智慧城市安监指数应用系统建设设计方案.docx

智慧城市安监指数应用系统建设设计方案1系统概述安监指数应用系统通过对公共信息平台的海量数据进行大数据分析，对XX市的安全生产的情况进行详细全面的量化分析与评价，形成科学有价值的指数结论，把握城市安全生产的态势及相关信息,并对宏观态势进行直观生动的展示（二维GIS、三维GIS）。通过分析指数波动的变化，一是智能化地分析指数波动原因，查找导致指数变化的事件；二是能够有针对性地提出其应对策略。为安监局职能部门提供准确全面的数据指导，实现对安监局职能部门的管理工作的考核和指导，协助安监局职能部门进行日常管理工作的优化。2业务用户表6-L4安监指数系统用户表序号用户类别用户业务操作备注1监管上级单位市领导安监指数的指标及趋势分析，考核安监局的工作以及对安监局的工作进行指导。2监管主责单位市安监局监管人员安监指数的指标及趋势分析，考核安监局职能部门的工作以及对安监局职能部门的工作进行指导。3监管主责单位集聚区监管人员安监指数的指标及趋势分析，考核集聚区监管人员的工作以及对集聚区的工作进行指导。本系统业务用户包括XX市市领导、市安监局监管人员、集聚区监管人员。监管主责单位主要是根据指数系统提供的辖区内安监态势统计数据，查阅日报、周报、月报，根据安监指数的指标及趋势进行分析，领导根据安监指数应用系统对辖区安监事件进行统一分析、指导和预判。3业务流程赢指数应用业务流程市级领导安监局监管人员集聚区监管人员安全生产相关信息海量数据分析指数模型指标分析安监指数展示安监指数展示安监指数展示图6-50安监指数应用业务流程图4业务功能（1）通过对公共信息平台的安全生产的海量数据进行大数据分析,对XX市的安全生产的情况进行详细全面的量化分析与评价，形成科学有价值的指数结论，把握城市安全生产的态势及相关信息，并对宏观态势进行直观生动的展示（二维GIS、三维GIS）。（2）通过分析指数波动的变化，一是智能化地分析指数波动原因,查找导致指数变化的事件；二是能够有针对性地提出其应对策略。（3）为安监局职能部门提供准确全面的数据指导，实现对安监局职能部门的管理工作的考核和指导，协助安监局职能部门进行日常管理工作的优化。5技术方案从建设内容上看，安监指数应用系统包含信息接入、指数模型、指数多维显示、指数应用、决策支持、指数管理、系统管理等模块。系统的框架示意图如下图所示：安监指数子系统图6-51安监指数应用系统系统框架示意图本系统部署于指挥中心。XX市市领导、市安监局监管人员、集聚区监管人员通过登入安监指数应用系统，通过查阅辖区内的安监事件的统计数据和指数信息，进行统一分析、指导和预判。具体系统部署架构如下图所示：图6-52安监指数应用系统系统部署图5.1信息接入信息接入主要实现和安监指数相关的业务信息采集。建立系统与公共信息平台之间的信息采集接口，实现信息的分类采集和数据交换。为后续安监指数模型的计算提供充实的数据基础。公共信息平台接入TXX市综合监管、视频应用、行政执法、隐患排查等各委办部以及辖区企业的数据，再由信息接入系统将数据抽取至指标库进行清洗、转换、加载等工作。海量信息包括如下一些数据：a）企业基本信息主要包括全市危化品企业的基本信息和注册信息、每年的安全生产投入、企业隐患排查信息（一般隐患、重大隐患、打非治违信息）。b）报警信息报警信息包括行政执法子取证、重大危险源报警以及企业报警等信息。C）安全生产基础信息如危化品信息、特种作业人员信息、特种设备信息、应急救援物资信息等。从技术层面上讲，信息接入系统需要具备数据抽取、数据映射、数据转换、数据检查、数据加载、异常控制、作业管理、数据更新等环节。