云計算環境下 法定計量檢測信息系統應用與設計

■文/王建國

云計算環境下 法定計量檢測信息系統應用與設計

■文/王建國

法定計量檢測工作較為繁瑣，已經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，可以引入現代軟件工程、多媒體通信、數據庫和云計算等技術開發法定計量檢測信息系統，以便能夠在監督檢驗、委托檢驗、仲裁檢驗等工作流程實現自動化、智能化、信息化和共享化，為可靠實施計量監督管理提供信息化技術保證，進一步改善計量工作效率、準確度。

隨著海量數據信息時代的到來，云計算和云服務已經成為計算機技術發展的里程碑式貢獻之一。與傳統計算機技術相比，云計算環境使用矩陣的連接方式可以將數以千萬計算的計算機連接在一起，云計算技術具有更加強大的處理性能，同時也比較容易訪問，能夠提高系統的可擴展性。云計算環境中所有的數據都保存在云端數據庫中，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據處理，處理完畢之后可以通過云服務器將數據傳輸至用戶端，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，云計算技術在法定計量檢測信息系統設計與實現過程中，可以利用云計算服務技術的三層關鍵平臺，將法定計量檢測軟硬件資源進行虛擬化，提高系統用戶接入的并發性，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，訪問系統資源。

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、資源調度監控、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，以便系統能夠實現高性能服務，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、數據存儲、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擁有足夠的資源，能夠進行高速的應用邏輯業務處理，并且可以保存用戶學習過程中產生的大量數據。

云計算環境下法定計量檢測信息系統功能分析

圖1 系統頂層數據流圖

云計算環境下法定計量檢測信息系統主要用戶包括兩類，分別是檢測機構的管理人員和普通用戶。普通用戶可以通過系統管理員分配的賬號登陸系統，查看個人信息和相關的數據業務請求；管理人員可以登錄系統修改相關的用戶信息，并且可以設置數據信息，將相關的信息存儲到數據庫中。直觀的狀況可參考云計算環境下法定計量檢測信息系統頂層數據流圖（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據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定誤差管理主要能夠實現計量檢測設備運行的關鍵計量數據相關情況管理，計量指標超差管理過程中，其主要功能包括計量數據超過規定誤差報警系統、超差上報系統、超差處理系統三部分組成，并且能夠將處理完畢的相關數據保存到數據記錄表中（見圖3）。

圖2 計量檢測計劃管理功能數據流圖

圖3 計量檢測設備負荷信息管理功能數據流圖

圖4 計量檢測保障信息管理功能數據流圖

計量檢測保障管理可以實現計量檢測機構的準確度、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，并且能夠將加工完成的數據保存在數據記錄表中，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據流圖（見圖4）。

計量檢測設備故障控制信息管理可以實現計量檢測機構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鍵加工流程，分別是故障提示系統、故障信息系統、故障處理系統，并且能夠將完成的數據保存在數據記錄表中，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據流圖（見圖5）所示。

云計算環境下法定計量檢測信息系統設計

云計算環境下法定計量檢測信息系統運行管理過程中，其已經積累了海量的用戶資源和數據資源，為了提高信息系統的交互性能、處理速度，許多的計算機學者和軟件工程師經過多年的研究和改進，提出了一種新的分布式管理系統架構，被稱為B/S體系架構，該架構包括三個層次，分布式表示層、業務功能處理層和數據功能處理層，其適應現代互聯網的發展需求，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，并且向管理系統發出各種通信管理實時數據監控邏輯業務請求，以便能夠進行及時的處理，完成互聯網監控需求。

B/S體系架構可以把分布式管理系統分為三個邏輯獨立的層次結構，在系統運行過程中，B/S模式的每一個層次都可以獨立的完成相關的邏輯業務處理工作，其可以把相關的請求發送到下一個邏輯業務請求處理層次，并且把處理得到的結果返回到上一個層次結構，并且把相關的業務集成在一起，就可以實現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架構的云計算環境下法定計量檢測信息系統中，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務請求輸入到系統中，表示層將用戶的業務請求發送到業務功能處理層，之后再把業務功能處理層和數據功能處理層處理的結果反饋給用戶，將信息顯示在用戶終端上，呈現與用戶，供其進行瀏覽。表示層是處于用戶端的，使用方能利用其IE瀏覽頁面來發送請求，而且能夠接受到處理的結果。

圖5 故障控制信息管理功能數據流圖

二、業務功能處理層：業務功能處理層位于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，并在業務邏輯的處理過程中，可以實時地檢測到用戶的邏輯業務請求，發現系統中存在的邏輯業務處理功能，實現系統的數據處理，比如可以解析出來系統相關的SQL處理語言，并且對系統的程序進行操作，反饋給表示層，并把請求處理的結果返回到客戶端表示層。

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

具體的，云計算環境下法定計量檢測信息系統整體架構（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，云計算環境下可以開發一個法定計量檢測信息系統，實現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范性。

山西省晉城市質量技術監督檢驗測試所）

圖6 系統的整體結構