人防工程建设和运维监管系统设计方案.doc

XX市XX指挥所人防工程全寿命周期建设与运维融合集成系统研发及应用试点设计需求
人防工程建设和运维监管系统
设计方案
2017年5月
XX股份有限公司 14
XX市XX指挥所人防工程全寿命周期建设与运维融合集成系统研发及应用试点设计需求
目 录
第一章 项目概述 2
1。1 建设内容 2
1.2 建设依据 2
第二章 需求分析 4
2.1 用户分析 4
2.2 业务需求分析 5
2。3 数据需求分析 6
第三章 总体框架 8
3.1 体系架构 8
3.2 系统逻辑架构图 9
3。3 人防工程设备全生命周期管理架构 10
3.4 部署架构图 10
第四章 建设内容 12
4.1 人防工程建设与运维监管系统软件 12
4.1。1 应用软件系统 12
4。1.2 数据工程系统 12
4.1。3 基础支撑系统 12
4.2 人防工程建设与运维监管系统硬件 13
4.2.1 主机与存储系统 13
4。2。2 通信网络系统 13
4.2.3 报警发布应急支持系统 13
4.2。4 环境感知系统 13
4.2。5 安防监控系统 14
4.2。6 网络传输 14
第五章 本次项目建设清单 15
第一章 项目概述
1.1 建设内容
XX人防工程建设和运维监管系统，包括基于BIM与IOT技术的人防工程设备设施全生命周期管理系统，建立所有BIM组件模型与设备设施二维码标签信息一致的唯一编号，运维系统将模型信息继承到运维系统中，基于空间模型将人防设备设施精确定位，并借助前端感知系统,对设备设施的运行情况可完全掌控；前端感知监测控制系统，通过部署智能视频监控、液位、火灾、烟感、温湿度等传感器及各种控制终端设备实现自动探测和远程智能控制；中心端的区人防工程综合监测报警及处置系统，可实现监控点感知监测报警信息的实时可视化展示,实现各类风险隐患快速识别与定位、综合分析与预测预警。通过人防物联网传输系统，将前端感知和巡检、警情与险情处置信息安全传输到后台中心端的人防工程综合监测预警及处置系统。为实现人防工程设备设施和感知监控点的识别、定位，本项目需完成人防工程设备设施编码标准制定。为确保系统安全，本系统将构建贯穿应用、数据、网络和系统体系化安全保障系统。
1.2 建设依据
1. 国家人民防空办公室发布《关于开展基于BIM/和IOT技术的人防工程全周期全寿命建设与运维融合集成系统研制及应用试点工作的通知》(国人防［2011]553号）
2. 《全国人民防空建设发展“十二五”规划》
3. 《中华人民共和国人民防空法》（全国人大常委会1997年1月1日）
4. 《关于加强人民防空工作的决定》（中共中央、国务院、中央军委2001年5月26日）
5. 《人民防空工程维护管理规定》（国务院、中央军委1983年12月27日）
6. 《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》
7. 《计算机软件产品开发文件编制指南》(GB/T 8567—1988）
8. 《计算机信息系统安全保护等级划分准则》(GB/T 17859—1999)
第二章 需求分析
2.1 用户分析
本项目的用户分为三类，分别是人防工程管理和运维人员、人防工程行政执法以及各级相关领导，本系统为用户提供的服务如下分析表所示：
表格 2.1Error! Bookmark not defined.用户分析
序号
用户
服务内容
一
工程管理和运维人员
实时提供人防工程环境、人员、设施运行状态和安全监测及预警信息，使管理和运维人员能及时发现各种隐患，提高工程管理和巡查检查工作效率，使人防工程管理工作更为主动，及时做好人防工程事故应急和防汛等工作；同时提供人防工程及设备设施资产全生命周期管理。
二
人防工程行政执法人员
通过人防工程关键区域如出入口、关键设备（风、水、电）和人员实时监测，使用PDA终端设备日常巡查，及时发现人防工程违法违章使用或改造、恶意破坏或拆除人民防空工程设备设施,危害人民防空工程安全和使用效能,以及向人民防空工程内排入废水、废气或者倾倒废弃等违法行为，实现实时取证，提高行政执法效率；同时通过风险隐患的及时预警，使人防工程事故应急和工程防汛等工作。
三
各级人防部门相关领导
可实时了解辖区人防工程整体运行维护状态、行政执法情况以及存在各种风险隐患，实现对人防工程的统一监管，为辖区人防工程统筹管理提供信息支持；随着系统应用推广,将建立人防工程监管体系，实现各级人防工程建设和运维信息的溯源与传递,为上级部机关和本级人防部门对人防工程的管理提供信息支持和智能辅助决策手段,同时真正实现上级对下级人防工程“一管到底"综合业务监管。
2.2 业务需求分析
1.实现人防工程及设备设施资产全生命周期业务管理
