CN103824150A - 一种食品安全监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品安全监控系统，包括：数据层子系统，用于对不同的用户业务接口接入的食品元数据进行统一的数据集成，并采用数据仓库技术建立全局统一的食品安全数据中心；数据交换层子系统，用于构建基于SOA架构的食品安全数据交换总线，调用所述数据层子系统的食品安全数据进行交互；服务支撑层子系统，用于提供以分布式架构搭建在食品安全数据交换总线上的应用服务单元；以及业务应用层子系统，用于对所述应用服务单元进行组合，以组装为面向多种业务的服务功能平台，并通过Web服务方式对外提供所述业务服务功能平台的服务。本发明提供的食品安全监控系统，具有适用范围广、易于集成、设计灵活和稳定性高的优点。

Description

一种食品安全监控系统

技术领域

本发明涉及信息系统技术领域，尤其涉及一种食品安全监控系统。 

背景技术

近年来，食品中有毒有害物质残留量高、环境对农业生产以及农业种植和养殖业的源头污染日益加剧，食品安全问题不断发生并有愈演愈烈的趋势。因此，各类食品的安全问题日益受到社会和政府的高度重视，食品安全已经成为一个全世界不能回避的问题。但是，食品安全是涉及农业、畜牧业和工业生产等多个领域的复杂性、综合性问题，在食品销售到消费者手中之前，要经历种养殖、生产、制造、加工、进口、流通、调理、销售等众多的环节，其过程复杂，涉及安全影响因素多，监控覆盖面大，业务差异非常明显，系统构建的整体难度很大。因此，食品安全问题的解决，不仅需要有效的制度和严格的管理，还需要有效、先进的现代技术支持。 

现有的食品安全监控平台主要采用基于EAI（Enterprise Application Integration，企业应用集成）技术实现平台中的各业务系统和外部系统的数据集成、应用集成和业务集成。EAI的集成方式从本质而言是基于消息的集成，因此EAI的各组成部件，如适配器与HUB（集线器），都带有消息转换与消息路由的功能，在EAI的运作过程中，单个应用子系统只关心其与EAI连接部分消息的输入与输出，不关心具体的业务处理，业务处理都是在应用系统内部完成的。 EAI最早的技术机制是点对点的集成，而后来更成熟的并被业界所接受的是Hub-Broker机制，即EAI 通过创建一个交换中心，用于转换不同应用程序间的数据和消息。该交换中心使用的适配程序将所有输入数据的格式重新转换为一种 EAI 交换中心内部和外部适配程序都可以识别的通用格式，并将其称为规范格式。 

同时，目前各食品安全监控部门已经应用OLAP（On-Line Transaction Processing，联机分析处理）技术实现数据处理、分析，具备一定的数据挖掘能力。但相对目前食品安全综合监控的综合性要求，其仍然存在一定的局限，主要体现在： 

（1）EAI方式为私有化数据集成方式，因此不同的生产厂商各自为营，生产出多种不同标准的数据接口，数据集成不透明；食品安全监控系统的不同环节对所应用的厂家产品的依赖性高，不利于实施。

（2）由于处理网络数据流量占用了处理器的大量性能，在Hub-Broker机制之下的中心总线是监控系统的瓶颈，并造成额外的系统开销；用户必须使用配置更强大的硬件设备来保证总线的效率。并且，在满负荷的情况下，容易造成服务器宕机，给系统的稳定性、可靠性带来隐患。 

（3）由于数据文件的交换需要在复杂网络环境里考虑数据的安全、数据端的程序自动运行、数据文件接口等问题，而基于EAI集成方式的数据接口标准不一，无法进行统一配置管理，因此需要花费额外的开销进行维护和扩充；若利用已经成熟的数据交换软件进行替换，又面临着成本增加和实施推广等问题。 

（4） 现有的食品药品监督管理局、农业局等食品安全监控部门所建立的信息化系统虽然应用OLAP技术实现数据处理、分析，具备一定的数据挖掘能力，但各个信息化系统之间的数据信息不能共享或交流，形成信息孤岛，给食品安全监控的信息化带来诸如数据需要重复录入、信息巨大冗余、信息交流的一致性无法保证等困难。各食品安全监控部门业务不能通过网络系统完整、闭环地执行和处理，各部门涉及的食品安全的全链条中的不同环节都是孤立运行，没有能够形成一个有机的整体。 

