城建工程檔案數字化管理系統關鍵技術設計與實現

李燕

摘 要：城市建設檔案，簡稱“城建檔案”，是指在城市規劃建設管理活動中形成的，具有保存價值的文件、圖樣、表冊、聲像等資料。它不僅包含城市建設中積累下來的大量圖紙、文字和報表等數據信息，而且還承接了長期以來為城市建設服務的大量經驗和數據。它大量真實準確的數據非常具有參考價值，規范化管理檔案資料和充分利用檔案資料可以使建設和管理少走彎路，提高效益，大大降低成本。城建檔案在城市建設的各個領域都有著不可替代的作用，為城市發展創造出巨大的經濟價值。

關鍵詞：城建工程檔案;數字化管理

城建檔案利用工作是城建檔案工作的中心環節，是為城市經濟建設和城市建設服務的直接手段，提高利用效率，對現代化城市的建設及發展具有重要作用。城建檔案工作者一直積極響應，迅速行動，結合實際開展精細化服務企業工作。尤其2019年是湖北省住建系統“服務企業提質年”，是武漢市“精致武漢建設年”，武漢市城建檔案館作為城建檔案管理部門，城建檔案管理人員不斷地掌握新理論、新技術來應對機遇和挑戰始終堅持問題導向，在解決企業實際困難、加強業務培訓指導、精準定向服務上持續發力，通過項目數字化管理系統建設努力推動城建檔案事業高質量發展。

一、城建工程檔案管理難點分析

1.工程檔案定義。工程檔案指自項目立項審批至竣工驗收過程中直接產生的，對建成后的工程管理、維護及改建和擴建具有保存、查考利用價值，經過鑒定、系統整理且歸檔的項目文件。其是項目建設的真實記錄;是企業的知識載體和無形資產。其對維護企業利益，項目通過工程竣工驗收，以及項目投入使用后的生產、改擴建及各項管理工作，都起了重要的作用;同時其對平息經濟糾紛起憑證作用;對工程質量審查及工程質量事故的追查起查考作用;對工程建設的審計及懲治腐敗起查考作用;對其他工程起借鑒參考作用。

2.傳統管理模式存在的問題及原因。筆者總結出如下常見問題：（1）原始資料收集不齊全， 資料有效性值得懷疑。（2）施工資料填寫不規范，內容不完整， 未能真實地反映工程實際情況。（3） 施工記錄資料簽認手續不全。（4）施工資料與工程建設不同步，竣工項目資料未及時歸檔。（5）分類組卷不規范， 不便于查閱。

通過對問題的追溯分析，其產生的主要原因包括：（1）檔案工作人員網絡不健全，職責不清。（2）檔案資料流向網絡不健全，人走檔走、人走檔不做。（3）檔案管理未形成有效的管理和監督機制。（4）檔案管理信息化程度普及程度不夠。

3.工程檔案管理問題的解決思路。（1）建立健全項目檔案工作機構及網絡，統一領導、分級負責。（2）將檔案管理納入項目工作計劃中，對每一階段應收集的文件材料名稱、份數進行明確;納入有關領導和技術人員崗位職責，明確責任人;納入工程管理的各個環節，實行文件登記，對文件形成流程進行控制。（3）下達工程計劃任務與提出文件材料歸檔要求同步;檢查計劃進度與檢查文件材料形成情況同步;工程竣工驗收與驗收工程竣工檔案同步;做到項目建設工作與項目檔案管理工作同步。

二、系統架構與關鍵技術設計實現

1.系統總體框架設計 。筆者根據檔案管理業務中的收集、整理、鑒定、保管、檢索、編研、利用、統計“八大環節”，對業務進行分層設計處理，讓每一層的管理和應用都更加明確和精細，保證檔案管理的規范，提高檔案管理的效率。

支撐服務底層，為整個系統提供各種服務支持，提供諸如索引服務、文件格式轉碼服務、電子原文存儲服務等等，同時該層為整個系統提供權限分配及安全管控機制;

文件管理層，主要是用來針對文件的收集和整理，并負責對各級單位收集文件清單的任務部署和監督管理。文件收集來自三種途徑：在線登記、離線登記、OA移交接收;

檔案管理層，主要是用來將文件歸檔組卷成檔案，并依據檔案管理規范進行調整、組卷、拆卷、排序、鑒定銷毀、封面打印、目錄打印、卷脊打印等業務;

檔案利用及統計，該層作為系統最上一層，是在對檔案整理歸檔完畢后，面向外界提供檔案查詢借閱、編研以及各種統計報表的應用層;

