高速公路科技档案数字化管理系统设计与开发
2017-05-24许泽宁肖利君
许泽宁， 肖利君
(1.安徽省交通控股集团有限公司， 安徽 合肥 230051; 2.长沙云软信息技术有限公司, 湖南 长沙 410076 )
高速公路科技档案数字化管理系统设计与开发
许泽宁1， 肖利君2
(1.安徽省交通控股集团有限公司， 安徽 合肥 230051; 2.长沙云软信息技术有限公司, 湖南 长沙 410076 )
本系统依据高速公路建设过程中产生的各类工程档案(主要为纸质，小部分为影像、音频)，以档案收集、整理、保存、利用作为系统的工作主线，根据系统服务对象实际工作中拥有的档案管理权限，按照档案工作的实际需要进行系统功能模块的划分，实现档案资源数字化管理，档案工作办公不再局限于档案室，档案资料服务对象不再只面向于档案存放单位。
高速公路； 科技档案； 数字化管理； 档案管理
0 引言
随着我国高速公路建设和信息科技技术的迅猛发展，高速公路档案管理工作的方式也在悄然发生着变化。高速公路建设档案载体介质由原先纸质、胶质和磁体质演化发展到现在的电子档案和含声、光、电、磁等多载体、多介质档案，给档案管理带来技术上的新突破。可当信息不断以数字形式出现后，档案资源如何长久正确地保存，如何使存储于现代媒介上的电子资源不会因时间的消逝、技术的变迁、媒体品质的衰竭而丢失，是保存电子档案最大的难题。因此在电子档案管理流程中，应确保存储的电子档案的内容、诠释数据及存储结构完整无缺，及时采集和更新档案数据，保证数据的全面、权威和实效性。“昨天我们用纸张存放历史，今天我们用数字传播文明。” 传统的档案管理模式逐渐退出历史舞台，取而代之的是电算化以及数字化技术，以通信技术、计算机技术、多媒体技术、网络技术以及数据库技术为基础的网络环境的不断完善，档案工作走上了全新的发展时代。
公路建设项目档案是公路建设实践的产物，公路建设项目从设计、施工，到竣工及日后管理各环节的工作必然反映在公路建设项目档案上。公路建设项目档案属于专门档案，是科技档案的一种，符合科技档案的要求，同时符合一般档案的特点和要求，它形成于公路建设过程中，自身特色明显。它的内容丰富，总量庞大，专业特征性强，档案收集时间长，并且有多个单位共同形成。它能够使公路建设项目文件的整理以及归档移交等工作同时实行，能够确保档案的齐全和完整，为未来工作做好准备。
1 系统设计
1.1 系统设计目标
现代信息技术、现代网络技术、计算机技术等方面的应用，解决了信息采集、处理和使用等问题，完善了我国档案信息的采集、处理和利用能力。
高速公路科技档案管理系统设计要求达到以下目标：
1) 建立文件材料收集系统和立卷归档管理系统：实现档案资料编制的自动化并使其自主导入系统，使档案资料的编制效率大大提高，既能够减少工作量又能够节约时间。
2) 成立工程档案资料检索以及查询客户端：成立基于互联网的档案信息化检索以及查询平台，使档案资料可以充分及时利用。
3) 使现场档案资料管理更加完善：根据档案管理的实际需求，系统提供统一、规范的案卷目录、卷内文件目录模板，提高现场档案资料填写的准确性和规范性，节约管理时间。
4) 实现案卷信息汇总的智能化：在以上的基础上实现对公路工程建设项目过程中资料数据进行统计、分析。
1.2 系统总体流程设计
在了解高速公路档案管理信息后，可获得电子档案业务流程。整个过程既包括简单处理操作人员的文件，如：从文件中提取文件，归档和装订手册，拆除和归还档案和其他文件；系统业务处理流程图，如图1所示。还包含通过系统来处理的一系列过程，比如文件的扫描工作，档案的校对以及归档，数据的检索以及查询等[1]。
图1 系统业务处理流程图
1.3 系统功能设计
