃管理、前期管理、建設管理、統計分析、資料管理等功能建立工程非結構化數據資料庫,匯集成完備的工程資料庫,為工程建設提供全過程咨詢服務。
2)實現協同設計管理及全流程管控:各階段、各專業全過程業務橫向集成,縱向貫通,各階段業務數據高效流轉,資源有效共享;實現各專業間協同設計及成果的三級校審,提高設計效率和設計質量[10]。對工程建設全過程關鍵節點進行管控,進度、風險、投資、成果時效性全面監控。
3)構建“互聯網+”眾包生態圈與互聯網專家庫:借助互聯網手段,構建人才組織新架構,創新設計咨詢傳統工作方式,有效解決了中、小微咨詢設計專家與業務人員不足的困境。
1.2.1 系統架構
平臺整體實現電網工程建設全過程的管理,包括規劃管理、項目前期、工程前期、工程實施、竣工結算五個階段,對工程各階段進度情況、成果情況、風險情況、物資到貨情況進行全面管控。系統架構如圖1所示。

圖1 系統架構圖
1.2.2 邏輯架構
平臺運行時邏輯上自下而上分為數據集成層、數據層、邏輯層、應用層。其中,數據集成層通過與業務系統建立數據接口,收集各業務系統數據,負責將獲取的數據信息進行校驗并傳輸給數據層。數據層是系統管理及業務應用實現的基礎,主要對各個系統所產生的各類數據進行存儲、計算和處理。邏輯層能夠對數據進行分析處理,同時為應用層提供各種頁面組件、業務邏輯組件以及公共服務代理等。應用層基于數據層和邏輯層開展平臺應用開發,實現相關系統功能。邏輯架構如圖2所示。

圖2 邏輯架構圖
1.2.3 物理架構
系統物理架構,如圖3所示,采用內外網部署的形式。內網設備包含一臺應用服務器,一臺CAC-SSO服務器,一臺文件服務器,一臺MySql數據庫服務器,一臺Mongodb數據庫服務器,一臺數據庫備份服務器和交換機,各服務器承擔不同服務。外網設備包括與內網相同配置和功能的服務器集群、堡壘機、vpn網關、防病毒網關、防火墻及路由器等設備,內網和外網通過物理介質實現離線數據同步。

圖3 物理架構圖
1)數據庫服務器
采用TPC-C(聯機事務處理能力基準程序)對數據庫服務器能力進行估算,按每分鐘處理的交易筆數(Transaction Per Minute,TPM)。參考www.tpc.org,采用計算式(1)進行CPU處理能力的估算。
每臺服務器的處理能力

式中:N為并發數量;F為每筆業務的復雜度;T為每筆業務處理時間上限;C為主機CPU處理利用率。
根據上述計算式估算出數據庫服務器集群的TPCC值,得出單臺數據庫服務器配置參數。
2)應用服務器
應用服務器主要基于中間件的J2EE服務器進行開發,處理能力估算方法采用B/S架構應用服務器的性能估算指標。本平臺可采用SPECjbb2015性能指標,參考www.spec.org,系統性能估值按式(2)計算。

根據上述公式估算出應用服務器設備參數與最終配置臺數。
3)共享存儲
平臺規劃存儲空間,可根據歷史經驗進行估計。
1.2.4 集成架構
平臺通過與進度管控系統、成功管理系統、風險管控系統、物資管理系統等系統集成,獲取相應系統數據,實現對工程各階段進度情況、成果情況、風險情況、物資到貨情況進行全面管控。同時,通過接口完成與工程數據中心結構化數據的交互;通過數字化移交平臺與二維工程設計軟件、三維工程設計平臺等設計工具對接,進而實現工程設計成果非結構化數據的交付和管理。平臺集成建構如圖4所示。

圖4 集成架構
1.2.5 安全架構
安全部分設計部分遵循《安全技術防范系統建設技術規范》具體規定,結合系統分析、風險分析和安全保密需求分析的結果,從物理安全、運行安全、信息安全、安全保密管理、產品選型與安全服務等方面,設計內網的安全保密防護措施。
1)系統定級
平臺統一按照機密級安全域進行管理,處理機密及機密級以下信息,配用普通密碼,按照涉密信息系統機密級一般保護要求。
2)平臺安全架構
安全總體架構從信息安全治理與組織體系、信息安全管理體系、信息安全技術體系、信息安全運維體系四方面進行設計,著重從應用層面和數據安全層面進行設計。平臺安全架構如圖5所示。

