大型能源企業生產技術資料管理系統研發與應用

范建國 朱東方 曹懷軒 王磊

摘?要：針對大型能源企業生產技術資料管理中存在的多種問題，結合實踐經驗，從企業電子檔案管理要求出發，設計并研發檔案登記、檔案檢索、知識庫、資料模板、視頻會簽等多種功能集成的軟件系統。通過實際測試及生產應用，該軟件系統可以很好地服務于大型能源企業生產技術資料的日常管理工作，并為企業的生產技術人員提供一個共享的知識平臺，為能源企業數字化轉型發展提供技術支撐，具有很好的實用價值。

關鍵詞：能源企業；生產技術資料；檔案檢索；知識庫

中圖分類號：F273文獻標識碼：A文章編號：1005-6432（2023）21-0104-04?DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2023.21.104

1?能源行業生產技術資料管理的現狀

近年來，隨著能源行業的改革重組，大型能源企業的生產技術資料管理日益受到重視，如何建立信息化的資料管理系統就顯得尤為重要。大型能源企業對生產技術資料的管理一般為多級管理模式，基層單位在生產過程中會編制大量的作業規程、技術措施、各類圖紙和票據等技術資料，上級公司和能源集團對這些資料進行審批、查閱、考核等工作。

目前，能源集團與下屬公司之間尚未通過信息化的手段實現生產技術資料的統一管理，同時，基層單位之間存在信息壁壘，生產技術資料在書寫格式上各自沿用原有的模板，未形成統一的標準規范。一些必須集中會審的作業規程、重大技改項目實施方案現場會簽執行不到位，存在審批不規范的現象。為規范生產技術資料管理，有效解決上述存在的各類問題，由山東能源集團有限公司牽頭，研發了生產技術資料管理系統，走出了一條具有能源行業特色的創新之路。

2?生產技術資料管理系統的創新點

生產技術資料管理系統是借助信息化的手段，以企業電子檔案管理的思路去規范企業各類技術資料的管理。檔案信息化是以網絡、計算機、信息技術為手段，以檔案資源為對象，以檔案工作為依托，以檔案管理學最新理論為指導，開展檔案的收集、整理、保管、開發和利用的現代化管理過程。

生產技術資料管理系統建設，是將計算機技術、軟件技術、數據庫技術相結合，按照國家檔案局《企業電子文件歸檔和電子檔案管理指南》的要求，針對大型能源企業的需求，滿足生產技術管理的需要，實現生產技術資料檔案的登記、審核、歸檔、檢索及銷毀等全生命周期管理。

系統的主要創新點有：檔案編碼、檔案管理、知識庫、視頻會簽。檔案編碼是結合能源集團組織機構和生產實際，量身定做的一套編碼規范；檔案管理包括檔案的登記和檢索，實現技術資料從上傳、審核、歸檔、檢索、統計到銷毀的全生命周期管理；知識庫是打造一個共享的知識平臺，方便生產技術人員查詢最新的國家政策、法律法規、標準規范以及能源集團的規程措施和票據模板、制度文件等資料；視頻會簽是開發一套智能會議系統，實現生產技術資料會簽人員人臉識別、自動入會、音視頻上傳等功能。

3?軟件功能設計及研發

3.1?功能設計

根據實際需求，軟件的功能設計確定為檔案管理、知識庫、資料模板、文件通知、會議紀要、視頻會簽六個模塊，如圖1所示。

3.2?軟件開發

3.2.1?系統建設原則

為滿足大型能源企業生產技術管理的要求，本次研發系統的解決方案既需要支持業務檔案的管理需要，同時要符合技術架構的先進性、安全可靠性；功能的完整性、可行性；系統的開放性、可擴展性等要求。

（1）整體設計、分步實施。根據系統建設的功能設計進行總體考慮、整體規劃，實現對生產技術資料的全流程、全要素平臺化管理。根據項目目標進行充分調研、明確需求、立足業務、分步建設，在總結經驗和優化運行的基礎上進行系統擴展，分步實現檔案信息化建設整體目標。

圖1?軟件功能結構

（2）一個系統、分級管理。在能源集團建設一個涵蓋二三級單位生產技術管理的信息系統，三級單位（礦廠）作為底層數據來源，具備資料分類上傳歸檔的功能；二級公司具有對權屬三級單位的檔案進行審批、查閱和管理的權限；能源集團具有對所有二三級單位全部檔案的查閱、統計、管理和追溯的權限。

