環(huán)保產(chǎn)學(xué)研信息平臺的構(gòu)建技術(shù)——以長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

■李 軍 長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

■王澤芳 金鷹報社

一、引言

產(chǎn)學(xué)研信息平臺是指采用計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)筑開放的產(chǎn)學(xué)研網(wǎng)絡(luò)平臺。通過對產(chǎn)學(xué)研各個環(huán)節(jié)的相關(guān)信息進(jìn)行采集、發(fā)布、分類、控制和管理，滿足企業(yè)、學(xué)校和相關(guān)行業(yè)對信息的需求。目前，高校與企業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作過程出現(xiàn)了信息不對稱，技術(shù)需求和技術(shù)供給不能有效對接等問題，高校大量科研成果還停留在論文和高校的科研院所的實(shí)驗室里，一些學(xué)校的教師反映，他們愿意參與產(chǎn)學(xué)研結(jié)合工作，但苦于得不到技術(shù)輸出方面的信息。而對于企業(yè)來說，他們需要技術(shù)，因為沒有靈活的技術(shù)來源渠道而找不到合適的技術(shù)。

在加拿大，為了增加中小企業(yè)獲得信息的渠道，讓企業(yè)知道在哪里可獲取相應(yīng)的技術(shù)，加拿大產(chǎn)業(yè)部就把高校研究機(jī)構(gòu)和研究領(lǐng)域放在網(wǎng)上，方便企業(yè)查找;還有一些國家和地區(qū)，積極扶植技術(shù)中介，讓技術(shù)中介負(fù)責(zé)推廣技術(shù)，并將企業(yè)的需求及時反饋給高校和科研院所。

二、高職學(xué)院產(chǎn)學(xué)研信息平臺建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2006年在教育部人才培養(yǎng)工作水平評估中被認(rèn)定為“優(yōu)秀”等級，2009年被確定成為湖南省示范性高等職業(yè)學(xué)院立項建設(shè)單位，是目前國內(nèi)唯一一所以專門培養(yǎng)高素質(zhì)技能型環(huán)保一線人才為宗旨的高職學(xué)院。學(xué)院目前有環(huán)境影響評價技術(shù)服務(wù)中心、分析測試中心、湖南省清潔生產(chǎn)審核中心、環(huán)境工程治理技術(shù)中心、生物技術(shù)研發(fā)與食品檢測中心、環(huán)境監(jiān)測技術(shù)研究所、環(huán)境科學(xué)技術(shù)研究所等科研機(jī)構(gòu)，還有一個環(huán)保職教集團(tuán)和校友會平臺。在環(huán)保專業(yè)領(lǐng)域，學(xué)院科研處于全國先進(jìn)水平，因些如何利用這些優(yōu)秀資源為產(chǎn)業(yè)服務(wù)，與企業(yè)進(jìn)行深度合作，形成一個“人才共育、過程共管、責(zé)任共擔(dān)、成果共享”的緊密型合作辦學(xué)機(jī)制成為一個擺在目前急需解決的一個重要議題。

1.平臺的功能與應(yīng)用層面。產(chǎn)學(xué)研公共信息平臺應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下基本功能：最新環(huán)保行業(yè)研究技術(shù)等信息資源的整合與共享；學(xué)院科研項目成果信息發(fā)布；企業(yè)、政府、學(xué)院科研項目的信息溝通。

2.總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。產(chǎn)學(xué)研信息平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：

圖1 產(chǎn)學(xué)研信息平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

產(chǎn)學(xué)研信息平臺由數(shù)據(jù)采集接口、平臺數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理模塊、企業(yè)接口模塊、信息發(fā)布模塊五部分組成。各部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)如環(huán)評系統(tǒng)、分析測試中心系統(tǒng)、清潔生產(chǎn)審核中心業(yè)務(wù)系統(tǒng)等，通過數(shù)據(jù)采集接口模塊與平臺相連，數(shù)據(jù)處理模塊是整個平臺的核心，這一部分是連接數(shù)據(jù)庫和外部系統(tǒng)之間的紐帶。平臺數(shù)據(jù)庫存放產(chǎn)學(xué)研平臺數(shù)據(jù)，它的數(shù)據(jù)來源是各個部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)里的數(shù)據(jù)。企業(yè)接口模塊主要處理企業(yè)與平臺之間的安全連接。WEB用戶通過信息發(fā)布模塊來瀏覽平臺信息。

3.平臺關(guān)鍵技術(shù)。（1）數(shù)據(jù)存儲采集技術(shù)。產(chǎn)學(xué)研信息平臺的數(shù)據(jù)庫管理軟件可以選擇SQLServer2005或者Oracle。原因有二：首先，平臺數(shù)據(jù)庫要集中多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，必須具備大容量和可擴(kuò)展的高性能處理能力。SQLServer2005和Oracle采用了RAC(Real Application Clusters)集群等新技術(shù)，配合分區(qū)技術(shù)、海量存儲設(shè)備技術(shù)，即使是10TB級別的單一數(shù)據(jù)庫也完全可以輕松實(shí)現(xiàn)。另外，兩個軟件都具體ETL(Extract Transform Load)功能，即數(shù)據(jù)抽取加載轉(zhuǎn)換功能，主要用途是提取數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)并將它們寫入到目的地，能把各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的有用的數(shù)據(jù)加載到平臺數(shù)據(jù)庫中。

