民爆物品全程管控云（云民爆物品全程管控系统）

技术方案概述

一、民爆全程管控云的基本框架

1、从技术装备角度来讲，民爆全程管控云分为云、雾、前端数据采集三个层次

如图1所示，民爆全程管控云=云平台+雾（边沿）平台+前端数据采集设备。如名称所示，云平台是高高在上的统领性的平台，由足够量的数据服务器+基础软件系统+专业软件系统等组成。
（1）云计算平台包含了末端管控、发放管控、运输管控、储存管控、生产管控等5个部分。可以整体化建设，也可以将已经建立起来的单个的小云（例如、末端管控云、发放管控云、运输管控云、储存管控云、生产管控云等的一个班或者几个）融合集成一个完整的大云（民爆全程管控云）。这种结构将能够把不同服务商做的系统集成融合。
（2）所谓雾（边缘）计算平台，是指现场实时控制系统，由于现场的实时控制具有明显的时限性，一旦拖延就可能形成重大的事故，雾计算技术能够将现场传感器采集的安全环境参数，直接控制现场的执行---例如及时报警、及时通知相关人员、及时闭锁起爆系统、闭锁防盗系统等等。
（3）前端自动数据采集，是指现场的数据采集，包括安全环境数据采集、管理人员数据采集、执行数据采集等硬件设备和相关的传输硬件组成。这也是云计算、雾计算的核心。如果把民爆全程管控云总体看作一个人的话，前端的数据采集装备的作用超过了手和脚的作用，因为雾计算的硬件设备有时也是现场的执行设备。
 

附图1 民爆全程管控云系统结构示意图
 

2、从管控单位和人员的角度，民爆全程管控云，包含了直接相关的所有机关、单位和个人，如图2所示

（1）公安机关的所有机构与人员，包括部、省、市、县、派出所的有关人员的相关全部工作，例如审批、风险评估、现场检查、网上检查等等，都被系统记录，违反者报警。系统将给按照级别、职责、结合本人的情况给出每一个人的登录、操作密码，并且对于重大的批准事项采用虹膜人员识别的方法确保责任到人。
（2）这样，将自动保障公安相关监管人员能够按时、按照法律法规和标准完成相关工作，杜绝徇私舞弊，杜绝拖拉等。当然，系统将充分发挥人工智能化的优势，自动完成绝大多数公安人员原来需要去现场才能完成的工作。例如对现场的监控，可以通过视频自动行为识别完成现场监管和违法违规判别，通过自动数据跟踪完成从卖出、运输、到现场起爆等数据的自动跟踪，并且发现异常自动报警，甚至在规定的范围内自动处理。
附图2 民爆全程管控云相关部门示意图
（3）工信机关的相关部门和人员。类似公安的工作。
（4）管控爆破、运输、库房等单位和人员的所有操作，使之必须按照法律法规和标准等执行。不会有违法违规情况发生。
（5）为爆破协会、科研单位等相关部门和人员提供准确的数据支持和支撑。

3、从办公和现场操作的角度来讲，民爆全程管控云包含了两个方面就是，民爆全程管控云=云办公+云执行，如图3示。

 
附图3 民爆全程管控云执行示意图
云办公，主要是在办公室做的工作，包括申报、审批等，例如爆破公司申报爆破项目、爆破作业人员资质、爆破单位资质、民爆物品购买、运输等等，公安机关对应的批准、确认工作。再如其他单位的采购、运输等等申请以及批准和确认。
当然工信系统负责的生产证、生产、存储等等采用类似的思路实现。
云执行，就是审批完了进行的现场操作的工作，例如爆破作业、库房出库与装卸车、运输过程、接收等等，都将严格控制人员、时间、数量、种类、安全环境、路线等等，确保流程控制，确保无缝隙，准确无误，安全。