（3）靈活性、可擴展性。系統采用平臺化、組件化設計，易于進行功能擴展，同時支持在同一系統上的快速二次開發，且保證個性化開發的內容能夠和原有產品一起進行平滑升級，能夠適應能源企業未來經營戰略調整、組織架構變化，以及信息化布局變化的靈活性需求。

（4）統一格式、標準先行。能源集團統一數據標準格式，制定生產技術資料的規范明細，明確技術資料的專業、類別、上傳時間、保存期限等要求，保證生產技術資料的時效性，實現檔案的分類管理，構建生產技術資料電子檔案室。

（5）數據唯一、不可篡改。對所有技術資料、規程措施等做數字化處理，電子文檔與影像資料共存，對上傳文檔自動編碼、自加水印，一經歸檔，不可篡改。

3.2.2?檔案編碼規范

針對能源集團龐大的組織架構、各種類型、不同專業大量的技術資料，制定了20位的數字字符碼，按照“二級公司+三級單位+行業+類型+專業+年月+流水號”進行系統自動編碼，實現檔案編碼的唯一性，保證了能源集團生產技術資料檔案的統一管理。

3.2.3?檔案登記和檢索

檔案登記是采集檔案資料的入口，既可以本地上傳文檔、圖片、CAD圖紙等電子文件，也可以直接通過高拍儀掃描紙質文件上傳。結合山東能源集團有限公司產業規劃和生產實際，檔案登記劃分為煤炭和化工板塊，其中煤炭板塊又劃分了基礎資料、方案設計、規程措施、圖紙、票據、其他六大類別，每個類別又詳細劃分為采煤、掘進、機電、運輸、通風、地測、調度、安全、防沖、洗選十大專業。按照《企業電子文件歸檔和電子檔案管理指南》的要求，對電子檔案登記設置了暫存和歸檔兩種不同操作，暫存狀態下能滿足上級公司對檔案的線上審閱，確保無誤后歸檔，保證了檔案的準確性。

檔案檢索既支持按照組織機構、行業、檔案類別、專業和時間段進行精確檢索，也支持按照檔案標題、文件名稱和關鍵字進行模糊檢索。檔案檢索支持檔案的下載和在線預覽，通過在線預覽功能，可以實現對文檔、圖片、CAD圖紙等多種格式文件的網頁查看。同時，系統對檔案自加水印，實現檔案無論是在線預覽還是本地下載都添加上操作者名字的水印標識，對檔案安全管理起到保護作用。

3.2.4?知識庫等共享模塊

知識庫、資料模板、文件通知、會議紀要均為共享模塊，其中知識庫提供國家、省、地方法律法規、標準規范的上傳、下載和在線預覽；資料模板提供通用性較強的規程措施和票據模板的下載，便于統一文本格式；文件通知和會議紀要是上級公司對基層單位傳達文件通知和會議精神的窗口。這些功能模塊的開發，實現了在能源集團建立一個龐大的、豐富的、共享的生產技術資源交流平臺，為能源集團所有生產技術人員提供一個便捷的資料查詢知識庫，有利于提升技術人員整體的業務能力和技術水平。

3.2.5?視頻會簽

通過在會議室安裝人臉識別攝像頭、錄像機、高拍儀等設備實現會簽人員人臉自動捕捉識別、會議全程錄音錄像、高拍儀掃描文件上傳，主要應用場景為規程措施、重大技改項目實施方案的會審，會議組織人員可以通過預約會議，添加參會人員，會議開始后攝像頭自動捕捉參會人員頭像進行簽到并形成簽到表，會議過程中對會議室全景進行高清拍攝，形成的音視頻文件可以和規程措施主文件通過檔案登記合并生成檔案。上級監管部門通過檔案檢索功能可以直接調取現場錄像，使用在線預覽就能對規程措施的會審現場實現場景再現。

3.2.6?系統集成應用

大型能源企業在數字化轉型發展的過程中，會不斷建設各類信息化的系統，一般包括調度指揮系統、應急管理系統、安健環管理系統等，生產技術資料管理系統采用松耦合設計，可以與其他子系統共同構建在統一的工業互聯網平臺之上，保證各個子系統是模塊化設計，實現無縫集成。