而且，现有技术中的大多数研究都仅是针对食品产生的某个环节或某个具体监测指标，直接由相关政府部门进行监控；食品安全监控系统并未设置不同的监控权限或面向社会大众为主要用户群。而将食品安全仅由相关政府部门进行监督扩展至社会监督，这对于解决食品安全问题具有转折性的重要意义。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种食品安全监控系统，如何实现对食品安全监控系统中的各个环节，即各食品安全职能部门的各业务系统的食品安全数据进行统一接入，以及对食品全链条监控数据的采集，进而实现食品安全的全局、统一的监控与业务协同，全面提升食品安全职能部门对食品安全的监控效能，进行数据统计分析以提供辅助决策支持。 

为解决以上技术问题，本发明提供一种食品安全监控系统，包括： 

数据层子系统，用于对不同的用户业务接口接入的食品元数据进行统一的数据集成，形成多个分析主题，并采用数据仓库技术建立全局统一的食品安全数据中心，以对食品安全数据进行存储与统一调度；

数据交换层子系统，用于构建基于SOA架构的食品安全数据交换总线，对不同的业务请求接口进行封装，并对所述业务请求接口接入的业务消息进行分析处理，调用所述数据层子系统的食品安全数据进行交互；

服务支撑层子系统，用于为所述食品安全数据交换总线提供多种应用服务单元，并将所述多种应用服务单元以分布式架构搭建在所述食品安全数据交换总线上；

以及，业务应用层子系统，用于对所述服务支撑层子系统中的所述应用服务单元进行组合，以组装为面向多种业务的服务功能平台，并通过Web服务方式对外提供所述业务服务功能平台的服务。

优选地，所述服务支撑层子系统中的应用服务单元为：采用J2EE技术开发的应用服务中间件；所述应用服务单元以组件化形式搭建在所述食品安全数据交换总线上。 

优选地，所述业务应用层子系统的服务功能平台为：采用J2EE技术开发的组件化的通用业务服务功能平台。 

进一步地，所述食品安全监控系统还包括： 

资源呈现层子系统，用于采用Portal技术将所述业务应用层子系统的数据资源进行整合，形成服务功能页面，并根据用户消息请求以表单形式将与所述消息请求对应的数据资源返回至用户。

所述资源呈现层子系统，还用于采用Portlets技术对所述服务功能平台的应用服务进行封装，以界定用户的访问权限。 

在一种可实现方式中，所述对不同的用户业务接口接入的食品元数据进行统一的数据集成，包括： 

基于商业智能技术对用户业务接口接入的食品元数据进行统一的抽取、质量清洗与数据重组；

建立一个单位完整的数据表示单元；

通过所述数据表示单元实现对食品元数据的数据集成，包括：数据复制、数据联邦、数据提取、数据转换和加载。

更进一步地，所述数据层子系统还设有可定制的标准数据接口； 

通过所述标准数据接口与食品安全职能部门进行数据交换，包括对食品元数据的统一接入，以及根据所述食品安全职能部门的请求消息，对所述食品安全数据中心的存储数据的采集。

本发明实施例提供的食品安全监控系统，通过消息机制采集系统各环节数据，利用数据仓库技术实现全局统一的食品安全数据中心，为数据准确性和实时性提供有效保障，提升数据存储性能和实现对海量数据的高性能访问；基于SOA架构建立食品安全数据交换总线，并设计组件化的应用服务单元，以分布式架构搭建在所述食品安全数据交换总线上，提升数据实时交换能力和面向用户的服务功能的组建灵活性，通过界定系统的访问权限进一步增强系统的可配置能力。 

附图说明

图1是本发明提供的一种食品安全监控系统的第一实施例的结构示意图； 

图2是本发明第一实施例提供的食品安全监控系统的数据架构示意图；

图3是本发明第一实施例提供的数据层子系统的结构示意图；

图4是本发明第一实施例提供的数据交换层子系统的结构示意图；

图5是本发明第一实施例提供的服务支撑子系统的结构示意图；

图6是本发明第一实施例提供的业务应用层子系统的结构示意图；

图7是本发明提供的食品安全监控系统的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。 

参见图1，是本发明提供的一种食品安全监控系统的第一实施例的结构示意图。 

在本实施例中，所述食品安全监控系统包括： 

数据层子系统10，用于对不同的用户业务接口接入的食品元数据进行统一的数据集成，形成多个分析主题，并采用数据仓库技术建立全局统一的食品安全数据中心，以对食品安全数据进行存储与统一调度；

数据交换层子系统20，用于构建基于SOA架构的食品安全数据交换总线，对不同的业务请求接口进行封装，并对所述业务请求接口接入的业务消息进行分析处理，调用所述数据层子系统的食品安全数据进行交互；

