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贵州雷电防护检测报告制作系统设计与实现
摘要:为提高防雷业务的规范化、集约化和信息化水平,解决防雷装置传统人工检测周期长、成本高的问题,综合运用电子信息技术和互联网技术,设计实现了贵州雷电防护检测报告制作系统。该平台采用JavaScript语言、VUE、JAVA语言、多线程、mysql、数据缓存、JasperReports、poi报表生成工具、MinIO分布式对象存储解决方案、数据仓库等技术,设计了雷电防护检测移动端小程序和雷电防护检测报告制作平台。其中小程序端为用户提供了便捷的移动操作体验,其功能包括数据采集、电子签名和报告真伪查验,确保了检测流程的便捷性和报告的真实性。雷电防护检测报告制作平台对报告的生成和管理,提供报告批改、报告详情查看以及企业资质审核和人员管理等高级功能。两个系统共同构成了一个全面的雷电防护检测解决方案,以各行业防雷装置检测技术标准(规范)为依据,结合工作实际,模块化定制各行业雷电防护装置检测报告的格式和自动化生成检测结论,它们通过高效的数据交换和流程协同,实现了从现场数据采集到报告生成、审核和管理的全流程自动化。
关键字:雷电检测、报告制作、数字监管、自动化
引言
防雷装置检测市场全面开放以来,防雷检测公司数量迅速增加,随之而来出现很多问题,检测报告真伪难辨、格式五花八门,出具超资质、无证检测、虚假检测报告等违规行为时有发生,检测数据与检测结论不相吻合,防雷重点单位必检项目不全等现象普遍存在,给防雷安全管理工作带来极大挑战,也给防雷检测市场的健康发展和合法经营带来极大干扰,安全生产也存在较多隐患。全国各省市也积极推出防雷安全数字化监管体系[1-3],为此,贵州省气象局于2022年9月开始启动“贵州雷电防护装置检测报告制作系统”研发工作,以提供在线检测报告数字化制作服务为核心纽带,连接防雷技术研究机构、防雷装雷检测技术服务机构、防雷安全重点单位及防雷安全监管单位等方面的数字化防雷安全监管服务平台。这也是落实中国气象局印发《关于加快推进防雷安全监管数字化改革的意见》(气发〔2023〕90号)文件要求,推进“互联网+监管”,推动安全监管法治化与数字化深度融合[4],提升各级气象部门履行社会管理职能水平,促进全省雷电防御技术服务市场健康、有序发展,破解防雷领域安全监管难题,为综合防灾减灾救灾和平安贵州建设提供技术支撑的需要。
该系统由WEB服务端“雷电防护检测报告制作平台”和微信小程序端“雷电防护检测服务移动端小程序”组成。旨在为检测人员、检测机构和监管单位提供全面、高效的服务,如图1 。首先,雷电防护检测移动端小程序为用户提供了便捷的移动操作体验,其功能包括包括“新建检测”事件、现场检测人员身份认证、项目位置信息验证、现场检测时间分析,隐患点佐证图片管理,检测值是否符合标准智能判断,必检项目和漏检项目提示等。其次,雷电防护检测报告制作平台(WEB端)支持报告的生成和管理,还提供了报告批改、报告详情查看以及企业资质审核和人员管理等高级功能。两个系统共同构成了一个全面的雷电防护检测解决方案,它们通过高效的数据交换和流程协同,实现了从现场数据采集到报告生成、审核和管理的全流程自动化。
2、系统设计与实现
2.1系统开发关键技术
(1)开发工具与技术栈
基于J2EE架构,纯WEB,确保了系统的企业级应用能力与可移植性。前端采用JavaScript语言结合Vue.js框架进行开发,同时集成了Element UI组件库以增强用户界面的美观度和交互性。结合HTML5、CSS3等现代Web标准,构建出界面友好、交互流畅的用户界面。后端基于Java语言构建,利用MySQL数据库集群来提供高可用性和数据持久化能力。
为了保障数据的完整性、一致性和安全性,采用关系型数据库来存储和管理业务数据。关系型数据库支持复杂的查询操作、事务处理和数据完整性约束,能够满足平台对数据安全性和可靠性的高要求。将地理空间信息与业务数据紧密结合,集成WebGIS技术。通过调用地图接口,如对接国家天地图,实现地图的展示、查询、分析等功能。同时,利用WebGIS技术将“线下”数据实时反馈到“线上”,实现了数据的可视化与空间分析,增强了监管与服务的时效性和精准度。
利用Docker容器化技术,实现了服务的轻量级部署与灵活扩展。后端服务通过多线程和多种设计模式(如单例模式、策略模式等)的应用,提升了系统的并发安全处理能力和代码的可维护性。还引入了Redis数据缓存机制,以减少数据库访问压力,提高数据读取速度,采用中央集群部署方式,将服务器资源集中管理,提高了系统的可维护性和可扩展性。
