基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料庫房智能管理系統(tǒng)的構(gòu)建與實踐研究

張茜+于瑞洋

摘要：本文首先對基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料庫房智能管理模式進行可行性分析，在此基礎上，構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料庫房智能管理系統(tǒng)，并通過開展基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料庫房智能管理實踐，為全面實現(xiàn)地質(zhì)資料信息化、一體化、智能化奠定了堅實基礎。

關鍵詞：地質(zhì)資料智能庫房物聯(lián)網(wǎng)智能管理系統(tǒng)

近年來，隨著地質(zhì)資料數(shù)量的持續(xù)增加，特別是地質(zhì)資料數(shù)據(jù)的海量增加以及國家對資料信息安全保密的高度重視，各級地質(zhì)資料館藏機構(gòu)以人工為主的傳統(tǒng)庫房管理模式的弊端尤為突出。如何運用先進的信息技術和管理理念，建立科學的地質(zhì)資料庫房管理模式，成為我們必須要思考的問題。

一、建立基于物聯(lián)網(wǎng)地質(zhì)資料檔案庫房智能管理系統(tǒng)的可行性分析

物聯(lián)網(wǎng)，是實現(xiàn)物物相連，智能化的一種網(wǎng)絡。具體而言，它是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、電子標簽技術、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等裝置與技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡。自2014年工信部提出將關系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展、民生服務、國家安全的重要領域列入物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展重點以來，物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧政府和智慧城市建設中已經(jīng)得到了廣泛應用。在這種情況下，筆者認為應該建立基于物聯(lián)網(wǎng)地質(zhì)資料檔案庫房智能管理系統(tǒng)，即在現(xiàn)有各類設備設施的基礎上，運用電子標簽、傳感器技術等物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)館藏地質(zhì)資料實體、基礎設備設施和管理人員之間的互聯(lián)互通，通過實時監(jiān)控、主動預警、系統(tǒng)聯(lián)動、遠程控制等方式，構(gòu)建全方位、立體式、可視化的地質(zhì)資料檔案庫房安全管理平臺，為全面提升地質(zhì)資料庫房管理水平和安全保障能力奠定堅實基礎。其可行性具體如下：

（一）通過電子標簽技術，實現(xiàn)地質(zhì)資料實體全流程、全周期實時監(jiān)管

電子標簽技術作為物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術，具有存儲容量大、傳輸速度快、可識別等特點。利用電子標簽技術，地質(zhì)資料實體管理可以實時、快速、可靠地記錄地質(zhì)資料實體信息、位置信息及修改補充等信息，及時地向管理人員通知地質(zhì)資料實體在整理——歸檔——保管——利用環(huán)節(jié)中的流轉(zhuǎn)情況，從根本上保證入庫地質(zhì)資料實體的原始性、真實性，進而解決了人工排架不科學、取還資料不準確、盤點工作量大、查找不便等管理問題。

（二）通過傳感器技術、自動識別技術，實時實現(xiàn)對地質(zhì)資料檔案庫房的全方位管理

通過傳感器技術的溫濕度監(jiān)控、紅外報警、視頻監(jiān)控、消防預警，對檔案庫房環(huán)境進行實時感知與預警；通過自動識別技術，實時跟蹤記錄出入庫人員情況，有效提升檔案庫房技防能力。同時，基于嵌入式技術和集成技術，結(jié)合地質(zhì)資料實體業(yè)務管理需求，建立地質(zhì)資料檔案庫房管理系統(tǒng)。即以地質(zhì)資料實體為中心，系統(tǒng)之間進行實時通信和遠程控制，對異常情況進行主動預警和應急處理，從而實現(xiàn)人、資料、設備、環(huán)境的實時溝通與聯(lián)動，使庫房設備和環(huán)境狀態(tài)處在可掌握的范圍內(nèi)，形成真正意義上的安全屏障。

