省級人口信息資源共享平臺設計與實現

楊令省 ，張忠玉 ，唐金文 ，郭洪斌

(1.曲靖師范學院 現代教育技術研究所，云南 曲靖 655011；2.曲靖師范學院 計算機科學與工程學院，云南 曲靖 655011；3.云南省公安廳科技處，云南 昆明 650000)

人口信息資源是人類社會最寶貴的基礎資源，是國家制定與實施各項政策、法規和指導經濟建設的重要依據。人口管理信息化是公安信息化建設的一項重要內容。多年來，云南省公安廳致力于人口信息化建設，經過不懈努力，逐步實現云南省人口管理信息化，全省有1 400多個派出所建立了人口信息管理系統。隨著金盾工程的實施，納入人口信息管理和建立了人口信息管理系統的派出所在逐年增加，各級人口信息系統為云南省各行各業提供方便服務，提高公安機關的辦公效率。

但是這些系統還存在許多問題，諸如：沒有按公安“五要素”模型建設信息，系統中居民重號、錯號、空號數據嚴重，照片信息嚴重缺乏，基本數據項缺漏多，功能相對單一等。而且這些系統之間大多相對獨立，人口信息標準不統一，彼此之間信息得不到共享，這難免造成資源浪費和重復建設，給公安信息化應用帶來不便，特別在換發二代身份證工作中尤為突出。如何有效地整合人口信息資源，構建先進、標準、統一的人口信息資源共享平臺，為電子商務、電子政務建設提供有力支持，為決策管理部門、政府機關、各行各業、社會公眾提供廣泛、便捷、高效的人口信息綜合服務，已經成了當務之急。云南省人口信息資源共享平臺的建設，對云南這樣的多民族邊疆地區的信息化建設、開發信息資源、實現信息共享、縮小東西部數字鴻溝、促進地方經濟的發展和社會進步有著直接、特殊、重大的意義和潛在的經濟效益。

1 人口信息資源共享平臺研究的主要內容

建設人口信息資源共享平臺的宗旨是使人口信息資源在各領域得到充分的應用，因此，建設要以應用為主導，以一套完整的技術標準和規范體系，以一個有效的系統集成與人口信息應用支撐平臺和數據交換平臺，實現全省人口信息共享，為全社會提供基于人口信息的應用與服務。鑒于此，平臺研究主要內容有：

(1)云南省人口信息管理系統網絡體系設計：一是公安機關內部網絡設計，遵循“金盾工程”網絡體系設計規范，重點是派出所到縣的四級網絡設計及建設；二是為政府部門服務遵循電子政務網絡體系設計規范；三是為社會公眾服務的網絡體系設計規范。

(2)基于Unix或Linux等多種操作系統平臺的人口信息數據庫邏輯組成。

(3)基于Web Services技術構架的人口信息智能搜索引擎、請求服務代理、人口數據交換平臺、可復用構件和中間件等服務和組件的開發。

2 人口信息資源共享平臺設計

云南省人口信息資源共享平臺規模大、結構復雜，這里僅對平臺的框架結構、體系結構、應用支撐平臺和數據交換平臺設計做詳細說明。

2.1 框架結構設計

云南省人口信息資源共享平臺由網絡通信平臺/操作系統平臺、人口信息數據庫系統平臺、人口信息應用系統、人口信息應用支撐平臺、人口信息標準規范體系、網絡和信息安全保障體系、政府部門以及社會公眾用戶八個層次組成，每個層次都為上一個層次提供必要的支持和服務，無論發生在系統體系結構哪一層的數據交換都通過人口數據交換平臺完成，本地或異地用戶、內網或外部用戶的服務請求都通過人口信息應用支撐平臺完成。其框架結構如圖1所示。

圖1 框架結構

2.2 體系結構設計

圖2 體系結構

根據云南省實際情況，建設的人口信息資源共享平臺必須滿足派出所-區縣公安局-地市公安局-公安廳四級應用，為此平臺的體系結構設計如圖2所示。體系結構為省廳、地市公安局和區縣公安局用戶分別提供門戶網站和完成各自需求功能的客戶端程序并建立相應的業務數據庫，形成分布式的數據庫模式。三個層次的數據庫數據按公安行政區劃有包含關系，即省級數據庫存儲全省人口及相關業務數據，地市級數據庫存儲本地市人口及相關業務數據，縣級數據庫只負責存儲本縣的人口和相關業務數據。各級數據庫和應用系統之間數據交換都通過統一的人口數據交換平臺來完成，采用XML文件格式，具體的數據格式由交換雙方自定義。在三層應用體系中還實現了相關的Web服務和業務組件，供客戶端程序和瀏覽器調用，省級系統中的服務需滿足其他系統服務請求，通信協議采用比較成熟的SOAP協議。各級應用封裝了本層的應用業務邏輯，省級應用負責管理服務資源和安全認證，實現全省范圍內跨地市信息查詢、廣播查詢以及人口衍生信息查詢等服務。

