Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong nền kinh tế thị trường, các doanh nghiệp thuộc nhóm ngành hạ tầng kỹ thuật then chốt như năng lượng và thông tin đóng vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động sản xuất kinh doanh và đời sống xã hội. Đối với ngành điện lực, các hoạt động thi công, lắp đặt, sửa chữa, nâng cấp hệ thống lưới điện luôn tiềm ẩn nhiều rủi ro về mất an toàn. Do đó, công tác quản lý nhân sự, theo dõi quy trình thực hiện, cấp phiếu thao tác và lệnh công tác tại hiện trường là yêu cầu bắt buộc nhằm phòng ngừa tai nạn lao động và duy trì tính ổn định của hệ thống lưới điện.

Từ yêu cầu thực tiễn đó, Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc đã triển khai ứng dụng phần mềm Quản lý an toàn lao động (chương trình ECP). Đề tài đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu và khai thác phần mềm quản lý an toàn lao động, cấp phiếu thao tác, lệnh công tác trên chương trình ECP trong Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc" được sinh viên Nguyễn Thị Huyền thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Đoàn Hữu Chức tại Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng (ngành Điện Tự Động Công Nghiệp, năm 2022).

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài bao gồm:

  1. Nghiên cứu tổng quan về cơ sở lý thuyết, kiến trúc và mô hình hoạt động của phần mềm Quản lý an toàn lao động ECP.
  2. Phân tích mô hình phân cấp quản lý từ cấp Tổng công ty, Công ty Điện lực, cấp Đơn vị (Điện lực quận/huyện) đến các Tổ đội thi công tại hiện trường.
  3. Nghiên cứu và làm rõ cơ chế phân quyền hệ thống (bao gồm các vai trò Admin, Master, Manager, User) cùng chức năng phân quyền điều hành và duyệt phương án.
  4. Xây dựng tài liệu hướng dẫn chi tiết quy trình khai thác, vận hành hệ thống: lập lịch làm việc (bằng tay và qua tệp Excel), quản lý báo cáo đầu giờ/cuối ngày, duyệt phiên làm việc đa cấp, cấp phiếu thao tác, lệnh công tác và quy trình kiểm soát hiện trường thông qua chụp ảnh định vị GPS.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Phần mềm Quản lý an toàn lao động (ECP), các quy trình cấp phiếu thao tác, lệnh công tác, giám sát an toàn thi công lưới điện.
  • Phạm vi không gian: Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc (NPC) cùng các đơn vị thành viên, công ty điện lực trực thuộc và tổ đội công tác tại hiện trường.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được giao thực hiện từ ngày 04/04/2022 đến ngày 24/06/2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Về cơ sở lý thuyết và nghiệp vụ, đề tài dựa trên quy trình kiểm soát an toàn lao động trong thi công lưới điện, các quy định về cấp phiếu công tác, phiếu thao tác và phương thức tổ chức điều hành sản xuất nhiều cấp trong ngành điện lực Việt Nam. Hệ thống phần mềm ECP được xây dựng để tin học hóa toàn diện quy trình kiểm tra ATLĐ, nâng cao nhận thức và tính tuân thủ an toàn của công nhân viên kỹ thuật tại hiện trường.

Phương pháp nghiên cứu được tác giả sử dụng bao gồm:

  • Phương pháp phân tích và tổng hợp nghiệp vụ: Hệ thống hóa tài liệu hướng dẫn kỹ thuật, phân tích cấu trúc chức năng và luồng dữ liệu của chương trình ECP.
  • Phương pháp khảo sát và mô hình hóa hệ thống: Khảo cứu mô hình phân cấp quản lý 4 tầng (Tổng công ty - Công ty - Đơn vị - Tổ đội) và ma trận phân quyền người dùng tương ứng với trách nhiệm hành chính trong doanh nghiệp điện lực.
  • Phương pháp thực nghiệm khai thác chức năng: Trực tiếp thao tác, thử nghiệm các tính năng trên giao diện phần mềm (nhập liệu thủ công, nạp dữ liệu hàng loạt bằng bảng tính Excel, duyệt phiên làm việc, lọc và tìm kiếm dữ liệu, kết xuất báo cáo và xử lý hình ảnh hiện trường).

Nguồn dữ liệu nghiên cứu:

  • Tài liệu kỹ thuật và tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm ECP của Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc.
  • Giao diện, cơ sở dữ liệu mẫu và các biểu mẫu báo cáo, mẫu nhập lịch kế hoạch/bổ sung từ hệ thống ECP đang vận hành thực tế.