技术特点
在构建该系统时,整合Web 2.0与Java EE技术栈,并深度融合BI(商业智能)、BPM(业务流程管理)、GIS(地理信息系统)、MySQL集群、Hadoop生态(包括Hadoop和HBase集群)等先进技术。BI(商业智能)作为核心的数据洞察工具,BI系统将被部署以支持跨所有应用模块的数据查询与统计分析功能。这不仅能提供实时的业务监控,还能基于历史数据生成有价值的报表与预测分析,为管理层提供决策支持。BPM(业务流程管理)集成为防雷技术服务、行政监督管理等关键业务流程提供灵活高效的表单管理和流程自动化处理功能。WebGIS技术,以CGCS2000坐标系为基础地图,开发地图应用功能,将防雷业务信息、雷电灾害数据、重点单位、服务机构等地理相关信息可视化呈现。MySQL集群技术的高可用性和扩展性,确保重点场所检测数据上报、防雷检测服务等高频交互应用的稳定性和效率。部署Hadoop和HBase集群,针对海量历史数据进行分布式存储与高性能处理。利用Hadoop进行大数据分析和挖掘,包括但不限于业务趋势预测、数据关联分析、待办事项与提醒机制等,为深度业务洞察提供坚实的数据基础。
2.2系统功能模块设计
在使用该系统过程中,用户首先需要在电脑端进行企业注册并提交审核,审核通过后,企业可以添加检测人员,赋予他们使用微信小程序端和报告制作平台的权限。检测人员通过微信小程序,到现场建立“新建检测”事件,自动获取添加位置的经纬度信息,添加现场检测环境照片,对相关检测技术指标留痕存档、电子签名、查看报告真伪等。检测人员在小程序端创建新的检测项目后,登录网页端进行报告制作,系统自动判断并生成具有唯一防伪标志码的检测报告,平台提供报告存储和追踪功能,确保用户能够随时访问和管理他们的报告,见图2。整个流程旨在简化报告制作过程,提高工作效率,同时确保报告的质量和准确性。
该系统提供的不同种类(加油站、加气站、充电站、易燃场所、易爆场所、弱电检测、铁塔等)建筑物的模版,能根据自身的特点进行个性化的防雷检测,确保了安全标准的一致性和合规性,建筑管理工作变得更加灵活和高效,能够应对各种复杂场景下的雷电防护检测需求。除此之外,报告管理功能为用户提供一个强大而高效的工具,用于组织、存储和检索检测报告。该功能将报告分为已出报告、存档报告和回收站三个主要类别,以便于用户快速定位和访问不同类型的报告。合格已出报告会自动存档,方便用户在下一次检测时直接调用,节省时间并提高效率。用户还可以对存档的报告进行再制作,仅需修改变化的指标,系统会自动存入上一次填写的结果,确保数据的一致性和准确性。报告管理功能通过自动化流程提高了工作效率,同时提供了直观的用户界面,使得报告的存储、检索和再制作变得简单易行。系统还提供安全性和权限管理功能,确保只有授权用户才能访问和修改报告,保护敏感数据,防止未授权访问。
2.3系统总体架构
前端用户界面包括小程序和PC端,为用户提供了便捷的移动访问和功能丰富的桌面操作体验,如图3。前端应用通过Nginx进行连接,Nginx作为反向代理服务器,实现请求的负载均衡,增强系统的网络安全性。Nginx将请求转发到四个高性能的后台服务器,这些服务器负责处理业务逻辑并提供API接口。后台服务器与专用的数据服务器和文件服务器相连,分别负责数据存储和文件管理任务。数据服务器采用高效的数据库管理系统,确保数据的快速访问和安全备份。文件服务器则存储所有必要的报告和用户文件,通过后台服务器的API进行高效的文件操作。
2.4系统数据库设计
数据库设计包括业务数据库、知识数据库、文件数据库和应用数据库,通过mySql、redis等数据库工具实现。内网区包括业务库、分析库、知识库和备份库,外网区包括业务库、移动端应用库和备份库;外网数据每天定时同步抽取到内网库中。数据接入层提供多种数据接口方式获取数据,包括手工填报录入、Excel批量导入、外部WebService接口传入,或通过ETL数据抽取的方式从其他业务库抽取数据,通过以上数据接口将系统所需要的数据抽取到数据存储层中。数据存储层中采用实时业务库(关系数据库MySQL)、历史分析库(Hadoop)和文件服务器(Minio)三种存储形式,对系统提供数据存储、数据查询的支撑。按数据来源分,数据存储层的数据包括防雷业务数据、重点单位数据、公共安全监督管理数据、GIS地理信息数据四个部分。
2.5系统接口设计
系统接口方式为HTTP和WebService,提供增删改查四类通用接口,主要根据业务模块区分,包括重点单位、随机抽查、专项检查、检测业务、行政执法、隐患复查、信用名单等,Java平台调用WebService接口和其它平台调用WebService接口根据规则进行操作,推送的数据根据不同接口的方法、参数和地址进行调用。