高速公路科技档案数字化管理系统根据本部的机构设置和档案管理的业务需求，将档案信息化系统按照档案管理的主体工作流程和用户使用系统的权限要求划分为11个相对独立运行的功能模块[2]，如图2所示。
图2 系统功能划分图
1.4 系统安全设计
系统的安全性包含两个部分，软件系统的安全性和硬件系统的安全性。软件系统安全包括多个组成部分，比如数据安全、数据库系统安全和操作系统安全等[3]。因为本文中的软件系统建立在数据库的基础上，所以将把数据安全和应用系统安全作为重点的阐述对象。系统安全结构如图3。
图3 系统安全体系结构图
1) 应用系统安全。
关于应用系统安全设计方面的问题，系统重点采取对用户账户的管理和权限管理以及系统日志管理或者系统安全性管理来强化系统的安全性[4]。以上几个方面的措施可以有效阻止不合法用户对本系统的访问以及用户在没有授权的状态下操作并且对系统在运行过程中产生的运行错误进行记录。
2) 数据安全。
数据安全在整个系统中具有重要地位。实现数据安全有以下几种方式，一是每台服务器均配置RAID，配置RAID能够大幅度强化系统的安全性以及对数据的访问速度[5]；二是建立一个专门用来数据维护的子系统，主要作用是对数据进行备份和恢复以及导入和导出[6]；三是开发系统的容错机制，当图形工作站与数据服务器的连接出现问题时，实时数据能够自动保存在本地硬盘当中，一旦系统恢复正常连接之后，系统可以根据日志的记录自动更新数据，在本地硬盘驱动器中传输数据到服务器[7]；四是数据加密传输模式的设计，在数据内容传输时以防止非法用户的拦截和解密，确保数据内容的安全。
2 系统关键技术的开发与实现
高速公路科技档案数字化管理系统是一套基于B/S结构的高速公路档案管理系统，为解决传统开发存在的一些问题，系统采用面向对象技术进行数据分析与数据库设计；采用分部实施策略的开发步骤；严格按照原件工程进行项目与质量控制[8]；采用结构化思想与面向对象思想相结合的方法进行系统分析；采用抛弃式原型方法进行系统设计[9]。高速公路科技档案数字化管理系统开发过程中遇到的实际问题及其解决方法如下所述。
2.1 报表技术的实现
系统采用客户端(浏览器)通过Ajax 向服务器发送获取报表请求，服务器根据请求从数据库中获取数据转换成Json格式反馈给客户端的方法，客户端取得数据后序列化Json字符串并根据报表格式绘制表格。使用浏览器自带打印功能，实现报表内容的规范、美观、快速的打印。
具体实现方法如下：
1) 将DataTable转换成Json字符串；
2) 绘制表格；
3) 报表输出的实现方式。
各业务系统有大量报表要输出，如何快速、有效和灵活地提供各种形式的表格输出是极其重要的。目前，实现表格输出的方法主要有以下几种:
1) 采用编程语言中的画图函数自主开发，直接绘出表格；
2) 通过VC#编程，实现EXCEL表格输出；
3) 利用VC#报表设计器功能制表。
2.2 系统安全控制的实现
系统采用先进的算法和自创的加密方式，实现对系统用户账号、密码以及系统数据的双重安全保障。系统大部分电子文档数据都是PDF类型，因此怎么更好安全、快速的保存PDF文件数据，是系统功能实现的重中之重。系统采用算法和数据安全保障的实现如下所述。
1) 密码采用Sha-1算法。
Sha — 1算法： 安全哈希算法主要适用于数字签名标准里面定义的数字签名算法。如果消息的长度小于264，Sha-1将自动生成一个160比特的消息摘要。当有消息提示时，该消息摘要能够对数据的完整度进行检查。并且在数据的不断输送过程中部分数据将会失真，从而导致出现不同的消息摘要。Sha-1有如下特性：消息摘要中信息不可恢复；两个不同的消息不会产生同样的消息摘要。
//判断SESSION是否已登录
public static bool Exist(System.