数据抽取：数据抽取包括对管理类、服务类、应急类、防控类四类信息的抽取。这四类信息的抽取主要通过与公共信息平台建立接口获得。数据映射：源系统数据通过整合从源系统进入到安监指数应用系统，安监指数应用系统用这些数据进行指数计算时，数据的格式和定义都有不同程度的变化，因此在数据整合过程中提供通过数据映射方式进行转换，数据映射主要定义数据结构、数据定义方面的映射关系。支持一个字段的值转换为关联表的多条记录的业务需求。数据转换：数据转换包括格式和类型转换、代码表翻译、数据匹配、数据聚合以及其他复杂计算等。多数情况下，数据源到安监指数平台之间主要的转换是格式转换、代码表翻译、数据匹配。本方案支持的特性如下包括支持在不同业务系统之间数据转换、支持不同的数据源系统平台、支持数据的定义、数据结构和错误数据的转换处理。数据检查：在数据抽取过程中，往往存在因为业务单位私下变更了数据接口（如表名称变更、字段变更、字段格式变更、数据文件格式变更）而没有及时通知相关接口方的情况，针对这种情况，本方案提供数据检查功能。对于文件接口的数据的检查，主要从接口数据的完整性、及时性和正确性三个方面进行检查，系统根据接收文件的时间、入库是否异常等角度进行分析；对于业务应用系统的数据库接口，系统主要从接口的及时性和一致性方面进行检查，通过比较源系统的相关指标，分析数据的可信度。功能特性如下：（1）支持接口文件检查，包括文件名、记录数、实体完整性检查等（2）支持接口数据检查，包括数据类型、实体完整性等。数据加载：是指将抽取转换后的数据加载到资源群中，包括数据行加载和数据块加载。在综合考虑效率和业务实现等因素基础上确定数据加载周期和数据追加策略。本方案支持批量数据的数据库直接加载；支持多个数据库连接，可以进行大量数据的并行加载；支持自动与手工预加载的流程。当日常数据加载出错，一般采用人工干预的方式来进行，这时需提供一个数据重新接收、加载的操作界面；支持多种加载数据的方式，如直接追加、全部覆盖、更新追加。异常控制：异常数据处理是对检测到的异常数据进行相关操作。包括，将异常数据生成文件、将异常文件写入到临时数据库等。主要通过计数/统计数平衡等方便评估数据复制、ETL的具体运行情况,以发现数据整合过程中有关数据的问题，并进行必要的处理。本方案支持校验点的断点续传。当外部数据记录特别庞大时，如果因为某种原因发生故障中断后，可以从最近的校验点开始处恢复处理；支持外部数据记录的错误限制定义，同时将发生错误的数据记录输出。作业管理：作业管理主要包括初始化作业、日常作业、日常复制作业、异常处理作业等，同时要求对并发作业、高负载作业有良好的管理。对于基于资源库的某些特定应用，如数据质量检查和稽核，应该考虑采用统一的作业控制工具进行作业调度和管理。本方案提供图形化可操作任务调度与管理配置界面；支持任务属性配置，可以对各项任务的属性进行配置，并保存在后台配置文件中，以备任务调度按序执行；支持总任务的调度，使其按照设置条件自动按序执行任务;支持分任务的调度，可按照任务类型、时间、区域等按照各自设置好的条件进行任务的调度；支持任务的回退，需要对某几项任务进行重新调度时，可以将任务回退到需要重新调度的周期。数据更新：安监指数应用系统建设需要整合的源系统比较多，其中系统架构、数据提供能力、以及提供的源数据使用要求各有不同，因此在数据更新功能方面需要提供灵活的配置能力，提高数据整合的效率和便利。本方案提供多种数据更新规则，根据规则特点和业务需要，进行更新规则的配置；提供图形化的操作配置界面；支持按照源数据的生产特性进行有针对性地规则配置；提供多种数据更新实现方式，并且针对不同的数据源系统和不同的数据需要，进行更新方式的配置。