民爆行业信息管理平台的设计与实现

(1．北京理工大学机电工程学院，北京100081；2．中国兵器工业系统总体部，北京100089)摘要：针对民爆行业在信息化建设过程中信息分散、更新速度慢、管理混乱等现象，从各个职能部门原信息系统的基础上，整合现有资源，提出了一个智能化、图形化的实时民爆信息管理平台。讨论了平台的体系结构、网络拓扑结构和安全访问机制，并对实现过程中用到的开发平台及开发语言做了简要介绍，最后总结了该平台带来的经济效益和社会效益。关键词：民爆行业；信息管理；信息平台；综合效益1引言信息是现代企业的重要战略资源，也是企业管理的基础。在网络经济时代，现代信息技术水平的高低，将成为企业竞争力强弱的重要标志。在现代信息技术飞速发展的今天，生产经营管理方式正随着网络技术的发展而朝着信息化、网络化方向发展。在信息经济时代，企业只有迅速掌握好网络技术、利用好网络技术，按现代管理方法管理企业的物流、资金流、信息流，实现企业管理信息化，才能全面提升企业资源配置水平，提高企业核心竞争力，从而提高企业经济效益，使企业在市场竞争中立于不败之地。目前，各个行业及领域都已经认识到信息管理的重要性，并纷纷在行业内部实现信息化改革，民爆行业也不例外。但在实际的应用过程中，仍然存在信息管理混乱、信息分散、信息量小、更新慢等问题，而且多个管理部门都有各自的政务管理平台，这使得用户在实际使用过程中不能充分体会到信息管理的作用及优势。因此，统一的民爆信息管理平台的建设具有实际意义。2民爆行业信息管理现状及问题2.1民爆行业信息管理现状民爆行业属于国家专管专控行业，随着我国大力开展基础建设，民爆行业也渗入到采矿、建筑、水利等众多领域。进入21世纪，民爆行业逐渐重视信息化管理，2003年4月开通了由中国工程爆破协会主办的涉爆行业信息专用网——中国爆破安全网(ChinaBlastingSafetyWeb，CBSW)。中国爆破安全网覆盖全国，联通涉爆行业所有单位、人员、爆炸物品、设备等，是安全与行业管理专业信息网站；是民爆器材生产流通主管部门、使用部门和公安机关实施联网监控和规范化管理的工具，有利于民爆器材生产、销售、购买、使用流向监控制度的贯彻和实行。中国爆破安全网建立的同时，也研制开发了与治安管理、生产管理、信息采集监控等相配套的软件系统，主要有地(市)级危险物品管理网上办公自动化系统、移动库房、危险物品运输用车、现场信息采集器等。随后，北京京安丹灵科技公司根据公安部“金盾工程”要求，结合民用爆破管理的实际情况，在2006年开发了民用爆破器材管理信息系统并在全国范围内进行推广。该系统的建成，保障了民用爆炸物品的生产、销售、储存、运输和使用安全，防止了各类爆炸事故和案件的发生，有效地维护了社会稳定。近年来，各省民爆管理部门使用此系统对民爆物品的生产、销售、储存及运输的各转运环节进行了管理。为了统计各地区的生产及销售单位的库存管理等情况，国防科技主管部门也在全国的生产、销售单位推广使用民用爆炸物品统计信息管理系统，为全面掌握全国民用爆炸物品的生产、销售奠定了基础。2.2民爆行业信息管理存在的问题我国的民爆行业的信息化管理已初见雏形，但仍然存在一些问题。目前使用Web等技术搭建的民爆行业的信息化管理平台，方便了各个监管部门对民爆产品的各主要环节进行监控，在保障人民生命安全和社会公共安全方面起到了巨大的作用。但是，对于民爆行业的产业链条来说，作用不大。(1)重复性工作较多。民爆行业环节多，因此监管部门较多(见图1)。根据新条例的规定，现工业及信息化部安全生产司(原国防科工委民爆局)负责民用爆炸物品生产、销售的安全监督管理；公安机关负责民用爆炸物品公共安全管理和民用爆炸物品购买、运输、爆破作业的安全监督管理，监控民用爆炸物品流向；安全生产监督管理局及铁路、交通、民用航空主管部门协助上述民爆主管部门做好民用爆炸物品的安全监督管理工作。几个部门使用不同的网络平台和系统，使得民爆生产及其他行业内相关部门需要人工进行重复上报数据，无形中增加了人工成本，降低了工作效率。