实现人防工程从设计、建设施工、验收管理，到后期运维管理全过程、全业务管理，打破建设与运维之间的隔阂和界限,将建设期间设备设施规格、型号、生产厂商、保修期限等相关信息为运维过程所用，实现人防工程及设备设施资产全生命周期可视化、实时化、精细化管理。
2.实现人防工程智能化、精细化管理，全面提升人防工程管理水平
将人防工程内环境质量、设备设施运行状态、安全防范状态等进行实时监测、预警与远程智能控制，一方面使管理和运维人员能及时发现各种隐患，提高工程管理和巡查检查工作效率；同时对人防工程出入口部、关键设备（风、水、电)和人员实时监测，及时发现人防工程违法违章使用或改造、恶意破坏或拆除人民防空工程设备设施，危害人民防空工程安全和使用效能，以及向人民防空工程内排入废水、废气或者倾倒废弃等违法行为，实现实时取证，提高行政执法效率.
3.有效促进新形势下人防工程统一监管体系的建立
通过项目实施可实现对人防工程及设备设施运行状态全面监控管理，实现人防工程运行维护可视化、透明化管理，解决各级人防工程管理部门信息“孤岛"问题和各自发展、各自为战、步调不一、标准不一等业务管理不力方面等问题；同时，项目实施将实现各级人防工程建设和运维信息的溯源与传递，为各级人防部门对人防工程的管理提供信息支持和智能辅助决策手段.同时为真正实现上级对下级人防工程“一管到底"综合业务监管和指导提供可行、可依、可用的人防工程智能化监管系统，最终促进形成“纵向到底，横向到边”的人防工程信息化建设技术规范和信息化业务管理机制，为人防工程“战时防空、急时应急、平时服务”提供坚实的技术基础.
2.3 数据需求分析
根据实际业务及功能需求，需要对以下各类数据进行采集、加工入库、存储管理、查询展示、编辑与统计分析应用。如下：
1. 地理信息
本系统中空间地理信息数据包括基础地理信息和业务图层信息。基础地理信息：如数字地图、遥感影像等基础数据；业务图层信息主要包括人防工程周围路网、避难场所、居民区、重点单位、重点防护目标、防空专业队、医疗救护队等等。
2. BIM模型数据
BIM模型集成了人防工程结构、材料、建筑施工过程以及上下水、电、通风设备等属性信息，将这些数据导出、加工处理后存入数据库.
3. 基础信息
基础信息涵盖了人员、机构、系统配置等信息的管理.同时还设置对人防工程、传感器、监控设施、人防设备设施的管理与维护。
4. 日常运行信息
日常运行信息主要包括前端监控系统采集的视频及图像信息；前端接入的多种传感器采集的监测信息，如环境质量信息、设备设施运行状态监测信息、安全防范监测信息等.
5. 隐情报警信息
隐情报警信息包括如下几类：
（1） 报警、预警信息，涵盖邮件、语音、短信等多种报警方式；
（2） 预警方式、指标设置信息；
（3） 报警、预警处置信息;
（4） 事件信息、事件处置信息；
（5） 隐患管理信息；
（6） 针对不同险情的预案及预案结构化信息;
（7） 预警、报警模型等.
6. 知识信息
将各类人防知识、防灾知识结构化，组成形成易操作、易利用、全面的、互相联系的知识集合。主要包括常识类知识、累积知识、策略知识等。
7. 巡检信息
巡检信息包括巡检记录、巡检人员路线信息、定位信息、巡检报告、巡检档案信息等。
8. 案例信息
根据业务需要针对不同险情，提供各种案例信息。包括案例基本信息和案例要素。
9. 统计信息
对人防工程日常运营情况、报警工数量、事故隐患处置情况如及时率、延误率等统计信息及统计形成的日报、周报、月报、年报、同比报表进行存储与管理.
10. 文档资料
将现有的相关文件和运行维护及险情处置过程中所产生的正式文档、公文，包括纯文本、普通文档、XML文件、图像、音视频进行存储、归档，如巡检报告、处置方案等；同时需要对模型文件及模型更新文件进行存储。
第三章 总体框架
3.1 体系架构
系统分级体系架构如下图所示:
图 3.11系统分级体系架构图
人防工程建设和运维监管系统是一个分级体系架构，依次为人防工程信息感知和采集节点、区县级、市级、省级人防工程综合监测预警及处置系统平台。本次XX市XX工程建设主要包括人防工程信息感知及信息采集节点和市级人防工程综合监测预警及处置系统平台,未来将进一步向省级节点扩展。
1、信息感知与采集节点以各类人防工程为基础，布设各种环境、设备设施、安全防范传感器。
2、市级人防工程综合监测预警及处置系统平台作为人防工程运行维护管理基本节点，其所属辖区内所有人防工程感知和采集信息均在此汇总，完成实时监测及风险隐患预测预警。同时将相关预警信息通过短信方式发送到人防工程相关管理和维护人员.
3、各区县平台信息将上报到XX市级平台进行汇总展示，供相关领导了解全市人防工程总体运行情况。
4、XX市级平台人防工程相关建设和运维信息未来可以根据需要上报给省人防办,供省人防办相关领导查看。