支持直接追加方式、全部覆盖方式、更新追加三种方式；在确定更新方式之后，提供更新方式的频度配置能力，可以从数据源系统的生产压力、系统架构等方面来考虑频度，提供不同级别的数据更新频度，如秒级、分钟级、小时级、天或更长时间(包括周和月、年)。5.2指数模型安监指数应用系统通过完善和整合XX市的相关数据库，建立以企业为核心的一张资源树，通过分类，关联，聚类等算法，定位出企业、行业和安全生产的相关性，从而给出相应的指数模型。以下是对接入的数据进行分析：(1)通过对企业的安全隐患排查监控分析，了解各企业的安全隐患数量和隐患排查率；(2)通过对企业的重大危险源的监控，掌握企业的潜在安全隐患情况；(3)通过对企业的危化品生产种类，数量，了解企业危化品生成状况；(4)通过对企业的重要安全设备的监控，了解企业使用特殊安全设备情况；(5)通过对企业的安全行政事件的分析，掌握企业隐患排查的核查状况，企业的违法违规行为，不符合安全生产标准的情况;(6)通过对企业的报警情况和重大危险源报警情况的分析，掌握企业已经存在的安全隐患情况。通过对接入的数据分析，可以给企业画像，分类出高危企业，中危企业，低危企业，并对高危企业进行重点监控。通过对高危企业，中危企业，低危企业设定不同的出现隐患的安全报警及重大危险源报警事件做不同预警阀值，按照时间和地区来考虑阀值的设定。通过分类，关联，聚类等算法，定位出企业、行业和安全生产的相关性，按照行业的划分，查看安全生产情况的态势，同比和环比变化做预测或预警，给各行业的安监情况打分形成行业状况的安监指数；按照地域的划分，查看安全生产情况的态势，同比和环比变化做预测或预警,给地区的安监情况打分形成地区状况的安监指数。5.3指数多维展示及发布通过传统的数据集成、数据分析、决策制定以及决策实施等技术，结合大数据挖掘分析技术，实现以下具体功能：(1)实现基础分析、结构分析、竞赛分析、应用分析、多维分析等多样化数据分析功能。(2)实现区域安监态势量化指标实时动态展示与指导。(3)实现区域安全、安监态势、业务事项变化趋势感知、展示，同时分析和展示指数变化原因。(4)把安监指数信息发布到终端。主要将系统采集到的数据通过不同的方式方法进行展现实时分析、四象限分析图、饼状分析图、柱状分析图、斜率分析图、散点分析图、综合分析图、二维GlS图、三维GIS图、自定义统计图。5.4指数分析应用指数应用模块包括13个功能项，分别是指数状态监测、指数分类分析、指数时段分析、指数结构分析、指数组织分析、指数对比分析、指数综合分析、指数区域分析、指数波动分析、指数相关性分析、指数假设条件分析、指数异常提醒、指数异常原因分析。指数状态监测指数状态监测主要实现对指数运行状态进行实时监控的功能。某些实时性较强的指标变化频度比较大，需要通过后台的服务进行监控。当指标值发生变化进而影响指数波动时，能够及时探测到异常变化，进而与其他系统通信，实现后续的预警等功能。指数状态监测主要包括以下功能点：1.分类列表。通过用户界面直观展示该登录用户所关心各项指数信息的分类列表，展示当前各项指数信息和与上一时段的对比增量，列表中各列的数据可以根据需求重新定义。2 .指数波形。通过折线图展示某指数数据的时段变化波形，直观展示指数数据的发展走势。3 .峰值高亮。在指数波形图上对当前时段内的指数的最高、最低值进行高亮显示，标明其数据值。4 .对比波形。在同一时间轴上展示多个指数的波形信息，直观展示各指数在波形变化上的相似度或关联关系。5 .基数线。