潘健鴻

（福建省特種設(shè)備檢驗研究院，福建 福州 350008）

1 概述

特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道、電梯、起重機戒、廠內(nèi)機動車、客運索道、大型游樂設(shè)施，分承壓類與機電類[1]。在我國，特種設(shè)備實行省級監(jiān)管。近年來，隨著我國“金質(zhì)工程”建設(shè)的深入開展，各省特種設(shè)備安全監(jiān)管機構(gòu)均展開了動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè)工作。

特種設(shè)備監(jiān)管涉及四類法人主體：特種設(shè)備安全監(jiān)察機構(gòu)（含鑒評機構(gòu)與考試機構(gòu)）、特種設(shè)備安全檢驗機構(gòu)、特種設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)、特種設(shè)備使用企業(yè)。目前，我國已建成或在建的省級特種設(shè)備動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)在涉及四類法人主體的信息共享方面的研究與應用多停留在監(jiān)察機構(gòu)與檢驗機構(gòu)的數(shù)據(jù)共享上[2，3]，覆蓋特種設(shè)備安全監(jiān)察全過程的省級特種設(shè)備動態(tài)監(jiān)管信息共享體系還鮮有研究。

省級特種設(shè)備動態(tài)監(jiān)管體系建設(shè)的關(guān)鍵是實現(xiàn)全過程的信息共享，而要達到這個目標，就必須建立有效的數(shù)據(jù)架構(gòu)及共享技術(shù)。數(shù)據(jù)架構(gòu)及共享技術(shù)在信息共享體系中發(fā)揮的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、指導信息共享的全過程，為解決“信息孤島”等問題提供支撐；2、能夠作為協(xié)調(diào)、溝通的橋梁，從而讓整個體系能夠穩(wěn)固、長期的發(fā)揮作用；3、能解決如何將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成“有用的信息”的問題。

建設(shè)信息共享體系的重點是建立數(shù)據(jù)共享機制，可分解為三個方面：數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)獲取與數(shù)據(jù)管理可由安全監(jiān)察人員、檢驗人員、安全管理人員等特種設(shè)備動態(tài)監(jiān)管相關(guān)工作通過日常工作進行，以下不展開討論，現(xiàn)重點探討數(shù)據(jù)傳輸方面的問題。

2 系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸通信模式

數(shù)據(jù)傳輸通信模式的發(fā)展經(jīng)歷了點對點、中心匯聚及服務總線三個階段。數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了通訊編程傳輸、分布式組件、消息服務與集成和面向服務的體系結(jié)構(gòu)（Service Oriented Architecture，SOA）四個階段。企業(yè)服務總線（Enterprise Service Bus，ESB）作為SOA技術(shù)在云計算時代發(fā)展的新形態(tài)正被越來越廣泛應用于異構(gòu)系統(tǒng)互通領(lǐng)域。

2.1 SOA

SOA架構(gòu)體系強調(diào)了服務的使用者與服務的提供者之間的分隔關(guān)系[4]。SOA架構(gòu)體系下，各服務被融合在一個集合內(nèi)，服務間通過接口實現(xiàn)消息的傳遞，圖1為SOA架構(gòu)的邏輯層示意圖。

SOA框架發(fā)展經(jīng)歷了點對點（Point to Point,P2P）、輻射型（Hub-Spoke）及企業(yè)服務總線（Enterprise Service Bus,ESB）[6]幾個階段。SOA架構(gòu)體系關(guān)鍵技術(shù)有：簡單對象訪問協(xié)議（Simple Object Access Protocol，SOAP）、通用描述、發(fā)現(xiàn)和集成服務（Universal Description, Discovery and Integration，UDDI）、網(wǎng)絡服務描述語言（Web Services Description Language，WSDL）。

2.2 ESB

異構(gòu)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸與整合通?？捎脙煞N方式：1、一方針對另一方的數(shù)據(jù)特征建立適合的傳輸程序，2、在系統(tǒng)之上增加通用的傳輸層，傳輸層與業(yè)務系統(tǒng)實現(xiàn)業(yè)務邏輯整合[7]。第一種方式已被證明為效率較低的方式，第二種方式的發(fā)展促使了ESB的誕生。

