1 总体概述

保障电力生产安全是电力企业最重要的工作内容，该项工作由专门的电力安全监察部门负责。电力安全监察管理的一项重要职责就是通过加强对电力安全工器具的管理，保证工器具设备的安全、库存管理、使用情况监督，特别是与“两票”(即工作票、操作票)的配合使用，从而规范化电力生产安全措施，提高电力生产安全保障，并为此建立相应的安全防范和预防措施。

目前，电力安全监察管理主要以人工管理为主，辅以初步的计算机信息管理，主要包括“两票”、“两措”等内容，而缺乏对安全工器具的实时监测，及与“两票”配套的监控管理手段，因而不能及时发现电力生产中的安全隐患，以人工监督及事后总结为基本手段的电力安全监察管理已不能满足现代化企业中电力安全监察管理中以预防及实时监控为主的要求。

本系统应用最前沿的科技，RFID射频识别技术结合温湿度智能控制，实现了库房智能化管理。系统能实现无人化工具室管理，支持自动识别工器具及人员出入，系统自动记录工器具领用责任人RFID信息，开机启动时可实时显示库内工器具领用情况及相关责任人信息，并可对试验日期到期的工器具的责任人进行到期试验提醒。

为此，以安全监察部为中心，在全局建立覆盖分部、供电所、变电站，直到使用人员的网络化工器具监测管理系统，必将从数字化、电子化、网络化方面提高电力企业的安全监察管理水平。

2 系统架构

系统主要包括硬件部分和应用软件两部分。

3 系统硬件部分

安全工器具监测管理系统硬件部分包括以下部分组成：

3.1 系统硬件结构示意图

3.1.1 系统硬件组成

数据库服务器  应用服务器  中心管理站  状态采集器  RFID射频识别  状态检测传感器

标签打印机  手持PDA智能终端  标签纸  门禁控制器  工器具柜门禁锁  门禁读卡器:

门禁RFID卡  工业级短信模块  加热机  温湿度传感器  除湿机  摄像头

3.1.2 工器具监控方式

供电公司安全工器具的划分方式有多种，如：按工器具类型、物理位置、状态等方式。为了更好地结合用户的实际工作需要，更进一步的阐述我们的技术方案，下面我们以工器具存放的物理位置将工器具区分开来，对存放在不同位置的工器具采用不同的监控方法，以便更清晰、更合理地监控工器具设备。按存放位置划分，工器具主要分为：存放在工器具柜内的工器具（简称柜内工器具），存放在器具架上、含视频监控、人员出入情况、室内环境检测的（简称室内工器具），施工队使用或者待用的工器具（简称柜外工器具）。

柜内工器具的监控方式：

1、 对安全生产影响较大的工器具：

对这种工器具我们采用实时监控的方式，在接下来的介绍中我们会详细地介绍这种方式。

2、 对安全生产影响较小的器具：

这类工器具对安全生产的影响比较小，为了节约成本，我们采用在工器具上贴条形码(条形码为工器具唯一资产编号)，通过手持智能终端采集数据的方式，同下面我们要介绍的柜外工器具的监控一致。详情请见柜外工器具监控介绍。

库房内工器具的监控方式：

通过摄像头、门禁系统相结合的方式记录所有人员的进出情况，以及器具出入库情况。存放在 安全工器具架上的，器具可以通过RFID标签的形式，来监控。

室内环境,通过智能环境识别温度、湿度等，可以自由设定固定值，也可以手工控制。以设置成固定值为例，当室内环境达超过固定值范围，系统将会根据情况自动启动除湿、加热等设备。保证库房在允许的环境下工作。

柜外工器具的监控方式：

现场作业的监控方式除了在线的GRPS监控，还支持离线的方式，手持智能终端利用在线时下载的最新工器具库为标准进行检测。

操作流程如下：

1、使用条形码打印机打印条形码，每个条形码都有唯一编号，确保工器具在系统中的唯一性；

2、施工队领用工器具前，条形码已贴好在工器具上面；

3、检查人员利用手持智能终端扫描条形码上面的信息，通过GPRS将读取到的信息上传到数据库。GPRS是：“General Packet Radio Service”（译作“通用分组无线服务”）的简称，它是利用“包交换”的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换”就是将数据封装成许多独立的封包，再将这些封包一一传送出去，形式上有点类似邮局中的寄包裹。见下图：

