基于B/S结构的建筑施工企业信息交互系统研究

杨尊煌　蔡雪峰　郑莲琼　周继忠

(1.福建工程学院土木工程学院　福建福州　350118；2.福建省土木工程新技术与信息化重点实验室　福建福州　350118)



基于B/S结构的建筑施工企业信息交互系统研究

杨尊煌1,2蔡雪峰1,2郑莲琼1,2周继忠1,2

(1.福建工程学院土木工程学院福建福州350118；2.福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建福州350118)

分析了施工企业信息交互现状与需求，构建了建筑施工企业信息平台。该平台包括内部供应链模块和外部供应链模块两大模块。内部供应链模块包括质量管理模块，安全管理模块以及危险源管理模块。外部供应链模块包括施工总承包单位，监理单位，建设单位以及其他参建单位之间的信息交互模块，满足各参建单位之间信息审核、信息查看等相应功能。并根据实际情况分析了系统在建设过程中的关键技术手段，包括系统与基于身份信息的数字签章的对接以及工作流程的建立等技术。

B/S结构;建筑供应链信息交互;质量管理;安全管理;危险源管理

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0　引言

供应链管理的概念产生于上世纪中后期，主要是通过技术手段以最低的成本，将产品流通过程中所涉及到的各个参与产品管理的组织机构有机的结合起来，构成相互影响的网络组织[1]。在建设项目的供应链中，往往会涉及到众多机构的相互协调合作，这就难免会因为各个组织之间进行必要的交流而产生很多的交互信息。而由于传统建筑业的粗放型、高消耗的管理模式造成了建筑供应链中的这些交互信息流通缓慢以及安全度缺失，进行物流和资金信息化整合的难度大。这也是建设项目的供应链发展缓慢的重要因素之一[2]。根据相关文献资料，在大型的建设项目当中,有10%-30%的成本增加是由于信息传递闭塞而造成的[3]。因此利用信息化带动建筑工业化，成为工业化跨越式发展的重要手段[4]。研究基于B/S结构的建筑供应链信息化的机制，不但具有理论意义，还具有重要的实践价值。

1　系统现状与需求分析

1.1现状分析

2014年福建省实现建筑业增加值2 112 亿元，占福建GDP8.8%；建筑业固定资产投资206亿元，同比增长155.8%。随着建筑业的快速发展，对建筑供应链中信息整合和信息提取的要求越来越高，甚至成为控制成本的重要手段。供应链的信息交互在项目建设当中的作用越发凸显出来，根据普华永道的研究报告显示，合理的信息管理解决方案可以将信息沟通的时间节省30%～60%，项目整体寿命周期可以缩短5%，成本可以减少5%[5]。但是现在的建筑供应链信息交互中仍然存在着一些问题：

(1)随着施工项目难度的增大，许多计算机辅助软件在建筑供应链当中的运用越来越广泛，许多大型软件公司也开发针对各种建筑专业的辅助软件。但是目前市面的辅助软件大都是以单机版为主，软件与软件之间的信息交互困难，没有一个信息集成的平台，导致整个项目的沟通、协调成本增加。整个供应链在信息传递过程中存在漏斗效应和信息孤岛想象。

(2)传统建设项目的施工信息仍是以纸质文件为主要载体，在企业内部以及供应链当中交互困难。对于大型的施工项目来说，海量的数据造成信息提取困难，信息需求方在海量数据当中查找有用的信息难度很大。特别是纸质文件让企业、主管部门等对施工现场的监管造成相当大的不便。企业、主管部门等无法及时地了解到施工现场真实的施工情况。

(3)传统的建筑企业内部信息传递，往往局限于纵向传递，一般都是上级对下级的直接信息传达，缺少必要的横向传递。

(4)在纸质施工资料报审过程中，无法保证纸质文件的日期以及签名的真实性以及可靠性，无法保证交互信息的真实性，工程资料作假情况严重。

1.2需求分析

基于上述，传统供应链之间信息交流只是基于纸质载体，信息传递效率低，无法满足现阶段快速发展的建筑业。通过对各家企业的职能功能进行调研，了解企业的资料报审流程、各部门的职能部署以及现阶段项目管理的信息化情况，总结出在整体的信息化交互系统中需要满足以下5点：

(1)协调内部供应链各个部门之间的工作。运用计算机网络的数据处理能力以及流转能力辅助施工资料信息在各个部门之间进行流转，开发相应的流程跟踪功能来了解协作方的工作进展，便于了解实时的建筑项目的建设情况，能够根据现场上报情况作出准确及时的解决方案。

