工程矢量馆大数据创新平台建设研究

　　文/陈彦江  王欢

　　近年来，国网甘肃省电力公司（以下简称“国网甘肃电力”）认真贯彻落实国家档案局和国家电网公司档案工作部署，坚持把“业档融合”和“合规建档”等要求作为重要抓手，采取多项重要措施推进电网建设项目档案工作数字化转型，提高电网建设项目质量，取得了显著成效。2023年1月，国网甘肃电力承担的“工程矢量馆大数据创新平台”（以下简称“矢量馆平台”）获得国家档案局2022年度档案优秀科技成果二等奖。该课题在工程档案全链条管理、矢量化技术应用、国产OFD替代和推进电网建设项目档案“单套制”等方面，具有较强的推广价值。

　　研究背景及必要性

　　电网建设项目在投资拉动、产业带动方面发挥着重要作用，对于提升电力能源保障能力、推动能源清洁低碳转型具有重大意义。工程档案不仅是整个电网建设过程的原始存据，更是今后工程运行管理、检修维护、扩建改建等工作的重要参考。国网甘肃电力经认真分析，发现档案管理普遍存在以下问题：

　　一是与项目进度“不同步”。受时间、地点、人员水平等影响，工程建设领域长期存在工程档案资料与项目进度“收集不同步、积累不同步、签字不同步、整理不同步、归档不同步”的情况。且归档文件不够齐全、完整，存在“三补一代”及与实际脱节等问题，严重影响了各级审计、巡查及项目创优。

　　二是档案存储不够智能。档案库房作为现有实体档案的重要保管场所，其管理水平直接影响着档案的安全。国网甘肃电力及所属各单位均按照档案“十防”工作要求，开展库房管理工作，但多以手工为主，缺乏信息化手段支撑，工作效率低，且库房出现特殊情况时，无法及时有效地处理，实体档案管理存在巨大隐患。

　　三是电子化利用不便捷。工程档案普遍“重”管理、“轻”利用，虽然积累了丰富的档案资源，但部分单位扫描的电子档案是单层PDF，不仅存储体积大、管理成本高，电子化利用时存在加载慢、易失真的情况，利用不便捷成为痛点和难点。

　　随着《中华人民共和国档案法》《电子档案单套管理一般要求》等相关法规的发布，国家档案局“建设项目电子文件归档和电子档案管理试点”不断推进，以及大数据、物联网、人工智能、区块链等技术的不断发展，工程档案管理模式正发生巨大变革。国网甘肃电力开展工程矢量馆建设研究，既是响应国家政策号召、紧跟前沿主流技术、推进智慧档案建设的重要举措；同时，也是夯实工程档案质量基础，优化工程档案管理模式，高效服务电力生产与运营的必经途径。

　　研究内容

　　针对以上问题，国网甘肃电力从“业务前端、保管中端、利用终端”3个方向入手，开展档案标准化、规范化、矢量化、数字化、智慧化管理研究。

　　一是探索“全链条＋矢量化”管理模式。研究工程档案矢量化管理模式，利用电子签章、区块链等技术，保证档案在形成过程中信息的真实性，以及移交和共享利用等场景下数据的完整性、安全性，实现工程档案从收集整理到利用审批等全链条的动态管理。

　　二是建设无人值守智慧档案库房。研究如何利用大数据、物联网、人工智能等技术，智能化管理库房各类设备和实体档案数据信息，将档案库房转变为可在线展示的“透明”库房，提高档案库房管理的实时性及高效性，从而达到无人化值守的目标。

　　三是实现基于用户的档案智慧利用。研究利用大数据分析、人工智能等技术，在综合分析数据信息、用户利用行为、利用热点等数据信息的基础上，构建不同维度、不同研究方向的大数据分析场景及数据共享模型，实现对用户利用需求的辅助推荐与主动推送，为公司科学决策提供支撑。