2.3 應用支撐平臺設計

人口信息應用支撐平臺部署在省級和地 (州/市)級人口信息中心。應用支撐平臺對人口信息業務系統的開發者和應用者而言，屏蔽了操作系統、數據存儲的細節，實現了對操作系統、數據存儲以及網絡數據交換的透明操作。應用支撐平臺由管理制度、標準規范、安全服務、Web Services和XML技術構建的智能搜索引擎、請求服務資源數據庫等組成。在請求服務資源數據庫中存儲搜索引擎、請求服務代理等各類服務在工作中要使用到的配置信息、中間結果及標準、規則。通過負載管理模塊對請求服務代理的各種請求進行負載管理，當請求服務代理的并發超出其所能處理的數量時，對請求進行 “平滑”、“緩沖”處理，保證請求服務代理不會“癱瘓”。人口信息應用支撐平臺如圖3所示。

2.4 數據交換平臺設計

人口數據交換平臺部署在省級和16個地(市)人口信息中心。地市級以下的人口信息系統也可以安裝數據交換平臺，實現與全省人口信息系統的數據交換與信息共享。交換系統將為各類人口信息綜合應用提供跨網絡、跨操作系統和跨數據庫以及異構系統之間透明的數據交換，以此大大簡化各個業務應用系統之間互訪的難度。

人口數據交換平臺由三個部分組成：第一部分是對外提供支持與服務的各類管理模塊，即：數據傳輸、交換監控、系統配置、應用接口和其他功能；第二部分是為這些功能模塊提供支撐的數據傳輸中間件、消息隊列傳輸技術和可復用構件技術；第三部分是數據交換的標準協議。通過數據交換平臺隔離了數據傳輸與數據訪問和數據處理，從而提高了系統開放共享的信息資源的安全性；運用數據傳輸中間件、消息隊列傳輸等技術，提高系統的可靠性和穩定性。

3 解決的關鍵問題

云南省目前使用的人口信息管理系統來自不同的軟件開發商，這些系統雖然按照公安部的相關要求來開發，但數據標準和格式不一致。并且這些系統運行在不同的操作系統上，其數據庫管理系統也不盡相同，數據庫服務器也運行在不同的平臺上。如何有效組織管理這些存儲于異構系統中的數據，避免資源浪費和重復建設，充分發揮系統各自優勢是本項目的研究重點。為此，需要著重解決以下幾方面的問題：

圖3 應用支撐平臺

(1)人口信息資源共享平臺體系標準。人口信息數據類型復雜，動態性強；不同層次、不同地區、不同民族的應用有差異；社會化開發和社會化服務帶來的版本較多且有差異。需要一個靈活可復用的體系構架來進行整合。因此，研究開發統一的體系構架標準并提供相應的技術，特別是現成軟件(COTS)的集成技術，是本項目首要的關鍵問題，以支持可持續的開發與維護。

(2)人口信息數據標準、交換標準與安全交換技術。基于體系構架標準的人口信息存儲、傳輸、交換、顯示等標準與技術，涉及存取控制技術、異構數據庫轉換技術、Web Services技術、XML技術、信息加密與安全認證技術等。

(3)建立人口信息數據庫的邏輯數據模式，解決數據一致性問題。針對常住人口、暫住人口等不同業務需求，數據庫采取邏輯上集中、物理上分布存儲的模式來解決海量信息存儲和分布式應用問題。另一項措施是將數據分為綜合數據和業務數據。綜合數據庫的目的是對數據進行集約化存儲和管理，為信息共享奠定基礎；業務數據庫則是面向某類業務管理的數據集合。解決系統的邏輯數據模式統一問題需分步走，首先覆蓋同構數據庫模式的人口信息系統，隨后延伸到其他異構系統。為此，在設計系統體系構架時，采用基于XML的業務規范和邏輯數據模式，以此支持先開發同構系統再延伸整合異構系統的技術路線。

(4)應用支撐平臺設計。人口信息資源建設后，部署的主要方式就是通過在省級和地 (市)級人口信息數據庫設置請求服務代理節點，實現數據共享和互訪。具體手段是運用 Web Services技術封裝 EJB、CORBA、COM+等，實現面向對象的請求代理服務。

(5)人口數據交換平臺，通過人口數據交換平臺解決請求服務的消息隊列傳輸。由于網絡基礎條件的限制，有些用戶無法一直保持在線的狀態，因此使用消息隊列來傳遞信息。在人口數據交換平臺上為每個請求服務代理的節點提供In/Out消息隊列。交換平臺是部署在主干網上的，因此只要請求服務的用戶連上了網絡，就可以通過交換平臺收發消息。

通過云南省人口信息資源平臺的研發和建設，在我省建成以人口信息為基礎，以各地政府便民服務中心和派出所為主要信息采集點，以認證中心在全省各地常設機構為綜合信息匯集點，以電子政務網絡為依托，不斷融入教育、社會保障、醫療保險、金融等部門的人口信息資源，將物理分布不同、運用平臺不同、數據標準不同的人口信息進行整合，構建統一、標準、實用的人口信息資源共享平臺，向政府部門、企業及社會公眾提供一站式人口信息綜合服務。

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