曹效義，張 偉，曹子燁

（1.內(nèi)蒙古電力經(jīng)濟技術(shù)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010090；2.內(nèi)蒙古電力勘測設計院有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010090）

0 引 言

新型基礎設施建設（簡稱“新基建”）是以新發(fā)展為理念，創(chuàng)新為原動力，充分利用新技術(shù)如5G、北斗和人工智能等，助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級與優(yōu)質(zhì)化服務[1]。近年來，“新基建”如火如荼開展，各行各業(yè)積極探索全過程工程咨詢服務新模式，以期探索出一條高質(zhì)量發(fā)展的道路。

“新基建”項目具有規(guī)模大、技術(shù)復雜、分散化管理等特點，存在項目在設計施工等各階段效率低下、管控力度不夠等問題，需引入一套科學先進的工程咨詢服務模式和方法。例如“互聯(lián)網(wǎng)+”全過程工程咨詢模式，借助“互聯(lián)網(wǎng)+”聚集專家資源，整合各參建方，不僅有助于建設方對項目全過程各階段進行綜合管理，提高服務和項目質(zhì)量，還能確保項目全過程可控以及運營階段的綠色可持續(xù)發(fā)展。

本文面向“新基建”，探究“互聯(lián)網(wǎng)+”關鍵技術(shù)，設計搭建一個互聯(lián)互通的社會化工程全過程管理平臺，助力工程咨詢企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”全過程工程咨詢服務管理平臺構(gòu)建的關鍵技術(shù)

“互聯(lián)網(wǎng)+”全過程工程咨詢服務管理平臺[2]（以下簡稱“管理平臺”）構(gòu)建涉及數(shù)據(jù)提交、訪問和存儲、流程管理、表單處理、業(yè)務統(tǒng)計分析等功能，并研究引入安全穩(wěn)定的“互聯(lián)網(wǎng)+”關鍵技術(shù)作為支撐，其中關鍵技術(shù)包括：池架構(gòu)、組件技術(shù)、工作流技術(shù)、加密技術(shù)、SOA 技術(shù)、Web Service技術(shù)、數(shù)據(jù)緩存技術(shù)等。

1.1 基礎設施資源池

基礎設施資源池通過搭建企業(yè)私有云，利用虛擬化技術(shù)將基礎架構(gòu)搭建成為數(shù)據(jù)協(xié)同共享、資源動態(tài)分配的軟硬件環(huán)境，充分提高設備利用率，有效降低經(jīng)營成本，如圖1 所示。

圖1 資源池基礎架構(gòu)

1.2 數(shù)據(jù)資源池

數(shù)據(jù)資源池從數(shù)據(jù)存儲、治理、分析與計算到數(shù)據(jù)分析與挖掘、管理與服務等方面開展數(shù)據(jù)資源池建設工作。池架構(gòu)由應用池、技術(shù)服務池組成，如圖2 所示。

圖2 云應用管理系統(tǒng)架構(gòu)

1.3 組件技術(shù)

組件設計以高內(nèi)聚、松耦合為原則，實現(xiàn)功能滿足透明性、邏輯性與獨立性。使用者通過組件的邏輯名稱即可獲取服務，而與組件所在主機的物理位置無關[3-4]。

1.4 工作流技術(shù)

工作流管理主要是通過計算機來實現(xiàn)，協(xié)調(diào)各項工作之間以及成員間的信息交互等問題。流程引擎的功能結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3 流程引擎的功能結(jié)構(gòu)

通過工作流組件，項目不需要為每個流程的通用功能重復開發(fā)，只須關注具體流程，實現(xiàn)組件提供的接口。項目使用組件后能大大減少項目工作量，縮短項目周期，降低項目成本。

1.5 加密技術(shù)

通過采用安全套接字層（SSL）的信息加密技術(shù)，在客戶端瀏覽器和Web服務器之間建立安全通信通道進行數(shù)據(jù)傳輸加密，客戶端使用HTTPS 協(xié)議訪問業(yè)務應用。對于其中的密碼等重要數(shù)據(jù)可以采用加密技術(shù)，在客戶端加密成密文數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中傳輸。

1.6 SOA 技術(shù)

面向服務的體系結(jié)構(gòu)（SOA）是一種組件架構(gòu)，它通過服務間的接口和協(xié)議來連接應用程序的不同功能單元，使得構(gòu)建系統(tǒng)中的服務能夠以統(tǒng)一的方式進行交互[4-7]。

1.7 Web Service 技術(shù)

Web 服務可以提供重用功能，為集成在不同平臺上開發(fā)的不同類型的功能塊提供通信。應用程序是由來自許多不同來源的Web 服務構(gòu)建的，Web Service 技術(shù)能夠使這些Web服務一起工作[8-9]。