（三）通過三維虛擬現(xiàn)實技術，實現(xiàn)對地質(zhì)資料檔案實體、信息、庫房環(huán)境物物相連的可視化管理

雖然三維虛擬現(xiàn)實技術不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術，但是它在信息展示和交互方面具有較大優(yōu)勢。在基于物聯(lián)網(wǎng)技術地質(zhì)資料管理系統(tǒng)的基礎上，通過建立三維數(shù)字檔案庫房管理系統(tǒng)，模擬再現(xiàn)庫房建筑環(huán)境、檔案密集架擺設、溫濕度設備、視頻監(jiān)控設備、消防設備等操作過程和設備運行狀態(tài)，從而為檔案庫房智能管理提供三維可視化系統(tǒng)解決方案。同時，結(jié)合二次開發(fā)工具，最大限度地利用各個業(yè)務系統(tǒng)多年來積累的大量數(shù)據(jù)，并使這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為檔案庫房管理創(chuàng)造價值的信息，使用戶與地質(zhì)資料或庫房設備進行信息交互，實現(xiàn)地質(zhì)資料信息社會化和信息服務便捷度的最大化。

二、基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料庫房智能管理系統(tǒng)的構(gòu)建

（一）系統(tǒng)功能模塊

地質(zhì)資料庫房智能管理系統(tǒng)基于Delphi平臺、SQL Server數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡環(huán)境，采用客戶端/服務器（C/S）模式，在地質(zhì)資料庫房管理工作中引入電子標簽技術、嵌入式技術和傳感器技術等物聯(lián)網(wǎng)技術，構(gòu)建了地質(zhì)資料庫房智能管理系統(tǒng)的整體框架。該系統(tǒng)包括地質(zhì)資料實體管理、智能密集架管理、溫濕度管理、視頻監(jiān)控管理、門禁管理、消防管理、庫房預警管理、庫房設施設備管理、三維虛擬庫房管理和權(quán)限管理等十個子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)的功能既相對獨立，又能夠有效銜接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，智能聯(lián)動。

其中，地質(zhì)資料實體管理子系統(tǒng)利用電子標簽技術和大型數(shù)據(jù)庫技術，實現(xiàn)對館藏地質(zhì)資料實體管理各流程的快速識別、實時監(jiān)控和跟蹤管理；智能密集架子系統(tǒng)利用嵌入式技術，實現(xiàn)密集架的遠程控制和館藏地質(zhì)資料實體的精準定位；溫濕度子系統(tǒng)利用傳感器技術，實現(xiàn)庫房溫濕度全天候?qū)崟r采集與監(jiān)控；視頻子系統(tǒng)利用傳感器技術和視頻技術，實現(xiàn)庫房環(huán)境、資料實體和人員的全方位實時監(jiān)控；門禁子系統(tǒng)利用電子標簽技術和門禁技術，實現(xiàn)對資料實體出入庫、庫房門開關狀態(tài)、人員和資料出入庫的同步監(jiān)管；消防子系統(tǒng)利用傳感器技術，通過庫房煙感器定位和視頻子系統(tǒng)實時掌握庫房消防狀態(tài)，緊急情況下啟動滅火系統(tǒng)處置消防隱患；庫房預警子系統(tǒng)利用軟件接口和無線通信技術，實現(xiàn)與各個功能子系統(tǒng)的互聯(lián)，通過對庫房環(huán)境以及相關功能子系統(tǒng)傳輸信息的分析與綜合，向工作人員通報警情；庫房設施設備管理子系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)庫管理技術，全面掌控庫房內(nèi)基礎設施設備運行狀態(tài)，跟蹤設施設備維修情況，為系統(tǒng)分析與管理決策提供基礎數(shù)據(jù)；虛擬庫房管理子系統(tǒng)利用3D建模技術，全方位、立體化地展示地質(zhì)資料庫房館藏、管理、環(huán)境等，實現(xiàn)地質(zhì)資料庫房可視化管理；權(quán)限管理子系統(tǒng)基于權(quán)限控制技術，通過用戶設置與權(quán)限控制，實現(xiàn)系統(tǒng)的配置與管理，提升系統(tǒng)的安全性。

（二）系統(tǒng)技術架構(gòu)

系統(tǒng)在多級分布式體系架構(gòu)思想的指導下，主要涵蓋基礎底層（基礎設施設備、館藏資料實體、電子標簽、電子標簽識別設備）、數(shù)據(jù)層（地質(zhì)資料實體數(shù)據(jù)、設施設備信息、管理信息）、平臺層、應用層（館藏地質(zhì)資料實體管理子系統(tǒng)、智能密集架子系統(tǒng)、溫濕度管理子系統(tǒng)等十個子系統(tǒng)）。各個層次之間相互關聯(lián)，來保證系統(tǒng)各層次的邏輯獨立性和可擴展性。如圖1所示。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料檔案庫房智能管理的實踐

