國(guó)家核技術(shù)利用輻射安全管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口的功能與設(shè)計(jì)

周 林，卞玉芳，曹亞麗，李 晶，鹿 晉，楊安義

（環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心，北京 100082）

隨著我國(guó)核技術(shù)利用的不斷發(fā)展，放射源安全問題日漸受到重視。做好放射性污染防治工作，加強(qiáng)對(duì)放射性物質(zhì)的嚴(yán)格管理，消除核能與核技術(shù)應(yīng)用中存在的安全隱患，是擺在環(huán)保、公安、衛(wèi)生及相關(guān)部門工作人員面前的一件十分緊迫的任務(wù)，它直接關(guān)系到國(guó)家的安危，公眾的安全和社會(huì)的穩(wěn)定［1］。

為加強(qiáng)輻射監(jiān)督管理體系與信息化系統(tǒng)建設(shè)，我國(guó)于2010年建立了全國(guó)聯(lián)網(wǎng)使用的國(guó)家核技術(shù)利用輻射安全管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱國(guó)家系統(tǒng)）。在系統(tǒng)使用過程中，隨著基層環(huán)境保護(hù)部門在監(jiān)管體系中發(fā)揮著愈加重要的作用，其更加精細(xì)化的業(yè)務(wù)辦理需求日益增多，國(guó)家系統(tǒng)難以完全滿足。面對(duì)這種情況，部分省市以國(guó)家系統(tǒng)各模塊功能為基礎(chǔ)，根據(jù)當(dāng)?shù)剌椛浒踩O(jiān)管需要及業(yè)務(wù)辦理特點(diǎn)建立了覆蓋本地?cái)?shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。由于各地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)完全獨(dú)立，核技術(shù)利用單位和地方環(huán)境保護(hù)部門需要在多套系統(tǒng)中對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)重復(fù)操作以滿足數(shù)據(jù)一致性的要求。為了實(shí)現(xiàn)國(guó)家系統(tǒng)信息收集的智能化與自動(dòng)化，有效提高辦事效率，系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)同步接口亟待開發(fā)。

1 國(guó)家系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 系統(tǒng)主要功能

國(guó)家系統(tǒng)包含兩個(gè)平臺(tái)，分別為國(guó)家核技術(shù)利用輻射安全申報(bào)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱申報(bào)系統(tǒng)）與國(guó)家核技術(shù)利用輻射安全監(jiān)管系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱監(jiān)管系統(tǒng)）［2］。申報(bào)系統(tǒng)可通過公網(wǎng)訪問，主要用于核技術(shù)利用單位完成許可證及相關(guān)業(yè)務(wù)活動(dòng)申報(bào)；監(jiān)管系統(tǒng)需通過虛擬專用網(wǎng)（VPN客戶端）連接進(jìn)入，供各級(jí)環(huán)境保護(hù)部門、地區(qū)監(jiān)督站、放射性廢物庫(kù)、放射源生產(chǎn)廠家使用，是全國(guó)核技術(shù)利用單位及輻射源信息的基本國(guó)家級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)。

圖1 監(jiān)管系統(tǒng)整體架構(gòu)Fig.1 Overall architecture of regulatory system

如圖1所示，監(jiān)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)放射源生產(chǎn)、銷售、進(jìn)出口、轉(zhuǎn)讓、異地使用和處置等各環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)跟蹤管理，同時(shí)也包含了對(duì)核技術(shù)利用單位許可證、輻射工作人員、射線裝置以及非密封放射物質(zhì)等信息的管理［3］。

1.2 系統(tǒng)審批流程

放射源轉(zhuǎn)讓分為生產(chǎn)單位銷售放射源和普通涉源單位之間轉(zhuǎn)讓放射源兩種情況［4］。此處以后者為例，系統(tǒng)內(nèi)審批流程如圖2所示。核技術(shù)利用單位（放射源轉(zhuǎn)入方）登錄申報(bào)系統(tǒng)填寫并提交放射源轉(zhuǎn)讓審批表后，數(shù)據(jù)自動(dòng)同步進(jìn)入監(jiān)管系統(tǒng)。環(huán)境保護(hù)部門用戶登錄監(jiān)管系統(tǒng)后，對(duì)審批表上的信息進(jìn)行核實(shí)，簽署審批意見；待實(shí)際轉(zhuǎn)讓行為發(fā)生后，再對(duì)此表進(jìn)行備案，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)更新相關(guān)單位信息，將放射源由轉(zhuǎn)出單位臺(tái)賬調(diào)整到轉(zhuǎn)入單位臺(tái)賬下。