4、数据库反馈工器具所需的信息到手持智能终端，从而实现对工器具的监控管理，例如：回传工器具信息为不合格时，检查人员将及时处理，确保对安全工器具的监控管理，保证电力施工安全。

5、手持PDA终端在现场进行监测作业时，通过GPRS对工器具标签进行扫描，获取当前使用的工作票信息及使用的工器具编号，安全监察人员可以与实际的工作票进行对比，判断现场作业的工器具是否为当前合法的工作票，对工器具的使用提供更深入的监测。

3.2 系统应用软件

3.2.1 应用软件系统结构

安全工器具监测管理系统是构建在供电企业内部局域网之上，整个系统以J2EE架构为基础，采用B/A/S三层结构模式，应用了AJAX等新技术。弥补了B/A/S模式的不足，平衡了应用服务器及客户端的负载，极大地改善了前后端信息交互操作及多类别业务数据应用的用户体验。

整个系统由安全工器具监测管理系统客户端、通信监测平台、数据库服务器三个部分组成。软件体系结构如下图所示：

通信监测平台包含通信模块、短信模块。通信模块负责收发和数据保存工作，智能终端收集到的信息发送到数据库，数据库反馈相应的数据给智能终端。客户端是客户对整个工器具进行监测管理，档案查询、业务处理、统计分析、系统管理等功能。

数据库服务器包括基础信息数据库和图形数据文件等。

3.2.2 应用软件权限结构

公司根据多年信息系统开发经验及电力行业软件的开发经验，设计开发了一套科学、可控、严谨的权限管理结构。该结构能解决绝大部分信息系统的权限问题。

系统权限结构是作为平台功能来提供的，系统提供通用的权限管理机制，与任何业务无关。系统权限管理功能控制层次分为三个层次：

功能菜单权限层

系统操作人员通过统一的应用程序如果，通过操作员身份认证，系统根据操作员被授予的功能菜单操作显现显示系统主界面。只有操作人员有权使用的功能菜单才在系统主界面显示。未被授权的功能对于操作人员来说是透明的。

功能组件层

对于被授予操作人员使用的功能，系统提供进一步授权：授予操作人员页面上某些按钮和组件的访问权限，未被授权的按钮对操作人员来说是透明的。

数据域控制层

对操作人员能够打开的功能页面，我们对操作人员能访问的数据域进行权限控制，只有被授权的数据域，操作员才能修改，未被授权的数据域，操作人员只能看不能改。

系统数据区的权限管理

系统数据区的权限管理是指操作人员只能操作自己管辖区域的数据，其他区域的数据对操作人员来说是透明的。

系统通过管理单位授权的方式来达到数据区权限管理的目的，操作人员登录时，根据他的身份取出他能处理的管理单位的列表，凡是有管理区域条件的功能，都提供操作人员在自身权限范围的管理单位选择，让他不可能操作超出其权限范围的数据。

例如：分公司的相关人员只能查看分公司的信息，而总公司则可以查看各分公司的相关信息。

3.2.3 应用软件功能结构

系统应用软件部分采用我公司长期从事电力信息化应用集成开发所积累的DFC体系结构，以平台化思想进行软件设计，建成以下应用软件平台：

1、 功能集成平台

2、 业务流程平台

3、 数据字典平台

4、 信息查询平台

5、 统计分析平台

6、 系统管理平台

系统功能结构图

应用软件功能紧密结合应用需求，采用面向对象的应用软件系统分析与设计方法，实现以下应用功能，如下图所示：

3.2.4 档案管理

3.2.4.1 工器具档案管理

建立安全工器具电子档案，实行全局安全工器具唯一编号，对安全工器具分门别类地进行技术档案管理，确定管理部门、存放柜号、柜内位置，并可以图示化查看工器具档案情况。

根据全局安全网络，建立安全人员档案，以便应用时与相关“两票”、工器具管理责任人关联。3.2.4.2 安全人员管理

对每个管理单位的安全工器具存放柜建立档案，实现全局统一的唯一编号，对每个柜的格局、存放器具的形式进行详细规定和说明。以便进行图示化存放管理和监测。

3.2.5 “两票”工器具模板管理

根据“两票”管理的要求，与两票系统数据接口，按“两票”模板建立对应的使用工器具类型的模板。当两票签发时，在本系统中可同时生成对应的应使用的工器具类型、数量清单，以便与实际工作对应检查、监测。

