（机械制造及其自动化专业论文）民爆产品管理系统中信息交互技术的研究与应用.pdf

重庆大学硕士学位论文中文摘要 摘要 当前，社会的安全问题越来越受到人们的重视，特别是美国9 1 1 事件的发生， 给全世界的安全问题敲响了警钟，反恐怖斗争受到了各国政府和领导的高度重视。 雷管、炸药等民爆产品是威胁人们生命财产安全的重要威胁源之一。对雷管、炸 药等民爆产品的进行严格监控管理，减少甚至杜绝雷管、炸药等民爆产品的流失 成为社会的迫切需要。国务院办公厅也针对目前民用爆炸物品管理中存在的问题 下发了国务院办公厅关于进一步加强民用爆炸物品安全管理的通知( 国办发 2 0 0 2 1 5 2 号) ，要求实行民爆器材的销售、购买、使用流向监控，切实执行好民用 爆炸物品安全管理措施。 首先，对民爆产品管理的现状进行了研究分析，提出了当前民爆产品管理中 存在的问题和不足，研究了民爆产品管理系统总体解决方案，并提出了其中的信 息交互方案。系统地研究了民爆产品管理系统中的信息交互技术，主要包括便携 式p o s 集成条形码扫描采集信息、c p u 卡存储加密、c p u 卡双卡锁定、便携式 p o s 集成m o d e m 传输数据、f l a s h r o m 存储技术等信息交互技术，民爆产品管理 系统集成了这些信息交互技术，能够满足信息采集方便快捷、信息上报及时迅速、 信息查询方便准确等需求，能够对民爆产品在每一个环节锁定责任单位和责任人， 能够对民爆产品进行“合法、严密、准确、清晰、完整”地管理。 最后，把以上技术运用到民爆产品管理系统中，作为主研人员之一开发了雷 管全生命周期网络化跟踪管理与监控系统，该系统通过了由国内外专家组成的委 员会的鉴定，并在重庆市民爆领域的部分单位试点应用，取得了良好的应用效果。 关键词：民爆产品管理系统，c p u 卡存储加密，c p u 卡双卡锁定， m o d e m 传输数据 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 a b s t r a c t c u r r e n t l y , t h es o c i e t ys e c u r i t yp r o b l e mi sm o r ea t t a c h e di m p o r t a n c e e s p e c i a l l y t h e9 1 1e v e n t si nt h eu s ah a ds t r u c ka tt h ea l a r m i n gb e l lf o rt h es o c i e t ys e c u r i t y p r o b l e m g o v e r n m e n t sa n dl e a d e r si ne v e r yc o u n t r ya t t a c hi m p o r t a n c et os t r u g g l i n g a g a i n s tt e r r o r i s m c i v i le x p l o s i v ep r o d u c t ss u c h a sd e t o n a t o r sa n dd y n a m i t e0 1 。et h e m a i ns o u r c et h r e a t e n i n gt h ep e o p l e sl i v e sa n dp o s s e s s i o n s i t se x i g e n tt om o n i t o ra n d s u p e r v i s ec i v i le x p l o s i v ep r o d u c t ss u c ha sd e t o n a t o ra n dd y n a m i t et or e d u c e ，e v e ns t o p l o s i n gt h e m o u rs t a t ed e p a r t m e n t , a g a i n s tt h ep r o b l e m se x i s t i n gi n c i v i le x p l o s i v e p r o d u c t s s u p e r v i s i n g ，i s s u e d r e q u i s i t i o nt o e n h a n c es u p e r v i s i n gc i v i l e x p l o s i v e p r o d u c t s ，b u r e a ui ns t a t ed e p a r t m e n t t h i sf i l ei st os u p e r v i s ec i v i le x p l o s i v ep r o d u c t s s e l l i n g , b u y i n ga n du s i n g ，a n di m p l e m e n ts e c u r i t y m e a s u r ea b o u tc i v i l e x p l o s i v e p r o d u c t s f i r s t l y , t h i s a r t i c l er e s e a r c h e da n da n a l y z e dt h es t a t eo ft h ec i v i l e x p l o s i v e p r o d u c t s m a n a g e m e n t ， b r o u g h tf o r w a r d t h ep r o b l e m sa n dd i s a d v a n t a g ei nt h e m a n a g e m e n t , r e s e a r c h e dt h eg e n e r a ls o l v i n gp r e c e p tf o r c i v i le x p l o s i v ep r o d u c t s m o n i t o r i n gs y s t e m a n db r o u g h tf o r w a r dt h ei n f o r m a t i o n - e x c h a n g i n gp r e c e p tf o rt h i s s y s t e m t h i sa r t i c l er e s e a r c h e dt h ei n f o r m a t i o n - e x c h a n g i n gt e c h n o l o 百e su s e di n c i v i l e x p l o s i v ep r o d u c t s m o n i t o r i n gs y s t e m b y t h en u m b e r s t h e s ei n f o r m a t i o n - e x c h a n g i n gt e c h n o l o g i e sm a i n l yi n c l u d et h ep o sh a n d s e ti n t e g r a t i n gb a r c o d es c a n n i n g ， c p uc a r d s s t o r i n ga n de n c r y p f i n g , d o u b l e - c a r di n t e r l o c k i n g ，t h ep o s h a n d s e t i n t e g r a t i n gm o d e ma n df l a s h r o ms t o r i n g t h i ss y s t e mi n t e g r a t e st h e s ei n f o r m a t i o n - e x c h a n g i n gt e c h n o l o 百e st og a t h e r , t r a n s m i ta n dq u e r yi n f o r m a t i o na b o u tc i v i le x p l o s i v e p r o d u c t s m a n a g e m e n te x p e d i e n t l y ,s w i f t l y a n de x a c t l y t h i ss y s t e mc a nl o c k r e s p o n s i b i l i t y f o rt h ec i v i l e x p l o s i v ep r o d u c t si ne v e r yt h e i rl i f e c y c l ea n dh e l p s u p e r v i s i n gc i v i le x p l o s i v ep r o d u c t sl e g a l l y , s t r i c t l y , e x a c t l y , s y l l a b i f ya n di n t e g r a l l y f i n a l l y , a p p l y l n gt h ei n f o r m a t i o n e x c h a n g i n gt e c h n o l o g i e sm e n t i o n e da b o v et o c i v i l e x p l o s i v ep r o d u c t s m o n i t o r i n gs y s t e m ，n e t w o r k e dm o n i t o r i n g a n d m a n a g e m e n ts y s t e mo ft h el i f e c y c l eo fd e t o n a t o r i sd e v e l o p e d t h i ss y s t e mi sj u d g e d b yt h ec o m m i t t e e ，w h i c hi sm a d eu po fs o m eh o m ee x p e r t sa n df o r e i g ne x p e r t s t h e a p p l i c a t i o no ft h i ss y