李帅华，张福东，任素龙，冯旭阳

（1.国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021；2.华北电力大学，河北 保定 071003）

1 概述

员工的专业技能以及安全意识是企业推行安全生产的重要前提，目前通常采取定期授课加考试的模式进行安全培训，这种培训方式单调，缺乏灵活性，往往会流于形式，学员积极性也不高，对安全意识、专业技能及企业规章的理解无法达到相应的要求，培训效果不够理想。

随着移动通信产业的迅速发展，智能手机的使用量大幅增加，微信作为一种新的信息传播方式，几乎在瞬息之间就成为用户群体最大的移动端即时通信方式［1］。在此基础上推出的公众平台是每一个账号所有者进行品牌推广、减少运营成本、提高影响力、与用户相互交流及提供服务的平台。

因此，提出一种利用微信公众平台，通过其开发模式与新浪云计算平台（Sina App Engine，简称SAE）建立资源连接，通过消息、事件、菜单等交互方式为企业员工提供随时随地的安全知识培训服务，从而更好的达到提高技术人员的专业知识以及安全意识，宣传企业文化、传播企业品牌、开展公益服务，体现企业的社会责任等目的。同时，培训员工也可以通过平台向企业反馈培训效果、意见或建议，达到良好的互动沟通。

2 SAE概况

2.1 SAE简介

SAE是由新浪公司开发和运营的开放云计算平台的核心组成部分，实现了互联网应用在开发运维上的无缝整合，为App开发者提供稳定、快捷、透明、可控的服务化平台，并且减少开发者的开发和维护成本。

SAE作为国内的公有云计算，以PHP 作为首选的支持语言，Web 开发者可以在Linux／Mac／Windows上通过SVN、SDK 或者Web版在线代码编辑器进行开发、部署、调试；SAE 同时提供了一系列分布式计算、存储服务供开发者使用，包括分布式文件存储、分布式数据库集群、分布式缓存、分布式定时服务等。另外，作为典型的云计算，SAE 采用“所付即所用，所付仅所用”的计费理念，通过日志和统计中心精确的计算每个应用的资源消耗（包括CPU、内存、磁盘等）。

2.2 SAE整体构架

SAE的构架采用分层设计，从上至下分别为反向代理层、路由逻辑层、Web 计算服务池。而从Web计算服务层延伸出SAE 附属的分布式计算型服务和分布式存储型服务，具体又分成同步计算型服务、异步计算型服务、持久化存储服务、非持久化存储服务。各种服务统一向日志和统计中心汇报。SAE整体构架见图1。

图1 SAE整体构架

7层反向代理层：HTTP反向代理在最外层，负责响应用户的HTTP 请求，分析请求，并转发到Web服务池上，提供负载均衡、健康检查等功能。

路由逻辑层：逻辑层负责根据请求的唯一标识，快速的映射到相应的Web服务池，并映射到相应的硬件路径。如果发现映射关系不存在或者错误，则给出相应的错误提示。

Web服务池：由一些不同特性的Web 服务池组成。每个Web 服务池实际是由一组Apache（PHP）组成的，这些池按照不同的SLA 提供不同级别的服务。每个Web 服务进程实际处理用户的HTTP请求，进程运行在HTTP服务沙盒内，同时还内嵌同样运行在SAE 沙盒内的PHP 解析引擎。用户的代码最终通过接口调用各种服务。

日志和统计中心：负责对用户所使用的所有服务进行统计和资源计费，并设定分钟配额，来判定是否有非正常的使用。分钟配额描述了资源消耗的速度，当资源消耗的速度到达一个预警阈值时，SAE通知系统会提前向用户发出一个警告，提醒用户应用在某个服务上的使用可能存在问题，需要介入关注或处理，配额系统是SAE用来保证整个平台稳定的措施之一；日志中心负责将用户所有服务的日志汇总并备份，并提供检索查询服务。