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院產(chǎn)學(xué)研信息平臺采用SQLServer2005數(shù)據(jù)庫管理軟件，數(shù)據(jù)庫名稱為CanXueYan.mdf，如下圖2所示，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器放在學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心，網(wǎng)絡(luò)中心以百兆光纖連接學(xué)院各個部門，從而保證了數(shù)據(jù)傳輸速度。

圖2 學(xué)院產(chǎn)學(xué)研信息平臺數(shù)據(jù)庫

在數(shù)據(jù)采集方面，SQLServer2005中提供的SQLServer集成服務(wù) (SQL Server Integration Services,即SSIS)是一種優(yōu)秀的ETL工具,使用SSIS平臺可以生成高性能數(shù)據(jù)集成解決方案。它的主要步驟是：①設(shè)計源表，建立目的表和字段映射關(guān)系；②確定字段的計算法則；③實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流任務(wù)設(shè)計。源和目的數(shù)據(jù)庫的映射關(guān)系具有層次結(jié)構(gòu)，主要有實(shí)體映射、表映射和字段映射。在源庫和目的庫結(jié)構(gòu)已建好的情況下，一般只需考慮表映射和字段映射。當(dāng)源表中字段抽取出來不能直接遷移到目的表中,而需要進(jìn)行一系列的變換和運(yùn)算時,就要使用運(yùn)算法則,這種情況稱為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。在SSIS工具中，數(shù)據(jù)流任務(wù)設(shè)計過程是以可視化方式使用數(shù)據(jù)流組件構(gòu)建數(shù)據(jù)遷移的運(yùn)行體系結(jié)構(gòu)。

（2）異構(gòu)平臺數(shù)據(jù)交換技術(shù)。平臺數(shù)據(jù)庫存放企業(yè)各個部門之間常用的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是存在不同的操作系統(tǒng)和不同的數(shù)據(jù)庫管理工具里，也就是我們所說的異構(gòu)平臺。這就涉及到到數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題。目前，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)平臺數(shù)據(jù)交換的技術(shù)主要是基于XML的技術(shù)。XML是可擴(kuò)展標(biāo)志語言(eX-tensible Markup Language)的簡稱，已經(jīng)為Web應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)之一。XML具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)表現(xiàn)能力，能夠以簡單的形式表達(dá)復(fù)雜的數(shù)據(jù)，可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行擴(kuò)展。尤為重要的是，XML具有強(qiáng)大的自描述能力，同時實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)與表現(xiàn)形式的分離，這些特點(diǎn)決定了XML能夠作為數(shù)據(jù)交換中的媒介，從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的信息交換。

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)有多個信息系統(tǒng)，如環(huán)評系統(tǒng)，分析中心系統(tǒng)等，各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫格式不統(tǒng)一，有的采用MySQL，有的采用簡單的Acess2003，為了能在這些系統(tǒng)中互相傳輸數(shù)據(jù)、交換數(shù)據(jù)必須采用一種“中間橋梁”——即XML技術(shù)，如下圖3，XML本身不用來當(dāng)作最終存儲數(shù)據(jù)庫，它只是起到中間數(shù)據(jù)交換作用，通過XML技術(shù)，系統(tǒng)A與系統(tǒng)B能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

圖3 基于XML的數(shù)據(jù)交換方式

目前基于XML的異構(gòu)平臺數(shù)據(jù)交換技術(shù)方法主要分為二類：目前經(jīng)常采用的異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法可以分為兩類：基于模板的轉(zhuǎn)換和基于模型的轉(zhuǎn)換。前者只能用于在關(guān)系數(shù)據(jù)庫和XML文檔之間傳遞數(shù)據(jù)，它不需要預(yù)先定義XML文檔模式和數(shù)據(jù)庫模式間的映射關(guān)系，而是直接將命令語句(如SQL語句)嵌入XML模板中，由專門的數(shù)據(jù)傳輸中間件來執(zhí)行該模板，獲得的執(zhí)行結(jié)果用來替換模板中對應(yīng)的命令語句部分，從而得到結(jié)果XML文檔；后者則使用某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在XML文檔模式和數(shù)據(jù)庫模式間建立對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。

（3）平臺程序開發(fā)技術(shù)。產(chǎn)學(xué)研信息平臺編程語言可以用面向?qū)ο箝_發(fā)語言，如.NET平臺上的C#，這種語言在開發(fā)B/S系統(tǒng)方面非常快捷方便。還有整個信息平臺的框架可以采用MVC模式，即Model-View-Controller"，中文翻譯為"模型-視圖-控制器"。如果你用ASP.NET編程的話，在ASPX頁面中開發(fā)用戶接口來實(shí)現(xiàn)視圖，控制器的功能在邏輯功能代碼(.cs)中實(shí)現(xiàn)，模型通常對應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)部分。

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息平臺采用B/S系統(tǒng)框架，程序開發(fā)語采用.NET平臺上的C#，平臺的登錄界面如下圖4所示：

三、總論

構(gòu)造產(chǎn)學(xué)研信息平臺，使學(xué)校企業(yè)雙方能加強(qiáng)合作、優(yōu)勢互補(bǔ)、平等互利、共同發(fā)展。對學(xué)校而言，能使學(xué)校能主動了解企業(yè)行業(yè)對技術(shù)的需求，充分發(fā)揮學(xué)校人才和實(shí)驗室優(yōu)勢，有針對性地展開合作。對企業(yè)而言，能及時了解行業(yè)新技術(shù)成果動態(tài)，從而引進(jìn)一些高科技含量的項目，來解決一些企業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)難題。

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