s t e mi ns o m eu n i t si nc i v i le x p l o s i v ef i e l dh a sa c h i e v e dg o o d e f f e c t k e y w o r d s ：c m le x p l o s i v ep r o d u c t s m o n i t o r i n gs y s t e m ，c p uc a r d ss t o r i n ga n de n c r y p t i n g ， d o u b l e c a r di n t e r l o c k i n g ，t h ep o sh a n d s e ti n t e g r a t i n gm o d e m i l 重庆大学硕士学位论文1 绪论 1 绪论 随着二十世纪电子技术革命的爆发，信息交互技术的应用曰益深入各行各业。 信息交互技术的研究也形成了一股浪潮，推动着整个社会向信息化时代迈进。 进入二十一世纪，美国爆发了9 1 1 恐怖事件，人们的生命财产安全受到了巨 大的威胁。全世界形成了反恐怖的热潮，枪支、炸药、雷管等危险物品的监控管 理也日益受到人们的关注。 1 1 本论文的选题背景、意义 1 1 1 选题背景 全世界恐怖活动的猖獗，使全世界人们对自己的生命财产感到担忧。国内恶 意爆炸事件的屡有发生，使人们的生命财产安全受到了威胁。在当前社会以稳定 为前提，以经济建设为中心的大环境下，保证人们的生命财产安全，是社会实现 稳定，人们全心全意投入经济建设的前提之一。针对这种现状，党和国家领导人 对相关部门作出了加强爆炸物品的管理，保护人民生命财产安全的指示。 而我国当前民用爆炸物品的管理尚停留在传统的手工管理模式下，存在着监 控管理效率低、速度慢、操作复杂、监控不全等问题。把信息技术运用到民爆产 品的监控管理过程中显得极其迫切。 雷管等民用爆炸物品是有形可数的、产品生命周期涉及环节较多、管理不善 将会造成严重后果的易爆炸物品。为了加强对雷管等民用爆炸物品的管理，落实 生产、销售、使用各环节的管理责任，有效预防雷管等民用爆炸物品流失，维护 公共安全，公安部和国防科工委联合下发了关于对工业雷管实施编号管理有关 i 。- j 题的通知( 公通字 2 0 0 1 1 3 6 号) ，要求各省、直辖市公安厅、局以雷管编号为基 础，尽快建立民用爆炸物品管理信息系统，提高公安机关对民用爆炸物品的管理 能力和管理水平。国务院办公厅也针对目前民用爆炸物品管理中存在的问题下发 了国务院办公厅关于进一步加强民用爆炸物品安全管理的通知( 国办发 2 0 0 2 1 5 2 号) ，要求实行民爆器材的销售、购买、使用流向监控，切实执行好民用爆炸物品 安全管理措施。 针对当前雷管等民用爆炸物品管理的迫切需要，依据国务院办公厅和国家两 部委相关文件和法规，重庆市公安局、重庆大学、重庆海特克系统集成有限公司、 重庆制造业信息化生产力促进中心组成了联合课题组，在重庆市八四五化工有限 责任公司的协助下，提出了一套雷管等民用爆炸物品网络化监管方法并开发了相 应的软硬件系统，对雷管等民用爆炸物品的全生命周期过程进行跟踪管理，即对 重庆大学硕士学位论文1 绪论 雷管等民用爆炸物品从生产、销售、购买、运输、储存、使用到消亡状态及其在 此过程中的涉爆单位和人员进行全程监控、动态管理和责任锁定，从而实现雷管 等民用爆炸物品管理的“合法、严密、准确、清晰、完整”，减少甚至杜绝流失，同 时也为侦查破案和识别假冒伪劣产品提供迅速准确的信息。 通过本项目的实施，可以促进对雷管等民用爆炸物品由传统管理方式向现代 化管理手段的转变，最大限度地实现对雷管等民用爆炸物品的规范化管理。这样 不仅大大减轻了手工作业负担，提高了工作效率，更重要的是可以有效实现对雷 管等民用爆炸物品全生命周期进行跟踪管理和监控，在预防和打击涉爆违法犯罪 活动中将起到积极作用。 鉴于此，经过近两年来深入而系统的研究工作，已开发出了雷管全生命周期 网络化跟踪管理与监控系统，申请发明专利一项( “雷管类易爆物品网络化监管方 法与装置”，发明专利申请号：0 2 1 1 3 4 3 9 1 ，已获初审通过) 。 1 1 2 课题的意义 民爆产品管理系统旨在对爆炸物品实行全生命周期的监控管理，使爆炸物品 的生产和交易标准化，使爆炸物品在生产、流通和爆炸的整个过程得到有效监控， 防范爆炸物品的非法交易和无序流通，有利于社会治安和社会稳定，有利于创造 益于经济发展的良好社会环境。 在民爆产品管理系统中涉及到大量的信息交互，如爆炸物品产品编码的采集、 交易信息的记录、交易数据的上传、爆炸物品生命状态的查询等。信息交互技术 的研究旨在为爆炸物品产品编码提供方便快捷的数据采集方法、为交易信息的记 录提供安全的保密机制、为交易数据提供高效的上传技术、为爆炸物品生命状态 提供准确快捷的查询方式等，使整个民爆产品管理系统安全、高效、快捷、方便、 及时。 由于本系统的实施，保证了雷管等民爆产品的严格监控和管理，可以控制和 威慑犯罪者，大大地减少爆炸等犯罪事故的发生，挽救人民的财产损失和生命安 全，由此可以带来显著的社会效益。本系统采用的一些方法，可以用于其他监管 产品如麻醉药品、枪支弹药等领域，同样会带来明显的社会效益。 