民爆行業(yè)信息管理平臺的設計與實現(xiàn)

1、（1.北京理工大學機電工程學院，北京100081； 2.中國兵器工業(yè)系統(tǒng)總體部，北京100089）摘要：針對民爆行業(yè)在信息化建設過程中信息分散、更新速度慢、管理混亂等現(xiàn)象，從各個職能部門 原信息系統(tǒng)的基礎上，整合現(xiàn)有資源，提出了一個智能化、圖形化的實時民爆信息管理平臺。討論了平臺 的體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)和安全訪問機制，并對實現(xiàn)過程中用到的開發(fā)平臺及開發(fā)語言做了簡要介紹， 最后總結(jié)了該平臺帶來的經(jīng)濟效益和社會效益。關鍵詞：民爆行業(yè)；信息管理；信息平臺；綜合效益1引言信息是現(xiàn)代企業(yè)的重要戰(zhàn)略資源，也是企業(yè)管理的基礎。在網(wǎng)絡經(jīng)濟時代，現(xiàn)代信息技術水平的高低， 將成為企業(yè)競爭力強弱的重要標志。在現(xiàn)代

2、信息技術飛速發(fā)展的今天，生產(chǎn)經(jīng)營管理方式正隨著網(wǎng)絡技術 的發(fā)展而朝著信息化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展。在信息經(jīng)濟時代，企業(yè)只有迅速掌握好網(wǎng)絡技術、利用好網(wǎng)絡技 術，按現(xiàn)代管理方法管理企業(yè)的物流、資金流、信息流，實現(xiàn)企業(yè)管理信息化，才能全面提升企業(yè)資源配 置水平，提高企業(yè)核心競爭力，從而提高企業(yè)經(jīng)濟效益，使企業(yè)在市場競爭中立于不敗之地。目前，各個 行業(yè)及領域都已經(jīng)認識到信息管理的重要性，并紛紛在行業(yè)內(nèi)部實現(xiàn)信息化改革，民爆行業(yè)也不例外。但 在實際的應用過程中，仍然存在信息管理混亂、信息分散、信息量小、更新慢等問題，而且多個管理部門 都有各自的政務管理平臺，這使得用戶在實際使用過程中不能充分體會到信息管理的

3、作用及優(yōu)勢。因此， 統(tǒng)一的民爆信息管理平臺的建設具有實際意義。2民爆行業(yè)信息管理現(xiàn)狀及問題2.1民爆行業(yè)信息管理現(xiàn)狀民爆行業(yè)屬于國家專管?？匦袠I(yè)，隨著我國大力開展基礎建設，民爆行業(yè)也滲入到采礦、建筑、水利 等眾多領域。進入21世紀，民爆行業(yè)逐漸重視信息化管理，2003年4月開通了由中國工程爆破協(xié)會主辦 的涉爆行業(yè)信息專用網(wǎng)中國爆破安全網(wǎng)（China Blasting Safety Web，CBSW）。中國爆破安全網(wǎng)覆蓋全 國，聯(lián)通涉爆行業(yè)所有單位、人員、爆炸物品、設備等，是安全與行業(yè)管理專業(yè)信息網(wǎng)站；是民爆器材生 產(chǎn)流通主管部門、使用部門和公安機關實施聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和規(guī)范化管理的工具，有利于民爆器材

4、生產(chǎn)、銷售、 購買、使用流向監(jiān)控制度的貫徹和實行。中國爆破安全網(wǎng)建立的同時，也研制開發(fā)了與治安管理、生產(chǎn)管 理、信息采集監(jiān)控等相配套的軟件系統(tǒng)，主要有地（市）級危險物品管理網(wǎng)上辦公自動化系統(tǒng)、移動庫房、 危險物品運輸用車、現(xiàn)場信息采集器等。隨后，北京京安丹靈科技公司根據(jù)公安部“金盾工程”要求，結(jié)合民用爆破管理的實際情況，在2006 年開發(fā)了民用爆破器材管理信息系統(tǒng)并在全國范圍內(nèi)進行推廣。該系統(tǒng)的建成，保障了民用爆炸物品的生 產(chǎn)、銷售、儲存、運輸和使用安全，防止了各類爆炸事故和案件的發(fā)生，有效地維護了社會穩(wěn)定。近年來， 各省民爆管理部門使用此系統(tǒng)對民爆物品的生產(chǎn)、銷售、儲存及運輸?shù)母鬓D(zhuǎn)運環(huán)節(jié)進行