3.2.6 “两票”与工器具结合使用情况分析

结合两票数据及通过本系统采集到的器具的使用情况，对两票过程中是否准确携带安全工器具进行对比分析，给出分析结果。

3.2.7 “两票”与门禁安全管理

根据与两票系统的数据接口，结合两票系统提供中的操作人、监护人的权限进行工器具柜门禁控制判断，联网门禁读卡器通过读取卡号信息，发送卡号到安全工器具系统，系统根基卡号关联操作人或监护人的工器具柜权限核对两票进行开门。

可以装有开关用于最高权限的管理人员应急开门或者采用超级用户卡，持卡人拥有最高权限能在紧急情况进行开门操作，所有开门记录在系统中均有详细资料可以查询，包括开门时间、开门人员、柜号、工作票编号等信息。安全人员在系统中有详细档案，门禁RFID卡卡号，详细档案中登记了人员的安全工器具柜门权限，包括所属的单位、变电站或供电所。两票系统中的操作人在安全工器具系统人员可以对应，当门禁读卡获取卡后上报到联网的工器具系统，系统结合两票系统及其规定的操作时间范围进行判断及发送开锁信号，自动开启相应的工器具柜门。

3.2.8 工器具状态监测

通过LAN，监控中心24小时在线监测各安全工器具的在位状态，当工器具状态变化时，自动记录到数据库中，自动更新当前状态，并在大屏幕上图示化表示。若是非工作时间或设定的时间，还可以通过短信平台将状态变化情况发送到管理人员的手机中。

实时监测界面：24小时在线监测各工器具的在位状态，工器具状态变化时，自动记录到数据库中，自动更新当前状态，并以图示化和语音报警模式进行提示，在设定的时间内，可以通过短信平台将状态变化情况发送到管理人员的手机中。与“两票”相结合，对施工中是否正确配备工器具进行分析

短信发送参数维护：

3.2.9 业务流程管理

运用业务处理平台，对安全工器具管理中的相关业务流程进行管理。若相关业务流

工作流参数设置：实现参数化管理，便于维护；程在MIS系统中有并使用的，可以使用MIS现有流程，MIS中没有的，使用本系统的业务流程。业务流程的设计采用工作流中间件嵌入我们系统，包括以下功能菜单：

岗位查询：查询在某个岗位的有哪些流程正处于激活状态；

我的工作台：展示当前操作员的待处理的工作列表，并提供处理入口；

业务查询：查询已走流程的各种信息。业务数据修改：提供部分流程数据的修改入口；

部分业务流程如下：

3.2.9.1 工器具采购入库

安全工器具的管理，应当从采购计划开始。根据上年度全局安全工器具的配置、使用及库存情况，由使用单位申请，汇总制订年度采购计划。采购计划报局预算批准(可能调整)后，按照批准计划进入采购程序(自主采购、招标采购或外协采购等，该过程不在本系统中管理)，采购完成后，由局安监部按规定入库。该项业务流程如下：

3.2.9.2 工器具领用

安全工器具实行二级库管理，即所有工器具统一采购后入局中以库，由各供电所等使用单位根据申请或计划到中心库领取，使用阶段存入于各单位的二级库中。领用的工器具通过试验、报废等过程返回到总库，二级库间的临时借用暂不列入管理流程。

二级库对工程或个人的工器具领用也适应本流程。

安全工器具的领用业务流程如下：

3.2.9.3 “两票”工器具配套管理说明：若为工程或个人领用，则不需要入二级库，但需要归还。

从MIS系统中获取“两票”工作单，根据相关“两票”类型及模板生成配套的工器具清单，由制票人修改后作为相应“两票”对应的工器具清单，由系统自动检查本单位库存的工器具是否满足要求。

相应业务流程如下：

生成清单后，在执行“两票”时，由监控系统自动检测是否按清单取用了相关工器具，系统自动记录，并在监控中心提示。

3.2.9.4 工器具试验管理

根据安全工器人档案中的最近试验日期、试验周期等信息，编制安全工器具的试验、检验计划，并完成送检及试验管理。

3.2.9.5 工器具报废管理试验、检验完成后，直接入中心库，再由使用单位领用；根据要求，试验过程中也可以不改变其管理单位，试验完成后由使用单位领回。

对于试验不合格，或使用中已损毁的工器具，在年终或定期报废，报废后的工器具从库存中清除，其后续处理由资产管理部门负责，不在本系统中管理。

安全工器具报废管理流程如下：

说明：报废出库根据审批后的清单执行。

3.2.10 查询统计

对安全工器具及其状态进行查询、统计，为管理人员提供及时、全面和深入的电力安全工器具查询、统计、分析管理。

3.2.10.1 工器具台账

工器具台帐分为总台账及明细台账，总台账能够统计不同月份不同单位的工期器具的分类合计信息，信息主要包括单位、类别、库存数量、采购数量、累计采购数量、发放数量、累计发放数量、报废数量、累计报废数量、试验数量、累计试验数量、月份、统计日期等；明细台账能够在关联总帐的条件下分别显示当月的采购、发放、报废、试验的详细情况。