1 2 国内外研究现状 目前国内的爆炸物品的管理虽有相应管理机制和规范，但没有相应的管理系 统支撑。爆炸物品的生产和流通没有得到很好的监控，爆炸物品带来的隐患未能 根除。随着去年美国9 - 1 1 事件的发生，世界各国都加大了反恐怖的力度，加强对 易燃易爆等危险物品的管理迫在眉睫。 信息交互技术随着当前电子革命浪潮而兴起，盛行于国内外，特别是随着信 2 重庆大学硕士学位论文1 绪论 息高速公路的高速发展，在国内外掀起了一股信息化的热潮。民爆产品管理系统 中运用的信息交互技术如数据采集、数据上传、数据加密、条码识别、c p u 卡、 p s a m 卡等技术国内外都有研究，特别是在国外这方面的研究取得巨大的成果， 成功开发了相应的产品，在国内主要集中在对这些技术的应用方面的研究。但在 数据加密、双卡锁定、条码扫描等多项技术集成在数据采集终端的应用并不多见。 目前国内主要集中在生产单位雷管编号打标方法及其装置、雷管示踪、炸后 残留物的鉴定方法等方面进行研究。有关文献强调了雷管全程跟踪管理和开发相 应的应用系统的重要性，并未就跟踪管理方法和相应的关键技术手段的解决方案 进行研究，雷管跟踪管理与监控系统在国内未见报道和应用，现行对雷管的监管 主要是通过传统的书面责任认定的方式，存在的不足是生命周期的各个涉爆环节 均有人为操纵修改的可能，雷管的保管和领用信息没有上网监督，所以对涉爆人 员使用中的违规行为无法界定和监控。一旦发现非法收藏和携带雷管，也无法准 确定位最终责任人，更没办法对雷管的流向实旌动态监控。【l 叫 国外对雷管的全程跟踪管理及相应的应用系统方面进行了研究，如美国2 0 0 2 年最新公开了两件关于雷管信息管理系统的发明专利。该专利主要侧重点在于， 利用计算机网络信息系统和光电扫描技术，对雷管生产、销售、运输、采购、使 用等环节的数据进行采集，并采用过程跟踪控制模式和逐级权限编码，从而可构 建一种雷管使用管理的计算机实时系统。但该发明专利并未涉及到梯阶分布式网 络化监控结构、雷管流通过程中的双卡锁定技术、适合雷管等易爆物品交接现场 使用的低功耗便携式数据采集与处理装置等本项目的一些关键技术。【l 叫 1 3 本论文的研究的目的和内容 民爆产品管理系统中信息交互技术的研究旨在把数据采集、数据加密、数据 上传、条码扫描等技术集成在民爆产品管理系统中，使整个民爆产品管理系统安 全、高效、快捷、方便、及时。 本论文主要内容： 1 ) 民爆产品管理系统的信息交互方案、功能架构等。 2 ) 民爆产品管理系统中涉及的信息交互技术的研究，特别是双卡锁定、i c 卡 加密体系、m o d e m 传输集成等技术的研究。 3 ) 民爆产品管理系统的开发和应用。 1 4 本章小结 本章首先介绍了本研究课题的背景、意义和课题来源，接着对与本课题相关 领域的国内外研究现状进行了综述和分析，并阐述了本论文的研究目的和内容安 排。 重庆大学硕士学位论文2 民爆产品管理系统的停息交互方案及架构 2民爆产品管理系统的信息交互方案及架构 雷管、炸药等民爆产品一方面是公路建设、建筑定向爆破等民用生产领域所 必需的产品；另一方面雷管、炸药等民爆产品的危险性大，一旦流入非法人员的 手中，造成的后果不堪设想。要保证雷管、炸药等民爆产品在合法的使用范围内 正常流通，保证正常的国民生产需要，且防止甚至杜绝流入非法人员手中，避免 造成危害人民生命财产安全的后果，就必需对雷管、炸药等民用爆炸物品实行有 效、合理、及时、动态的监控。 2 1 民爆产品管理的现状和问题 雷管、炸药等民爆产品属于国家专控产品，国家对其在生产、流通、使用等 每一个环节都作了严格的规范。民爆产品现行管理方法采用逐级监控，以雷管为 例，首先国防科工委给生产厂家下达可生产雷管的许可数量、品种等计划，雷管 生产厂家生产雷管只能在计划的范围内进行；然后雷管销售单位到省级公安部门 申请可购买权限( 包括雷管的数量、品种、购买的期限、运输的途径等) 的书面 证件，销售单位持相关证件到生产单位购买雷管，在雷管的交接过程中，要手工 登记交接雷管的品种数量，雷管在运输途径中使用专用车辆，有专门具有押运资 格的人押运；大型使用单位、下游销售单位到市区县级公安部门申请购买权限， 持相关证件到上游生产单位购买雷管，在雷管的交接过程中，要手工书面登记交 接雷管的品种数量，雷管在运输途径中使用专用车辆，有专门具有押运资格的人 押运；小型使用单位到乡镇派出所申请购买权限之后到当地民爆服务站购买，民 爆服务站派具有职业资格的专业爆破员下现场进行施爆，在这个过程中，爆破员 要手工书面登记雷管品种和数量：大型使用单位有自己专业的爆破员，爆破员和 库房管理员之问交接雷管也要书面登记雷管品种和数量。雷管生产、流通、使用 的监控示意图如图2 1 所示。【1 】 在雷管的整个监控过程中，只书面登记了雷管的品种和数量，这些登记的信 息统计也是通过传统的书面方式上报的。目前这种管理监控方式主要存在以下几 个问题： 1 ) 雷管交接过程中登记的信息太少，在一次雷管的交接过程中，只有雷管的 品种和雷管的数量，没有具体某一发雷管的信息。倘若某犯罪人员手中持 有某一发雷管，公安人员是无法根据这发雷管追查到该雷管的来源。公安 人员也无法跟踪到某一时期和该发雷管处在同一批次的雷管的流向。 