5、了管理。為了統(tǒng)計各地區(qū)的生產(chǎn)及銷售單位的庫存管理等情況，國防科技主管部門也在全國的生產(chǎn)、銷售單位 推廣使用民用爆炸物品統(tǒng)計信息管理系統(tǒng)，為全面掌握全國民用爆炸物品的生產(chǎn)、銷售奠定了基礎。2.2民爆行業(yè)信息管理存在的問題我國的民爆行業(yè)的信息化管理已初見雛形，但仍然存在一些問題。目前使用Web等技術搭建的民爆行 業(yè)的信息化管理平臺，方便了各個監(jiān)管部門對民爆產(chǎn)品的各主要環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，在保障人民生命安全和社 會公共安全方面起到了巨大的作用。但是，對于民爆行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈條來說，作用不大。重復性工作較多。民爆行業(yè)環(huán)節(jié)多，因此監(jiān)管部門較多(見圖1)。根據(jù)新條例的規(guī)定，現(xiàn)工業(yè)及信 息化部安全生產(chǎn)司(原國防科工委

6、民爆局)負責民用爆炸物品生產(chǎn)、銷售的安全監(jiān)督管理；公安機關負責民 用爆炸物品公共安全管理和民用爆炸物品購買、運輸、爆破作業(yè)的安全監(jiān)督管理，監(jiān)控民用爆炸物品流向； 安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局及鐵路、交通、民用航空主管部門協(xié)助上述民爆主管部門做好民用爆炸物品的安全監(jiān) 督管理工作。幾個部門使用不同的網(wǎng)絡平臺和系統(tǒng)，使得民爆生產(chǎn)及其他行業(yè)內(nèi)相關部門需要人工進行重復上報數(shù)據(jù)，無形中增加了人工成本，降低了工作效率。民警品供應催使用企業(yè)民警品供應催使用企業(yè)ffi 1民爆產(chǎn)業(yè)監(jiān)管示童圍Fig. 1 Diagiam of monitor and managementfor civil explosive industr

7、y未實現(xiàn)信息增值。在供應鏈上除了物流、資金流、信息流外，最重要的是要有增值流。信息化的根 本目的就是整合各種資源，使其在供應鏈上流動，形成增值。信息化技術就是可以將上、下游企業(yè)組成整 個產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的供應鏈，降低企業(yè)的采購成本和物流成本，使整個的供應鏈網(wǎng)絡實現(xiàn)增值。目前，我國民爆 行業(yè)的信息化程度顯然還沒有達到這個目的。智能化程度低。信息化系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)逐漸進入智能化時代，但當前國內(nèi)使用的信息化系統(tǒng)還沒有涉 及到智能信息技術領域，仍然只是簡單地對原始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計工作和打印報表等，而未挖掘出大量基礎數(shù) 據(jù)中更加有用的信息，造成了信息資源的浪費。實時性與交互性差。民爆行業(yè)中安全問題始終是重中之重的問題，

8、而對于民爆物品的實時信息監(jiān)控 與管理，是保證民爆物品安全生產(chǎn)和使用的前提條件。目前的管理平臺未能充分利用多媒體技術，在人機 交互方面不盡如人意，用戶在管理過程易產(chǎn)生枯燥情緒。3民爆行業(yè)信息管理平臺設計3.1設計原則針對以上提出的問題，民爆行業(yè)的信息管理平臺應滿足以下幾點：在現(xiàn)有資源的基礎上，對現(xiàn)有的各個平臺進行信息整合，充分利用行業(yè)內(nèi)各成員主體的信息優(yōu)勢， 借助于網(wǎng)絡平臺，實現(xiàn)網(wǎng)絡資源發(fā)布、共享和及時溝通。針對不同用戶，如監(jiān)管用戶和企業(yè)用戶等，按照職能劃分角色。如對于公安部門，重點監(jiān)管民爆產(chǎn) 品全生命周期各個環(huán)節(jié)及產(chǎn)品流向；對于民爆行業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)，重點關注本單位產(chǎn)品的訂貨、出貨情況、 生產(chǎn)情況

