大規模分布電子檔案信息融合儲存系統設計

于暉

（寶雞文理學院檔案館，陜西寶雞721016）

隨著電子信息技術的不斷進步，信息檔案逐漸向電子化的水平發展[1]。電子檔案的管理能夠有效提升工作人員的辦事效率，而我國人事政策的不斷改革也推進了電子檔案的發展。然而，由于我國人口分布規模大，為電子檔案的管理帶來了一定的困難[2-3]。因此，需要對大規模分布電子檔案信息融合儲存技術展開研究。

大規模分布的電子檔案對電子檔案的信息集中處理有著較大干擾，不同分布區域的電子檔案常常為管理人員帶來傳輸路徑錯亂等問題[4]。在我國，對檔案的管理已由最初的人工管理發展至數字檔案管理。但目前的數字檔案管理僅在部分城市中作為示范工程，對于全國范圍內的電子檔案精準融合儲存還存在較大的不足[5-6]。

為此，文中設計了一種新的大規模分布電子檔案信息融合儲存系統，該系統能夠在較大規模范圍內對電子檔案實現統一管理，并在系統內完成電子信息的安全管理，做到大規模范圍內電子檔案的識別、信息融合、儲存一體化。

1 系統整體構架設計

設計的系統結構基于Web 結構開發，在軟件流程正常運行的基礎上完成整個系統的業務辦理、協調維護以及用戶反饋，用戶層面的系統結構設計主要應用ASPNET 框架完成。使用相關腳本滿足用戶的數據請求，在程序腳本完全實現的情況下可以支撐其他模塊的基礎構架；業務層的系統結構設計主要利用程序的邏輯性能對電子檔案信息的服務類型設計程序代碼，完成客戶與電子信息的直接對接；數據層程序結構的開發主要采用ADO.NET 程序完成數據庫與用戶的服務對接，為用戶預留對接端口[7-8]。大規模分布電子檔案信息融合儲存系統架構如圖1所示。

圖1 大規模分布電子檔案信息融合儲存系統架構

2 系統硬件設計

2.1 傳輸接口設計

應用ODBC 數據接口作為大規模分布電子檔案信息傳輸的基本接口，能夠接收數據庫中的電子檔案信息，還能夠傳輸軟件流程中的開發數據，將不同模塊內的電子檔案信息進行連接[9-10]；應用USB 數據接口作為打印機與音頻設備的數據轉換接口，將數據庫內部的電子檔案信息對外傳輸；應用通信協議解決大規模分布電子檔案信息融合過程中出現的格式不統一問題。傳輸接口如圖2所示。

圖2 傳輸接口示意圖

由于部分電子檔案以模擬信號的傳輸方式進行數據輸出[11]，因此，文中設計電壓信號與電流信號的模擬接口將模擬信號放大處理，再轉換為標準的數據格式傳輸至數據庫中進行保存。電壓信號模擬接口采用LV25-P 型號，其具有線性狀態好、抗干擾能力強、數據靈敏度高等特點。LV25-P 內部安裝有匝比為3：1 的線圈，接口標準輸入電流為20 mA；電流信號模擬接口采用SD1T500C5V6 型號，其原型的設計基于霍爾原理，具有穩定性強、響應速度快、數據識別精準度高等特點，能夠在無干擾信號的環境中持續運行6 500 h[12-14]。接口內部的工作電流為80 A，可以與單片機中的引腳進行電流對接，還能夠實現電壓共享，精準放大數據模擬信號并改變電子檔案傳輸格式。

2.2 單片機設計

文中應用MSP430F5438 單片機作為大規模分布電子檔案信息的融合集成處理結構，內設10 種不同數據結構的信息融合接口，5 個I/O 轉換接口，還具有32 GB 大容量數據儲存芯片，能夠暫時儲存電子檔案信息融合過程中的數據，具有較強的數據處理能力[15-16]。單片機采用32 位處理器，改變了傳統微型處理器結構，豐富了內部的數據融合路徑資源，單片機運行過程中需要安裝內部的保護晶體，晶體正常啟動能夠防止軟件程序的偏離運行。單片機的內部額定電壓為2.4 V，能夠根據電子檔案融合數據量的大小改變不同能耗的工作狀態。

2.3 儲存串行通信電路設計

為了迎合單片機內的數據接口，設計的串行通信電路接口由數據接收端口、數據發送端口、數據控制端口構成，將電子檔案信息進行異步控制。

串行通信電路設計中主要采用IC 數據模擬卡完成軟件流程的引入，對外部的數據配置器進行基站通信，從而有效實現數據對接。RS422 模塊負責接收單片機外部的電子檔案信息，RS232 模塊負責接收單片機內部的電子檔案信息，兩種模塊內部均有晶體管耦合裝置，避免通信芯片受到外部信號干擾，同時避免電路內部的靜電干擾。通信芯片采用MAX3081 型號，其自身具有一定的對外保護能力，能夠較高效率地完成數據轉換與數據傳輸，較高的兼容性提升了串行通信模塊電路的整體通信效率，不具備引腳等外設，可防止外部通信芯片的信道線路更改。通信電路結構圖如圖3所示。