2 ) 雷管交接信息的通过书面传统方式上报有一定的滞后性，公安部门不能及 重庆人学硕士学位论文 2民爆产品管理系统的停息交互方案及架构 时把所辖范围内的雷管交接信息汇总。 3 ) 在交接雷管的过程中，持书面证件进行资格认证。由于书面证件容易被伪 造，缺少必要的安全性。 图2 1 雷管管理模型 f i g u r e 2 1 m o d e lo f d e t o n a t o r sm a n a g e m e n t 2 2 民爆产品管理的信息交互方案 针对上述民爆产品管理的现状和问题，党和国家领导人作出了要加强民爆产 品的管理力度，要利用现代化的先进技术对雷管、炸药等民爆产品进行监控管理 的批示。 主要采取了以下措簏： 1 ) 对雷管等民爆产品实行编码。如对每一发雷管都要编码，使每一发雷管都 有唯一的标识码。 4 - - 6 1 2 ) 在雷管的交接过程中不但要记录交接雷管的品种和数量，还要记录交接过 程中每一发雷管的具体编码。 3 ) 雷管交接信息要及时上报。 4 ) 公安部门任何时候都能对某一时期内雷管的流通进行查询和监控。 要使以上措施得到切实的执行，就必需利用现代化的先进技术。民爆产品管 理系统就是利用现代化的信息交互技术和系统集成技术为民爆产品管理量身定制 的一套系统，该系统能使民爆产品的监控管理具有动态、及时、高效等特点。 民爆产品管理系统要和现行的民爆产品管理模式相融合，不能阻碍雷管等民 6 重庆大学硕士学位论文2 民爆产品管理系统的停息交互方案及架构 用爆炸物品的正常交易，又要使民用爆炸物品的监控管理具有动态、及时、高效 等特点。 民爆产品管理系统的设计思想：逐级监控、逐级上报，全程跟踪，动态监控， 高效管理。采用民爆产品管理系统之后，民爆产品的管理的模式图2 2 所示。 图2 2 雷管管理监控模型 f i g u r e 2 2m o d e lo f d e t o n a t o r sm o n i t o r i n ga n ds u p e r v i s i n g 在民爆产品管理系统，图中“购买权限”的控制流是通过电子两证i c 卡来实现。 任何一家需要购买雷管等民爆产品的单位都需要到公安部门办理电子两证i c 卡， 在该电子两证i c 卡上记录有许可购买民爆产品的种类和数量，以及许可购买期限。 在购买民爆产品时，需要验证电子两证，以核实该单位是否拥有购买权限( 购买 的民爆产品品种是否在许可范围内，数量是否超越许可数量，以及是否超越许可 期限) 。 图2 2 中雷管流向一方面是实物流，另一方面是雷管产品信息流。雷管产品信 息流通过双卡锁定实现。双卡锁定：在购买雷管时，交易双方都要持各自的i c 个 人身份卡，在交易时，具体交接的雷管的编码要记录在这两张i c 卡上，同时，还 要把对方的身份信息也写在i c 卡上，这样通过记录了产品的编码信息以及交易双 方的个人身份信息，就知道在本次交易中，是哪些雷管，由谁交接到谁手上，很 好地表征了雷管的流向。 图2 2 中的信息上报是通过以下途径实现的：雷管生产、销售、使用单位把雷 重庆大学硕士学位论文 2民爆产品管理系统的停息交互方案及架构 管流向的信息流通过i c 卡收集到本单位的民爆产品管理系统中，然后由本单位的 民爆产品管理系统把这些信息通过网络或电话线传输到公安部门的民爆产品管理 系统中。 民爆产品管理系统的信息交互方案如图2 3 所示。 生产单 级公安 部门 网络上报il 网络查询 图2 3 信息交互方案 f i g u r e 2 3i n f o r m a t i o n - e x c h a n g i n gp r e c e p t 使用单位 2 3 民爆产品管理系统的功能架构 民爆产品管理系统旨在为雷管、炸药等民用爆炸物品提供全生命周期网络化 跟踪管理与监控的方法及其相应软硬件系统产品，以对雷管、炸药等民用爆炸物 品的全生命周期全过程进行监管，包括生产、运输、销售、购买、储存、使用到 消亡状态的各个环节以及在各个环节所涉及的单位、人员进行监控和管理，达到 对雷管的严格管理，减少甚至杜绝流失，实现雷管有效管理机制，同时也为侦查 破案和识别假冒伪劣产品提供基础信息。 民爆产品管理系统采用递阶分布式网络化监控结构，划分为一级、二级、三 级监管部门，甚至更多级监管部门，不同级别的监管部门具有不同的监督权限， 呈递阶式分布：一级监管部门负责监管二级监管部门，二级监管部门负责监管三 级监管部门等；最下级监管部门则具体监管各涉爆环节、涉爆单位、涉爆人员的 状态和信息，以及向上一级监管部门汇报和上传涉爆信息。采用这种结构能够准 重庆人学硕士学位论文2 民爆产品管理系统的停息交互方案及架构 确实时地对涉爆单位、涉爆人员与雷管进行管理，严格保证信息传递的准确性、 安全性。和系统的递阶分布式网络化监控相对应，整个系统分为若干子系统，如 图2 4 所示。 民爆产品管理系统 ， 、。 匮戛磊i 瓣 鼍舞篡曼孑li 4 器娄嚣鬲“1 j 部门分系统 崭薪。