（一）建立館藏紙質(zhì)地質(zhì)資料實體信息數(shù)據(jù)庫，為館藏紙質(zhì)地質(zhì)資料實體的精細化管理奠定基礎

在全國地質(zhì)資料館已有的地質(zhì)資料案卷級目錄數(shù)據(jù)的基礎上，建立了集案卷級、文件級為一體的館藏地質(zhì)資料實體信息數(shù)據(jù)庫，案卷級信息數(shù)據(jù)庫重點采集資料盒厚度以及盒內(nèi)資料的基礎信息；文件級信息數(shù)據(jù)庫重點采集反映地質(zhì)資料實體的性狀與載質(zhì)特征的元數(shù)據(jù)信息，具體包括地質(zhì)資料形成時所采用的紙張類型、印刷方式、每件地質(zhì)資料實體的大小以及模糊破損情況。通過這種方式，摸清了館藏地質(zhì)資料實體的性狀與載質(zhì)特征，為館藏紙質(zhì)地質(zhì)資料實體的精細化管理奠定了基礎。

（二）構(gòu)建地質(zhì)資料管理電子標簽化的技術平臺，實現(xiàn)地質(zhì)資料檔案的信息化、流程化與智能化

根據(jù)地質(zhì)資料庫房智能管理的實際需要，筆者所在單位構(gòu)建了紙質(zhì)地質(zhì)資料實體信息采集、入庫、核查、盤點、調(diào)檔、出庫、銷毀等全流程的電子標簽化管理平臺?；陔娮訕撕灱夹g，地質(zhì)資料實體的入庫、調(diào)檔、出庫、銷毀都以電子標簽的方式進行精準記錄，實現(xiàn)了對地質(zhì)資料的全生命周期管理。具體而言，在流通狀態(tài)下，紙質(zhì)地質(zhì)資料的逐盒自動識別，實時監(jiān)控及跟蹤管理，快速確定地質(zhì)資料所在工作環(huán)節(jié)。在紙質(zhì)地質(zhì)資料處于庫房靜態(tài)保管時，通過架位導航，實現(xiàn)快速盤點、精準定位、及時查找錯位資料。

（三）基于物聯(lián)網(wǎng)的地質(zhì)資料檔案庫房智能管理系統(tǒng)基本形成

基于電子標簽技術、大型數(shù)據(jù)庫技術、嵌入式技術、傳感器技術、軟件接口等技術，筆者所在單位完成了地質(zhì)資料實體管理子系統(tǒng)、地質(zhì)資料庫房密集架管理子系統(tǒng)、溫濕度智能管理子系統(tǒng)、預警子系統(tǒng)等功能研發(fā)工作及各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和聯(lián)動。

其中，地質(zhì)資料實體管理子系統(tǒng)與館員工作站、移動盤點設備、安全檢測門等設備的聯(lián)通實現(xiàn)了地質(zhì)資料實時跟蹤管理，實時掌握地質(zhì)資料流轉(zhuǎn)情況、精確定位地質(zhì)資料所在的工作環(huán)節(jié)和位置，對未授權(quán)出庫的資料進行安全預警。通過對密集架子系統(tǒng)升級改造及與地質(zhì)資料實體管理子系統(tǒng)的對接與智能聯(lián)動，實現(xiàn)遠程控制密集架開合，快速、批量、準確地確定地質(zhì)資料所在位置。密集架子系統(tǒng)實時發(fā)布密集架設備運行狀態(tài)，并與預警子系統(tǒng)聯(lián)動及時向工作人員發(fā)布故障預警，提供故障原因及處理意見。溫濕度智能管理子系統(tǒng)實現(xiàn)溫濕度的記錄、統(tǒng)計分析與點位管理，并與預警子系統(tǒng)聯(lián)動實時檢測不同點位的庫房溫濕度，當設備出現(xiàn)故障或溫濕度值不符合要求時，通過短信和程序窗口向管理人員主動預警，便于管理人員及時解決問題。

參考文獻：

[1]檀竹茂.智慧城市背景下檔案管理范式的轉(zhuǎn)換——以青島市智慧檔案館為例[J].檔案2014（3）： 15-17.

[2]陶水龍.智慧檔案館建設思路研究[J].中國檔案2014（6）：67-69.

[3]吳慧芳，郭慶琳，余武南.檔案館智慧館庫建設研究[J].北京檔案，2016（5）：27-28.