Thiết kế và triển khai hệ thống phần mềm ECP

Phần mềm Quản lý an toàn lao động ECP được thiết kế và triển khai trên nền tảng kỹ thuật hiện đại nhằm đáp ứng yêu cầu quản lý tập trung và vận hành phân tán trong toàn Tổng công ty:

Tiêu chí kỹ thuật Chi tiết triển khai theo văn bản
Nền tảng công nghệ Web 2.0
Ngôn ngữ lập trình C#
Kiến trúc phần mềm ASP.NET MVC 4
Mô hình triển khai Mô hình máy chủ tập trung (Centralized Server) đặt tại Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc
Môi trường mạng Mạng riêng nội bộ công ty hoặc môi trường Internet tùy theo yêu cầu của đơn vị
Phương thức truy cập Máy tính và các thiết bị di động truyền dữ liệu hình ảnh hiện trường qua Internet
Cơ chế cập nhật dữ liệu Cập nhật tức thời (Real-time update) giữa các cấp điều hành

Hệ thống cho phép quản lý dữ liệu tập trung tại NPC, trong khi các đơn vị thành viên truy cập để khai thác thông tin, lập kế hoạch, tạo phiên làm việc và thực hiện kiểm tra an toàn theo cấu hình đã được thiết lập sẵn bởi cán bộ quản lý.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Khái quát chung về phần mềm quản lý an toàn lao động

Chương 1 giới thiệu tổng quan về mục tiêu ra đời của hệ thống an toàn lao động ECP trong ngành điện lực. Hệ thống được xây dựng nhằm hỗ trợ các đơn vị điện lực tạo phiếu công việc, lập báo cáo, giám sát quá trình thi công của tổ công tác ngoài hiện trường và phục vụ công tác báo cáo lên lãnh đạo. Tác giả trình bày cấu trúc kiến trúc của phần mềm trên nền Web 2.0, công nghệ MVC 4, ngôn ngữ C# và mô hình lưu trữ máy chủ tập trung tại Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc.

Chương 2: Phân cấp hệ thống, quyền hệ thống, hướng dẫn vận hành hệ thống

Chương 2 là nội dung trọng tâm của đồ án, phân tích chi tiết cấu trúc phân cấp và ma trận phân quyền của hệ thống ECP:

1. Phân cấp hệ thống (4 cấp hoạt động)

  • Cấp Tổng công ty Điện lực Miền Bắc (NPC): Theo dõi, giám sát toàn bộ các phiên làm việc gửi từ các cấp dưới lên; kiểm tra, phát hiện các sai sót trong quy trình thực hiện.
  • Cấp Công ty Điện lực: Tiếp nhận, kiểm tra và phê duyệt các phiên làm việc do cấp đơn vị gửi lên; theo dõi, giám sát phiên làm việc và gửi báo cáo tổng hợp lên cấp Tổng công ty.
  • Cấp Đơn vị (Điện lực quận/huyện): Tạo lập phiên làm việc, phê duyệt phiên làm việc nội bộ và gửi báo cáo, đề xuất lên cấp Công ty Điện lực.
  • Cấp Tổ đội thực hiện: Tiếp nhận và triển khai thực tế các phiên làm việc đã được phân công; gửi dữ liệu báo cáo và hình ảnh hiện trường lên cấp trên.