以基数线作为指数波形坐标图的横轴，标明其基数线的数值，点击基数线可以查看基数生成的依据。6 .历史峰值。在波形图上与横轴平行绘制2条历史峰值线，标明该指数的历史最高和最低值。7 .阀值区间。在波形图上与横轴平行绘制两条直线标明该指数监控的阈值范围，对于超出阈值区间的折线应用高亮颜色绘制。 指数分类分析应能够针对与安监相关的各类案、事件属性进行分析，针对同类基准值和各类参数权重进行评判，得出分类指数数据。 指数时段分析应能够对类数据的年、月、周、日或任意设定的时段进行分析,得出该时段内的安监指数数据。,指数结构分析详细分析指数中的构成。,指数组织分析详细分析市、聚集区、各企业的各类数据。 指数对比分析应能对同一类型、不同时段的数据，或同一时段、不同类型的竖井对比分析，得出相关指数数据。 指数综合分析应能通过记分卡对各类数据的指数进行综合分析，从整体得出城市的安监综合指数数据。,指数区域分析应能对行政区划某项数据进行分析，得出指数数据。 指数波动分析应能对指数波形变化的原因进行分析，在出现波峰或波谷时分析引起波形变化的主要原因。 指标相关性分析能够分析两个以上指数的关联关系。 指数假设条件分析分析各种不确定因素发生变化时对指数的影响效果。 指数异常提醒在指标上设置警戒点，到达阀值时自动提醒。 指数异常原因分析通过钻取指数来分析异常原因。5.5 辅助决策辅助决策模块能够根据指标异常状况或指标走势，结合行动方案库的支持，为安监管理工作的合理化运行提供建议。决策支持模块包括12个功能项，分别是议题分析、预警追踪、预警触发、预警发布、行动方案管理、行动方案触发、行动方案推荐、行动方案反馈、实施效果反馈、效果情况记录、效果上报。 议题分析议题分析主要实现指数所依托的某一方面指标（如报警类）的切面分析。进行专题内容分析。 预警追踪预警等级设置，针对每一类指标，通过设置预警的阀值来维护预警的级别。查看及维护指标依据目标值所产生的预警信息（未达标、达标、优秀、卓越等）的展现依据。系统提供红色、黄色、绿色、橙色四种预警等级展现。,预警触发到达阀值自动触发预警。 预警发布可通过多种途径提示用户，如界面显示、短信、邮件等。 行动方案管理管理各种状态的行动方案，以便了解处理的进展。 行动方案触发可以事先在系统中维护行动方案库，出现指标预警时，选择适合的行动方案，为该行动方案分配人员、资金、时间计划，在执行期间或完成后反馈处理效果。行动方案指在预警触发后，相关责任人必须及时采取的各项措施，如制定的各项具体工作任务、实施范围、计划资源投入等。行动方案推荐行动方案指在预警触发后，相关责任人必须及时采取的各项措施,可以从行动方案知识库中选取合适的方案或另行制定各项具体工作任务、实施范围、计划资源投入等。行动方案管理启动行动方案选取行动I方案行动方案库经验反馈图6-53行动方案推荐 行动方案反馈将行动方案实施后的数据进行反馈说明。 实施情况追踪系统最终行动方案实施前后的结果进行对比。当指标异常时，将产生升级自动上报，可由领导生成督办、分析原因，根据原因系统提供方案进行选择，能够指导和跟踪业务的开展和改善情况，形成方案库，进行知识沉淀。,效果情况记录系统将自动记录执行的效果，形成知识库。 效果上报包括行动方案，指标如在一定时间内未改善，将产生自动上报,可由领导进行督办、分析。5.6 指数管理指数管理包括14个功能项，分别是组织管理、指标体系管理、指标分配管理、指标特性管理、指标评价区间管理、指标颗粒度管理、指标统计频度管理、指标报告频度管理、指标考核频度管理、指标计分方法管理、平衡记分卡管理、指标权重管理、指标预警阀值管理、指标预警规则设定。