生產技術資料管理系統作為能源企業信息化和數字化管理的一部分，能與調度指揮系統、應急管理系統、安健環管理系統搭建在統一平臺和統一數據中臺，實現數據的共享，其他系統都可以調用生產技術資料管理系統的相關數據。

（1）與調度指揮系統數據交互。生產技術資料管理系統可以與調度指揮系統無縫集成應用，可以為調度指揮系統提供礦廠的各類評價報告、方案圖紙等技術資料。同時也可以將調度報表等文件作為技術資料檔案直接存儲在檔案庫中。

（2）與應急管理系統數據交互。生產技術資料管理系統可以與應急管理系統無縫集成應用，應急管理系統可以直接調取生產技術資料管理系統中礦廠的基礎資料、各類圖紙、規程措施等技術文件，為應急管理提供技術支撐。

（3）與安健環管理系統數據交互。生產技術資料管理系統可以與安健環管理系統無縫集成應用，安健環管理系統可以直接調取生產技術資料管理系統中的方案設計、圖紙資料、規程措施以及各類安全票據，為安全、健康、環保工作提供技術資料支撐，同時也可以將安健環的各類報告等資料作為檔案直接存儲在檔案庫中。

3.2.7?系統安全開發

系統在開發過程中通過成熟的安全編碼規范及Web安全基線來保證代碼安全質量。

遵循安全的體系結構和設計指南，參考常見的應用程序漏洞類別，在編碼過程中杜絕經常發生錯誤的領域，包括跨站腳本攻擊及解決方法、SQL注入及解決方法、惡意文件執行及解決方法、不安全的直接對象引用及解決方法、跨站請求偽造及解決方法、信息泄露和錯誤處理不當及解決方法、殘缺的認證和會話管理及解決方法、不安全的加密存儲及解決方法、不安全的通信及解決方法、限制URL訪問失效解決方法等。

遵循Web安全基線的安全設計要求，通過標準化的Web安全基線防止開發過程中產生驗證碼缺陷、反序列化命令執行、用戶枚舉、密碼枚舉、用戶弱口令、平行越權、垂直越權、未授權訪問、任意文件上傳、本地/遠程文件包含等邏輯漏洞。

3.3?關鍵技術

3.3.1?智能報表

通過自由表單工具將開發可視化，用戶可以通過界面操作，快速定義出所需表單，進行即時發布上線、在線調整等操作，自由表單提供以下功能。

（1）可靈活抽取數據實體進行應用數據訪問的物理模型定義。

（2）提供通用處理邏輯，支持圖形化業務處理邏輯編排。

（3）提供圖形化拖拽式表單頁面定制開發，支持多級復雜業務操作。

（4）提供與權限服務、流程服務的融合掛接能力。

（5）提供融合H5的專業應用Web圖形組件能力。

3.3.2?檢索服務

檢索服務是對系統上傳的文檔，通過讀取文檔內容進行歸類索引，基于Elasticsearch（ES）快速實現文檔檢索。全文檢索模塊對平臺內上傳的文檔讀取文檔內容進行歸類索引，依靠Elasticsearch強大的分詞和檢索功能，快速定位關鍵詞所在文檔。通過模塊的設計，可以對數據庫進行索引，實現數據庫信息的快速檢索?；贓lasticsearch進行文件信息存儲和索引持久化，可支持集群。支持三種檢索源：文件、數據庫、爬蟲，可擴展其他源解編輸入。支持自定義分詞體系，可動態管理和增量分詞。提供自定義的查詢索引，支持采用調度服務進行索引創建和重整。

全文檢索設計分四層。

（1）對外發布API，本層是服務對外提供的調用接口，以rest形式發布，主要劃分為文檔檢索查詢模塊、數據庫表檢索模塊、統計匯總模塊、復雜業務查詢定制模塊。

（2）ES服務啟用ES集群，能夠支持多節點擴充，另有單獨的公用詞庫服務。

（3）ES管理分為核心模塊，包含ES索引的管理、詞庫的管理、索引重建、文檔讀物加載模塊、調度管理、日志查詢、集群監控等模塊。

（4）文檔管理和數據庫管理，主要負責從文檔和數據庫提取數據。其中，文檔部分包含了文檔上傳、管理、文檔預覽界面；數據庫管理包含了數據元管理、元數據管理、數據映射管理、數據庫表定時更新等功能。