9、和產(chǎn)品質(zhì)量情況等。進行智能決策，自動生成報表等。對于民爆企業(yè)中的購銷問題以及監(jiān)管部門中的危險管理問題，都 可以通過信息平臺進行智能決策，為管理者決策提供依據(jù)。此外還可以自動地生成月報表及年報表。實時更新和上傳數(shù)據(jù)。信息管理強調(diào)信息的及時性，民爆行業(yè)平臺也需要及時更新產(chǎn)品的供應和需 求信息，上傳最新的法律法規(guī)制度。還可結(jié)合GPRS(General Packet，Radio Service，通用分組無線業(yè)務) 和GPS(Global Position System，全球定位系統(tǒng))技術，實現(xiàn)產(chǎn)品的實時監(jiān)管。在數(shù)據(jù)快速更新的同時， 也需要做好數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復的工作，防止數(shù)據(jù)丟失。利用多媒體等技術，把

10、相關信息圖形化。在信息平臺的構(gòu)建過程中，可以適當?shù)丶尤雱赢嬶@示效果。 生動的界面不僅可以增加界面本身的觀賞性，而且可以提高用戶的使用興趣，使其不至于在使用過程中感 覺枯燥無味。3.2信息平臺總體設計通過上述分析，民爆行業(yè)信息管理平臺的設計主要分為兩個部分，第1部分是面向民爆企業(yè)的供應平 臺的公共信息服務，第2部分是面向民爆管理部門的監(jiān)管應用服務。該平臺結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2民爆信息平曾總體設計Fig- 2 Overall design of informatian mandjjemeniplatform for explosion供需信息服務主要為行業(yè)內(nèi)部的企業(yè)提供供應及需求信息的服務，輔助產(chǎn)品

11、供需信息共享服務，實現(xiàn) 供應鏈上產(chǎn)品信息交換和共享。新聞發(fā)布系統(tǒng)面向行業(yè)內(nèi)所有用戶，發(fā)布行業(yè)內(nèi)新聞及行業(yè)動態(tài)。郵件服務系統(tǒng)為行業(yè)內(nèi)有關人員提供及時有效的溝通服務，郵件服務包括郵箱服務和在線服務。專家系統(tǒng)為行業(yè)內(nèi)的工程質(zhì)量評估部門提供科學的、智能的專家評估意見。安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能夠為生產(chǎn)企業(yè)及安全生產(chǎn)監(jiān)督部門監(jiān)控日常生產(chǎn)情況，對各種安全信息數(shù)據(jù)源進 行統(tǒng)計分析，避免頻發(fā)的安全生產(chǎn)事故。安全監(jiān)控系統(tǒng)面向的對象是行業(yè)主管部門或第三方監(jiān)管機構(gòu)，借助該系統(tǒng)，重新建立新的監(jiān)管機制， 輔助相關部門進行民爆產(chǎn)品全生命周期的監(jiān)督，提高監(jiān)管效率。安全信息查詢和分析系統(tǒng)面向行業(yè)監(jiān)管部門，實現(xiàn)對民爆產(chǎn)品狀態(tài)信息查詢及

12、安全分析。報表生成系統(tǒng)面向行業(yè)內(nèi)的企業(yè)和監(jiān)管部門，實現(xiàn)各種復雜報表的定時生成和輸出，并可按照需求對 報表進行訂制。3.3信息平臺體系結(jié)構(gòu)民爆行業(yè)信息管理平臺可以采用3層Web架構(gòu)和B / S（Browser / Server，瀏覽器/服務器）體系結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)層，應用層和表現(xiàn)層。為提高平臺的可擴展性和安全性，在每一層提供相應的開發(fā)接口，方 便后期開發(fā)和與第3方產(chǎn)品的整合。民爆信息管理平臺體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。ri ktjTtt- -ri ktjTtt- -hi hk r i fi n at ramA *B i賒咐i民爆儲息管理平臺體系結(jié)構(gòu)Figf 3 System archite-ctur