圖3 通信電路結構圖

綜上，文中設計的電子檔案信息融合儲存系統硬件組成結構如圖4所示。

圖4 電子檔案信息融合儲存系統硬件結構

3 系統軟件設計

3.1 大規模分布電子檔案信息管理模塊設計

在系統軟件部分，檔案信息管理模塊是重要的組成部分，其運行功能包括檔案查詢、檔案編輯、電子信息導出等，檔案管理模塊還要錄入與統計大規模分布電子檔案的錄入編號、存在信息、安全性、是否存在改動、發文人、發文單位等信息，保障電子檔案錄取的完整性與完全穩定性，根據檔案的類別還需要對檔案內容進行信息的增加與刪改等任務。電子檔案信息進入文件管理流程中，首先進行編號并判斷電子檔案的來源地域與儲存格式是否存在，若電子檔案不具備傳輸或融合條件，則不建立此檔案的管理模塊；若電子檔案符合融合與傳輸標準，則進行數據的修改與內容信息的填寫，提交并等待下一流程的信息提取與識別。電子檔案信息管理流程如圖5所示。

圖5 電子檔案信息管理流程

3.2 大規模分布電子檔案信息識別模塊設計

識別模塊在軟件系統中主要負責信息的識別，并通過對比電子檔案信息的原儲存格式以及在信息儲存庫中的格式，來判斷其中是否存在可疑因素，電子檔案信息一旦進入識別模塊便需要更改大規模分布中任意區域的電子檔案儲存日期，對符合標準的電子檔案格式進行格式升級，對不符合的電子檔案格式進行備注銷毀，備注銷毀需要經過軟件系統管理人員的確認，并選擇適用于該檔案格式的摧毀手段，摧毀后根據數據反饋內容增強識別模塊對相同格式電子檔案的鑒定能力。

3.3 大規模分布電子檔案信息儲存庫設計

存儲流程如圖6所示。

圖6 存儲流程示意圖

數據庫的設計是為了更高效率儲存電子檔案的融合信息，由于大規模分布下的電子檔案具有一定的區域隔離，所以需要一套完整的數據儲存流程，完成對不同區域電子檔案融合信息的儲存。數據庫需要具有較強的兼容性，同時還能夠實時監控電子檔案的安全狀態。開發數據庫必須對檔案的精準數據建立適應其自身的數據庫子模型，電子檔案在對外提取后能夠自動進入流程并返回子模型中，檔案的借閱人員與本人還要與數據庫之間建立時間約定，定義電子檔案的基本屬性，用戶還可以采用客戶端登錄的方式通過數據接收端口進行電子檔案檢索，應用密碼登錄與實人驗證的方式保障數據庫的基本安全信息，在數據庫中輸出與輸入的電子檔案只有相關代碼正確的情況下才能有效進行數據傳輸，否則數據庫會發出預警，對電子檔案信息進行封鎖。數據庫內的用戶登錄、信息傳輸、數據儲存等功能均有相對應的數據字段與數據類型，具有較強的識別能力與安全性能。

4 實驗研究

為了檢測設計的大規模分布電子檔案信息融合儲存系統的實際應用性能，設計了仿真實驗，將其與傳統的信息融合儲存系統展開性能對比實驗。實驗選用的傳統系統分別為基于數據融合的檔案信息融合儲存系統和基于云計算的信息融合儲存系統。

設定實驗環境為電子檔案信息環境，存儲的數據量共有15 TB，設定系統工作電壓為220 V，工作電流為150 A。

根據上述實驗參數設計對比實驗，得到的信息融合時間實驗結果如表1所示。

表1 信息融合時間實驗結果

根據表1數據可知，設計的系統信息融合時間更短，初步證明了文中系統的有效性。上述結果也從側面表明了文中系統對于分布在不同區域的電子檔案信息有檢測能力，使得其可以在短時間內收集到更多的電子檔案數據。

在此基礎上，實驗驗證了不同電子檔案信息存儲結果的準確性，結果如圖7所示。根據圖7可知，所設計系統的存儲準確性更高。文中應用的程序構架為SSH 構架，主要在網頁中實現數據的傳輸與統計，將SSH 構架的軟件流程劃分為4 個實現步驟：數據獲取層、數據體現層、區域塊結合層、業務融合層，可以根據輸入數據的不同結構設定軟件流程步驟的重復結構，充分掌握數據在不同模塊中的跳轉程序，對構架的基層數據進行有組織識別，還可以嘗試改變SSH 構架的數據接口，利用框架接口的接收內容進行數據與數據之間的對應，由數據資源管理數據資源。系統程序構架主要實現數據的技術開發，為系統結構構架的建設提供理論基礎。

圖7 存儲結果準確性實驗結果

綜上所述，文中設計的大規模分布電子檔案信息融合儲存系統在檢測時間和存儲準確性上都優于傳統系統，整體性能更強，更適合于實際應用。

5 結束語

傳統的電子檔案使管理人員有著較大工作壓力，常常出現檔案調動錯誤的情況。文中應用大規模分布電子檔案信息融合儲存技術提升數字化與智能化水平，實現數字化技術管理電子檔案的應用，在管理人員不參與的情況下完成電子檔案從錄用到儲存的全部過程，改變傳統電子檔案管理模式，同時還解決了不同區域檔案的格式儲存問題，簡化電子檔案信息的融合步驟，提升工作效率。