ESB是在消息中間件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種廣泛使用的集成平臺，它在兩個方面對以往的集成技術(shù)進行了提升：1、使松散耦合的系統(tǒng)具備了一體化的可能，2、使系統(tǒng)研發(fā)者可依據(jù)不同的管理邏輯進行模塊化系統(tǒng)建設(shè)。通過ESB進行信息整合與集成的關(guān)鍵是消息的傳遞及實現(xiàn)應用程序和其他組件之間的互操作適配器及接口[8]。圖2給出一個ESB的結(jié)構(gòu)示意。

3 信息共享體系設(shè)計

特種設(shè)備動態(tài)監(jiān)管以三大數(shù)據(jù)為業(yè)務主線：設(shè)備、單位、人員。無論是監(jiān)察機構(gòu)、檢驗機構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)還是使用單位，對特種設(shè)備的監(jiān)管均集中體現(xiàn)在這三大類數(shù)據(jù)上。因此，共享體系以圍繞三大類數(shù)據(jù)及派生出的業(yè)務應用數(shù)據(jù)而設(shè)計。

3.1 框架設(shè)計

省級特種設(shè)備動態(tài)監(jiān)管信息共享體系應以省級特種設(shè)備監(jiān)察機構(gòu)的信息系統(tǒng)為核心，根據(jù)數(shù)據(jù)歸屬管理原則建立服務總線及適配接口標準，如圖3所示。

目前，特種設(shè)備安全監(jiān)察體系的關(guān)鍵在于監(jiān)察機構(gòu)與檢驗機構(gòu)。在省級特種設(shè)備信息共享體系中，省、地市的特種設(shè)備監(jiān)察機構(gòu)負責管理全省或所在區(qū)域內(nèi)的特種設(shè)備信息，對信息擁有與特種設(shè)備安全監(jiān)察有關(guān)的全部數(shù)據(jù)管理權(quán)限，省級監(jiān)察機構(gòu)信息管理系統(tǒng)除作為全省特種設(shè)備信息總負責外，還通過國家質(zhì)檢總局金質(zhì)工程數(shù)據(jù)接口規(guī)范與國家金質(zhì)工程進行數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。各類特種設(shè)備檢驗、檢測機構(gòu)建設(shè)的特種設(shè)備檢驗系統(tǒng)負責對授權(quán)檢驗范圍內(nèi)的特種設(shè)備檢驗信息及現(xiàn)場信息進行維護，通過省級監(jiān)察機構(gòu)設(shè)定的數(shù)據(jù)對應規(guī)則實現(xiàn)檢驗、現(xiàn)場信息對安全監(jiān)察信息的補充與維護。

現(xiàn)階段，各生產(chǎn)企業(yè)與使用單位實力與管理水平參差不齊，導致它們對特種設(shè)備信息的管理能力也存在較大的差異，但這并不能影響生產(chǎn)企業(yè)與使用單位在特種設(shè)備安全監(jiān)管中的重要地位。已建立管理系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)與使用單位通過數(shù)據(jù)對應規(guī)則及適配接口與監(jiān)察機構(gòu)信息系統(tǒng)實現(xiàn)交互、共享，實現(xiàn)特種設(shè)備從設(shè)計、制造到安裝、使用及維保的全過程動態(tài)監(jiān)管。

3.2 數(shù)據(jù)對應規(guī)則設(shè)計

無論是檢驗系統(tǒng)還是生產(chǎn)、使用管理系統(tǒng)都需要與監(jiān)察系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享，如何確定各方數(shù)據(jù)的唯一對應關(guān)系是共享體系的關(guān)鍵。但是，無論是國家質(zhì)檢總局金質(zhì)工程建設(shè)標準還是特種設(shè)備信息化工作管理規(guī)則[9]都未對數(shù)據(jù)對應規(guī)則進行描述。筆者經(jīng)過研究，認為特種設(shè)備數(shù)據(jù)對應規(guī)則就是特種設(shè)備安全監(jiān)管業(yè)務的關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)比對規(guī)則。設(shè)備、單位、人員三類數(shù)據(jù)進行共享時首先應進行關(guān)鍵信息的比對，若發(fā)現(xiàn)比對信息變更，應放棄共享并進行報警。

3.2.1 單位關(guān)鍵信息

單位關(guān)鍵信息有：單位名稱、單位組織機構(gòu)代碼、單位法人。

單位名稱信息維護分四類：常規(guī)法人單位、商住小區(qū)或商業(yè)寫字樓宇、個人登記的單位及無獨立法人的聯(lián)鎖企業(yè)分支機構(gòu)。單位組織機構(gòu)代碼分為常規(guī)法人單位、涉密法人單位、聯(lián)鎖企業(yè)分支機構(gòu)及個人四類。限于篇幅，不展開說明對不同類的單位名稱、組織機構(gòu)代碼具體信息的比對規(guī)則。