3 安全培训微系统设计与开发

安全培训微系统是一个Web交互软件，要实现系统的各项功能，应具有友好的用户界面和数据库管理系统。PHP 是目前最常见生成动态网页的工具，也是一种易于使用的Web服务器端脚本描述语言。其语法融合了Unix Shell、C、C＋＋、Java、Perl以及PHP自己的特性，规则简单，开发效率高。

与其他的大型数据库（例如Oracle、DB2、SQL Server等）相比，MySQL 是一种开源的关联数据库管理系统。关联数据库将数据保存在不同的表中，增加了操作速度并提高了灵活性。所使用的SQL语言是用于访问数据库的最常用标准化语言，并且体积小、速度快、总体拥有成本低［2］。

基于以上分析，本系统采用PHP 语言开发设计，数据库采用MySQL。

3.1 系统功能

该微系统由系统服务关注，安全知识培训模块，意见建议反馈模块，各类消息发布模块，生活信息查询模块五部分组成。各模块的功能分别说明如下。

a.系统服务关注，员工可以在任何地点和时间通过互联网与企业进行沟通。该模块能鉴别关注的用户是否为有效用户以及该用户的权限。当关注成功后，就从数据库中的用户登录表中读出已记载了的有效用户名、用户密码以及用户权限。

b.安全知识培训模块，包括安全知识和专业技能培训，并进行在线答题等趣味学习。该模块共有4个功能：选择科目、题库设置、题型设置、试题录入，该模块是整个数据库的结构基础，可以设置科目、课程、章节、知识点。整个结构采用树形结构，不同的科目对应不同的树，科目是一棵树的主干，课程名是主干上的分支，章节是二级分支，知识点是树叶。

c.意见建议反馈模块，员工可以向企业反馈培训效果、意见或建议，达到良好的互动。各类消息发布模块，宣传企业文化、传播企业品牌、开展公益服务，体现企业的社会责任。生活信息查询模块，包括火车、飞机、实时路况、违章情况的交通信息，城市天气天气预报等。后台的管理员维护包括：修改密码、增加用户、权限设置、数据备份、恢复数据、题库导入导出、数据压缩等功能，详细设计不再赘述。实现功能的部分设计代码如下：

3.2 数据库设计

为了实现安全知识和专业技能的培训，并进行在线答题等趣味学习，该微系统需要一个可更新数据库，存放安全知识问答的问题以及答案、技术标准等相关信息。为降低网站总体成本，该微系统选择MySQL作为网站数据库。

3.2.1 字段

安全知识培训模块是整个数据库的结构基础，系统各功能的实现均通过对数据库中内容进行操作。安全知识培训主要由不同试题组成的试题表和相关技术标准等信息构成，试题表中每条数据至少包含以下字段［3］：

a.试题ID：（INT 类型）是区别不同试题的标志，试题的具体内容、答案等内容均通过试题ID 进行关联，方便系统对每条信息操作。

b.试题类型：（VARCHAR 类型）包含选择题、填空题、判断题和简答题等多种题型。

c.试题内容：（VARCHAR 类型）是每条数据信息的主要部分，存储了该条试题的具体内容。

d.试题答案：（VARCHAR 类型）存储相应试题的答案，方便用户检验测试结果。

e.答案分析：（VARCHAR 类型）对该试题进行分析，包含试题难度分析、常见的错误答案及其原因等，帮助增强用户对这些内容的理解和记忆。

f.知识点及关键词：（VARCHAR 类型）存储试题所述科目的相关章节，帮助用户对相关内容的掌握，同时关键词帮助系统对类似知识点进行检索。

g.试题难度：（VARCHAR 类型）将试题难度分为易、较易、中、较难、难五个等级，用以对试题难易程度进行划分。

h.最后修改时间：（VARCHAR 类型）存储该条数据信息的最后修改时间，方便数据不断更新。

3.2.2 特点

数据库除存储安全知识试题表外，安全工作相关技术标准也是数据库的重要组成部分，通过关键字查询，用户可以随时随地快速查询相关安全技术标准。例如危险源及其操作标准查询、保证安全的组织和技术措施、设备的运行、维护、检修注意事项以及两票系统操作规范等。