文檔上傳后統一進行文檔的格式處理，用于文檔的在線瀏覽。

（1）文檔上傳到文檔服務器，填寫文檔的基礎信息，同時啟動對文檔的抓取工作和文檔格式轉換工作。

（2）文檔信息抓取，由檢索模塊負責讀取文檔，將內容存入Elasticsearch庫，通過文檔轉換服務將文檔格式統一轉換為PDF和圖片，并將轉換成果統一存儲在磁盤上。

（3）在線預覽文檔，將直接調用文檔轉換后的PDF或者圖片，實現網頁上文檔的預覽。

（4）文檔檢索服務，讀取ES數據庫，查詢的關鍵字可以高亮顯示。

3.3.3?在線預覽服務

在線預覽服務，支持Word、Excel、PPT、PDF、CAD圖紙等豐富格式，可快速查看文檔內容，無須下載，無須任何軟件即可實現在瀏覽器上查看，支持分頁預覽、屏幕大小自適應，適配PC端和App端，預覽時最大程度還原源文件樣式。

3.3.4?消息服務

消息服務是統一的消息提醒服務，主要將系統產生的報警提醒、流程提醒等信息，通過郵件、短信或第三方通信工具如微信、釘釘等，推送給相關責任人。消息服務是分布式發布訂閱消息系統，是一個分布式的、可劃分的、冗余備份的、持久性的日志服務。消息監控負責監控消息中心的執行情況和各服務節點的運行情況，既可以監控當前運行情況，也可以監控一段時間內服務節點的運行情況。

3.3.5?日志服務

功能強大的日志服務，提供高可靠的日志收集機制，集成日志采集、日志存儲、檢索分析等，服務運維管理，為對接監控告警和實現可視化提供堅實基礎。

3.3.6?分布式存儲

先進穩定分布式存儲服務，提供塊存儲、文件存儲、對象存儲，同時支持iSCSI、CIFS、NFS、FTP等協議以及HDFS存儲服務，滿足文件共享、云計算、大數據等業務訪問，提供便捷的文件上傳與管理功能。采用高可用的分布式存儲架構，對數據進行多冗余備份存儲。

3.3.7?視頻會簽系統

視頻會簽系統是通過在會議室安裝視訊管理系統和會議終端設備，實現生產技術資料會簽人員人臉識別、自動入會、音視頻自動上傳等功能。

（1）刷臉簽到，自動生成會議簽到表。終端可以通過人臉檢測來標識該用戶的簽到信息，實現用戶自動簽到。到達會議簽到時間，參會人到達會議現場后，終端自動捕捉識別人臉信息進行簽到，對未到人員發送釘釘消息，用戶可以在終端的顯示屏上查看人臉簽到詳情。會議結束后，會自動生成Excel簽到表，支持下載表格至本地。

（2）音視頻存儲。開啟會議記錄功能，可以記錄會議過程中的音視頻并形成數據資料，會后可查看所有人的發言記錄，并提供一鍵下載會議記錄功能，助力高效完成會議紀要的整理和輸出。

（3）會議資料管理。會議預約人員可管理本次會議資料，包括在線查看會議資料、下載音視頻文件等。通過視頻會簽系統，記錄實際參會人數，有效避免了在規程措施會簽中出現人員不到代簽字等情況的發生，并可對會議全過程錄像，形成音視頻資料，連同會簽的技術資料等一并上傳至系統檔案中。

4?結論

生產技術資料管理系統對于支撐大型能源企業數字化轉型發展；對于加強企業電子檔案管理、建立生產技術資料管理體系、實現檔案的全生命周期管理；對于解決能源企業各基層單位生產技術資料格式不標準、會簽執行不規范等問題；對于打通信息壁壘，實現企業內部生產技術資源的集成共享等，都具有極為重要的現實意義。

目前該系統已經在山東能源集團有限公司進行了培訓并推廣應用，其權屬公司的應用實踐也證明，運用該系統進行生產技術資料的管理工作，節約了紙質文印費用，提高了工作效率，規范了會簽流程，為技術人員搭建了一個豐富的知識交流平臺，可操作性強，簡單易用，最終為提升能源集團生產技術管理水平提供技術支持和工具服務。

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