圖5 平臺安全架構圖
①安全治理與組織體系
安全組織體系的建設是確保信息安全決策落實、支持信息安全工作開展的基礎,通過構建和完善信息安全組織架構,明確不同安全組織、不同安全角色的定位、職責以及相互關系,強化信息安全的專業化管理,實現對安全風險的有效控制。
②信息安全管理體系
信息安全管理體系建設,對信息系統的各個環節進行統一的綜合考慮、規劃和構架,考慮組織對信息安全的各個層面的實際需求,在風險分析的基礎上引入恰當控制,建立合理信息安全管理體系,從而保證信息資產的機密性、完整性和可用性。
③信息安全技術體系
安全技術體系建設是利用各種安全技術、產品以及工具作為安全管理和運行的落實的重要手段,最終支撐信息安全體系的建設。信息安全技術體系包括身份認證技術、訪問控制技術、內容安全技術、備份恢復技術等四個方面。
④信息安全運維體系
安全運維體系的建設參照相關標準,通過運維支撐工具(參照流程管理方法,綜合展現,事件管理,問題管理,變更管理,發布管理,服務級別管理),執行PDCA的循環服務管理,采用自運維或者混合運維的方式,屏蔽完全外包運維,達到運維可以被管理、審計、考核的高度。
3)數據安全管理設計
數據庫的安全管理需要從多方面進行考慮,既要考慮數據本身的安全,也需要考慮網絡工具和系統異常的角度進行考慮。在進行數據交換時,需要控制好數據操作的權限和數據的合法性,從各方面打造一個安全的數據庫架構。
4)用戶安全管理設計
平臺涉及的用戶種類較多,用戶數量也比較大,統一身份管理是必然要求。實現系統安全應該提供的5種服務:身份鑒別、訪問控制、數據完整性、數據機密性、抗抵賴。現在的大多數用戶權限系統是使用了用戶ID和口令與短信驗證碼聯合組成雙因素認證,來識別合法用戶。
5)應用安全管理設計
根據建設、測評、整改和維護的相關要求,遵從安全開發規范和安全制度的基礎上,利用統一門戶和CA系統的基礎上進行定制開發,實現身份鑒別、訪問控制、安全審計、剩余信息保護、通信完整性、保密性、抗抵賴、軟件容錯、資源控制和代碼安全管理等方面的應用安全。
平臺從電壓等級、建設階段、專項工程、計劃投產年等多個維度對平臺管控的項目進行了統計展示,可切換查看各行政區項目的分布情況,所有統計數字均支持點擊查看項目列表。滾動展示項目的預警告警信息,主要展示的內容包含手續有效期預警、里程碑進度預警等。
開發“互聯網+”模塊,整合業內資源,實現跨組織、跨地區、跨專業、跨工具端的協同設計,打造眾包、協作、共贏的“移動設計新模式”;通過“互聯網+”模塊匯聚眾多業內資深專家,獲取項目高端咨詢、行業培訓、專家問答等服務,在專業技能、疑難診斷、創新提升、人才培養等方面得到支持和幫助,有效解決中、小微咨詢設計企業擺脫專家與業務人員不足的困境。
主網規劃滾動管理模塊包含:規劃任務、主網規劃項目庫、規劃滾動分析、規劃報告、規劃庫統計、規劃指標管理、用電量預測、負荷預測模塊。
項目前期建設包含投資劃分協議、選址選線、可研批復、規劃意見書、征求意見、社會穩定風險分析及評估、可研第三方評估、立項核準、環境影響評價、水影響評價、用地預審等業務,平臺將這些業務在系統中固化,前期管理人員在取得相關成果后可及時錄入系統,經數據處理后為管理者及業務人員提供項目建設進度跟蹤、項目風險預警、項目建設成果統計等服務。
實現對業主項目部、單項工程、項目里程碑策劃、勘測、初設、施工、各階段招投標、監理和四通一平的全過程管理,保證各階段資料的完整性,實現各個環節的節點管控,提高管理效率,從而保證項目工期。