Web.HttpApplicationState application) {
UserSession session=SessionUtil.GetUserSession();
if (session != null && application["online"] !=null){
string LoginTime=session.LoginTime;
System.Collections.Hashtable table=application["online"] as System.Collections.Hashtable;
if (table.Contains(UserName)){
string TableTime=table[UserName].ToString();
DateTime a=Convert.ToDateTime(LoginTime);
DateTime b=Convert.ToDateTime(TableTime);
bool flag=a==b;
if(Convert.ToDateTime(LoginTime) 高炉冶炼所需的原料主要有烧结矿、球团矿、块矿、焦炭、辅料(如石灰石)等。其中焦炭既是还原剂也是燃料，在冶炼过程中，焦炭燃烧并与矿石、辅料发生化学反应，释放二氧化碳。不同选矿厂提供的烧结矿、球团矿、块矿的颗粒大小和化学成分不同，将其与焦炭、辅料严格按照一定比例混合为炉料的工艺称为配料，在这里，本文将生产单位铁水(1 t)所需的一定比例的混合炉料称为“配方”。 { SessionUtil.RemoveUserSession(); return false; }else return true; }else return false; } else return false; } 2) PDF文档拆分的实现。 根据PDF的文件格式，从文件体中获得页数。通过页数从交叉引用表中获得每页的起始位置和结束位置，用System.IO.BinaryReader对像读取数据。再生成单个PDF实现拆分。通过ado.net获得数据库中File表里的数据再存入泛型中。然后输出成PDF文件。实现过程如下： using (Stream s = new FileStream(currentFilePath + "\" + filename, FileMode.Create, FileAccess.Write)) { parsed = null; parsed = PdfParser.Parse(ff); PdfMerger merger = new PdfMerger(s); merger.Add(parsed, new int[] { part }); merger.Finish(); GC.Collect(); } 相关界面图如图4所示。 图4 PDF案卷检索界面图 3) PDF文件合并的实现。 通过ado.net获得数据库中File表里的数据再存入泛型中。然后输出成PDF文件。 泛型是一种特殊的类型，它把指定类型的工作推迟到客户端代码声明并实例化类或方法的时候进行，实现过程如下： _m_Model=b_File.GetModelList("InnerFilelistID="+ m_InnerFilelist.InnerFilelistID + "order by FileNo"); foreach (CDMMIS.Model.File m_File in T_m_Model){ if (m_File.FileType.ToLower() == ".pdf"){ using (MemoryStream ms=new MemoryStream(m_File.FullContents)) { PdfParser pa = PdfParser.Parse(ms); List for (int n = 0; n < pa.PageCount; n++){ ps.Add(n);} merger.Add(pa, ps.ToArray()); ps.Clear(); }} else if (m_File.FileType.ToLower()== ".jpg" || m_File.FileType.ToLower()== ".gif"‖ m_File.FileType.ToLower() == ".bmp" ‖m_File.FileType. ToLower() == ".png"){ merger.Add(PdfParser.Parse(ImageToPDFConverter.ConvertImageToPDF(m_File.FullContents))); }} T_m_Model.Clear(); 4) 大容量数据的查询实现。 主要通过数据库，程序，服务器三方面优化查询。见表1～表3。 表1 数据库优化查询方式名称定义对表分区将拥有繁多数据的数据表进行分区,实现数据的化整为零,分段读取,提供数据读取效率索引是一个独立的、物理的数据库结构,它是某个表中一列或若干列值的集合和相应的指向表中物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单视图视图在计算机数据库中作为一个虚拟表,它的主要内容根据查询进行定义。视图同样含有一系列带有名称的列和行数据,与真实的表具有相似性存储过程存储过程是一个庞大的数据库系统,一组SQL语句来完成特定的功能集,存储在数据库中的编译器,用户经过指定存储过程的名字同时给出参数(如有)来执行命令 表2 程序优化查询方式名称定义分页读取也叫分段法(Segmentation),对应读去单位被称作页(page)和段(segment)。基本思想是将整体数据分割至较小的粒度进行处理,以便满足时间、空间和性能方面的要求 表3 服务器优化查询方式名称定义缓存缓存是指临时文件交换区,计算机把频繁使用的文件从存贮器里提取出临时放在缓存里,好比把工器具提前放置在工作平台上面一样,这种方式相对用时再去仓库取会方便很多。由于缓存通常使用的是RAM(断电即掉的非永久储存),因此运行完后还是会把文件输送到硬盘等存储器里永久存储。它是一种处理方式的统称 2.3 系统权限控制的实现 1) 实体化权限。 按照职位、用户的实体，将职位权限和用户权限实体化。在数据库中创建职位权限表和用户权限表。表中包括增、删、改、下载、打印等权限字段。 2) 编写权限查询语句。 在数据库查询编辑中，通过用户名、用户职位信息查询职位权限表和用户权限表，获取用户的权限查询结果，判断是否可以进行当前操作。 3) 实现权限控制。 使用VC#编辑器，编辑权限查询方法，实现权限控制，由于文章篇幅有限，部分代码如下： public CDMMIS.Model.AD_USER_RIGHT GetModel(string USER_ID, int UNIT_ID) { StringBuilder strSql = new StringBuilder(); strSql.Append("select top 1 USER_ID,UNIT_ID, USER_IS_ADMIN,[VIEW],[ADD],[EDIT],[DELETE],[PRINT],DOWNLOAD,EXCHANGE_FILE,EXCHANGE_FOLDER from AD_USER_RIGHT "); strSql.Append(" where USER_ID=@USER_ID and UNIT_ID=@UNIT_ID "); SqlParameter[] parameters = { new SqlParameter("@USER_ID", SqlDbType.VarChar,50), …………………………… if(ds.Tables[0].Rows[0]["EXCHANGE_FOLDER"].ToString() != "") { model.EXCHANGE_FOLDER = int.Parse(ds.Tables[0]. Rows[0]["EXCHANGE_FOLDER"].ToString()); } return model;} else { return null;}} 3.1 系统相对于其他同类型软件的优势 根据国内高速公路项目建设档案数字化管理的相关成果，大部分的项目建设档案管理系统，已经实现了纸质档案的电子化处理，但偏重于单一的档案收集，忽略了档案资源的利用。档案管理的各项管理业务没有有效的联系起来，使得数据与信息的表现方式单一，已经开始不再适应高速信息化的今天。此外，界面全部基于文本菜单，操作繁锁，而且系统服务对象范围小，制约了电子档案本身价值的实现。本项目从以上几个方面进行了全面的系统研究。见表4。 表4 与其他同类软件的比较比较点国内外同类研究和技术特点本项目研究和技术特点服务对象范围系统使用人员只是单个档案室及其归档单位的档案管理人员在网络连接区域内的各参建单位档案室的管理人员以及档案借阅人员档案电子化国内同类软件在档案电子化处理时只是完成将纸质文件进行电子化处理。如宁夏高速公路竣工档案管理系统,对于档案信息的著录都需要逐一进行手动输入通过EXCEL文件内容导入技术,将档案日常管理中已经编辑完成的档案目录、卷内目录、卷内文件信息直接导入系统数据库,同时也为后期档案管理工作减少工作量数字档案采集模式档案信息系统实时捕获各种接收电子文件的元数据,并进行分类、整理、组织和存储,电子文件原文可保存于档案室按照统一一致的格式规范,将传统的档案的各类信息资源实施统一管理和集中控制,通过统一的数据采集系统接受所有入网参建单位档案室需要保存的数字档案资源用户操作权限国内外同类系统主要采用多角色权限(即一角色一权限,用户权限不能修改)进行系统操作管理根据系统角色权限特点的同时,允许系统管理员对每一个用户配置符合其实际工作的权限,权限配置后可以修改档案借阅在电子化档案数据管理方面,国内同类系统多采用磁盘、光碟方式进行管理。借阅时需借阅整个磁盘、光盘,容易发生在阅读过程中造成磁盘、光盘的损坏本系统采用多重在线借阅方式,实现借阅人远程借阅档案(无需去档案保管室),借阅人不能接触档案保存的磁盘、光盘,避免了档案数据损害的可能。在线借阅必须通过审核人审核,避免了无关人员借阅档案而泄露项目重要信息本系统支持纸质借阅方式,借阅人可以提交借阅申请后(档案管理员会提前查到该档案),直接去纸质档案室领取档案,大大节省了借阅人的时间,提高了管理员的工作效率档案安全国内外电子化后的档案大部分进行磁盘、光盘保存的处理本系统在将档案进行磁盘、光盘保存的同时,采用自创加密方式,对电子化档案进行加密保存到系统数据库档案信息利用提供统一大门户网站查询和检索目录信息,通过建立数字资源的导航系统访问档案室内部资源数字档案馆能够根据利用权限提供所有资源的利用,开放档案的利用能力实现档案目录和档案内容信息的整合档案管理经验交流暂无系统开发独立的交流平台,提供在网用户意见、经验、想法抒发的窗口档案数据转换互导进行简单的目录交换实现系统档案数字资源的导入、导出。可以将数字资源由SQLSevers数据转换成Access数据形式。提供系统资源的下载、备份 3.2 系统相关成果特色 1) 提出基于Web的三层结构高速公路建设项目档案管理系统模型，利用Internet技术为项目参与各方构筑集成化的信息沟通和相互协作环境。从高速公路项目建设的整个过程来看，对有保存价值的公路建设信息(包括文字、图档、声像等)进行及时采集、传递、统计、利用。对高速公路项目建设档案进行分类，分批管理，从而达到对项目档案全方位整理的目的。 2) 创建面向高速公路项目档案数字化建设主题的、集成的、时变的、非易失、高扩展性的档案信息数据库集合，有效的将操作性数据集成到统一的环境下，让用户能更快、更方便地查询所需要的当前和历史档案信息。 3) 提供案卷封面、封脊、备考表、卷内目录、案卷目录的整体信息套打。 4) 开发基于移动互联技术的行业建设移动办公版，专为智能手机、平板电脑等移动数字设备办公准备。 高速公路科技档案数字化管理系统的开发应用，加快了建设项目档案信息化采集的步伐，改变了高速公路档案管理人员的工作模式，同时也给参建单位和社会节约了资源，提高了社会经济效益： 1) 从档案移交成本方面来看，根据档案整理市场的价格测算数据，如果采用现代化的手段将档案原件进行数字化处理，再将档案数字资源进行微缩制成微缩品、扫描制成光盘的方式向各个有关部门和单位移交，与采用传统的方法将项目档案原件复印出多套纸质复印件向各个有关部门和单位移交，可以大大节约项目成本。 2) 从企业效益成本来看，由于一些施工、监理单位存在重外业，轻内业的现象，内外人员同工不同酬，造成从事内业的人员不安心内业工作、人员流动性大，变动频繁，整理内业的时间也越拖越长。施工、监理单位要完成本合同段的整理工作，除施工过程内业成本投入外，至少还需要投入3人专职从事项目档案的收集、整理、归档工作，并还要购买复印设备和承担房屋租赁的相关费用，同时花费至少3个月以上的时间才能基本完成合同段项目档案的整理工作，既耗费各参建单位大量的人力财力，降低工作效率，也必然增加了企业成本。 3)从推动档案管理信息化程度上来看，高速公路科技档案数字化管理系统实现高速公路档案管理工作的信息化、流程化转变，要求系统用户有一定的计算机操作水平，在系统操作培训的过程中无形地提高了档案管理人员的信息化操作水平，促进了档案工作者思想观念的改变与知识结构的更新。 4) 从绿色环保的角度上来看，档案的数字化管理减少了需要纸质复印移交的档案数量，节约了资源。比如，减少纸张用量、降低复印耗电量、纸质档案存放占地面积等等。 5) 从工作效率和利用范围的角度上看，因为系统流程化的设计档案管理的整个过程，减少了档案管理流程的时间，提高了档案工作人员的工作效率。通过网络实现数字化档案资源的借阅，提高了档案资源的利用率，使档案资源可以被更多的人使用，为社会的进步贡献力量。 [1] 李骁.高速公路项目建设管理信息化系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学,2012. [2] 肖琬蓉,张静.科技档案全文数字化信息系统开发研究[J].计算机应用与软件,2013(3):145-147. [3] 朱永权.档案管理数字化系统的研究[D].重庆:重庆大学,2003. [4] 向立文.档案数字化建设中若干问题的研究[D].湘潭:湘潭大学,2004. [5] 贾斌.高速公路竣工文档信息管理系统的研究与设计[D].上海:上海海事大学,2005. [6] 赵丹阳.数字环境下科技文献信息开发利用与服务模式研究[D].长春:吉林大学,2012. [7] Philip K. Hopke.Open Access to the Aerosol Science and Technology Archive[J].Aerosol Science and Technology, 2004(9):34-35. [8 ] Slater,Gerry.Confessions of an Archivist[J].Journal of the Society of Archivists,2008,29(2):139-145. [9] 徐磊.高速公路工程建设信息管理系统研究[D].长春:吉林大学,2009. 2017-02-07 项目来源：安徽省高速公路控股集团科技项目 皖高路科〔2012〕6号 许泽宁(1973-)，男，高级工程师，主要从事公路项目建设管理。 1008-844X(2017)01-0200-07 U 4 A
3 系统软件优势及成果特色
4 结语