　　实践路径

　　国网甘肃电力秉承“工程全生命周期管理理念”，通过研发矢量馆平台、建设无人值守的智慧档案库房、构建“点面线”授权利用体系，实现工程档案管理的数字化转型与变革。

　　1.建设工程档案全链条动态管理平台

　　一是自主研发工程矢量馆平台。国网甘肃电力自2019年开始组建攻关团队，坚持工程化思想和系统化思维，采用国家电网公司新一代SG-UAP应用开发平台架构，严格按照MVVM（Model-View-ViewModel）框架模式开发，研究开发具有自主产权的矢量馆平台。技术架构设计方面以新技术为导向，统筹内网、外网应用技术总体设计，分类研究吸收集成CA、区块链等认证存证技术和矢量化、国产商用密码、大数据、AI等技术，筑牢基础层、强化网络交互层、突出应用层，适度超前设计，实现技术架构研发新突破。功能架构设计方面以问题和需求为导向，强化跨界别管理、原始原件、司法存证、矢量资源、合规建档、按需推送、多维授权、提质减负、项目全生命周期、档案全过程管理、数字化审计巡查等跨界别、跨单位、跨部门功能架构设计，打造多功能一体化综合平台，为工程档案“同步建档、合规建档、达标建档”提供支撑。数据库架构设计方面以灵活高效为导向（如图1所示），将各类系统数据库、应用数据库分层分级部署在内网侧，外网侧必须通过国网甘肃电力“物理安全隔离装置”进行轻量化数据交互，严格保障数据的安全性、保密性、真实性。同时，将工程表单、流程表单“电子表格化”方向纳入数据库顶层设计，电子表格是关系型数据库、结构化数据，可方便实现元数据归档。移动应用架构设计方面以安全为导向，研发国产手机矢量馆App，将用户姓名、身份证号码、手机号码、人脸识别、指纹5要素绑定并强制验证，个人签名、矢量印章全部在移动端完成，实现跨地域、跨时间签字盖章可验证。

图1  工程矢量馆大数据创新平台架构图

　　二是建成国内首个矢量资源馆。矢量化工程图纸是电网工程设计单位、设备制造厂家设计部门在CAD设计平台中同步产生的原始数据图形。基于矢量化工程图纸文件小、不失真、传递快等突出优势（矢量化工程图纸存储大小仅为扫描图纸的1／300），国网甘肃电力在合同中约定相关条款，在不增加设计费用支出的前提下，明确要求设计单位、设备厂家以DWF、DWG、DXF、SVG等通用矢量化格式输出，A0—A5幅面图纸平均大小≤150KB。同时，国网甘肃电力将矢量化技术拓展应用至“数字签章”领域。每个矢量印章大小≤20KB，每个个人签名大小≤5KB，所有矢量化印章、签名放大缩小不失真。截至目前，共有4428枚印章、10147个签名实现矢量化。完整交付矢量化工程图纸，提出“谁设计、谁合规、谁担责”原则，由设计人员为每张图纸编制动态二维码，个人私钥签名上传并进行区块链存证，有效解决了扫描图纸体积大、费用高、易失真、利用率低等难题。系统上线以来，每年为国网甘肃电力节约工程档案扫描费用约1000万元。特别是矢量图还可为后续工程扩建、技改大修、运维检修，提供与基建施工一致、存真、存证的无失真矢量图，支撑电网高质量发展。

　　三是OFD版式文件国产化替代技术自主可控。基于OFD文件开放性、扩展性等特点，国网甘肃电力集成国家电网公司密码服务平台，使用国家商用密码P7签名算法和P7解析验签技术，自主研究矢量化电子印章生成矢量电子印章文件（Seal.esl），最终实现PC和移动双端OFD文件进行国密签章。利用机器视觉技术对doc、docx、xls、xlsx、wps、et等文件进行版面分析、文件数据解析，按照映射关系将转版对象转化为OFD格式的文件实现OFD转版功能。并研发OFD轻阅读服务，实现OFD文件直接在浏览器在线浏览，达到零浏览插件安装。国网甘肃电力是全国首家在工程建设领域大面积应用OFD版式文档的单位，推动支持国产加密算法的OFD替代PDF应用，从安全性、商业性、技术性等方面，全面实现版式、签名核心科技自主可控，OFD签名不可篡改，具有司法存证和法律效力，完成国产化替代。

　　四是探索工程档案“单套制”管理。以“源头数字化，图纸矢量化”为导向，“管住了源头和过程，电子文件签字盖章可验证”才能实现真正意义上的“单轨制”。国网甘肃电力创新实践以CA技术为主、区块链技术为辅的“双存证”路径规律，将工程项目文件按其原始属性划分为两类，一类是工程建设过程中可用CA技术认证存证的大部分项目文件，另一类是工程开工前已经形成的孤本和难以用CA签章存证的少部分项目文件，构建“矢量资源、合同契约、检测试验、孤本证件批件、数字化信息化”５种智能合约，将关键责任信息、私钥签名信息区块链存证。双维司法存证，逐步淘汰扫描件，实现工程档案“单套制”管理。

　　2.打造无人值守智慧档案库房

　　一是明确智慧档案库房建设方案。为消除实体档案安全隐患，国网甘肃电力办公室统一组织协调，通过对省公司本部、超高压公司，以及定西、天水、永登县和敦煌等16家单位、26个库房管理情况的调研，及专家多方研究、论证，最终制定了以智慧化档案馆升级为目标，省公司综合馆为智慧档案中央控制平台，各地市、县公司为分控制平台，中央统一集中管控、各地互联互通，最后实现“1+N”模式下智慧管理的运行状态。