圖2 放射源轉(zhuǎn)讓審批流程Fig.2 Approval process of radioactive source transfer

2 開發(fā)數(shù)據(jù)接口的意義與可行性

國(guó)家核技術(shù)利用輻射安全管理系統(tǒng)正在全國(guó)推廣運(yùn)行，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)核技術(shù)利用單位及放射性同位素安全、實(shí)時(shí)、科學(xué)、動(dòng)態(tài)的管理，切實(shí)提高了我國(guó)輻射安全監(jiān)管的效率和水平。

為了對(duì)放射源實(shí)施全過程管理，就必須關(guān)口前移，提前介入；按放射源種類 、數(shù)量，劃定管理權(quán)限；轉(zhuǎn)讓審批單實(shí)施三級(jí)審批，逐級(jí)監(jiān)管［5］。而隨著我國(guó)放射源監(jiān)管關(guān)口的前移和基層環(huán)境保護(hù)部門監(jiān)管地位的提升，作為覆蓋全國(guó)的輻射安全監(jiān)管信息平臺(tái)，國(guó)家系統(tǒng)已很難滿足所有地方用戶業(yè)務(wù)辦理的特殊化、精細(xì)化需求。在這種情況下，一些地方環(huán)境保護(hù)部門根據(jù)其業(yè)務(wù)特點(diǎn)開發(fā)了覆蓋本地的輻射安全監(jiān)管系統(tǒng)，與國(guó)家系統(tǒng)并行使用［6］。但是由于各數(shù)據(jù)庫(kù)間相互獨(dú)立，出現(xiàn)了同筆業(yè)務(wù)需重復(fù)填報(bào)與審批的情況。特別是在涉及到放射源的跨省市轉(zhuǎn)讓時(shí)，如果放射源的轉(zhuǎn)入地與轉(zhuǎn)出地都已建立了涵蓋本地區(qū)核技術(shù)利用單位等信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，在沒有建立數(shù)據(jù)同步機(jī)制的情況下往往需要經(jīng)過以下步驟才能保證數(shù)據(jù)的一致性：

（1）源的轉(zhuǎn)入單位要在當(dāng)?shù)剌椛浒踩芾硐到y(tǒng)中填寫放射源轉(zhuǎn)讓審批表，經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門審批后［7］，該系統(tǒng)將放射源添加至此單位臺(tái)賬；

（2）源的轉(zhuǎn)入單位要在國(guó)家系統(tǒng)中填寫放射源轉(zhuǎn)讓審批表，經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門審批后，國(guó)家系統(tǒng)將相關(guān)放射源由轉(zhuǎn)出單位移至轉(zhuǎn)入單位臺(tái)賬；

（3）源的轉(zhuǎn)出單位要在當(dāng)?shù)剌椛浒踩芾硐到y(tǒng)中填寫放射源轉(zhuǎn)讓審批表，經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門審批后，該系統(tǒng)將放射源從此單位臺(tái)賬下刪除。

我國(guó)是放射源生產(chǎn)和使用大國(guó)，放射源數(shù)量龐大，變更變化快，管理難度大［8］。目前國(guó)家系統(tǒng)中管理的核技術(shù)利用單位已近6萬(wàn)家，放射源已超過12萬(wàn)枚，日常使用過程中需要用戶對(duì)大量信息進(jìn)行錄入和管理。以北京市為例，2012年，當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)局在國(guó)家系統(tǒng)中所處理的各種放射源審批與備案表（包括放射源銷售、轉(zhuǎn)讓、進(jìn)出口、異地使用、回收以及收貯等）達(dá)2 448份，每份表單上少則幾枚、多則上百枚放射源的信息都需要核技術(shù)利用單位填報(bào)和環(huán)境保護(hù)部門審核。在此情況下，對(duì)大量信息的重復(fù)操作明顯降低了辦事效率。因此，設(shè)計(jì)與開發(fā)數(shù)據(jù)接口可以保證數(shù)據(jù)一次填寫、自動(dòng)同步，避免不必要的重復(fù)工作，進(jìn)一步提高我國(guó)核技術(shù)利用輻射安全管理的效率與信息化水平。