总台账及其汇总信息：

明细台账（采购明细）：

除了监控中心的自动状态变化报告(显示、语音、短信(非工作时间))外，系统提供安全工器具的当前库存情况查询。3.2.10.2 当前库存状态查询

可以按单位、类别查询安全工器具的当前在位情况，可以了解最近状态变化时间，以及时了解工器具状态。

3.2.10.3 工器具分类统计

按单位、状态及当前状况等条件分类统计当前工器具详细情况。该统计可以作为部门工器具管理台账。

3.2.10.4 工器具领用情况查询

可以按任意时间段查询工器具领用情况，并可以结合状态变化作差异分析。

可以分部门、类型查询任意时间段内工器具的领用情况。

3.2.10.5 工器具库存情况统计

统计各类工器具各所或全局的库存情况。

3.2.10.6 工器具使用频度分析等

根据工器具的在位状态变化记录，统计分析安全工器具的使用频度，从而对安全工器具的使用效率进行评估。

3.2.10.7 工器具试验情况统计

可以分所分类分时间统计工器具的试验详细情况。

3.2.10.8 工作票统计

通过与两票系统的接口，可以配合“两票”系统进行工作票的统计，可以按年份、月份统计各部门、班组的两票数量、合格率以及不合格票清单以及统计每个人签发、审批的操作票、工作票数量以及合格票、不合格票的数量。

部门两票合格率统计：统计指定时间范围的各部门合格工作票数、不合格工作票数、合格操作票数、不合格工作票数、合格率以及全厂的工作票数、不合格工作票数、合格操作票数、不合格工作票数、合格率

班组两票合格率统计：统计指定时间范围的各班组合格工作票数、不合格工作票数、合格操作票数、不合格工作票数、合格率

不合格票清单：显示指定时间范围内的不合格的工作票、操作票

个人操作票统计：统计每个人分别作为操作人、监护人、值班负责人、值长所操作的操作票数，总共操作的操作票项数、操作合格率

4 配套软件及中间件

与此系统配套的有短信服务平台、工器具状态监测服务系统和工作流中间件。

4.1 短信服务平台

4.2 工器具状态监测服务系统

负责与状态控制器通信，实时监测、控制状态控制器。

4.3 工作流中间件

采用工作流中间件：中间件包括流程设计器和引擎，可以实现动态的工作流程设计及控制。

典型的流程设计器界面如下：

5 供电所本地监测

本系统主要是强调安监部门的集中监控管理职能，同时也在供电所、供电站本地工器具监测显示方面提供了相应的解决方案：由状态采集器控制的LED屏及语音提示功能模块。该模块根据用户需求选配。

该模块可以组合选配，也可以单独选配(即LED屏和柜门打开语音提示分别选配)。LED屏负责在供电所站二、三级工器具室动态显示工器具状态，具体显示内容可订制。语音提示模块可以在工器具柜门打开时进行相应的安全操作提示。

5.1 PC本地显示及提示

除用以上专门的LED屏及语音控制器外，还可以用PC机实现本地显示及提示功能，界面形式如下：

说明：可以按管理单位(全局、所或站)分别显示工器具配备及使用情况。若PC配备了多媒体(声卡、音箱)，在柜门开、关及工器具状态变化时还可以进行语音提示。

5.2 短信监测服务

供电所安全负责人员及全局检测人员通过短信服务可以监测安全工器具的使用情况，按指定的权限范围发送到指定人员的手机，可以设定发送时间，自定义发送模版格式；

如:XXXX年XX月XX 日XXX 于X号柜取出编号为XXX的安全帽; XXXX年XX月XX 日XXX 于X号柜归还编号为XXX的安全帽;

5.3 环境显示

5.4 视频监控显示

谢谢你们阅读本方案，欢迎来我司进行考察参观，并提出宝贵的意见，希望本系统方案对你们的管理有更好的帮助！