服务支撑层子系统30，用于为所述食品安全数据交换总线提供多种应用服务单元，并将所述多种应用服务单元以分布式架构搭建在所述食品安全数据交换总线上；

以及，业务应用层子系统40，用于对所述服务支撑层子系统中的所述应用服务单元进行组合，以组装为面向多种业务的服务功能平台，并通过Web服务方式对外提供所述业务服务功能平台的服务。

具体实施时，本发明提供的食品安全监控系统通过设定一个通用的食品安全标准数据规范，对接入至数据层子系统10中的数据进行标准化处理后再存储在所述食品安全数据中心中。具体地，所述食品安全监控系统设置有消息配置用户接口，用户（即各被监控环节）可通过所述消息配置用户接口上传各自所采集得到的食品元数据，并通过所述消息配置用户接口调用所述食品安全标准数据规范对各自上传的数据进行标准化处理，所述食品安全数据中心对进行了标准化处理的食品安全数据进行统一存储和处理。 

参看图2，是本发明第一实施例提供的食品安全监控系统的数据架构示意图。 

具体实施时，各个食品安全监控部门利用食品安全监控系统中设置的消息配置用户接口110将监控到的食品元数据通过数据存储访问模块120存储到食品安全数据中心100，或访问食品安全数据中心100中的数据。具体地，在对食品元数据进行存储时，需要通过食品安全监控系统中内置的食品安全标准数据规范130对食品元数据进行处理，形成标准的食品数据并统一存储在食品安全数据中心100上，以供外部食品安全监控部门访问或调用。 

元数据，英文名称为“Data About Data”，即元数据为关于数据的数据。在数据仓库领域中，元数据按用途分成技术元数据和业务元数据。首先，元数据能提供基于用户的信息，如记录数据项的业务描述信息的元数据能帮助用户使用数据；其次，元数据能支持系统对数据的管理和维护，如关于数据项存储方法的元数据能支持系统以最有效的方式访问数据。 

本实施例的食品安全监控系统，外部的食品安全监控部门通过系统设置的关于数据交换传输的消息机制140，通过标准数据信息接口141，接收由外部食品安全监控部门发送的消息队列A，或者，根据外部的食品安全监控部门的请求，将消息队列B中的消息以发送队列C发送给外部的食品安全监控部门，在数据采集和交换过程中，需要消息队列调度模块142起到统筹控制作用，将各个消息有序传输。具体地，食品安全监控系统还设有消息安全机制150，以保证系统中的食品安全标准数据规范130和消息机制140的安全性和稳定性。以上所述的食品安全监控系统中的数据架构中的各个模块均作用在食品安全监控系统的各层子系统中。 

参看图3，是本发明第一实施例提供的数据层子系统的结构示意图。 

具体地，数据层子系统10作为食品安全监控系统的最底层，采用数据仓库技术建立全局统一的食品安全数据中心100，对不同的用户业务接口接入的食品元数据进行统一的数据集成，形成多个分析主题，优选地，包括公共信息库101、业务综合库102、数据仓库103等；食品安全数据中心100还设有非结构化数据库104，以满足对非结构化数据调度场合的需要。具体地，相对于结构化数据（即行数据，存储在数据库里，可以用二维表结构来逻辑表达实现的数据）而言，不方便用数据库二维逻辑表来表现的数据即称为非结构化数据，包括所有格式的办公文档、文本、图片、XML、HTML、各类报表、图像和音频/视频信息等。从而通过食品安全数据中心100实现对食品安全数据进行存储与统一调度。 

具体实施时，所述数据层子系统10还设有可定制的标准数据接口141；通过所述标准数据接口141与食品安全职能部门进行数据交换，包括对食品元数据的统一接入，以及根据所述食品安全职能部门的请求消息，对所述食品安全数据中心100的存储数据的采集。 

在本实施例中，所述对不同的用户业务接口接入的食品元数据进行统一的数据集成，包括： 

基于商业智能技术对用户业务接口接入的食品元数据进行统一的抽取、质量清洗与数据重组；建立一个单位完整的数据表示单元；通过所述数据表示单元实现对食品元数据的数据集成，包括：数据复制、数据联邦、数据提取、数据转换和加载。其中，商业智能（Business Intelligence）简称BI技术，其要旨是在系统内部协调和对外交往中，提供使各部门迅速分析数据的技术和方法，包括收集、管理和分析数据，将这些数据转化为有用的信息，然后分发到系统各部门。参看图4，是本发明第一实施例提供的数据交换层子系统的结构示意图。

具体地，数据交换层子系统20基于SOA（Service-Oriented Architecture，面向服务的体系结构）架构建立食品安全数据交换总线200。食品安全数据交换总线200形成一个组件模型，将应用程序的不同功能单元（称为服务），通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立方式进行定义，独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。因此，这使得构建在食品安全数据交换总线200中的各种各样的服务可以使用一种统一和通用的方式进行交互。具体地，如图4所示，这些服务包括消息传输201、格式转换202、协议适配203、智能路由204、发布订阅205、服务管理206和审计监控207。需要说明的是，食品安全数据交换总线200中的各种服务包括但不限于以上所述的其中服务。 