2. Phân quyền người dùng hệ thống

Nhóm quyền Đối tượng sử dụng Chức năng và nhiệm vụ chính
Admin Người quản trị hệ thống Cấp quyền cao nhất; quản lý danh mục tài khoản, phòng ban, đơn vị; quản lý thư viện ảnh; quản lý phân quyền (quyền hệ thống, quyền chức năng, quyền điều hành); quản trị danh mục menu. Không có quyền khai thác số liệu tác nghiệp chi tiết của đơn vị.
Master Lãnh đạo Công ty / Lãnh đạo Đơn vị / Người được ủy quyền Xem thông tin các phiên làm việc và tổ công tác; xem và phê duyệt danh sách báo cáo; đề xuất hủy hoặc hoãn công việc; phê duyệt phiên làm việc gửi lên cấp trên (NPC). Phân tách phạm vi thao tác: cấp đơn vị chỉ thao tác trên đơn vị mình, cấp công ty thao tác trên toàn bộ đơn vị trực thuộc.
Manager Kỹ thuật viên an toàn chuyên trách / Cán bộ nhập báo cáo Lập danh sách phiên làm việc và tổ thi công; quản lý lịch làm việc tuần/ngày; lập báo cáo kiểm soát an toàn đầu giờ, báo cáo công việc cuối ngày; xuất báo cáo tổng hợp gửi cấp lãnh đạo phê duyệt; quản lý danh sách phòng ban, tổ công tác.
User Nhân viên kỹ thuật / Thành viên tổ thi công Kiểm tra chất lượng an toàn trước khi thi công; sử dụng thiết bị truyền dữ liệu để chụp và gửi ảnh/video thao tác tại hiện trường về hệ thống theo thời gian thực. 
[Quy trình luân chuyển phiên làm việc]
Tổ đội thi công (User) / Kỹ thuật viên (Manager) tạo phiên 
  --> Lãnh đạo Đơn vị (Master) duyệt 
  --> Lãnh đạo Công ty (Master) kiểm tra & gửi lên Tổng công ty (NPC) 
  --> Tổng công ty (NPC) giám sát tập trung

3. Quy trình vận hành chi tiết các phân hệ

  • Phân hệ Admin:
    • Quản lý danh sách tài khoản: Thêm mới (nhập đơn vị, phòng ban, tên người dùng, số điện thoại, chọn quyền, tên đăng nhập, mật khẩu; ràng buộc tên đăng nhập và số điện thoại không được trùng lặp), tìm kiếm theo tên/số điện thoại/đơn vị/phòng ban, xem chi tiết công việc liên quan, sửa và xóa tài khoản.
    • Quản lý đơn vị và phòng ban: Thiết lập cây đơn vị (đơn vị cấp trên, mã đơn vị, tên đơn vị, tên viết tắt, số điện thoại, mô tả, vị trí, loại phiếu) và cơ cấu phòng ban trực thuộc.
    • Quản lý thư viện ảnh: Kiểm tra hình ảnh phiên làm việc của các đơn vị theo bộ lọc (đơn vị huyện, phòng ban, thời gian, trạng thái phiên, nhân viên, định dạng ảnh/video); xem chi tiết ngày tạo, ghi chú, bình luận, người chụp và định vị tọa độ địa lý (GPS) của ảnh chụp trên bản đồ.
    • Quản lý hệ thống: Phân quyền tài khoản (gán nhóm quyền hệ thống, quyền chức năng, quyền điều hành cho từng tài khoản) và quản trị cấu trúc Menu.
  • Phân hệ Manager (Kỹ thuật viên an toàn chuyên trách):
    • Quản lý báo cáo: Lập và quản lý Báo cáo công việc đầu giờ kiểm soát an toàn lao động; lập Báo cáo công việc cuối ngày; xuất Báo cáo tổng hợp (báo cáo kế hoạch tuần, báo cáo bổ sung ngày) dưới dạng tệp dữ liệu.
    • Quản lý phiên làm việc: Lập lịch làm việc bằng 3 hình thức: (1) Nhập từ tệp Excel theo kế hoạch tuần thông qua tệp mẫu (hệ thống tự động kiểm tra dữ liệu và đánh dấu màu khác biệt nếu có sai sót); (2) Nhập từ tệp Excel bổ sung ngày; (3) Lập phiên làm việc thủ công bằng tay (yêu cầu bắt buộc các trường: nội dung công việc, đơn vị thực hiện, địa điểm, thời gian công tác). Quản lý danh sách phiên làm việc với các trạng thái phân biệt bằng màu sắc (chữ màu xanh: chưa duyệt; chữ màu đen: đã duyệt).
  • Phân hệ Master (Lãnh đạo đơn vị và công ty):
    • Xem và kết xuất báo cáo tiến độ, kết quả an toàn.
    • Duyệt phiên làm việc: Duyệt phiên làm việc tại cấp đơn vị; hệ thống tự động phát thông báo (notification) đến người tạo phiên làm việc ("Công việc X vừa được duyệt bởi..."). Lãnh đạo cấp công ty kiểm tra lại các phiên đã được đơn vị duyệt và thực hiện thao tác gửi dữ liệu lên NPC.
  • Phân hệ User: Đăng nhập hệ thống theo tài khoản và đơn vị được cấp, thực hiện kiểm tra an toàn đầu giờ, tiếp nhận phiếu công tác và truyền gửi hình ảnh hiện trường.