l 民爆产品管理 l 系统生产单位 分系统 、i ：= 调 民爆产品管理 l 系统销售单位i 分系统 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - j 民爆产品管理 1 系锻譬位 骂l 夕用 1 辚鬻1系统p o s 操作 分系统 图2 4 民爆产品管理系统分系统构成 f i g u r e 2 4 t h es t r u c t u r eo f c i v i le x p l o s i v ep r o d u c t s m o n i t o r i n gs y s t e m 每一个分系统都能独立运行，互不形影响，同时各个系统在功能上具有信息 传递性，如生产单位分系统收集的民爆产品交接信息要上报市区县级公安部门分 系统、生产单位分系统要收集p o s 操作分系统所写的卡片信息。 民爆产品管理系统p o s 操作分系统：主要负责雷管交接过程中把交接信息写 在i c 卡上、以及通过m o d e m 向p c 系统报送交接信息：民爆产品管理系统生产单 位分系统：主要负责生产单位内部人员之间以及与其它单位所发生的雷管交接信 息的收集，向民爆产品管理系统市区县级公安部门分系统报送数据，以及生产单 位的库房管理等；民爆产品管理系统销售单位分系统：主要负责销售单位内部人 员之间以及与其它单位所发生的雷管交接信息的收集，向民爆产品管理系统市区 县级公安部门分系统报送数据，以及销售单位的库房管理；民爆产品管理系统使 用单位分系统：主要负责使用单位内部人员之间以及与其它单位所发生的雷管交 接信息的收集，向民爆产品管理系统市区县级公安部门分系统报送数据，以及使 用单位的库房管理；民爆产品管理系统市区县级公安部门分系统主要负责智能i c 卡的管理( 包括发放、注销、年检等) ，接受生产、销售、使用等单位的信息上报， 向民爆产品管理系统省级公安部门分系统报送数据等；民爆产品管理系统省级公 安部门分系统，接受民爆产品管理系统市区县级公安部门分系统的信息上报，作 为服务器发布管辖范围内所有上报上来的民爆产品的交接信息，以供整个公安专 线网上的客户端进行民爆产品交接信息的查询。 9 重庆大学硕士学位论文2 民爆产品管理系统的停息交互方案及架构 系统中信息传递的载体主要有两种：智能i c 卡片( 卡片上的芯片集成c p u ) 和网络。 雷管、炸药等民爆产品的库房对带电设备有严格的技术要求，p c 计算机等强 电设备是不能进入库房的，且这些危险物品库房所在地一般都在偏远地区，一般 都不可能有网络设施。因此在雷管交接的过程中不可能直接通过计算机录入交接 信息。而采用传统手工书面登记交接信息，由于书面上登记的雷管编码易于更改， 书面交接信息录入计算机系统的时候还需要手工录入这些信息，在过程上有重复， 不是很方便。鉴于库房对设备的技术要求、信息的安全性要求、操作的方面性要 求，民爆产品管理系统采用m c 9 9 8 便携式p o s 机采集原始的雷管交接信息，这些 原始的交接信息将记录在i c 卡上，然后通过智能i c 卡上报到雷管管理监控系统 的p c 系统中。m c 9 9 8 便携式p o s 机使用7 号电池，属于弱电设备，能够满足民 爆产品库房对设备的技术要求，同时m c 9 9 8 便携式p o s 机体积小，重量轻，方便 携带。智能i c 卡片上通过加密之后，卡片上的信息只有有相应的权限才能修改， 能够满足安全性要求；i c 卡片上的信息可以通过读写器直接录入到计算机中，操 作极其方便。 信息录入生产、销售、使用单位p c 系统之后，可以由三种方式上报到民爆产 品管理系统市区县级公安部门分系统中： 1 ) 通过网络上报。对于那些有条件连接上网的单位，通过网络上报是极其方 便的。 2 ) 通过m o d e m 连接上电话线上报。这种通过m o d e m 拨号上报的方式在大多 数单位都比较适用。 3 ) 通过智能i c 卡上报。对于那些即不能上网，又没有电话的，系统提供了 i c 卡上报数据的功能：首先从生产或销售或使用单位p c 系统的读出信息 写到i c 卡上，然后把i c 卡拿到市区县公安局，把i c 卡上的信息录入到 民爆产品管理系统市区县级公安部门分系统中。 以上三种上报方式，网络上报和m o d e m 上报都比较快捷方便，i c 卡上报对于 那些条件有限的单位也是一种比较妥善的解决方案。 民爆产品管理系统市区县级公安部门分系统的信息上报通过公安专线网直接 上报到民爆产品管理系统省级公安部门分系统中。 在整个雷管交接信息的采集和传输过程中，为了防止恶意读取修改雷管交接 信息，对雷管交接信息采取一定的保护措施，对i c 卡进行了加密，有效地防止了 恶意读取、增删、修改i c 卡上的数据，保证了信息的安全性。整个系统的信息采 集和信息传输如图2 5 所示。 1 0 重庆大学硕士学位论文2 民爆产品管理系统的停息交互方案及架构 图2 5 民爆产品管理系统信息交互 f i g u r e 2 5i n f o r r n a t i o n - e x c h 2 m g i n go f c i a le x p l o s i v ep r o d u c t s m o n i t o r i n gs y s t e m 雷管、炸药等民爆产品属于国家专控产品，从生产、储藏、运输、销售、销 毁、爆炸等每一个环节都有严格的控制。采用民爆产品管理系统之后，所有这些 环节都在系统的监控之下，使民爆产品任何时候处在何种状态都能被监控到。民 爆产品管理系统中在实际中的切实推广运用，也使这些环节的业务流程更趋标准 规范化。 