(2)打通供应链中各个参建方的交流渠道，将各参建方集成至系统当中，形成多级联动，同步监管。通过权限配置技术，赋予不同职位不同的浏览、操作权限，既保护了相应企业的隐秘又能够保证供应链交互功能的正常发挥。通过关键词的设置，方便不同企业对于项目资料的检索以及了解真实施工进度和项目管理情况。合理规划建筑供应链中对于业主、乙方或者是监理方要进行投资、进度、质量控制，及合同、资源、施工现场等交互模块，合理管理其中涉及到的海量信息。

(3)开发自定义工作流程技术，使交互系统能够满足不同企业对于不同施工过程资料报审流程走向的要求。

(4)与PKI(Public Key Infrastructure，公开密钥基础设施)的数字签名技术对接，保护工程原始资料的真实性，有效性，不可篡改性。

(5)利用数据库技术在线存储交互资料，纪录工程资料的实际生成时间，保证信息交互的真实时效性以及摆脱对空间的依赖。对施工数据进一步加工成可视化施工数据，使施工过程数据能通过图形、表格形式表现出来，让各供应链成员能够快速了解施工数据。

2　建筑供应链信息交互功能框架

基于前期的需求分析以及对施工企业的实地调研，总结出建筑供应链各种参与方的功能模块。其具体的功能模块如图1所示：

图1　建筑供应链参建方功能模块

建筑供应链信息交互的管理模块主要分为内部供应链信息交互模块和外部供应链信息交互模块这两个部分内容。内部供应链信息管理主要是指局限在单个的建筑企业当中，关系着该建筑企业内部的市场、财务、采购、目标决策等各个不同部分的相互协调工作。外部供应链则主要是指多个建筑企业之间的相互协调、相互交流，由业主、设计院、施工总承包单位、监理单位、分包单位等企业或组织共同构成[6]。

2.1内部供应链信息交互模块

该模块主要涉及到施工总承包单位的内部协调模块，整个供应链信息交互的系统是以施工总承包单位内部事务以基点。该模块主要涉及到质量、安全、危险源管理等。

2.1.1质量管理模块

图2　危险源模块解决方案

该模块是施工现场动态管理的直接窗口，主要提交施工现场的施工记录、验收报告以及质量检查记录等等，主体把握现场的质量要求，包括质量目标计划的上报审核、质量事故快速处理、质量过程资料的编写提交、质量检查计划，记录等功能。

2.1.2安全管理模块

主要是对施工现场的安全监控，是施工总承包单位内部进行安全把控的重要模块。与质量管理模块类似，主要包括安全文明资料的计划目标、安全文明事故、安全检查记录目标等。

2.1.3危险源管理模块

是对现场存在的危险源进行记录，并发布相应的危险源的专项施工方案。具体的危险源模块解决方案如图2所示，主要包括危险源管理、专项危险源施工方案、危险源过程监控、危险源解除等模块。

2.1.4系统管理

是内部供应链基础数据维护的模块，包括配置服务器访问的相关权限，搭建项目部组织机构，发布新闻公告通知他人等功能。

2.2外部供应链信息交互模块

外部供应链信息交互模块主要是施工总承包单位与外部企业或者单位的交互功能。以施工总承包单位为中心点，以B/S结构的工作流程技术为依托，将建设单位、监理单位、施工分包单位等集成在系统中，方便对项目的实际施工情况进行监管和各个企业之间进行信息传递，避免因为信息孤岛的现象造成不必要的成本损失。系统采取在施工总承包单位布设服务器，其他各参建方通过外网访问该服务器进行信息处理和信息交互的方式。按照其功能模块总结出各个单位应当具有如图3所示的基础交互功能。各个参建方所开发的模块如图1所示。

3　基于B/S结构的建筑供应链信息交互模型的关键技术

3.1B/S结构

B/S结构是依靠不断成熟起来的www浏览器技术，无需复杂的专业软件或者是客户端，就能够轻松实现访问和操作数据库的功能。B/S的三层结构下图4所示，浏览器就是B/S结构的表示层，负责显示用户界面以及web service的运行结果，并具有一定的交互能力，允许向服务器提出处理请求。功能层的web服务器主要负责接收客户端的浏览器发出的任务请求，并根据任务请求类型执行相应的业务逻辑处理和页面的存储管理功能。数据层由数据库服务器承担数据处理逻辑，其任务是协调不同的Web 服务器发出的SQL 请求，管理数据库，由数据库服务器完成数据的查询、修改、统计、更新等工作，并把对数据的处理结果提交给服务器[7]。