4、从公安管控的角度来讲民爆行业云的分为三个层次，即全国、省、地市三个层次。层次划分的主要依据是《国务院民爆物品管理条例》和公安机关民爆管理的相关规定和体系。

（1）全国民爆全程管控云，如图4
 
附图4  全国民爆行业云的基本结构

Ø     全国民爆行业云的基本要求:
Ø     汇总、查询全国数据，完成全国性数据挖掘和分析，并满足下列速度要求：
Ø     直接形成查询分析数据结果的速度为1秒以内（含1秒）。例如当日（年、季、月、旬、周）全国的雷管炸药、雷管的消耗数量。当日在岗位的涉爆人员数量。
Ø     形成全国性的分析图（等值线图、等区域线图）时间3秒钟以内。例如当日的爆破地点、人员、用量分布图。（展示各个省、市、县、具体爆破地点全部位置以及相关数据，并绘制等值线图、区域图）。
Ø     现场违规违法报警统计（包括库存、发放、运输、爆破等现场的违规、违法操作，安全环境数据超限报警的资料的汇总，例如当日报警点的位置，数量，级别统计和图形显示，供查询使用。
Ø     民爆物品追溯，对每一发雷管、每一箱炸药的随时追溯，确认位置、管理人员（公安单位和人员、保管单位和人员、联系电话等），绘制出流程路线图和各个节点的控制信息（时间、地点、数量、编号、操作人员、状态）。对于超期、超出规定范围的流向，进行报警。
Ø     民爆数据追溯，每一个生产厂家的民爆物品的流向图（按照当日、当月、季度、年度、全部时间，以及分类、分品种追溯（包括炸药、雷管大类以及具体品种进行追溯））。对于不合适的流向、数据缺失进行报警记录。
Ø     追溯民爆物品生产厂家的危化品原材料的来源，并按照生产配比分析流向是否合理，对不合理的提出报警提示。
Ø     相关事故、案件的历史资料和相关分析图形成。
系统与数据安全
Ø     省与省之间的数据传输和交换采用区块链技术，确保数据传输过程中不被修改，确保数据安全。
Ø     相关云数据结构、系统软件，除了保证上述速度要求外，确保数据安全防护达到相关数据安全等级要求。
（2）省级民爆全程管控云（以山东为例）
省级民爆行业云的基本要求:
Ø     汇总、查询全省的民爆数据，完成全省的民爆行业数据汇总和挖挖掘、分析，并满足下列速度要求：
Ø     直接形成查询分析数据结果的速度为1秒以内（含1秒）。例如当日（年、季、月、旬、周）全省的雷管炸药、雷管的消耗数量。当日在岗位的涉爆人员数量。
Ø     形成全省的分析图（等值线图、等区域线图）时间3秒钟以内。例如当日的爆破地点、人员、用量分布图。（展示各个省、市、县、具体爆破地点全部位置以及相关数据，并绘制等值线图、区域图）。
Ø     现场违规违法报警统计（包括库存、发放、运输、爆破等现场的违规、违法操作，安全环境数据超限报警的资料的汇总，例如当日报警点的位置，数量，级别统计和图形显示，供查询使用。
Ø     民爆物品追溯，对每一发雷管、每一箱炸药的随时追溯，确认位置、管理人员（公安单位和人员、保管单位和人员、联系电话等），绘制出流程路线图和各个节点的控制信息（时间、地点、数量、编号、操作人员、状态）。对于超期、超出规定范围的流向，进行报警。
Ø     民爆数据追溯，每一个生产厂家的民爆物品的流向图（按照当日、当月、季度、年度、全部时间，以及分类、分品种追溯（包括炸药、雷管大类以及具体品种进行追溯））。对于不合适的流向、数据缺失进行报警记录。
Ø     追溯民爆物品生产厂家的危化品原材料的来源，并按照生产配比分析流向是否合理，对不合理的提出报警提示。
Ø     相关事故、案件的历史资料和相关分析图形成。
系统与数据安全
Ø     市与市之间的数据进行安全隔离，跨区域的运输、使用争取采用区块链技术等安全措施，确保数据安全。
Ø     相关云数据结构、系统软件，除了保证上述速度要求外，确保数据安全防护达到相关数据安全等级要求。

 