對工程實施階段的主要環節的節點數據和對應資料進行管理,包含施工圖會檢及設計交底、工程開工、物資到貨情況、執行施工和驗收,從而保證施工安全、物資及時調配和施工及驗收等按時完成。
對竣工結算各個環節的節點數據和資料進行管理,包含投產、竣工圖、歸檔資料、結算、結算監督和決算轉資。
對項目進行綜合性管理及展示,對手續和項目過程中產生的資料進行統一管理,為各業務模塊搭建橋梁,將各專業形成的資料統一存儲,實現數據縱橫貫通、實時查詢和全局共享。平臺所管理項目列表的展示數據項包括:項目名稱、項目編碼、建設性質、行政區劃、專項工程、計劃投產時間、關聯規劃庫編碼、關聯儲備庫編碼、建設單位、項目進度,其中項目進度通過進度條的形式展現,還應提供快速檢索。
電力設計工程生產過程管理平臺,以企業為主體,以項目為基礎,對項目進度,任務分布,設計過程、成果文件,收提資、設計校審流程及歸檔、績效進行統一管理,主要包括公司管理、項目管理、圖檔管理、協同設計、歸檔管理、績效管理等模塊。在滿足項目過程管理的同時,確保項目數據安全性、提升工作效率。通過績效管理,對員工的績效進行量化,建立一種公平的激勵機制。
統計分析功能包括項目分布、建設情況、項目規模、報表輸出等。項目分布以可視化的方式,采用圖標、餅狀圖、甘特圖等展示設計任務月度、季度與年度的數量;建設情況則利用圖表向管理者出示各項任務的執行進度等情況;報表輸出可將可視化的圖標按照預先定義好的格式進行輸出,便于上報與留存。
電力工程咨詢企業積極探索新的咨詢服務模式,通過互聯網等信息技術手段的廣泛應用與工程全過程咨詢業務的深度融合,提供一個高效、集成、開放、便捷、非接觸式的信息化線上服務平臺。各階段、各專業、全過程業務縱橫融通,使項目決策、設計、招投標、采購、施工、運營等一系列實施階段的咨詢任務向著系統化、協同化、智能化邁進,實現電力工程建設全過程的管控[10]。充分發揮“互聯網+”優勢,完善設計眾包,專家咨詢等服務,有效整合線上線下資源,以期達到咨詢服務質量提升、知識技術持續積累、管理模式不斷創新等一系列遠景目標。通過逐步建設并完善“互聯網+全過程工程咨詢服務”平臺,提高工程咨詢設計企業的核心競爭力。
本平臺計劃分三期建設,一期擬完成“互聯網+設計應用管理”模塊的研發工作;二期擬完成規劃管理、工程前期、實施與結算模塊的研發工作,開始提供全過程工程咨詢服務;三期計劃實現綜合管理與統計分析等功能,不斷完善系統功能,逐級升級平臺應用。
通過對我國電力工程項目建設現狀分析,針對目前存在的問題,探討了新型電力系統工程建設全過程咨詢服務平臺創新模式,提出了“互聯網+全過程工程咨詢服務”創新平臺,進一步提升全過程工程咨詢服務水平,助力和支撐電力工程建設高質量發展。
目前,平臺建設已經完成一期可行性研究報告的評審工作,準備開展初步設計工作;二維、三維設計平臺已搭建完成,初步開展設計相關工作。
平臺建設將促進全過程咨詢流程規范性建設及執行,促進專業協同,提高運行效率,保障服務質量。在經濟效益方面,利用本平臺投運將大大減少項目人力資源成本、招投標成本、項目咨詢成本、教育培訓成本、差旅成本、會議成本等項目管理成本。在社會效益方面,平臺將設計、施工、項目管理等各相關方信息整合在一起,提高了各方全過程管理水平,優化了服務流程、提升了服務質量、拓寬了服務范圍。
本平臺是技術、經濟、信息、人才的高度融合和集約化管理,需要圍繞項目的投資目標,高度整合投資決策、招標、勘察、設計、監理、項目管理、咨詢等業務資源和專業能力,提供全過程一體化的項目決策咨詢和過程管理控制服務。