各功能项描述如下。组织管理组织管理实现系统内各级组织信息的管理，此信息作为基础信息为系统的各类应用提供支持。在系统内部，组织管理以树状的形式构成，用户可随时对组织树进行管理和维护。在安监指数应用系统中,组织可按照市、集聚区、乡镇、街道、行政村等级别进行组织。智慧安监指标体系管理同组织管理一样，指标体系也同样按照树的形式组建。首先是一级指标类，然后是二级指标类，最后是具体指标项。在安监系统中，可包含多个指标分类，如地区安全生产、人口、环境、治安、卫生、交通、企业运行状态等。图6-54指标管理流程 指标分配管理在系统中，不同的指标项有不同的特征。有些指标偏重宏观，有些指标偏重微观，这样指标会根据自身的特征分配给相应的组织。本功能项主要实现不同指标与组织的映射关系。用户能够随时维护组织所包含的指标，同时也能够将指标纳入对应的组织安监指数考评中。 指标特性管理在指标体系建置的系统中，最重要的工作成果就是产生用于衡量绩效完成状况的关键绩效指标(KPI),这些指标是管理智慧的总结，是重要的知识财富。建立一个合适的指标库，对这些指标进行管理,是将这些知识沉淀下来的必要手段和最好办法。指标库建立的意义不仅仅在于信息的查找，还在于信息的沟通。 指标评价区间管理指标评价区间管理是指指标的评价结果的类型与范围。包括连续型评价区间和离散型评价区间。其中连续型评价区间表示的是一段连续的数值型区间值，如(0.100)的分值区间；离散型评价区间表示的是定性类的区间，如“好，中，差”的评价等级等。 指标颗粒度管理指标的颗粒度管理是指指标对应的数据采集的内容的颗粒度。包括时间和地域两个层面。在时间层面，主要体现在指标所代表的数据是在多长时间段内的数据，可能的时间颗粒度包括实时、日、周、月、季、年等；在地域层面，主要体现在指标所代表的数据是在多大范围内的数据，可能的地域颗粒度包括行政村、街道、乡镇、区域、市等。用户可对每一个指标的颗粒度进行配置，为后续的指标计算提供基础。 指标统计频度管理指标分析频度指标进行统计分析时的时间颗粒度；指标的统计周期是指给该指标计算得分的周期，而统计频度是对指标进行分析时使用的时间粒度。 指标报告频度管理主要指指标进行汇总上报的周期长度，用户可对报告频度随时进行修改，修改后的频度在下一个汇总上报周期生效。 指标计分方法管理指标计分的主要目的，是将指标的实际完成状况转换为分值，比如对于人均收入这个指标的目标值为10万，实际完成了9.8万，那么该指标的得分可能就是为95分。指标的计分方法与权重、目标值的设定结合在一起，可以最终生成一张计分卡的总得分。有了该分值，首先可以对该计分卡的完成状况进行综合评分，其次可以在不同的组织之间进行比较，因为不同的组织需要负责的指标也不一致，不能够通过指标直接来进行对比，必须要转换成通用的分数“语言”才具有可比性。 平衡记分卡管理安监平衡计分卡是体现各个安监评价类运行情况的重要手段，也是了解安监指数的重要途径。各计分卡上的信息，包括指标与权重等都需要事先维护。在数据抽取时根据设定信息计算安监计分卡得分。图6-55平衡记分卡管理 指标权重管理安监指数指标权重的设置对后续安监指数的计算具有很重要意义。一是通过对指标设置权重，计算得出一个总体得分，便于以统一的口径对安监程度进行综合评价；二是权重的大小，以数字体现了关注的重点，而不是根据个人意志随意猜测。指标权重的大小反映出了政府的管理倾向，可以起到政府行为导向的作用。一般操作时系统可以支持主观经验法和权重因子法两种方法。指标预警阀值管理指标预警阀值管理主要实现各类指标的临界值的设定。具体包括如下几项功能点：1）对于单个指标，能够维护临界点的数量。