Chương 3: Hướng dẫn phân quyền điều hành

Chương 3 trình bày cơ chế phân định quyền điều hành tác nghiệp trong hệ thống ECP, tập trung vào chức năng phân quyền điều hành và trách nhiệm của "Người duyệt phương án". Mục này làm rõ vai trò phê duyệt các biện pháp an toàn kỹ thuật, phương án thi công, biện pháp tổ chức trước khi cấp phép thực hiện các thao tác trên lưới điện.

Chương 4: Hướng dẫn thực hiện cấp phiếu thao tác, lệnh công tác trên chương trình ECP

Chương 4 cung cấp hướng dẫn nghiệp vụ cấp phiếu thao tác và lệnh công tác:

  • Hướng dẫn quy trình tạo lập, phê duyệt và cấp phát phiếu thao tác, lệnh công tác trên giao diện chương trình ECP.
  • Quản lý hồ sơ phiên làm việc: Lưu trữ thông tin tổ công tác, nội dung công việc, biện pháp an toàn (cắt điện, tiếp địa, biện pháp an toàn khác).
  • Quy trình chụp và gửi ảnh phiên làm việc: Các bước thao tác của nhân viên tại hiện trường từ khâu kiểm tra an toàn ban đầu, chụp ảnh hiện trường có gắn định vị vị trí và đồng bộ dữ liệu về máy chủ để phục vụ công tác giám sát từ xa của các cấp quản lý.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã đạt được các kết quả cụ thể dựa trên việc nghiên cứu và khai thác hệ thống phần mềm ECP:

  1. Chuẩn hóa mô hình phân cấp và quy trình luân chuyển dữ liệu: Hệ thống hóa rõ ràng cơ chế quản trị 4 cấp (Tổng công ty NPC, Công ty Điện lực, Đơn vị cấp huyện, Tổ đội thi công), giúp dòng thông tin báo cáo và dữ liệu kiểm soát an toàn được liên thông theo thời gian thực.
  2. Làm rõ ma trận phân quyền 4 nhóm người dùng: Định hình cụ thể quyền hạn, trách nhiệm và giới hạn tác nghiệp của từng nhóm đối tượng (Admin quản trị danh mục và hệ thống; Master duyệt phiên và báo cáo; Manager lập kế hoạch, nhập liệu và xuất báo cáo; User truyền dữ liệu hiện trường), bảo đảm tính bảo mật và đúng thẩm quyền quản lý.
  3. Quy chuẩn hóa quy trình lập lịch và giám sát an toàn hiện trường: Xây dựng hướng dẫn chi tiết về việc nhập lịch kế hoạch và lịch bổ sung (hỗ trợ nhập liệu tự động từ Excel kèm cơ chế cảnh báo lỗi dữ liệu), quy trình duyệt phiên làm việc đa cấp, cũng như phương thức giám sát an toàn thông qua thư viện hình ảnh có định vị tọa độ GPS.
  4. Đóng góp về mặt tài liệu nghiệp vụ: Đồ án cung cấp một tài liệu hướng dẫn khai thác hoàn chỉnh, có tính ứng dụng thực tế cao, phục vụ trực tiếp cho công tác đào tạo, nâng cao nhận thức an toàn lao động cho cán bộ kỹ thuật và công nhân viên ngành điện tại Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài:

  • Đồ án tập trung chủ yếu vào khía cạnh nghiên cứu quy trình nghiệp vụ, phân cấp phân quyền và hướng dẫn khai thác giao diện người dùng của phần mềm ECP; chưa đi sâu phân tích chi tiết cấu trúc mã nguồn tầng Backend, thiết kế lược đồ cơ sở dữ liệu quan hệ hay các thuật toán tối ưu hóa tải cho máy chủ tập trung.
  • Phạm vi tài liệu chỉ khảo sát trên quy trình vận hành và giao diện thực tế của phần mềm ECP tại thời điểm nghiên cứu (năm 2022).