(2)未实现信息增值。在供应链上除了物流、资金流、信息流外，最重要的是要有增值流。信息化的根本目的就是整合各种资源，使其在供应链上流动，形成增值。信息化技术就是可以将上、下游企业组成整个产业系统的供应链，降低企业的采购成本和物流成本，使整个的供应链网络实现增值。目前，我国民爆行业的信息化程度显然还没有达到这个目的。(3)智能化程度低。信息化系统现在已经逐渐进入智能化时代，但当前国内使用的信息化系统还没有涉及到智能信息技术领域，仍然只是简单地对原始数据进行统计工作和打印报表等，而未挖掘出大量基础数据中更加有用的信息，造成了信息资源的浪费。(4)实时性与交互性差。民爆行业中安全问题始终是重中之重的问题，而对于民爆物品的实时信息监控与管理，是保证民爆物品安全生产和使用的前提条件。目前的管理平台未能充分利用多媒体技术，在人机交互方面不尽如人意，用户在管理过程易产生枯燥情绪。3民爆行业信息管理平台设计3.1设计原则针对以上提出的问题，民爆行业的信息管理平台应满足以下几点：(1)在现有资源的基础上，对现有的各个平台进行信息整合，充分利用行业内各成员主体的信息优势，借助于网络平台，实现网络资源发布、共享和及时沟通。(2)针对不同用户，如监管用户和企业用户等，按照职能划分角色。如对于公安部门，重点监管民爆产品全生命周期各个环节及产品流向；对于民爆行业的生产企业，重点关注本单位产品的订货、出货情况、生产情况和产品质量情况等。(3)进行智能决策，自动生成报表等。对于民爆企业中的购销问题以及监管部门中的危险管理问题，都可以通过信息平台进行智能决策，为管理者决策提供依据。此外还可以自动地生成月报表及年报表。(4)实时更新和上传数据。信息管理强调信息的及时性，民爆行业平台也需要及时更新产品的供应和需求信息，上传最新的法律法规制度。还可结合GPRS(GeneralPacket，RadioService，通用分组无线业务)和GPS(GlobalPositionSystem，全球定位系统)技术，实现产品的实时监管。在数据快速更新的同时，也需要做好数据备份和数据恢复的工作，防止数据丢失。(5)利用多媒体等技术，把相关信息图形化。在信息平台的构建过程中，可以适当地加入动画显示效果。生动的界面不仅可以增加界面本身的观赏性，而且可以提高用户的使用兴趣，使其不至于在使用过程中感觉枯燥无味。3.2信息平台总体设计通过上述分析，民爆行业信息管理平台的设计主要分为两个部分，第1部分是面向民爆企业的供应平台的公共信息服务，第2部分是面向民爆管理部门的监管应用服务。该平台结构如图2所示。供需信息服务主要为行业内部的企业提供供应及需求信息的服务，辅助产品供需信息共享服务，实现供应链上产品信息交换和共享。新闻发布系统面向行业内所有用户，发布行业内新闻及行业动态。邮件服务系统为行业内有关人员提供及时有效的沟通服务，邮件服务包括邮箱服务和在线服务。专家系统为行业内的工程质量评估部门提供科学的、智能的专家评估意见。安全生产监控系统能够为生产企业及安全生产监督部门监控日常生产情况，对各种安全信息数据源进行统计分析，避免频发的安全生产事故。安全监控系统面向的对象是行业主管部门或第三方监管机构，借助该系统，重新建立新的监管机制，辅助相关部门进行民爆产品全生命周期的监督，提高监管效率。安全信息查询和分析系统面向行业监管部门，实现对民爆产品状态信息查询及安全分析。报表生成系统面向行业内的企业和监管部门，实现各种复杂报表的定时生成和输出，并可按照需求对报表进行订制。3.3信息平台体系结构民爆行业信息管理平台可以采用3层Web架构和B／S(Browser／Server，浏览器／服务器)体系结构。系统分为数据层，应用层和表现层。为提高平台的可扩展性和安全性，在每一层提供相应的开发接口，方便后期开发和与第3方产品的整合。民爆信息管理平台体系结构如图3所示。3.3.1数据层数据层负责存放并管理各种信息。