B/S结构前端的表示层仅承担部分事物逻辑功能，主要的事物逻辑功能集中在功能层的服务器中，因此降低了对前端表示层软件的要求。客户只要使用普通的浏览器就可以完成数据处理。软件的维护和升级较C/S结构来说也比较简单。B/S结构的交互能力也足够满足建筑供应链中所产生的交互信息。

3.2基于身份的数字签章和加密体制

图3　外部建筑供应链交互功能

图4　B/S结构的三层结构

随着全球信息化的不断发展，信息的安全越来越受到关注，而数字签名技术是信息安全领域中的核心技术之一[8]。在建筑供应链中涉及到的大量复杂信息往往要通过建设、施工、监理、设计等多方审核流转，并附上基于身份信息的签名，以保证文件的安全、准确、权威，做到权责明确，对数字签名技术也就提出了更高的要求。因此，要想使建筑供应链的交互信息网络化，首先要解决的是对网络化的文档文件进行基于身份的数字签名和加密技术。

基于PKI(Public Key Infrastructure，公开密钥基础设施)的数字签名技术是目前解决信息合法性以及真实性的主要技术手段之一[9]。PKI主要由权威认证机构CA中心、证书库、恢复系统、密钥备份与证书作废系统和客户端应用接口系统等基本部分组成[10]。其中，CA是PKI体系中的认证机构，是PKI体系的核心，主要起到管理证书以及保证各个用户实体在网上身份的合法性，可以用来防止盗用签名等不法行为，保证信息的完整性、机密性和有效性。

本文研究的在B/S结构下建设工程交互平台调用签章的部分代码是：

if( (0 == SignType) || (2 == SignType)) //对于电子印章和EKEY盖章

{

SecSignObject.IsAllowAddHandSign=false;

SecSignObject.IsAllowAddSignTime=false;

SecSignObject.IsAllowEditComment=false;

SecSignObject.IsAllowEkeyOnlySignDemo = true;

//SecSignObject.IsShowFuzzy = true;

SecSignObject.IsShowTimeForceStyle = true;

SecSignObject.SignTimeShowStyle = 2;

SecSignObject.IsShowTimeForcePos = true;

SecSignObject.SignTimeShowPos = 4;

SecSignObject.IsShowCommentForcePos = true;

SecSignObject.SignCommentShowPos = 4;

SecSignObject.SignTimeDefaultColor = 0x000000;

SecSignObject.SignCommentDefaultColor = 0xFF0000;

SecSignObject.IsPermitUserSelTime = true;

//SecSignObject.SetReadOnly(true);

SecSignObject.IsShowKeyBoardCommentBorder = false;

}

在信息交互系统中开发的调用签章代码，完成WORD文档内容的数字签名以及需要时候的验证。可以从很大程度上保证文件在网络传输过程中的安全性，同时也起到了签章的责任定位性以及篡改性。

3.3建设项目的工作流程设计

图5　工作流系统功能结构图

建筑供应链交互信息网络化除了需要实现与建设项目相关公文的简单流转和处理之外，还应该具有对完整流程的跟踪以及与实际工作相适应的工作流程设计功能，使得工程项目建设过程中的参建各方协同工作得以实现。根据项目部的实际情况，需要实现建设项目的工程资料流转、流程审批、文档管理、制度管理、会议管理、新闻发布等功能。工作流程设计的好坏影响着建筑供应链之间信息交互的效率，是实现建筑供应链信息交互网络化的关键技术之一。

建设项目的工作流程体系结构分为3层：功能服务层、接口层和数据层。以一个建设项目的审批为例，它的系统功能结构如图5所示。

3.3.1功能服务层

基于建设项目管理的实例，以B/S结构为依托，提供了对质量管理、安全文明施工管理、重大危险源、检测报告、以及其他交互事物的工作审核功能模块。在该功能模块下，客户可以利用工作流技术，实现这些模块的表单在设定的执行者之间进行流转、审核。

3.3.2接口层

工作流应用编程接口(WAPI)作为其与应用程序的接口，接口层主要实现流程过程的定义以及工作流客户的应用。过程定义包括对角色以及参与者、触发条件、流程结构、应用程序调用和活动与导航功能的定义。工作流客户应用则主要涉及到了创建工作流以及对工作流的跟踪与管理。