附图5 省级民爆全程管控云示意图
（3）地市级民爆全程管控云（以山东为例）
地市级民爆全程管控云技术要求：
Ø     一个地市级平台建立一个数据库（购买的阿里云数据库，并在数据库系统里建立多个数据库）
在已经购买的阿里云数据库系统里，一个市建立一个数据库。
比如青岛：qingdao   济南:jinan
Ø     每个市级云平台各申请一个域名
现在青岛的网络版访问域名是http://co21.longder.com/
以后比如济南，网络版访问域名可以是http://co2ld.longder.com/
Ø     Internet信息服务器（IIS）配置多个网络版程序
在IIS里，一个市的云平台配置一个网站，多个市级的云平台通过访问不同的域名来访问。不同的市级平台调用不同的数据库。
 在iis配置多个网络版，多个网络版之间程序一样，调用的数据库不一样，通过不同的域名访问.
Ø     Apache配置多个PHP端接口程序
在Apache里，一个市的云平台配置一个php接口程序，多个接口程序访问通过访问不同的域名来访问。
 手机app和起爆器程序都是通过php端接口，实时与服务器实时通讯。
 可以在Apache配置多个php程序，每个php程序一样，但是调用的数据库不同。现在青岛的php访问域名是soft1.longder.com，比如一会济南，可以用softjn.longder.com来访问。(域名可以商定)
Ø     云爆破APP
 app与服务器端php接口，通过不同的域名访问
Ø     app视频上传接收软件
app视频上传使用新的php端接口，不使用之前的tomcat方式。
Ø     测振仪设备和接收程序
 需要联系测振仪厂家那边沟通，实现不同的域名访问不同市级云平台。
Ø     起爆器程序
  软件修改成按照不同的域名来与服务器通讯。
Ø     虹膜注册软件、虹膜下载软件
  软件修改成按照不同的域名来与服务器通讯。
Ø     运输app
  app与服务器端php接口，通过不同的域名访问。
Ø     云平台的建立，按照地市级、省级、全国的顺序进行扩展。可以方便的扩展。
Ø     云平台服务器、框架软件，采用阿里云系统，并与阿里云深度合作。
 

二、民爆全程管控云各个环节的数据种类与数据结构

1、总体数据种类与结构

     民爆全程管控云全部的数据结构与图6所示，一方面 包含了民爆有关的爆破效果数据、爆破安全数据、发放数据、清退数据、运输数据、储存数据、生产数据等现场监控与操作数据，另一方面，还还有行业监管、科研数据，再一方面，还要实际执行的数据，例如报警、通知、执命令，执行结果等。
 

附图6 民爆全程管控云总体数据种类与结构

2、末端管控数据种类与数据结构

末端管控数据主要是爆破效果数据与爆破安全数据，如附图所示，爆破效果数据主要是指破岩效果，包括岩石性质、f值、炮孔数量、炮孔深度、进尺、落岩数量、最大块度、以及炸药雷管种类数量等等。这些参数一方面是民爆物品性能的反应，另一方面也是爆破技术工艺水平的反应，更是经济效益的反应。具有最重要的意义。
同样的如附图7所示，爆破安全数据，包括了振动、噪声、有害气体和粉尘、安全距离、爆破范围、危险区域人员、人员岗位连锁、爆破时间、区域、视频、紧急命令状态等参数。
 

附图7  爆破结果与爆破安全数据种类与结构
（3）发放数据结构和种类
发放数据主要有相关人员数据（含人员名称、身份证、资质证、学习情况、历史记录等等）环境数据、发放清退数据（种类、数据、时间等）等等。
（4）库管数据结构和种类
如图8所示，库管数据包括存储量数据、出库入库数据、发放和清退数据、管理人员数据（含个人虹膜脸谱指纹等数据特征以及个人社会信息、岗位资质、是否实时在岗等数据）、安全环境数据（门锁、瓦斯等气体、湿度、温度、视频监控、犬控、自动门）、库房位置、库房图纸等。
 
 

附图8 民爆库房管控数据种类与结构
（5）运输数据与结构
如附图9所示，运输过程中的数据包括车辆数据、押运人员数据、民爆物品种类数量数据、行驶路线数据、位置数据（GPS或者北斗）、车辆安全环境数据（包括温度、视频、湿度等），还有交接数据。

 
附图9 民爆运输数据种类与结构
（6） 监管数据
如图10所示，监管主要指工信部门多生产过程监管和公安机关（含委托给行业协会的功能等）对运输、储存、使用、购买等环节的监管数据。包括法律法规、审批、核准、确认数据，安全风险评估数据，案件与事故处理数据、监管人员数据、以及相关的涉爆人员（含培训）、项目、爆破过程数据，和全部的业务数据等。
   

附图10- 民爆管控数据种类与结构
（7）生产数据种类与结构
第一阶段，生产的管控从成品开始，也就是从生产成品库开始。因此生产数据就是成品库的管控数据和相关的发放数据。库管数据包括存储量数据、出库入库数据、发放和清退数据、管理人员数据（含个人虹膜脸谱指纹等数据特征以及个人社会信息、岗位资质、是否实时在岗等数据）、安全环境数据（门锁、瓦斯等气体、湿度、温度、视频监控、犬控、自动门）、库房位置、库房图纸等。