1.8 數(shù)據(jù)緩存技術(shù)

數(shù)據(jù)緩存技術(shù)的原理是在獲取數(shù)據(jù)時從緩存中提取數(shù)據(jù)。如果找不到數(shù)據(jù)，將從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)放入系統(tǒng)緩存，最后返回。以上操作避免了頻繁的數(shù)據(jù)庫訪問，即避免了頻繁的I/O 讀寫操作，從而達到提高整個系統(tǒng)性能的目的[10]。應用服務器的緩存設計如圖4 所示。

圖4 應用服務器的緩存設計

以上關鍵技術(shù)的應用為平臺架構(gòu)各層級提供技術(shù)支撐，為平臺實現(xiàn)規(guī)劃管理、項目前期、工程前期、設計任務綜合管理、統(tǒng)計分析、建設運維等全過程業(yè)務咨詢提供技術(shù)保障。

2 管理平臺的構(gòu)建

面向“新基建”，全過程工程咨詢模式要想發(fā)揮作用，須采取有效措施協(xié)同各工程全過程管理參建方，取長補短，組成高效協(xié)同、更具優(yōu)勢的團隊[11]。全過程工程咨詢的有效實施離不開項目各階段的高效運行。因此應深入挖掘項目各階段的特點，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用，整合人才、技術(shù)資源，在全生命周期內(nèi)根據(jù)實際情況協(xié)同合作[12]。

2.1 建設規(guī)劃

2.1.1 整體架構(gòu)

全過程工程咨詢管理服務平臺整體實現(xiàn)工程建設全過程的管理，包括規(guī)劃管理、項目前期、工程前期、工程實施、竣工結(jié)算五個階段，對工程各階段進度情況、成果情況、風險情況、物資到貨情況進行全面管控[2]。整體架構(gòu)如圖5所示。

圖5 平臺整體架構(gòu)

2.1.2 數(shù)據(jù)架構(gòu)

平臺的數(shù)據(jù)架構(gòu)包括源數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)應用共三個層次[2,13]。源數(shù)據(jù)涵蓋各個業(yè)務系統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)存儲層包含了臨時中間層、關系型數(shù)據(jù)倉庫、分布式文件系統(tǒng)。應用層主要是整合數(shù)據(jù)應用與各類系統(tǒng)功能，數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖6 所示。

圖6 數(shù)據(jù)架構(gòu)

2.1.3 技術(shù)架構(gòu)

如圖7所示，技術(shù)架構(gòu)分為外部系統(tǒng)、數(shù)據(jù)集成層、數(shù)據(jù)層、邏輯層和應用層。其中，數(shù)據(jù)集成層分為數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)校驗與數(shù)據(jù)訪問，數(shù)據(jù)從外部系統(tǒng)中獲得后輸送到數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)功能的基礎，主要完成對數(shù)據(jù)的計算與存儲。邏輯層用來對數(shù)據(jù)進行分析和處理，并為應用層提供應用組件和服務代理。應用層是面向用戶完成系統(tǒng)功能的最后一關。

圖7 技術(shù)架構(gòu)

2.1.4 安全架構(gòu)

安全架構(gòu)主要分為物理、網(wǎng)絡、系統(tǒng)、應用、數(shù)據(jù)五個方面。物理安全：通過機房監(jiān)控和報警管理保證網(wǎng)絡系統(tǒng)的物理環(huán)境安全，實現(xiàn)信號的可靠傳輸。網(wǎng)絡安全：通過部署防火墻、IPS、IDS 安全設備與系統(tǒng)等達到防護需求。系統(tǒng)安全：主要對系統(tǒng)進行保護，確保網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)的安全使用。應用安全：提出基礎安全性、密碼支持、鑒別和認證機制、登錄失敗檢測、操作安全、審計管理與應用系統(tǒng)訪問等解決方法。數(shù)據(jù)安全：主要體現(xiàn)在傳輸與存儲兩方面，統(tǒng)一加密存儲，以確保數(shù)據(jù)的機密性和完整性。

2.2 建設內(nèi)容

2.2.1 全過程咨詢服務

在規(guī)劃管理方面，借助平臺可以實現(xiàn)規(guī)劃任務在線發(fā)布、規(guī)劃項目上報、規(guī)劃評審、規(guī)劃定稿和發(fā)布等一整套流程。它效率更高，可以實現(xiàn)水平智能比較分析。在前期管理方面，平臺將前期材料輸入系統(tǒng)，為管理人員提供工程進度跟蹤和告警、預警功能。在施工管理方面，系統(tǒng)將提煉關鍵工作節(jié)點，進行工程進度展示、風險預警、施工情況分析等服務。