涉爆单位、涉爆人员要到市区县级公安机关办理相应的i c 卡，才能从事民用 爆炸物品的生产、储藏、运输、销售、销毁、爆炸活动。所有i c 卡的发放都由民 爆产品管理系统市区县公安部门分系统完成。 生产单位、销售单位、使用单位要到市区县级公安机关的办理单位数据卡。 单位数据卡主要包含各单位的标识号、单位的法人代表、单位的联系方式等信息， 单位数据卡可以存储的一定数量的民爆产品编码信息。单位数据卡的主要作用是 作为办理单位内部各个人身份卡和电子两证卡的凭证，以及作为民爆产品管理系 统生产单位分系统、民爆产品管理系统销售单位分系统、民爆产品管理系统使用 单位分系统的上报数据的一种信息载体。 各单位涉爆人员的身份卡由各单位负责人持单位数据卡到市区县级公安机关 办理。涉爆人员的身份卡有：库管员卡( 库房管理员持有) 、配送员卡( 具有民用 爆炸物品配送资格的人员持有) 、采购员卡( 采购人员持有) 、押运员卡( 具有民 爆产品押运资格的人员持有) 、爆破员卡( 具有民爆产品爆破资格的人员持有) 、 销毁员卡( 具有民爆产品销毁资格的人员持有) 、销账员卡。这些身份卡主要包含 卡片的类型信息、持卡人的姓名、以及持卡人的个人密码。这些个人身份卡可以 存储的一定数量的民爆产品编码信息。个人身份卡的作用主要是在交接民爆产品 重庆大学硕士学位论文 2民爆产品管理系统的停息交互方案及架构 的时候，把所交接民爆产品的具体编码记录在卡片上，同时把交接双方的个人信 息互写在个人身份卡上，以达到本次民爆产品交接的责任锁定。 购买民爆产品的单位在购买民爆产品之前需要到市区县级公安机关办理电子 两证卡。电子两证卡主要包含的信息有：民爆产品交易合同编号、运输车辆的车 牌号、运输车辆的运输路线、购买民爆产品的种类和数量。电子两证的作用是民 爆产品购买权限的证明。在发放电子两证时，民爆产品管理系统市区县公安部门 分系统会打印一张和电子两证上信息对应的书面两证，书面两证主要是在运输车 辆途径检查站时供检查之用。 民爆产品管理系统从民爆产品生产出厂就开始对产品进行监控。民爆产品从 车间转移到库房时，车间管理员和库房管理员要进行产品交接，具体的生产入库 可以分两种方式操作： 1 ) 库房管理员清点本次交接产品的同时，用和p o s 机集成的条形码扫描笔扫 描民爆产品的箱码条形码，然后在p o s 机上插入该库房管理员的库管员 卡，本次交接的民爆产品的信息就记录在该i c 卡上，然后把该库管员卡 拿到民爆产品管理系统生产单位分系统进行录入。 2 ) 库房管理员清点本次交接产品的同时，可以把该批产品的编码书写在登记 表上，然后到民爆产品管理系统生产单位分系统进行手工录入。 生产入库之后该批产品的责任也就由车间管理员转移到了库房管理员身上， 该批民爆产品的状态也由生产在线状态变为库房库存状态。 在民爆产品的实际销售过程中，有两种销售方式：送货上门和上门提货。对 于某些固定的销售单位，生产单位与其有良好的贸易伙伴关系，生产单位往往采 取送货上门的方式；而对于某些不是很固定的销售单位，往往是由这些销售单位 亲自到生产厂家提货。 在送货上门的销售方式下，具体的业务流程：生产单位内部的押运员持押运 员卡到库房提货。在提货的过程中，库管员和押运员清点交接的民爆产品，并把 民爆产品的编码或通过手工录入或条形码扫描等方式录入到p o s 机中，双方检查 录入的编码无误后，同时把库管员卡和押运员卡插入p o s 机中，在双方的卡上记 录本次交接的民爆产品的具体编码以及互写交接双方的个人及单位信息。这个过 程之后，这批民爆产品的责任就从库管员转移到押运员，民爆产品的状态就由库 存状态变为运输状态。民爆产品运到购买方之后，要先验证购买方的电子两证， 以确定其是否具有购买民爆产品的资格以及许可购买民爆产品的期限和数量。通 过验证之后，购买方的库管员接货：购买方库管员和生产方押运员清点交接的民 爆产品，并把民爆产品的编码或通过手工录入或条形码扫描等方式录入到p o s 机 中，双方检查录入的编码无误后，同时把库管员卡和押运员卡插入p o s 机中，在 重庆大学硕士学位论文2 民爆产品管理系统的停息交互方案及架构 双方的卡上记录本次交接的民爆产品的具体编码以及互写交接双方的个人及单位 信息。这个过程之后，这批民爆产品的责任就从生产方的押运员转移到购买方的 库管员，民爆产品的状态就由运输状态变为库存状态。 在上门提货的销售方式下，具体的业务流程：购买方的采购员持本人的采购 员卡以及电子两证到生产单位购买民爆产品，在正式交易之前，采购员需把电子 两证拿到民爆产品管理系统生产单位分系统验证，以证明其具有购买民爆产品的 资格和许可。然后，采购员和库管员之间进行民爆产品交接：库管员和采购员清 点交接的民爆产品，并把民爆产品的编码或通过手工录入或条形码扫描等方式录 入到p o s 机中，双方检查录入的编码无误后，同时把库管员卡和采购员卡插入p o s 机中，在双方的卡上记录本次交接的民爆产品的具体编码以及互写交接双方的个 人及单位信息。这个过程之后，这批民爆产品的责任就从库管员转移到采购员。 若该采购员不具有押运资格，则采购员需要把这批民爆品交接给押运员，同时在 民爆产品的运输过程中，这批民爆产品的责任锁定在押运员。产品运到购买方之 后，押运员再把这批民爆产品交接给购买方的库管员，这个过程之后，这批民爆 产品的责任就从押运员转移到库管员，民爆产品的状态就由运输状态变为库存状 态。 