3.2 系统逻辑架构图
XX人防工程建设和运维监管系统是一个“五层两翼”结构,“五层”依次为人防工程运维监管场所、基础支撑系统、数据工程系统、人防工程运维监管系统以及监管平台展示前端构成;“两翼”是指系统建设必须遵循的法律法规、标准规范和安全保障体系.
1。 人防工程运维监管场所：XX人防工程
2。 基础支撑系统：基础支撑系统主要包括应用支撑中间件系统、主机与存储系统、报警发布硬件支持系统、图像接入系统、通信网络系统等；其中通信网络利用现有的人防专网进行数据的传输,图像接入除了本次建设的11个摄像头，还需接入人防部门已有的视频监控探头。
3. 数据库系统:主要包括工程信息库、报警信息库、监测信息库、巡检信息库、巡查信息库、维护维修信息库、三维地理信息库、知识库、文件库、基础信息库等业务专题库；
4. 人防工程监管系统软件:主要包括人防工程运行实时监测与报警、人防工程电子档案管理、三维可视化展现与分析、数字化巡检(中心端)、智能巡检终端APP、人防工程维护维修管理、知识库管理、综合统计分析、集成展示系统等九个子系统；
5。 前端展示系统：终端支持电脑显示器、大屏幕、PAD、巡检PDA等访问及业务操作。
3.3 人防工程设备全生命周期管理架构
图3.3Error! Bookmark not defined.基于BIM与IOT技术的人防工程设备设施资产全生命周期管理架构图
如上图所示，基于BIM与IOT技术的人防工程设备设施资产全生命周期管理体系架构，在人防工程设计施工管理初期利用BIM技术建模时，模型中建立所有组件模型与设备设施的二维码标签一致的唯一编号,通过这个唯一编号，运维系统可关联到BIM模型相关信息，将这些信息继承到运维系统中。在后期运维过程中无论是平时与战时,都可基于空间模型为载体将人防设备设施精确查询、定位与维护,并借助前端感知系统，获取实时监测与监控信息，对设备设施的运行情况可完全掌控，实现可视化、实时化、精细化管理。
3.4 部署架构图
本次示范项目总体部署架构如下：
图 3.41项目部署架构图
在人防工程现场部署各种信息采集物联网传感器，完成信息采集功能，现场的传感器主要分为环境监测类、设备实施类、安全防范类.
为巡检人员配备用于人防工程巡检的手持终端.
市人防作为人防工程运维管理应用系统节点,在此部署各种网络接入，数据计算及存储设备，报警设备，各种基础支撑系统，同时配置一定数量的人防工程设备设施巡检终端.
在现场人防监管工作站，相关人员可以通过此工作站全面了解人防工程的运行维护情况.
第四章 建设内容
人防工程全寿命周期建设与运维融合集成系统由软件和硬件两部分组成.
4.1 人防工程建设与运维监管系统软件
4.1.1 应用软件系统
l 人防工程数字化档案系统
l 人防工程运行实时监测与报警系统
l 数字化巡检系统（中心端）
l 数字化巡检终端app
l 人防工程维护维修管理系统
l 人防三维一张图系统
l 知识库管理系统
l 综合统计分析系统
l 集成展现系统
4.1.2 数据工程系统
l 三维地理数据加工处理
l 基础数据收集加工整理入库
l 数据库系统设计与构建
l BIM建模
4.1.3 基础支撑系统
l 应用支撑中间件系统
l 图像接入系统
4.2 人防工程建设与运维监管系统硬件
4.2.1 主机与存储系统
配置2台综合应用服务器，一台用于部署物联网应用平台的应用服务，另一台数据库服务器部署联网应用平台应用系统数据库；
配置1台GIS服务器用于部署BIM展示、GIS以及图像接入等服务；
配置1台图像接入服务器，用于图像接入等服务；
部署1台部署双显示器的电脑作为运维管理终端。
4.2.2 通信网络系统
部署一套核心交换机，XX人防工程可通过专网方式接入人防物联网传输系统，将监测感知信息上传到人防物联网运维管理（市级)中心即XX市民防局，未来可向上实现与省民防局之间的数据连接，向下实现与下辖区县民防局数据的接入,横向实现与其他市级民防部门数据的对接共享。
4.2.3 报警发布应急支持系统
预警信息发布主要通过手机短信、电话语音两种方式完成。
4.2.4 环境感知系统
XX工程环境监测设备配置如下表所示：
人防指挥工程环境感知设备配置表
序号
设备名称
设备配置
数量
单位
1
温湿度传感器

台
2
气压计

台
3
氧气浓度传感器

台
4
二氧化碳浓度传感器

台
5
一氧化碳传感器

台
6
甲烷浓度传感器

台
4.2.5 安防监控系统
在出入口部及关键位置设置双鉴传感器进行入侵检测，口部安装渗水传感器测试进水情况。
4.2.6 网络传输
部署模拟量采集模块进行模拟量信号采集，部署开关量采集模块进行开关量数据采集，部署物联网综合接入网关接入各类前端感知信息
第五章 本次项目建设清单