2）对于每一个临界点，可设置临界点的数值。3）能够将临界点数据与等级实现对应。指标预警规则设定当指标的数值达到预警临界值时，触发预警的方式有多种，包括直接以预警信号的方式触发，将该项的评分直接置为0,将该项的评分系数改变等。用户可根据指标的实际意义对预警的触发方式进行配置。5.7系统管理系统管理主要实现与系统运行后台相关的信息配置管理。该系统包括七个功能项：分别是用户管理、角色管理、权限管理、统一授权管理、数据范围设置、数据字典管理、日志管理。 用户管理用户管理实现对系统内部各个用户的管理，包括用户基本信息管理、详细信息管理、用户启用、用户锁定等。 角色管理角色管理实现对系统内部各角色的管理。能够实现对角色的增加、删除、查找、修改功能。 权限管理权限管理指各类系统操作权限，例如后台编辑权限、浏览权限、决策应用权限。能够实现对权限的增加、删除、查找、修改功能。 统一授权管理统一授权管理实现用户权限的配置功能。包括角色管理、权限管理、菜单管理、角色授权管理、用户角色管理、角色菜单配置管理、用户数据范围配置等。 数据范围配置数据范围配置功能实现数据可见范围的设置。该设置主要针对角色，可配置角色能够看到的各类指数的范围。 数据字典管理数据字典管理实现对系统内字典内容的统一管理，包括映射表的建立，类型值配置，系统参数配置等。 日志管理能够对系统运行中产生的日志信息及用户操作的日志信息进行统一管理，并提供查询和日志导出功能。6系统配置表6-15安监指数应用系统配置表序号设备名称主要指标单位数量备注(一)安监指数应用系统软件1信息接入实现和安监指数相关的业务信息采集。建立系统与公共信息平台之间的信息采集接口，实现信息的分类采集和数据交换。套12指数多维展示实现多样化数据分析功能，实现区域安监态势量化指标实时动态展示与指导，实现区域安全、安监态势、业务事项变化趋势感知、展示，同时分析和展示指数变化原因。套13指数分析应用实现指数状态监测、指数分类分析、指数时段分析、指数结构分析、指数组织分析、指数对比分析、指数综合分析、指数区域分析、指数波动分析、指数相关性分析、指数假设条件分析、指数异常提醒、指数异常原因分析。套14辅助决策实现根据指标异常状况或指标走势，结合行动方案库的支持，为安监管理工作的合理化运行提供建议。套15指数管理实现对组织、指标体系、指标分配、指标特性、指标评价区间、指标颗粒度、指标统计频度、指标报告频度、指标考核频度、指标计分方法、平衡记分卡、指标权重、指标预警阀值、指标预警规则设定等的管理。套16系统管理实现与系统运行后台相关的信息配置管理。套17二维GIS桌面端ArcGISforDesktop10.2套1统一纳入市数据中心考虑8二维GIS服务器端ArcGISforServer10.2套1统一纳入市数据中心考虑9三维GlSSkylineGlobe6.5套1统一纳入市数据中心考虑10大数据平台包括Hadoop2.2.0×Hbase0.96、HiVe0.12安装部署定制开发。套1（二）主要硬件1安监指数应用虚拟机服务器虚拟机配置需求：CPU:32核内存：64G硬盘：600G台2统一纳入市数据中心考虑2安监指数数据库服务器统一纳入数据库集群台1统一纳入市数据中心考虑3二维GIS服务器虚拟机配置需求：CPU：32核内存：64G硬盘：600G台1统一纳入市数据中心考虑4三维GIS服务器虚拟机配置需求：CPU：32核内存：64G硬盘：600G台1统一纳入市数据中心考虑5大数据服务器虚拟机配置需求：CPU：32核内存：64G硬盘：600G高性能存储设备台10统一纳入市数据中心考虑