此外，系統專門提供接口服務層，用來與OA系統實現單點登錄、文件流轉、審批消息傳遞等業務處理。

2.技術關鍵點設計實現。（1）大容量檔案文件上傳。由于項目檔案的電子文件會包括視頻音頻等多媒體文件，而這些文件一般體積都較大，傳統的web文件上傳方式不能上傳體積較大的文件。導致失敗的主要原因有2個，第一個原因，瀏覽器向服務器以post方式傳輸數據的時候是有時間限制的，如果超時就會被強行斷開連接，從而導致傳輸失敗，一般大文件傳輸耗時較長因而發生超時的概率非常高;第二個原因，IIS服務器限制，其默認允許上傳最大文件大小為30MB，雖然可以通過修改iis配置文件將上傳限制改大，但是由于網絡傳輸不可靠性以及超時情況的存在，還是會有上傳失敗的情況發生。為解決上述問題，筆者嘗試首先在客戶端通過注冊.NET的httpModule，將上傳文件的流程通過自己編寫的httpModule進行接管。第二步，將大文件數據進行切割，切割成數個小數加塊，每個小數據塊的體積都小于iis的上傳限制，同時為該文件生成一個guid標識符;第三步，在瀏覽器通過ajax方式依次將每個小數據塊和所屬文件的guid標識post到服務器，服務器端根據guid標識判定是續寫文件，還是創造新文件（或覆蓋一個舊文件，具體處理依據post過來的參數來決定）。第四步，服務器端完成寫入數據塊后，將結果返回給客戶端，如果返回成功的標志，客戶端就會讀取下一個數據塊并重復第三步，一直到整個文件傳輸完畢。該設計的優點是直接在瀏覽器中進行操作，無須安裝插件。

（2）多表關聯檢索。傳統的檔案查詢，需要操作員選擇指定檔案數據表，并選擇查詢字段做組合，這種做法對于熟悉檔案業務的檔案管理員來說可以比較高效精準的查詢到所需的檔案內容，但是對于非檔案管理員的一般檔案利用者來說，要去理解各個字段的含義就比較困難。為了方便普通查詢利用者查找檔案，筆者設計實現了多表關聯查詢，整個查詢過程不需要選擇數據表，也不需要指定字段，只需要像百度搜索引擎那樣輸入幾個關鍵詞，就能查詢到結果。

由于檔案數據內容是分散在各個獨立的檔案表中，為了能夠實現跨表查詢，筆者在系統中建立了一套索引表，通過該表將所有門類表的關鍵數據進行索引。系統提供內容索引服務，定時對數據庫進行檢索，將新增內容添加到索引表，對于更新過的內容，同步更新索引表的數據。前臺查詢的時候，通過直接對索引表進行分詞檢索，從而快速高效的完成跨門類查詢的功能。

索引表結構主要包括以下六部分：

名稱（MainTitle），用來在查詢結果顯示的主要標題，對于不同原始門類，該值可以指定不同字段值。

索引內容（Context），用來存放提供給全文檢索的主要文字內容，它是由原始表多個字段值進行拼接而成，每個門類表可以選擇不同的字段參與索引，由管理員自行配置。

劃控內容（Security），用來存放條目的劃控信息，標識該條內容是公開，還是內部，還是保密等，擁有不同授權級別的用戶可以查看其能夠看到的內容。

更新時間（UpdateDate），記錄該條數據最好更新的時間。

原始表名（TableName），記錄原始門類表的名稱。

原始主鍵（RecordID），記錄原始門類表的主鍵信息。檔案系統所有的門類表都會有主鍵信息，通過該信息系統可以反查到原始數據的所有相關信息。

離線數據填報及加密

工程行業受項目工地現場較偏遠、軟硬件設施不齊全、缺乏穩定的網絡線路等影響，部分項目檔案員在沒有網絡環境下面脫機使用系統平臺，因此需要設計開發離線工具。同時基于數據庫安全考慮，也不能把數據庫的用戶名或密碼這樣的配置信息下發給離線工具使用者，因此離線工具是完全脫離數據庫環境的。離線工具的無論是本地的數據存取，還是與服務器的上傳，均采用XML方式進行。

下級單位檔案員在系統中接收了下達的文件收集任務后，通過檔案系統自動生成離線任務包，該任務包也是采用XML格式，是對需要收集整理的檔案信息的任務描述，檔案員將任務包導入到離線工具中之后，就可以用離線工具來完成填報任務。在離線工具中填報的所有內容，均被存放到本地的XML文件中去。由于XML文件實際上是一種純文本文件格式，所以理論上沒有大小限制，因此可以存放足夠多的數據量。由XML組成的數據包，不僅可以封裝文件的元數據，還可以將電子文件的內容經過Base64編碼后直接存放到XML數據包中。

由于XML是純文本文件可以被任何文本編輯器編輯，因此保證XML數據安全不被篡改就是非常重要的環節。筆者設計并采用X.509 證書對 XML 元素進行加密。X.509被廣泛使用的數字證書標準，是由國際電聯電信委員會（ITU-T）為單點登錄（SSO-Single Sign-on）和授權管理基礎設施（PMI-Privilege Management Infrastructure）制定的PKI標準。可以通過.NET Framework提供的System.Security.Cryptography.Xml 命名空間中的類進行功能調用。

XML加密過程，首先系統使用.NET提供的證書創建工具，生成X.509證書，并將它放在本地用戶存儲區中，并生成一個交換密鑰;第二步，將證書文件初始化;第三步，打開XMLDocument對象（可以是本地文件，也可以是內存數據），將其中需要加密的元素使用X.509證書進行加密并生成加密對象;第四步，將加密后的對象替換掉原始的元素對象完成數據加密;

XML解密過程：首先從硬盤上讀取已經加密過的XML文件;第二步讀取當前用戶帳戶的本地證書存儲區中的 X.509 證書;第三步，使用 DecryptDocument 方法對 XML 文檔進行解密;第四步將解密后的數據導出給數字化檔案管理系統。