此外，各地自主開發(fā)的系統(tǒng)大部分業(yè)務(wù)模塊和主要審批流程與國(guó)家系統(tǒng)相似，只是根據(jù)當(dāng)?shù)剌椛浒踩芾順I(yè)務(wù)的特點(diǎn)及需求做了更加精細(xì)化、定制化的開發(fā)。例如，北京市環(huán)境保護(hù)局建立了北京市輻射安全許可證管理系統(tǒng)［9］，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了包括窗口受理、輻射處接受、處長(zhǎng)分配、經(jīng)辦人初審、副處長(zhǎng)審核、處長(zhǎng)審核以及行政決定等一系列業(yè)務(wù)審批流程，并部署在北京市政務(wù)內(nèi)網(wǎng)中，以便接受監(jiān)察部門監(jiān)督。因此，只要對(duì)數(shù)據(jù)同步的內(nèi)容進(jìn)行界定并在同步過程中對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行篩選，就可以實(shí)現(xiàn)國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù)與各地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)傳輸與同步［10］。

3 數(shù)據(jù)接口的功能

數(shù)據(jù)接口是由產(chǎn)品的軟件開發(fā)商或者委托第三方軟件開發(fā)商提供的一系列規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，它能夠?qū)χ付ǖ臄?shù)據(jù)進(jìn)行交流和傳播［11］，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和信息交流的目的。

國(guó)家系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口的設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足以下功能與要求：

（1）實(shí)現(xiàn)國(guó)家系統(tǒng)和各地方輻射安全管理系統(tǒng)中核技術(shù)利用單位基本信息、臺(tái)帳信息、輻射工作人員信息等的自動(dòng)同步，信息變化后及時(shí)做出更新處理，保證不同系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的一致性。

（2）實(shí)現(xiàn)放射源、非密封放射性物質(zhì)及許可證等相關(guān)審批業(yè)務(wù)的自動(dòng)同步，避免用戶在不同系統(tǒng)進(jìn)行重復(fù)錄入，實(shí)現(xiàn)一次審批，自動(dòng)同步，有效提高工作效率。

（3）接口應(yīng)具備兼容性。要充分考慮各地方輻射安全管理系統(tǒng)在開發(fā)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等方面可能存在的差異性，實(shí)現(xiàn)與不同系統(tǒng)的良好耦合。

（4）接口應(yīng)具有高容錯(cuò)性及高健壯性。數(shù)據(jù)接口要對(duì)不同來(lái)源的數(shù)據(jù)提供合理的處理方法，特別是要對(duì)不符合規(guī)范要求的數(shù)據(jù)做出判斷，提供合理的異常與錯(cuò)誤處理機(jī)制。

（5）接口要具有良好的可擴(kuò)展性。因?yàn)閿?shù)據(jù)接口的基礎(chǔ)便是系統(tǒng)本身，而用戶會(huì)在使用過程中對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)用能力提出更高的要求。這樣一來(lái)，或者需要提供新的、性能更高的系統(tǒng)，或者對(duì)系統(tǒng)自身進(jìn)行不斷的升級(jí)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口也要與之進(jìn)行同步的升級(jí)。因此，要充分考慮數(shù)據(jù)接口的可擴(kuò)展性，便于今后的更新升級(jí)。

4 數(shù)據(jù)接口的設(shè)計(jì)

4.1 數(shù)據(jù)傳輸形式

對(duì)于數(shù)據(jù)交換來(lái)說(shuō)，最重要的是進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的雙方要對(duì)數(shù)據(jù)的格式達(dá)成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。只有采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)流轉(zhuǎn)、處理等功能［12］。同時(shí)，系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)手段多種多樣，各系統(tǒng)在基礎(chǔ)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)等底層技術(shù)上也必然具有一定的差異。因此為了保證數(shù)據(jù)接口的通用性，需要選取一種任何開發(fā)技術(shù)與基礎(chǔ)平臺(tái)都支持的數(shù)據(jù)傳輸形式，而可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言 （eXtensible Markup Language，簡(jiǎn)稱XML）符合這一需求［13］。

XML可以用來(lái)標(biāo)記數(shù)據(jù)、定義數(shù)據(jù)類型，是一種允許用戶對(duì)自己的標(biāo)記語(yǔ)言進(jìn)行定義的源語(yǔ)言。XML與具體的操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)都無(wú)關(guān)，它提供的僅僅是用于描述數(shù)據(jù)的格式，專門用來(lái)存儲(chǔ)和傳輸信息。因此，XML已成為數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)格式，是各種應(yīng)用程序之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畛Ｓ玫墓ぞ摺?/p>