3.3.3数据层

主要实现系统与数据库接口的对接功能，并提供相应的数据统计和查询功能。

其中工作流当中的一段有关于审核流转的核心代码是：

/**

* 审核流转

*

* @param actionId

* @param note

* @throws Exception

*/

public void continueFlow(String actionId, String note, String userId)

throws Exception {

if (actionId.equals("-2")) {

IAction finishAction = new FinishAction();

finishAction.doAction(context, actionId, userId, note);

} else {

InstanceAction action = context.getActionByActionId(actionId);

if (action != null) {

@SuppressWarnings("unused")

InstanceStep curInstanceStep = context.getCurrentFlowStep();

String actionClassName = engineSvc.getActionTypeMap().get(

"" + action.getType());

((IAction) Class.forName(actionClassName).newInstance())

.doAction(context, actionId, userId, note);

// other handler

String handlerClassName = action.getHandlerClass();

doBussinessHandler(handlerClassName, context);

与传统的建设项目的审批工序相比，系统中开发的工作流程管理能够满足施工企业个异化的要求，用户可以根据企业自身的特色，建立符合自身企业的流程管理，显然更具有灵活性，用户只要修改一次工作流程，就能使每个调用该工作流的流程走向发生变化，比口头相告或者是发放更改通知单来得便捷与适用。而且，兼容性方面更强，用户只要用浏览器便能轻松地与数据库对接，实时与其他用户进行信息的交互，无需其他软件便能轻松地实现数据的流转。流程表单数据储存在数据库中，也更加便于管理与进行数据统计与跟踪。

4　工程应用情况

系统已经成功地在我省10 个省重点工程中示范应用，并且已经开始了电子质量安全文件的签批审核工作，企业、项目部、主管部门达到了三级同步监管，很大程度上提高了供应链内部管理与外部管理的效率。系统能够在很大程度上适合大多数企业的质量安全管理要求，具有相当大的适用性和实用性。并且示范工程努力地开展危险源管理工作，对危险源在施工过程中的状态进行实时跟踪并录入系统，及时反映危险源状态，并及时出台危险源专项施工方案，很大程度上避免了现场事故的发生。

图6　系统注册情况

图7　危险源管理模块

5　结语

适用性较强的建筑供应链信息交互平台，已在

10多个项目中成功运用，主要开发了内部供应链的交互模块和外部供应链的交互模块。两大模块基本囊括了施工企业各参建方在日常项目管理中的所有功能，包括质量管理功能，安全管理功能，危险源管理功能，以及其他的信息交互功能。该平台实现了各参建方之间的高效监管和实时交互。而且，由于该平台通过B/S结构和PKI体系的对接，保证了基于身份的数字签名的合法性，做到权责明确；通过工作流程的开发，用户可以构建自定义的工作流程，满足建设、设计、施工、监理等不同参建单位之间工程资料按规范要求审批流转的需求，实现了多方协同工作和信息交互。

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杨尊煌(1990-)，男，硕士研究生。主要从事现代施工技术与信息化方面的工作。

蔡雪峰(1956-)，女，省级重点建设学科“结构工程”学科带头人，教授，硕士生导师。主要从事大跨结构施工技术与信息化方面的工作。

周继忠(1965-), 男, 教授,高级工程师,主要从事土木工程施工技术与工程管理方面的工作。

郑莲琼(1982-)，女，博士，副教授，主要从事现代土木工程施工技术与信息化，钢与组合结构方面的工作。

Research on the information interaction system of construction enterprise Based on B/S model

YANGZunhuang1,2CAIXuefeng1,2ZHENGLianqiong1,2ZHOUJizhong1,2

(1.College of Civil Engineering, Fujian University of Technology, Fuzhou 350118)

The actuality and demand of construction enterprise' information interaction was introduced in this paper. What's more, the information interaction system of construction company was built based on this situation. This system have two big module including internal supply chain module and external supply chain module. The internal supply chain module includes quality management module, security management module and danger source management module. The external supply chain module can meet requirements of participation units' daily information interaction. According to the actual situation in the process of construction, the key technology in the process of building the system were analyzed, such as butt joint technology of System and the digital signature based on identity information and the establishment of workflow.

B/S model; The information interaction of traditional construction supply chain; Quality control; Safety management; Danger source management

福建省高校产学合作科技重大项目(2013H6003)； 福建工程学院教研项目(SJ2013014)

杨尊煌(1990-)，男。

2015-10-31

TP391

A

1004-6135(2016)01-0101-06