2.6系统部署
平台基于国家气象信息中心建设的基础设施平台进行部署和应用,采用集中式集群部署方式,部署架构。
3、结论与意义
该系统以JAVA、GIS、数据仓库等技术,以各行业防雷装置检测技术标准(规范)为依据[5],结合工作实际,模块化定制各行业雷电防护装置检测报告的格式和自动化生成检测结论,在提高雷电防护装置检测报告制作工作效率同时提升监管的信息化水平。通过贵州雷电防护装置检测报告制作系统:
(1)加强检测机构监管能力,实现“事前监管”。对检测机构资质等级、资质有效期、人员情况等相关信息的有效监管,杜绝超资质、无证检测以及检测技术人员配备达不到要求等违法违规行为的发生。
(2)规范检测行为能力,实现“事中监管”。为检测人员提供“雷电防护检测服务移动端小程序”应用,检测人员必须到达现场才能开展防雷检测服务、开展服务时将自动获取检测人员位置经纬度信息、现场拍摄上传检测环境照片及检测项不合格证明照片,对相关检测技术指标留痕存档等,实现检测过程全流程的“事中监管”;从平台上可基于高清GIS地图查看实际检测项目相关信息,有效杜绝不到现场、利用原有检测数据出具虚假检测报告的违法行为发生。
(3)对检测行为链条可溯,实现“事后监管”。以往只能通过查询检测原始记录(可能存在涂改造假等情况)、翻阅检测报告等开展防雷安全监管。通过平台行业主管部门可随时查询检测人员开展检测的时间、据的录入、现场检测照片、检测合格与否的判定、检测报告的出具、唯一的二维码身份认证、检测档案的存档调阅等相关信息,从而检测行为链条可溯,“事后监管”得到保障。
(4)解决基层防雷监管技术力量薄弱的问题。基层气象部门在开展防雷安全监管中,由于专业技术力量薄弱,看不懂防雷检测技术报告、对报告中涉及的技术指标无法判定是否满足标准规范要求等情况较为普遍,存在极大的工作风险。检测报告制作平台对每一项技术指标均依据相关标准规范作了系统自动判定合格与否的设置,且检测机构不能作修改,通过系统出具的检测报告相当于进行了校审,基层防雷监管人员开展监管时更多的是形式审查,有效解决基层防雷监管技术力量薄弱的问题。
(5)提升防雷安全重点单位的满意度。被检测服务单位可通过平台实时调阅检测进展情况(如省铁塔公司可了解各市州分公司所辖站点的防雷安全检测进展情况)和存在问题的具体位置及清单。
(6)助力防雷检测服务新质生产力发展。今年以来检测报告制作系统已在贵州省气象服务中心开展的铁塔公司防雷检测、省民族文化宫、中国农业银行、省广校等7个项目,黔西南州所属检测机构的加油站防雷检测中运用,一线检测人员反馈表示极大提高了工作效率,节约90%的制作和管理成本。通过检测报告制作平台的应用,可实现检测服务全流程数字化在线数据录入和生成检测报告,为检测机构降低检测服务的复杂度、减少人员成本、提高检测服务的协作能力和提高检测报告制作效率。
未来,将继续推进防雷安全监管数字化改革的目标和部署,继续完善贵州数字化防雷安全监管技术支撑平台应用,以数字化改革助力政府职能转变,推进气象治理体系和治理能力现代化提供有力支撑,探索检测服务新质生产力发展助力防雷行业高质量发展。
参考文献:
[1]邢天放,郑文佳,彭哲文,等.深化防雷安全数字化监管体系建设探析[J].浙江气象,2023,44(03):45-48.
[2]周文生,戴巍,陈绍东,等.防雷装置在线监测平台的设计与实现[J].广东气象,2023,45(01):77-80.
[3]刘三梅,赵俊华,王志春,等.全国防雷减灾综合管理服务平台设计与实现[J].气象研究与应用,2024,45(02):63-67.
[4]中华人民共和国国务院.国务院关于加强数字政府建设的指导意见[EB/OL].(2022-060-3)[2022-12-18].https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-06/23/content_5697299.htm.
[5]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.建筑物防雷装置检测技术规范:GB/T21431-2015[S].北京:中国标准出版社,2015.
作者简介:陈波 1987 男 布依族 籍贯:贵州 学历:本科 现任职务:无 现任职称:工程师 专业研究方向:大气科学



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