　　二是研发智慧库房综合监控中心。国网甘肃电力将各单位库房各类设备进行升级，利用云计算、大数据和物联网技术，将智能存储、实体借还、安防、温控等各个子系统，统一集成到智慧库房综合监控中心，通过监测、分析和整合各个子系统的数据以作出智能化响应，构建一个具有自我分析和处理能力，且能在日常工作中辅助使用者进行管理、统计、挖掘使用潜在需求的智慧馆库系统。

　　三是实现实体档案智慧定位。利用RFID技术，将档案的相关信息写入RFID标签芯片中，实现电子档案、实体档案、密集架位置等信息的在线关联，实现快速出入库和动态盘点等操作，提高档案室存储空间的利用率，提升业务管理效率。3.构建“点面线”授权利用体系，实现档案智慧利用

　　一是构建“点面线”授权新体系。国网甘肃电力全面落实“一源数据录入、多端用户共享”原则，根据工程档案自下而上的点、线、面等多种维度的利用需求，构建以变电站运维检修和审计巡查“点授权”、输电线路运维检修“线授权”、上级单位和生产管理“面授权”的“点面线”授权新体系。

　　二是打造变“被动”为“主动”的新局面。借助大数据和动态二维码技术，开发“点面线”精准授权和动态跟踪应用，面向“点授权”“线授权”“面授权”的不同用户，通过对用户在档案整编过程的组卷、编目、归档等页面浏览量或点击量PV（PageView）行为进行监测，对查询利用关键词、文件浏览次数进行自动统计分析，建立用户利用数学模型，从中发现用户平台的规律，查询与推送频度高关联的档案数据，实现生产一线档案利用主动化、便利化、高效化，改变了传统档案利用服务模式。

　　三是开创零审批“掌上”利用新方式。面向工程建设、审计检查、运维检修、档案管理等不同角色、不同用户实现差异化授权共享，替代了以往的档案借阅审批流程，用户在授权范围内可以“零审批”查档阅档。开发建成矢量馆移动客户端，用户可在手机端进行工程表单电子签章、工程档案检索利用、工程图纸及版式文件OFD在线浏览等操作，实现手机端验签、“一键查档”等功能，极大地提升了档案利用的便捷性，为现场一线应急抢修、变电站运维检修工作提供了有力保障，档案价值得到充分激活。并利用隔离装置数据管道进行内外网的数据交互，有效保证了数据的安全可靠性。

　　建设成效

　　国网甘肃电力坚持“边研发、边应用、边总结、边提升”，现课题成果已成功推广应用至国网甘肃省电力公司省市县三级，实现了工程图纸“掌上看”、工程表单“掌上签”、档案资料“掌上查”，受到一线生产建设人员广泛欢迎。除此之外，还能够为其他行业及领域开展档案数字化转型工作提供示范和引领。

　　在工程档案管理方面，将档案管理要求前置，共计固化标准化表单5523张，完成线上签字盖章数量41.2万个，有效解决了表单不统一、填写不规范、审批不及时等问题，进一步健全了同步合规建档机制，促进了业档深度融合（如图2所示）。目前，率先建成国内首个工程矢量资源馆，累计集约认证矢量图纸56万张，价值5600万元。创造直接经济效益约6600万元。手机端利用效率提高数倍，在基建工程管理数字化转型方面迈出了坚实步伐。

图2  工程矢量馆大数据创新平台运行流程图

　　在库房实体保管方面，通过智慧档案库房的建设，打破了传统单个智能库房建设模式，在国网公司系统内率先建成以省公司本部库房为一级、市公司库房为二级、县单位库房为三级，共计26个库房的泛在互联互通、集中管控的智慧档案管控平台。使档案库房具备全面感知、自动调节的智慧化管理功能，通过监测、分析和整合各个子系统的数据，第一时间作出对应的处置措施，实现智慧化管理。达到优化人力、物质资源的配置，降低成本的目的，全方位提升了档案的智慧化管理水平。

　　在档案利用方面，截至目前，矢量馆累计注册参建单位2992家、36243个用户，为国网甘肃电力工程档案标准化管理提供了全程可控平台。自上线以来，PC端利用173.7万次，移动端利用227.7万次，下载53.5万次，主动共享25733次，“一键查档、一键调图”功能，极大地提升了档案利用的便捷性，解决了现场一线长期以来的档案利用难题。

　　［本文系2022年度国家档案局科技项目获奖成果］

　　作者单位：国网甘肃省电力公司

　　责任编辑：王辉