13、of informattonmariageTnent platform for explosion3.3.1數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)層負責存放并管理各種信息。由于應用系統(tǒng)的最終功能可向上映射為對數(shù)據(jù)庫中表和記錄的操作， 在設計中將這一層獨立出來，實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)源的訪問，并使得應用層的設計和實現(xiàn)更集中于系 統(tǒng)本身的功能。數(shù)據(jù)層主要是封裝對數(shù)據(jù)庫的訪問，也是系統(tǒng)訪問其它數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一接口。用戶管理和數(shù) 據(jù)挖掘的應用，也通過這一層來訪問數(shù)據(jù)庫。日志數(shù)據(jù)庫記錄用戶對數(shù)據(jù)庫的操作信息和數(shù)據(jù)庫的工作狀態(tài)，一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題，可通過查看日志 記錄進行數(shù)據(jù)恢復。地理信息數(shù)據(jù)庫保存地理空間數(shù)據(jù)。在平臺的安全監(jiān)管功能中，可

14、通過GIS（Geography Information System，地理信息系統(tǒng)）實現(xiàn)在地圖上的實時跟蹤與監(jiān)控，這樣就涉及到大量的空間數(shù)據(jù)。因此通過建立地 理信息數(shù)據(jù)庫保存空間數(shù)據(jù)。角色及權限數(shù)據(jù)庫保存角色和權限信息。平臺中涉及的用戶眾多，且存在流動性。根據(jù)工作職能定義 一系列的角色，并給每個角色指派適合的工作權限，則便于在數(shù)據(jù)庫中管理這些權限。在使用過程中，無 需對每個用戶進行權限控制，只在角色之間移動用戶即可。資源數(shù)據(jù)庫保存民爆行業(yè)內(nèi)的各種資源信息，包括企業(yè)、產(chǎn)品、人員等基礎信息。知識數(shù)據(jù)庫保存領域相關的理論知識、事實數(shù)據(jù)，由專家經(jīng)驗得到的啟發(fā)式知識，如某領域內(nèi)有關的 定義、定理和運算法

15、則以及常識性知識等。專家系統(tǒng)用到的數(shù)據(jù)大多來源于此。報表數(shù)據(jù)庫保存所有定期生成的報表數(shù)據(jù)。平臺上很多關于報表的生成和查詢操作，因此將報表數(shù)據(jù) 庫單獨分出來，減輕數(shù)據(jù)庫服務的壓力。3.3.2應用層應用層用系統(tǒng)的業(yè)務邏輯來實現(xiàn)層結(jié)構(gòu)，是系統(tǒng)最核心的部分，它接收來自表現(xiàn)層的功能請求，是實 現(xiàn)各種業(yè)務功能的邏輯實體，這些邏輯實體在實現(xiàn)上表現(xiàn)為數(shù)據(jù)庫的觸發(fā)器及存儲過程及各種功能組件。 主要分為信息分析、信息采集、應用服務和系統(tǒng)管理四個部分，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、標識、智能化處理、 搜索、查詢、分析等完整的應用功能。3.3.3表現(xiàn)層表現(xiàn)層是用戶接口部分，是用戶與系統(tǒng)間交互信息的窗口。它包括用戶圖形界面和與應用

16、層之間通信的邏輯部件，主要功能是檢查用戶輸入的數(shù)據(jù)，顯示系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)。它將系統(tǒng)操作與系統(tǒng)功能 分離開來。表示層是以最終用戶為核心，根據(jù)用戶設定的工作流呈現(xiàn)和接受數(shù)據(jù)。3.4網(wǎng)絡拓撲設計民爆信息平臺客戶端使用Web瀏覽器通過Internet / Intranet進行遠程通信和遠程調(diào)用，遵循 HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本傳輸協(xié)議）以及 TCP / IP（Transfer Control Protocol / Internet Protocol，傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）網(wǎng)絡傳輸協(xié)議。民爆信息平臺網(wǎng)絡拓撲圖如圖4所示。圖4民爆信意平臺網(wǎng)絡拓撲圖Fig. 4