國(guó)家系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口使用XML文件傳輸數(shù)據(jù)，具體格式定義如圖3所示。

圖3 XML文件格式Fig.3 XML file format

此文件中包含了三級(jí)節(jié)點(diǎn)，其中“content”為一級(jí)節(jié)點(diǎn)，囊括所有信息；“head”、“data”及“result”為二級(jí)節(jié)點(diǎn)，將內(nèi)容分為3類——頭信息、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和處理結(jié)果反饋。

頭信息（head）是對(duì)當(dāng)前文件的描述性信息，包括：業(yè)務(wù)類型（business），如放射源轉(zhuǎn)讓審批表（Nuclide Transfer）；對(duì)這一業(yè)務(wù)進(jìn)行何種操作（action），如新增審批表（insert）、更新審批表（update）或刪除審批表（delete）。

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（data）即從數(shù)據(jù)庫(kù)中取出的具體同步數(shù)據(jù)，其子節(jié)點(diǎn)的名稱與含義必須明確定義，以便數(shù)據(jù)接口能夠“讀懂”其中的內(nèi)容。

處理結(jié)果反饋（result）由信息接收方填寫，是對(duì)當(dāng)前文件同步結(jié)果的反饋信息，便于在同步失敗時(shí)從中查看原因。

4.2 數(shù)據(jù)交互方式

除了定義數(shù)據(jù)傳輸格式外，還需要建立安全、便捷、可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道，以便實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)的信息共享與交互。

圖4 數(shù)據(jù)交互方式Fig.4 Date interactive mode

文件傳輸協(xié)議（File Transfer Protocol，簡(jiǎn)稱FTP）是TCP/IP協(xié)議棧中最重要的應(yīng)用層協(xié)議之一，主要作用是讓用戶連接遠(yuǎn)程終端并查看、上傳、下載文件，其流量在互聯(lián)網(wǎng)流量中占據(jù)了重要地位［14］。時(shí)從FTP服務(wù)器指定目錄下載XML文件并進(jìn)行轉(zhuǎn)譯，如數(shù)據(jù)內(nèi)容符合業(yè)務(wù)邏輯則同步至國(guó)家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)并處理其他關(guān)聯(lián)信息，如數(shù)據(jù)不符合業(yè)務(wù)邏輯，在相關(guān)XML文件中寫入失敗原因并將其上傳至FTP服務(wù)器指定目錄，供對(duì)接省市系統(tǒng)讀?。?/p>

（3）當(dāng)數(shù)據(jù)接口讀取到的數(shù)據(jù)涉及跨省業(yè)務(wù)時(shí)，自動(dòng)將XML文件上傳至FTP服務(wù)器指定目錄，供另一省市業(yè)務(wù)系統(tǒng)讀取。

圖6 數(shù)據(jù)同步流程Fig.6 Data synchronization process

如圖6所示，仍以放射源轉(zhuǎn)讓為例，假設(shè)放射源轉(zhuǎn)入單位與轉(zhuǎn)出單位位于不同省市，且兩地的輻射安全管理系統(tǒng)均已實(shí)現(xiàn)與國(guó)家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步。當(dāng)環(huán)境保護(hù)部門（轉(zhuǎn)入地）在其系統(tǒng)中完成對(duì)放射源轉(zhuǎn)讓審批表的審批與備案后，數(shù)據(jù)接口將相關(guān)信息自動(dòng)同步至國(guó)家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，并處理單位臺(tái)賬與放射源信息等；同時(shí)，將同步數(shù)據(jù)發(fā)送至轉(zhuǎn)出單位所在地的輻射安全管理系統(tǒng)，以便其根據(jù)審批單內(nèi)容做相似處理。

5 結(jié)論

應(yīng)用數(shù)據(jù)接口后，不但可以實(shí)現(xiàn)國(guó)家系統(tǒng)與地方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步，而且可以建立起各地系統(tǒng)之間的聯(lián)系，因此避免了不必要的重復(fù)流程，必能有效地提高辦事效率；同時(shí)使國(guó)家系統(tǒng)成為更加智能化、自動(dòng)化的信息收集平臺(tái)，有利于國(guó)家系統(tǒng)在全國(guó)的推廣使用及核技術(shù)利用數(shù)據(jù)的收集，從而進(jìn)一步提高了我國(guó)輻射安全監(jiān)管的效率與信息化水平。

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