由于应用系统的最终功能可向上映射为对数据库中表和记录的操作，在设计中将这一层独立出来，实现对各种数据库和数据源的访问，并使得应用层的设计和实现更集中于系统本身的功能。数据层主要是封装对数据库的访问，也是系统访问其它数据源的统一接口。用户管理和数据挖掘的应用，也通过这一层来访问数据库。日志数据库记录用户对数据库的操作信息和数据库的工作状态，一旦数据出现问题，可通过查看日志记录进行数据恢复。地理信息数据库保存地理空间数据。在平台的安全监管功能中，可通过GIS(GeographyInformationSystem，地理信息系统)实现在地图上的实时跟踪与监控，这样就涉及到大量的空间数据。因此通过建立地理信息数据库保存空间数据。角色及权限数据库保存角色和权限信息。平台中涉及的用户众多，且存在流动性。根据工作职能定义一系列的角色，并给每个角色指派适合的工作权限，则便于在数据库中管理这些权限。在使用过程中，无需对每个用户进行权限控制，只在角色之间移动用户即可。资源数据库保存民爆行业内的各种资源信息，包括企业、产品、人员等基础信息。知识数据库保存领域相关的理论知识、事实数据，由专家经验得到的启发式知识，如某领域内有关的定义、定理和运算法则以及常识性知识等。专家系统用到的数据大多来源于此。报表数据库保存所有定期生成的报表数据。平台上很多关于报表的生成和查询操作，因此将报表数据库单独分出来，减轻数据库服务的压力。3.3.2应用层应用层用系统的业务逻辑来实现层结构，是系统最核心的部分，它接收来自表现层的功能请求，是实现各种业务功能的逻辑实体，这些逻辑实体在实现上表现为数据库的触发器及存储过程及各种功能组件。主要分为信息分析、信息采集、应用服务和系统管理四个部分，实现了数据的采集、标识、智能化处理、搜索、查询、分析等完整的应用功能。3.3.3表现层表现层是用户接口部分，是用户与系统间交互信息的窗口。它包括用户图形界面和与应用层之间通信的逻辑部件，主要功能是检查用户输入的数据，显示系统输出的数据。它将系统操作与系统功能分离开来。表示层是以最终用户为核心，根据用户设定的工作流呈现和接受数据。3.4网络拓扑设计民爆信息平台客户端使用Web浏览器通过Internet／Intranet进行远程通信和远程调用，遵循HTTP(HypertextTransferProtocol，超文本传输协议)以及TCP／IP(TransferControlProtocol／InternetProtocol，传输控制协议／网际协议)网络传输协议。民爆信息平台网络拓扑图如图4所示。3.5安全访问设计民爆信息平台中另一个重要的问题就是安全访问设计，尤其是针对供应关系中敏感的价格信息和监管管理中的民爆产品状态信息，系统从软件和硬件两个方面考虑安全问题。3.5.1软件安全使用安全的加密算法(如对称加密算法AES等)，进行用户登陆验证。通过安全套接层SSL(SecureSocketLayer)对网络连接进行加密，保证登陆时的密码明文不被窃取。在用户的权限控制上，可以采用RBAC(RolebasedAccessControl，基于角色访问控制)基础模型，设定用户访问权限。3.5.2硬件安全除了软件进行加密外，在有条件的情况下也可以使用硬件加密。硬件加密是在物理存储介质与数据库系统之间添加相关的硬件装置，使之与实际的数据库系统脱离。硬件防火墙技术是网络技术在实际运用中不可或缺的重要部分。使用硬件防火墙可以保护内部网免受外部入侵。有效的防火墙能够确保所有从Internet流入或流向Internet的信息都经过防火墙并接受检查。4民爆行业信息管理平台实现根据民爆信息平台特点和上述分析，采用NET开发技术，前台开发语言为FLEX3.O，后台开发语言为C#。OraclelOg为后台数据库管理系统，ArcGIS为地理空间管理系统，Web服务器采用IIS6.O。图5显示了平台实现结构。NET是Microsoft创建的XMLWeb服务平台，该平台将信息、设备和人以一种统一的、个性化的方式联系起来