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp:

  • Nghiên cứu tích hợp sâu hơn các thuật toán tự động nhận diện vi phạm an toàn lao động (như tự động nhận diện trang bị bảo hộ lao động qua hình ảnh bằng trí tuệ nhân tạo) trực tiếp từ nguồn ảnh hiện trường gửi về.
  • Mở rộng nghiên cứu các phân hệ phân tích dữ liệu chuyên sâu, đánh giá chỉ số an toàn lao động tự động và tích hợp hệ thống ECP với các phần mềm quản lý kỹ thuật khác (OMS, SCADA, GIS) trong toàn ngành điện lực.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho các nhóm đối tượng:

  • Cán bộ quản lý an toàn và kỹ thuật viên an toàn chuyên trách tại các Công ty Điện lực: Nắm vững quy trình lập lịch làm việc, quản lý danh sách phiên làm việc, thiết lập báo cáo đầu giờ/cuối ngày và quản lý thư viện ảnh hiện trường.
  • Lãnh đạo đơn vị và người duyệt phương án: Tham khảo quy trình kiểm soát, phê duyệt phiên làm việc và luân chuyển báo cáo lên Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc.
  • Sinh viên ngành Điện, Tự động hóa công nghiệp và Hệ thống thông tin quản lý: Tham khảo phương pháp tin học hóa quy trình quản lý an toàn lao động công nghiệp, kiến trúc ứng dụng web đa cấp trên nền tảng C# và ASP.NET MVC 4.
  • Phần đáng tham khảo nhất: Nội dung Chương 2 và Chương 4 với các bảng hướng dẫn phân quyền chi tiết, quy trình kiểm soát dữ liệu lịch làm việc bằng Excel và cơ chế quản lý hồ sơ phiên làm việc kèm định vị tọa độ GPS.

Câu hỏi thường gặp

1. Phần mềm ECP được xây dựng trên nền tảng công nghệ và kiến trúc nào?
Phần mềm ECP được xây dựng trên nền tảng Web 2.0, sử dụng ngôn ngữ lập trình C# với công nghệ ASP.NET MVC 4, vận hành theo mô hình máy chủ tập trung đặt tại Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc (NPC).

2. Hệ thống ECP phân chia thành mấy cấp quản lý hoạt động và gồm những cấp nào?
Hệ thống phân chia thành 4 cấp hoạt động rõ rệt: Cấp Tổng công ty Điện lực Miền Bắc (NPC), Cấp Công ty Điện lực, Cấp Đơn vị (Điện lực quận/huyện) và Cấp Tổ đội thực hiện.

3. Sự khác nhau cơ bản giữa quyền Master và Manager trong hệ thống là gì?
Manager (Kỹ thuật viên an toàn chuyên trách) chịu trách nhiệm lập danh sách phiên làm việc, lập lịch làm việc (bằng tay hoặc Excel), tạo báo cáo đầu giờ/cuối ngày và xuất báo cáo tổng hợp. Trong khi đó, Master (Lãnh đạo đơn vị/công ty) có quyền xem, phê duyệt danh sách báo cáo, đề xuất hủy/hoãn công việc và thực hiện phê duyệt phiên làm việc để gửi lên cấp trên.

4. Kỹ thuật viên (Manager) có thể lập lịch làm việc bằng những cách nào?
Kỹ thuật viên có thể lập lịch bằng 3 cách: (1) Lập lịch từ tệp Excel theo kế hoạch tuần; (2) Lập lịch từ tệp Excel bổ sung ngày; (3) Nhập phiên làm việc thủ công bằng tay trực tiếp trên giao diện hệ thống.

5. Chức năng Quản lý thư viện ảnh của hệ thống hỗ trợ công tác kiểm soát an toàn như thế nào?
Chức năng cho phép người quản lý kiểm tra hình ảnh/video thực tế tại hiện trường theo đơn vị, phòng ban, thời gian và nhân viên; đồng thời cung cấp tính năng "Xem bản đồ vị trí" để định vị tọa độ GPS nơi chụp ảnh, giúp kiểm tra việc thực hiện có đúng địa điểm và đúng quy trình an toàn lao động hay không.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu và khai thác phần mềm quản lý an toàn lao động, cấp phiếu thao tác, lệnh công tác trên chương trình ECP trong Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc" của sinh viên Nguyễn Thị Huyền đã phản ánh toàn diện giải pháp tin học hóa công tác an toàn lao động trong ngành điện lực. Công trình làm rõ kiến trúc kỹ thuật ASP.NET MVC 4 tập trung, chuẩn hóa mô hình phân cấp 4 tầng và phân quyền 4 nhóm người dùng, đồng thời chi tiết hóa quy trình vận hành từ khâu lập kế hoạch đến kiểm soát hiện trường qua ảnh định vị GPS. Đây là tài liệu có giá trị thực tiễn cao, hỗ trợ đắc lực cho công tác quản lý an toàn và vận hành lưới điện tại các đơn vị trực thuộc Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc.