云計算環(huán)境下法定計量檢測信息系統(tǒng)應用與設計

■文/王建國

法定計量檢測工作較為繁瑣，已經(jīng)成為計量檢定單位的最為主要的工作。為了能夠提升計量檢定的工作效率，可以引入現(xiàn)代軟件工程、多媒體通信、數(shù)據(jù)庫和云計算等技術(shù)開發(fā)法定計量檢測信息系統(tǒng)，以便能夠在監(jiān)督檢驗、委托檢驗、仲裁檢驗等工作流程實現(xiàn)自動化、智能化、信息化和共享化，為可靠實施計量監(jiān)督管理提供信息化技術(shù)保證，進一步改善計量工作效率、準確度。

隨著海量數(shù)據(jù)信息時代的到來，云計算和云服務已經(jīng)成為計算機技術(shù)發(fā)展的里程碑式貢獻之一。與傳統(tǒng)計算機技術(shù)相比，云計算環(huán)境使用矩陣的連接方式可以將數(shù)以千萬計算的計算機連接在一起，云計算技術(shù)具有更加強大的處理性能，同時也比較容易訪問，能夠提高系統(tǒng)的可擴展性。云計算環(huán)境中所有的數(shù)據(jù)都保存在云端數(shù)據(jù)庫中，因此用戶只要具備云端賬戶名和登錄密碼就可以登錄云服務器進行功能處理和數(shù)據(jù)處理，處理完畢之后可以通過云服務器將數(shù)據(jù)傳輸至用戶端，這樣就可以更好地為人們提供服務。此外，云計算任務具有定制性、虛擬化的特點，同時還能夠提供良好的可擴展性，針對性地為用戶提供周到的服務。

目前，云計算技術(shù)在法定計量檢測信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)過程中，可以利用云計算服務技術(shù)的三層關(guān)鍵平臺，將法定計量檢測軟硬件資源進行虛擬化，提高系統(tǒng)用戶接入的并發(fā)性，云計算的常用模式包括三種，分別是基礎設施即服務（IaaS），平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。具體的，每一層的內(nèi)容如下所述：

一是軟件即服務（SaaS）：軟件即服務能夠為計量檢定管理員、被鑒定用戶等提供云端服務接口和管理服務接口，用戶只需要登錄云端賬號和密碼，即可進入云端系統(tǒng)，訪問系統(tǒng)資源。

二是平臺即服務（PaaS）：平臺即服務是云計算虛擬化計量檢測信息服務實驗模型軟件即服務和基礎設施即服務（IaaS）接口，其提供上下通信、資源調(diào)度監(jiān)控、服務器負載管理、用戶訪問管理、應用服務管理、計費管理和安全管理等，以便系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高性能服務，提高用戶使用感知。

三是基礎設施即服務（IaaS）可以管理底層通信、數(shù)據(jù)存儲、應用服務器等硬件資源，并且將資源虛擬化，以保證用戶訪問系統(tǒng)擁有足夠的資源，能夠進行高速的應用邏輯業(yè)務處理，并且可以保存用戶學習過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。

云計算環(huán)境下法定計量檢測信息系統(tǒng)功能分析

云計算環(huán)境下法定計量檢測信息系統(tǒng)主要用戶包括兩類，分別是檢測機構(gòu)的管理人員和普通用戶。普通用戶可以通過系統(tǒng)管理員分配的賬號登陸系統(tǒng)，查看個人信息和相關(guān)的數(shù)據(jù)業(yè)務請求；管理人員可以登錄系統(tǒng)修改相關(guān)的用戶信息，并且可以設置數(shù)據(jù)信息，將相關(guān)的信息存儲到數(shù)據(jù)庫中。直觀的狀況可參考云計算環(huán)境下法定計量檢測信息系統(tǒng)頂層數(shù)據(jù)流圖（見圖1）。

計量檢測計劃的功能主要包括三個方面，分別是添加計量檢測計劃、修改計量檢測計劃和刪除計量檢測計劃，可以將加工和處理完畢的數(shù)據(jù)保存到計量檢測計劃表中（見圖2）。

計量檢測設備計量指標超過規(guī)定誤差管理主要能夠?qū)崿F(xiàn)計量檢測設備運行的關(guān)鍵計量數(shù)據(jù)相關(guān)情況管理，計量指標超差管理過程中，其主要功能包括計量數(shù)據(jù)超過規(guī)定誤差報警系統(tǒng)、超差上報系統(tǒng)、超差處理系統(tǒng)三部分組成，并且能夠?qū)⑻幚硗戤叺南嚓P(guān)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)記錄表中（見圖3）。

計量檢測保障管理可以實現(xiàn)計量檢測機構(gòu)的準確度、可靠性保障管理，計量檢測保障管理主要包括三個關(guān)鍵加工流程，分別是添加計量檢測保障信息、修改計量檢測保障信息、刪除計量檢測保障信息，并且能夠?qū)⒓庸ね瓿傻臄?shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)記錄表中，以便能夠確保計量檢測保障信息的有效性。計量檢測保障信息數(shù)據(jù)流圖（見圖4）。

計量檢測設備故障控制信息管理可以實現(xiàn)計量檢測機構(gòu)的設備故障運行維護管理，故障控制信息管理主要包括三個關(guān)鍵加工流程，分別是故障提示系統(tǒng)、故障信息系統(tǒng)、故障處理系統(tǒng)，并且能夠?qū)⑼瓿傻臄?shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)記錄表中，以便能夠確保計量檢測設備故障控制信息管理的有效性。計量檢測設備故障控制信息管理數(shù)據(jù)流圖（見圖5）所示。

云計算環(huán)境下法定計量檢測信息系統(tǒng)設計

云計算環(huán)境下法定計量檢測信息系統(tǒng)運行管理過程中，其已經(jīng)積累了海量的用戶資源和數(shù)據(jù)資源，為了提高信息系統(tǒng)的交互性能、處理速度，許多的計算機學者和軟件工程師經(jīng)過多年的研究和改進，提出了一種新的分布式管理系統(tǒng)架構(gòu)，被稱為B/S體系架構(gòu)，該架構(gòu)包括三個層次，分布式表示層、業(yè)務功能處理層和數(shù)據(jù)功能處理層，其適應現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求，用戶僅僅需要在瀏覽器上安裝一些插件或使用簡單的瀏覽器就可以登錄管理系統(tǒng)，并且向管理系統(tǒng)發(fā)出各種通信管理實時數(shù)據(jù)監(jiān)控邏輯業(yè)務請求，以便能夠進行及時的處理，完成互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控需求。

B/S體系架構(gòu)可以把分布式管理系統(tǒng)分為三個邏輯獨立的層次結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)運行過程中，B/S模式的每一個層次都可以獨立的完成相關(guān)的邏輯業(yè)務處理工作，其可以把相關(guān)的請求發(fā)送到下一個邏輯業(yè)務請求處理層次，并且把處理得到的結(jié)果返回到上一個層次結(jié)構(gòu)，并且把相關(guān)的業(yè)務集成在一起，就可以實現(xiàn)用戶的請求管理操作。具體的每一個層次的描述如下所示：

一、表示層：在基于B/S架構(gòu)的云計算環(huán)境下法定計量檢測信息系統(tǒng)中，表示層位于第一層，其與用戶能夠進行直接接觸，可以把用戶的邏輯業(yè)務請求輸入到系統(tǒng)中，表示層將用戶的業(yè)務請求發(fā)送到業(yè)務功能處理層，之后再把業(yè)務功能處理層和數(shù)據(jù)功能處理層處理的結(jié)果反饋給用戶，將信息顯示在用戶終端上，呈現(xiàn)與用戶，供其進行瀏覽。表示層是處于用戶端的，使用方能利用其IE瀏覽頁面來發(fā)送請求，而且能夠接受到處理的結(jié)果。

二、業(yè)務功能處理層：業(yè)務功能處理層位于Web服務器上，其主要功能是接收表示層所傳送來的應用請求進行處理，并在業(yè)務邏輯的處理過程中，可以實時地檢測到用戶的邏輯業(yè)務請求，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的邏輯業(yè)務處理功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，比如可以解析出來系統(tǒng)相關(guān)的SQL處理語言，并且對系統(tǒng)的程序進行操作，反饋給表示層，并把請求處理的結(jié)果返回到客戶端表示層。

三、數(shù)據(jù)功能處理層：數(shù)據(jù)庫功能處理層位于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，在B/S架構(gòu)里，數(shù)據(jù)功能處理層主要是對邏輯層傳送來的應用數(shù)據(jù)請求進行處理，數(shù)據(jù)庫的操作引擎實現(xiàn)了此層數(shù)據(jù)處理的過程，具備龐大的數(shù)據(jù)操作的性能，可以對數(shù)據(jù)庫進行查詢、更新等操作，并且把數(shù)據(jù)操作的結(jié)果返回于系統(tǒng)邏輯層，進而返回給客戶端的表示層，把操作的結(jié)果提供給用戶瀏覽。

具體的，云計算環(huán)境下法定計量檢測信息系統(tǒng)整體架構(gòu)（見圖6）。

法定計量檢測涉及領域眾多，工作流程復雜，工作任務量大，云計算環(huán)境下可以開發(fā)一個法定計量檢測信息系統(tǒng)，實現(xiàn)法定計量檢測工作的智能化、信息化、虛擬化和共享化，提高計量檢測工作效率和規(guī)范性。

（作者單位：山西省晉城市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試所）