民爆产品销售单位销售给大型的使用单位或下级销售单位的方式和生产单位 销售给销售单位的方式类似。 民爆产品管理最困难的在于民爆产品的最后一个环节使用环节。民爆产 品的使用分两种情况：大型使用单位( 民爆产品的使用数量很大) ，如渝怀铁路建 设公司；小型使用单位( 民爆产品的使用数量较小) 。 大型使用单位，民爆产品的使用数量比较大，一般都有专业的民爆产品库房。 这些单位具有直接向生产单位或销售单位直接购买大批量民爆产品的资格，而且 单位内部也配备自己专用的爆破员。这些单位的爆破员提取民爆产品有两种方式： 1 ) 库管员处直接提货：爆破员和库管员清点交接的民爆产品，并把民爆产品 的编码或通过手工录入或条形码扫描等方式录入到p o s 机中，双方检查录 入的编码无误后，同时把库管员卡和爆破员卡插入p o s 机中，在双方的卡 上记录本次交接的民爆产品的具体编码以及互写交接双方的个人及单位 信息。这个过程之后，这批民爆产品的责任就从库管员转移到爆破员，民 爆产品的状态就由库存状态变为施爆状态。爆破员施爆完之后，若有民爆 产品还没有用完，就要把民爆产品退回库管员处，同样这个退货过程也需 要作双卡交接读写。退回的民爆产品的责任就从爆破员身上转移到库管 员，这批民爆产状态也由施爆状态转为库存状态，未退回的那批民爆产品 将由施爆状态转换为已爆状态。 重庆大学硕士学位论文2 民爆产品管理系统的停息交互方案及架构 2 ) 库管员从配送员处接货：先由配送员从库管员处接货：配送员和库管员清 点交接的民爆产品，并把民爆产品的编码或通过手工录入或条形码扫描等 方式录入到p o s 机中，双方检查录入的编码无误后，同时把库管员卡和配 送员卡插入p o s 机中，在双方的卡上记录本次交接的民爆产品的具体编码 以及互写交接双方的个人及单位信息。这个过程之后，这批民爆产品的责 任就从库管员转移到配送员，民爆产品的状态就由库存状态变为配送状 态。再由配送员把民爆产品交给爆破员：配送员和爆破员清点交接的民爆 产品，并把民爆产品的编码或通过手工录入或条形码扫描等方式录入到 p o s 机中，双方检查录入的编码无误后，同时把爆破员卡和配送员卡插入 p o s 机中，在双方的卡上记录本次交接的民爆产品的具体编码以及互写交 接双方的个人及单位信息。这个过程之后，这批民爆产品的责任就从配送 员转移到爆破员，一民爆产品的状态就由配送状态变为施爆状态。旄爆完之 后，若有民爆产品还没有用完，就要把民爆产品退回配送员处，再由配送 员退回库管员处，所有民爆产品交接过程都需要进行双卡交接操作，伴随 双卡交接操作，民爆产品的状态也作相应的改变。 对于那些小型用户，如农村建房需要民爆产品。这种小型用户具有用量少， 时间短等特点，但这种用户数量居多，而且也是民爆产品最容易流失的渠道。因 此加强对这些用户的管理对于整个民爆产品管理体系具有举足轻重的意义。民爆 产品管理系统中采用民爆产品终端服务体系：小型用户具有购买权，但不具有直 接使用权，即小型用户需要使用民爆产品先向当地派出所申请购买民爆产品的许 可，当地派出所在审核用户正当需求之后，指定该用户到当地某家民爆服务站购 买。该用户持办理的相关证件到指定的民爆服务站进行购买，民爆服务站不把民 爆产品直接交货给用户，而是把这批民爆产品交给一位具有专业资格的爆破员， 由该爆破员直接上门给用户施爆该批民爆产品。因此在整个过程中，小型用户不 会直接接触民爆产品，这样就大大减少了直接接触民爆产品的人员数量，和民爆 产品有牵涉责任的人也就大大减少，有利于减少甚至杜绝民爆产品的非法流失。 民爆产品管理系统按照系统的不同需求选用不同的硬件和运行平台，以达到 系统的运行环境具有较高的性价比。 民爆产品管理系统省级公安部门分系统由于数据量比较大以及要作为服务器 发布网页，硬件采用小型服务器，操作系统采用w m d o w s 2 0 0 0s e r v e r 版，数据库 采用o r a c l e 。民爆产品管理系统市区县级公安部门分系统、民爆产品管理系统生产 单位分系统、民爆产品管理系统销售单位分系统、民爆产品管理系统使用单位分 系统硬件采用p c 机，操作系统采用w m d o w s 2 0 0 0p r o f e s s i o n a l 版，数据库采用 a c c e s s 2 0 0 0 。 9 1 8 1 1 4 重庆大学硕士学位论文 2 民爆产品管理系统的停息交互方案及架构 民爆产品管理系统p o s 操作分系统由于使用的设备要具有可携带性，要支持 双卡读写，选用的便携式设备为m c 9 9 8 便携式数据采集器。该便携式数据采集器 的硬件技术参数如2 1 所示。 表2 1 m c 9 9 8 便携式数据采集器硬件技术参数 t a b l e 2 1h a r d w a r et e c h n o l o g yp a r a m e t e r so f t h em c 9 9 8h a n d s e t 微处理器m c 6 8 e z 3 2 8 p u l 6 v 数据存储器1 6 m 基本s r a m ，可扩充至6 4 m 程序存储器1 m ，可扩充至8 m 字库存储器2 5 6 k 显示屏1 2 8 x 6 4 ( d o t ) 液晶，带4 个图标，e l 背光