基于上述数据库内容设计，该微系统的数据库具有如下特点：

a.分类详细。由于电力系统中部门众多，不同部门所应掌握的学习内容、操作规程也有较大差别。数据库内容根据专业、部门不同，按照不同关键字将试题及相关技术标准进行分类，实现既能考察基础安全知识操作，也能兼顾专业相关知识，方便准确查询［4］。

b.内容科学。数据库内容均由专业人员编制并输入，确保了科学性无争议，试题答案唯一确定，技术标准完整统一。经过严格筛选，确保内容符合安全教育培训要求，能够按专业分类。

c.信息准确。安全培训所包含的知识点表述精确，关键字分类准确。为避免试题、标准编写指标受个人经验影响，在编写内容时，首先制定一个较详细的规范，以确定各知识层次、难度等，保证知识点结构信息基本准确。

3.3 难点和需解决的主要问题

由于试卷是由数据库中试题表随机抽取组成，则随机抽取试题的过程是该微系统构成的主要难点。试卷考察要求试题内容不能重复，考察知识点不能重复，同时难易程度适中，因此随机抽题的过程中主要避免这3个问题。

a.避免试题内容重复。在上述数据库设计中试题表主要字段中包含了试题ID，通过试题ID 作为区分每道试题的标志，通过一个逻辑判断模块，对已经被抽取过的试题ID 进行存储记忆，每当抽取一题时，这个模块都要与存储记忆的内容进行比对，若发现是已经被用过的试题，就重新生成抽题代码，如此反复循环直到随机抽取到需要的试题数量为止。

b.避免知识点重复。系统通过对知识点关键字进行检索，在随机抽取试题之前首先确定该试卷考察的所有知识点，对试题进行初步筛选，再从相应知识点中抽取试题，确保每个知识点只考察一道试题。

c.确保难易程度适中。根据试题表中试题难度字段对试题难易程度进行划分，系统在随机抽取试题完成后对试卷难度进行自动评估，并根据评估结果对试卷部分试题进行修改，重新在对应知识点抽取试题，直至试卷整体难易适中。

4 应用情况及效果

该微系统的设计与开发是在增强职工安全意识方面的有益尝试，目前已有员工加入平台，并且每天发送公司企业文化“统一价值理念”、“统一发展战略”、安全知识问答、在线考试、实时路况等信息。今后，还将发布安全培训简报、培训信息等内容，更好地为员工培训和学习提供贴心服务。在实际使用中还将根据使用者提出的建议，不断完善，以其发挥更好的作用。

图2为微系统Web服务的导航页，通过发送“石家庄”即可查询当天以及未来3天石家庄的天气情况；通过消息窗口可以查看或收到各类消息，包括安全文化知识、社会公益服务以及企业信息动态；发送“答题”，即可进入电力安全规程在线答题功能，提高技术人员的专业知识以及安全意识［5］，相关页面见图3。

5 结束语

图2 Web服务的导航页

图3 电力安全规程在线答题

基于SAE的电力安全培训微系统设计与开发，充分利用互联网的SAE云服务平台，实现了电力安全知识的培训管理。在软件的设计中充分考虑了PHP与MySQL的易移植、高效率等优点，集中使用了微信平台的开发接口，使系统从开发效率和运行效率上都有较大的提升。测试结果表明，本应用程序通过消息、事件、菜单等交互方式较好的实现了电力安全知识的培训功能，包括学习、考试、查询、信息发布等，从而更好的达到提高技术人员的专业知识以及安全意识，宣传企业文化、传播企业品牌、开展公益服务，体现企业的社会责任等目的。

［1］方倍工作室.微信公众平台开发最佳实践［M］.北京：机械工业出版社，2014.

［2］Paul DuBois.MySQL技术内幕［M］.4版.北京：人民邮电出版社，2011.

［3］杨险峰.电业安全工作规程考试系统建设与应用［J］.中国电力教育，2009（12）：239－240.

［4］李 微.电网调度员培训系统的开发与应用［J］.河北电力技术，2008，27（2）：18－21.

［5］GB 26860－2011，电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分［S］.