3.2.2 設(shè)備關(guān)鍵信息

設(shè)備關(guān)鍵信息分兩大類：設(shè)備主體責任者關(guān)鍵信息、設(shè)備技術(shù)參數(shù)關(guān)鍵信息。

設(shè)備主體責任者即為設(shè)備使用單位，其關(guān)鍵信息以在前文說明。設(shè)備技術(shù)參數(shù)關(guān)鍵信息由設(shè)備種類決定，本文僅列舉鍋爐、容器、電梯、起重的關(guān)鍵信息。

鍋爐：鍋爐型號、鍋爐結(jié)構(gòu)形式、允許最高工作壓力、額定壓力、額定出力、燃料種類、燃燒方式。

壓力容器：容器名稱、容器類別、允許運行參數(shù)（壓力、溫度、介質(zhì)）、主體材質(zhì)。

電梯：層數(shù)、曳引機型號、控制屏型號、限速器型號、拖動方式、控制方式。

起重機械：設(shè)備規(guī)格型號、額定起重量、載貨升降機層數(shù)。

3.2.3 人員關(guān)鍵信息

人員關(guān)鍵信息為：姓名、有效證件號、受聘單位。這些信息較易理解，筆者不展開描述。

4 信息共享體系實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

4.1 ESB模式

目前ESB的模式主要分為Integration/Object Broker ESB、Service Component Architecture（SCA）ESB、JBI Based ESB、Web Service Based ESB四種，開源的及商業(yè)化的應用平臺眾多，較有名的有：IBM Web Sphere ESB、BEA AquaLogic Suite、Oracle Application Server ESB、Mule、Apache ServiceMix、Apache Synapse等。

以國家質(zhì)檢總局金質(zhì)工程相關(guān)標準建設(shè)的檢驗、監(jiān)察系統(tǒng)已有較好的協(xié)議標準，適合選用支持J2EE、輕量化的服務組件體系結(jié)構(gòu)（Service Component Architecture，SCA）ESB模式。這種模式對性能要求不高，是需要標遵循標準協(xié)議的SOA集成模式。

4.2 適配接口

適配接口是實現(xiàn)各接入系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享的關(guān)鍵，各接入系統(tǒng)通過適配接口將數(shù)據(jù)共享動作提交至ESB，由ESB執(zhí)行數(shù)據(jù)的分發(fā)。對于一個省級特種設(shè)備動態(tài)監(jiān)管信息共享體系，適配接口應包含：設(shè)備、單位、人員新增（InsertEqupiment、InsertUnit、InsertPerson）動作、數(shù)據(jù)比對（DataConfirm）動作、數(shù)據(jù)變更（UpdateInfo）動作、數(shù)據(jù)報警（DataAlarm）動作、數(shù)據(jù)提交（DataPost）動作。以數(shù)據(jù)比對為例說明適配接口實現(xiàn)。數(shù)據(jù)比對方法PDL描述為：

Function DataConfirm

Declare DataSet IEquipments Equipments;

Get every Ei in EEequipments as IEquipments from ESB;

Get every Li in Lequipments as IEquipments from Local Database;

4.3 ESB組件交互模型

ESB組件主要實現(xiàn)消息傳遞、服務路由、格式轉(zhuǎn)換、交易完整性保證、數(shù)據(jù)解析和處理、安全傳輸、應用適配、協(xié)議轉(zhuǎn)換等功能。圖4以動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)新增設(shè)備業(yè)務產(chǎn)生數(shù)據(jù)共享為例說明組件交互模型。

5 結(jié)束語

文章介紹了一種通過企業(yè)服務總線實現(xiàn)省級特種設(shè)備動態(tài)監(jiān)管信息共享體系的方法，通過ESB將與特種設(shè)備安全監(jiān)察有關(guān)的四方信息數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，達到全面數(shù)據(jù)共享的目的，促進省級特種設(shè)備安全監(jiān)察工作效率的提升。文中所介紹的方法將為福建省特種設(shè)備安全動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)二期項目的技術(shù)規(guī)劃提供參考。

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