2.2.2 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同設計管理

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同設計管理是以工程管理為主線，對項目管理過程中任務下達與分配、任務進度、設計流程、資金使用、成果提交、成果評審、材料歸檔與績效考核進行統(tǒng)一管理的平臺，其功能包括：綜合管理、項目管理、圖紙管理、協(xié)同設計、材料歸檔等。通過項目全過程管理，保證數(shù)據(jù)安全，提高了工作效率；借助績效考核功能，建立了公平的工程設計激勵體系。

2.2.3 專家咨詢

開展全過程咨詢服務，對專業(yè)、專家提出了更高的要求。憑借互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，建立“互聯(lián)網(wǎng)專家?guī)臁?，通過互聯(lián)網(wǎng)納入全國各地的行業(yè)專家作為專家儲備，隨時在線向?qū)＜易稍儗I(yè)問題并獲取專業(yè)的答案，還可以組織專家提供重要決策論證、科技創(chuàng)新研究、重大方案優(yōu)化、關鍵技術(shù)指導等高端咨詢服務。

2.2.4 設計眾包

將企業(yè)生產(chǎn)與運營計劃外的設計項目、小額設計項目、碎片化設計任務、臨時設計任務通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布眾包信息，從全國范圍內(nèi)尋找合適的外包團隊，以較小的投入獲得較高質(zhì)量的服務。設計外包能夠幫助企業(yè)節(jié)約成本、提高效率，為企業(yè)提供更多的選擇。

2.2.5 輔助決策

通過項目看板查看指定周期內(nèi)本公司所創(chuàng)建、參與、監(jiān)管項目的項目信息，包括項目內(nèi)任務的開展情況、人員配置及已用工時。綜合各類數(shù)據(jù)在統(tǒng)計分析模塊為用戶提供多維度的項目數(shù)量統(tǒng)計、項目進度統(tǒng)計、投資統(tǒng)計、典型設計應用率統(tǒng)計、通用設備應用率統(tǒng)計，統(tǒng)計圖和詳細數(shù)據(jù)可切換展示。

2.2.6 移動應用

移動應用APP 作為系統(tǒng)的輔助應用，旨在將平臺部分成果性數(shù)據(jù)在移動端進行展示，為平臺的應用提供多種展示和應用的渠道，充分發(fā)揮移動端不受網(wǎng)絡和辦公環(huán)境限制的優(yōu)勢。主要實現(xiàn)進度查詢及預警、聯(lián)系單管理、導航應用等功能。

3 遠景展望

不同于傳統(tǒng)基礎設施建設，“新基建”側(cè)重信息化與智能化平臺的建設[12,14]。互聯(lián)網(wǎng)與信息化技術(shù)將作為新基建的重要載體，通過平臺的整合管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集智能化、管理服務平臺化及應用服務系統(tǒng)化的有機結(jié)合，使互聯(lián)網(wǎng)信息化平臺在信息感知、算法優(yōu)化、設施管理和數(shù)據(jù)收集分析等領域被賦予新的能力，為傳統(tǒng)企業(yè)適應新時代的要求提供強勁支撐。

近年來，傳統(tǒng)行業(yè)在轉(zhuǎn)型升級工作中雖取得了顯著成效，但也存在諸多突出問題。究其原因是落后的信息技術(shù)和滯后的信息基礎設施制約工業(yè)化與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合，造成與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合的轉(zhuǎn)型在速度和質(zhì)量上與發(fā)達國家差距明顯?！靶禄ā苯⒘嘶ヂ?lián)網(wǎng)世界與物理世界的連接，使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)賦能生產(chǎn)與管理，發(fā)揮其在數(shù)據(jù)收集、處理與分析、設備互聯(lián)與可視化展示等領域的優(yōu)勢，提升生產(chǎn)活動的效率，解決傳統(tǒng)生產(chǎn)活動中信息孤島、信息化融合不足的問題。

4 結(jié) 語

面向“新基建”的“互聯(lián)網(wǎng)+”全過程工程咨詢服務管理平臺，充分使用SOA、Web Service、服務總線、負載均衡和J2EE 等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，創(chuàng)新性地集信息協(xié)同共享、咨詢設計專家?guī)?、典型設計知識庫等功能模塊于一體，是包括工程決策階段、規(guī)劃階段、設計階段、施工與運行等各階段的全過程咨詢管理平臺。管理平臺面向“新基建”，以高精尖人才為依托，以互聯(lián)網(wǎng)先進技術(shù)為載體，理念新穎、人員高端、手段超前、服務領先，能促進工程全過程咨詢流程規(guī)范性建設及執(zhí)行，促進專業(yè)協(xié)同，提高運行效率，保障服務質(zhì)量，最終實現(xiàn)成本節(jié)約。它打破了傳統(tǒng)行業(yè)的經(jīng)營理念模式，開啟了咨詢服務新模式。