云存储在计量管理信息系统开发中的应用

王 睿，靳 军，王 宁，彭绪安，宋新萍

（中国石油新疆油田分公司 实验检测研究院，新疆 克拉玛依 834000）

1 概述

近年来，随着云计算的兴起，云存储成为信息存储领域的一个研究热点。与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而且是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、客户端程序等多个部分组成的系统。云存储作为云计算的底层服务，对上层服务提供重要的支持，一般采用分布式文件系统实现，也就是说它是一种架构复杂的分布式文件系统。当前比较流行的分布式文件系统主要有：Hadoop、FastDFS、NFS、GoogleFS等。

B／S结构下的计量管理信息系统采用FastDFS云存储技术实现对大量长期保存的原始记录、证书、抽检记录等文档数据的管理。FastDGS是一个开源的轻量级分布式系统，它对文件进行管理，比如：文件存储、文件同步、文件访问（上传、下载）等，解决了大容量存储和负载均衡的问题。FastDFS服务端包含三个角色，客户端（Client）、跟踪服务器（Trackerserver） 和存储服务器（Storageserver）。在FastDFS中，客户端上传文件时，文件ID不是由客户端指定，而是由Storageserver生成后返回给客户端。文件ID中包含了组名、文件相对路径和文件名，Storageserver可以根据文件ID直接定位到文件。FastDFS采用分组存储方式。集群有一个或多个组构成，集群存储总容量为集群中所有组的存储容量之和。一个组由一台或多台存储服务器组成，同组存储服务器上的文件完全一致。文件上传、下载、删除等操作可在组内任意一台Storageserver上进行。采用分组存储方式灵活、可控性较强。

2 计量工作现状

新疆油田公司及克拉玛依地区在用计量器具约30万台（件），在24家计量检测机构中，实验检测研究院计量监督检测中心作为油田公司和克拉玛依区规模最大、标准最高、项目最全的计量检定资质的单位，于1992年经国家质量技术监督局主持建标考核，建立了长度、温度、力学、电磁、理化、无线电、时频七大类47项企业最高计量标准，4项次级计量标准。目前可开展81种计量器具的检定和49种计量器具的校准与调修业务。

因管理模式落后，检／校流程管理环节薄弱、原始数据处理手动化、纸制化，检定结果信息手工录入管理系统，检／校效率低下无法高效完成计量器具的量值溯源工作，从而导致近35%的计量器具外送，增加了企业成本，延长周检周期，出现计量器具使用空档，进而影响到企业生产及安全监测等方面。器具检定／校准／调修过程需要涉及大量数据计算以及原始记录、检定规程、检定／校准／调修证书等检测过程中需要处理的永久保存电子文件格式数据。

3 云存储技术应用在计量生产管理系统中的技术方案

将云存储技术引入计量管理信息系统，实现室内及现场对原始记录、检定规程、检定／校准证书等检测过程中需要处理的永久保存电子文件格式数据快速响应，数据交换做到便捷、直观、高效。系统具有更好的灵活性、动态性和扩展性。

（1）FastDFS本身是个开放式开源的存储机制，可以无限伸缩，存储大量数据，根据需要进行调整。

（2）云计算技术，将各种原始数据的采集、处理、分析、深度挖掘等分布到不同的服务器中进行处理，使计算效率更高，单点故障更少。

（3）云结构呈现，采用云计算标配工具HTML5技术，实现双向通信，进行主动推送，而非采用请求、响应的模式进行人机界面的交互。

（4）私有云安全体系，安全认证OAuthor技术是云计算最核心的部分之一，我们将授权机制应用到每个环节，认证后在有效期内，提交令牌即可，而令牌单向加密不可复制，从而保证每个环节上都是安全的。

（5）FastDFS文件名通过MD5算法把文件名加密散列为32字节的文件名＋后缀的模式，有效提高了安全性。通过FastDFS的API可以方便的授权访问。

4 计量管理信息系统的开发

计量管理信息系统以计量器具送－检－取为主线，实现【器具接收登记】【器具检测】【原始数据处理】【数据生成】【证书生成】【证书审批】【电子签名】【数据入库及上报】【工作量统计】【证书打印】【费用结算】【人员管理】【标准管理】【计量器具管理】【信息发布】【数据查询】等基本功能模块。数据三级审核机制贯穿于器具的整个生命周期，流程控制环环相扣，数据管理流程融于管理系统中，保证了数据入库质量和数据应用的可信度的业务管理机制。实现计量检测流程，从器具送检、检定数据处理、数据判断、出证书、三级审核、打印证书到人员权限管理、器具流转过程、实现管理者对器具检测的流程控制和质量监控一体化的透明管理（见图1）。

4.1 定制检定规程

图1 业务流程

计量是指实现单位统一、量值传递的活动。它的特点是以精确的数据为基础，在操作过程中保证每一个环节都严格遵照规程或规定执行。规程或规定是开展计量活动的核心要素。计量管理信息系统以规程或规定作为系统开发核心，将计量技术规范的各个技术指标，分解成各种数据元，由操作员自定义各数据元的概念，在什么条件下，什么范围算是合格，什么情况下需要校准等，实现规范的自定义，公式自定义，中间过程自定义，输出结果格式自定义，自动修正（见图2）。

图2 定制检定规程

4.2 原始记录、证书格式定制

系统建立了一套原始数据、证书处理模板，采用JS在网页上实现图形化表格编辑、计算，用户可自定义原始记录格式，灵活增、改检测项目，自动计算，生成原始记录与证书（见图3、图4）。

图3 原始记录设置流程

5 应用效果

计量管理信息系统的开发应用，可有效地对新疆油田公司强检计量器具实行周期检定管理，对到期的计量器具提前下达检定通知，引入云存储技术能实现对原始记录、证书等文档快速调用，数据响应速度快。

应用HTML5进行网页前端的开发，使跨平台能力更好，不受浏览器兼容问题困扰，网页中无需嵌入控件、插件等，系统不再依赖特殊浏览器和操作系统，使用更广泛。

实现检定规程和规范的原始数据点和公式的定义。原始记录格式运用图形化生成机制，用户对格式进行定制，系统从原始记录采集、自动计算、审核、预览打印、证书（或报告）的生成、存档等全流程化。通过用户自定义各个检测规程的各元数据、计算公式、鉴定标准，实现对系统的灵活操作管理。

6 推广应用

计量管理信息系统的上线应用，改变实验检测研究院计量监督检测中心原有的工作管理模式，同时作为新疆油田公司和克拉玛依市规模最大、标准最高、项目最全的计量检定资质的单位，在克拉玛依市以及兄弟单位中推行此系统，将能够规范并有效提高克拉玛依地区计量检测机构整体管理水平，起到增质提效的作用，提高在用计量器具受检率与及时率，对地区社会稳定、长治久安具有重要的意义。

图4 定制原始记录

7 结论

通过将云存储技术引入计量管理信息系统中，使得系统在云计算架构下应用更灵活，扩展性好，用户请求响应快，该系统地推广应用将有助于提升新疆油田公司及克拉玛依市的计量管理工作，强化计量监督、提高计量监管工作的有效性，真正有效地保障新疆油田以及克拉玛依市计量器具管理规范化、科学化。

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