17、 Topology of informationp面口rm far e/pl口&皿3.5安全訪問設計民爆信息平臺中另一個重要的問題就是安全訪問設計，尤其是針對供應關系中敏感的價格信息和監(jiān)管 管理中的民爆產(chǎn)品狀態(tài)信息，系統(tǒng)從軟件和硬件兩個方面考慮安全問題。3.5.1軟件安全使用安全的加密算法(如對稱加密算法AES等)，進行用戶登陸驗證。通過安全套接層SSL(Secure Socket Layer)對網(wǎng)絡連接進行加密，保證登陸時的密碼明文不被竊取。在用戶的權限控制上，可以采用RBAC(Rolebased Access Control，基于角色訪問控制)基礎模型，設 定用戶訪問權限。3.5.2硬件安

18、全除了軟件進行加密外，在有條件的情況下也可以使用硬件加密。硬件加密是在物理存儲介質(zhì)與數(shù)據(jù)庫 系統(tǒng)之間添加相關的硬件裝置，使之與實際的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)脫離。硬件防火墻技術是網(wǎng)絡技術在實際運用中不可或缺的重要部分。使用硬件防火墻可以保護內(nèi)部網(wǎng)免受 外部入侵。有效的防火墻能夠確保所有從Internet流入或流向Internet的信息都經(jīng)過防火墻并接受檢查。4民爆行業(yè)信息管理平臺實現(xiàn)根據(jù)民爆信息平臺特點和上述分析，采用NET開發(fā)技術，前臺開發(fā)語言為FLEX3.O,后臺開發(fā)語言為C#。OraclelOg為后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，ArcGIS為地理空間管理系統(tǒng)，Web服務器采用IIS6.O。圖5顯示 了平臺實現(xiàn)結(jié)構(gòu)

19、。NET是Microsoft創(chuàng)建的XML Web服務平臺，該平臺將信息、設備和人以一種統(tǒng)一的、個性化的方式 聯(lián)系起來。NET平臺包括一個相當廣泛的產(chǎn)品家族，它們構(gòu)建于XML，語言和Internet產(chǎn)業(yè)標準之上，為 用戶提供Web服務的開發(fā)、管理和應用環(huán)境。NET平臺由NET框架(Framework)、NET開發(fā)者工具和ASP NET 等組件組成。FLEX3.O可以做出豐富的動畫效果，提高前臺展現(xiàn)的視覺效果。C#是微軟公司推出的面向?qū)ο蟮恼Z言，它能快速開發(fā)基于Microsoft NET平臺的各種應用，而.NET 提供了充分利用計算和通信功能的工具和服務。C#能提高開發(fā)的效率，同時又能減少編程錯誤

20、，具有強大 的功能和較高的靈活性。Oracle的安全性和穩(wěn)定性要高于其他數(shù)據(jù)庫服務（如SQL Server等），并且在空間數(shù)據(jù)管理上具有很 強的優(yōu)勢，能夠滿足系統(tǒng)的需要。ArcGIS是一個可伸縮的GIS平臺。ArcGIS是基于一套由共享GIS組件組 成的通用組件庫實現(xiàn)的，這些組件被稱為AreObjectSo ArcObjects包含了大量的可編程組件，從細粒度的 對象（例如，單個的幾何對象）到粗粒度的對象（例如與現(xiàn)有ArcMap文檔交互的地圖對象）涉及面極廣，這些 對象為開發(fā)者集成了全面的GIS功能。5總結(jié)信息管理在民爆行業(yè)中的應用具有重要的意義，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）經(jīng)濟效益。信息管理平臺的搭建為民爆產(chǎn)業(yè)鏈中各個企業(yè)及時了解行業(yè)動態(tài)及市場供求信息提供保 障。該平臺整合了各種現(xiàn)有資源，使產(chǎn)業(yè)鏈中物質(zhì)流、信息流和資金流形成閉環(huán)，實現(xiàn)了信息增值。暢通 的信息流加速了產(chǎn)品的流通效率，促進民爆產(chǎn)品的物流信息化、標準化及供應鏈一體化的發(fā)展。（2）社會效益。信息管理平臺的搭建為國家和地方政府的民爆管理部門，對民爆