参看图5，是本发明第一实施例提供的服务支撑子系统的结构示意图。 

在本实施例中，所述服务支撑层子系统30也采用到基于SOA的体系架构对该子系统的应用服务单元进行封装。具体地，所述服务支撑层子系统30中的应用服务单元为：采用J2EE技术开发的应用服务中间件；所述应用服务单元以组件化形式搭建在所述食品安全数据交换总线100上。 

J2EE是Java2平台企业版（Java 2 Platform, Enterprise Edition），本发明实施例采用J2EE技术构建服务支撑层子系统30中的各个应用服务单元，形成可重用的中间件，使得其所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共同的标准及规格，让各种依循J2EE架构的不同平台之间具备良好的兼容性，解决过去系统后端使用的信息产品彼此之间无法兼容，系统内部或外部难以互通的窘境。 

具体地，服务支撑层子系统30可设有但不限于组件化中间件：应用服务301、报表服务302、目录服务303、流程设计304、表单设计305、移动应用支撑306。并采用分布式的系统构架，通过在食品安全数据交换服务总线100中注册的形式将这些应用服务单元以组件化形式搭建在所述食品安全数据交换总线100上。从而提高了服务支撑层子系统30的可重用性和松耦合性，并在不改变原有平台架构的前提下升级和扩展原有功能。具体实施时，需要保证这些组件或构件的通用性、稳定性和长期性。 

参看图6，是本发明第一实施例提供的业务应用层子系统的结构示意图。 

在本实施例中，业务应用层子系统40与服务支撑层子系统30的搭建基本原理相同，即，所述业务应用层子系统40的服务功能平台为：采用J2EE技术开发的组件化的通用业务服务功能平台。具体地，业务应用层子系统40中的服务功能平台里可设有多个组件化的应用构件，这些应用构件包括但不限于全流程监管401、业务协同402、执法管理403、风险监测404、预警通报405、信息公开406和投诉反馈407。 

参看图7，是本发明提供的食品安全监控系统的第二实施例的结构示意图。 

本实施例与第一实施例的基本结构组成以及基本工作原理相同，与第一实施例相比，本实施例的区别在于：在第一实施例的基础上，所述食品安全监控系统还包括： 

资源呈现层子系统50，用于采用Portal技术将所述业务应用层子系统40的数据资源进行整合，形成服务功能页面，并根据用户消息请求以表单形式将与所述消息请求对应的数据资源返回至用户。

进一步地，所述资源呈现层子系统50，还用于采用Portlets技术对所述服务功能平台的应用服务进行封装，以界定用户的访问权限。 

其中，Portal是一种Web（网络）应用，通常用来提供个性化、单点登录、聚集各个信息源的内容，并作为信息系统表现层的宿主。基于Portal技术可以将将来自各个食品安全信息源的内容集成到一个Web页面里的活动，从而可以为不同的需求这提供公共服务。采用Portal技术将所述业务应用层子系统40具备 Portlet容器、内容聚集和公共服务三大功能，其中Portlet服务器一个优点是它所提供的一套丰富的公共服务。 

Portlets是一种Web组件，是专为将合成页面里的内容聚集在一起而设计的。通常请求一个Portal页面会引发多个Portlets被调用。每个Portlet都会生成标记段，并与别的Portlets生成的标记段组合在一起嵌入到Portal页面的标记内。通过采用Portal技术对食品安全监控系统的呈现页面进行设计，实现个性化的页面展示，一方面用户可以根据自身喜好决定标题条的颜色和控制图标，也可以决定在其页面上有哪些Portlets；另一方面，可以通过对所述服务功能平台的应用服务进行封装，以界定用户的访问权限，从而区分出内网用户页面和外网用户页面，既满足了各个食品安全监控部门在政务内网工作的需求，也满足了食品安全信息向社会公众公开的需求。 

本发明提供的食品安全监控系统，使得现有的食品安全监控系统或应用程序能够更方便地进行互相通讯和数据共享，不再受限于底层子系统所使用技术多样化的技术问题，连接跨多个不同IT环境的服务，将分散在不同监控部门的信息系统里的不同方面的应用和数据整合起来，解决目前基于EAI等集成技术进行应用和数据对接的方式存在对原厂家依赖性高、集成难度大的技术问题。利用数据仓库技术构建各食品安全监控部门统一的食品安全数据中心，满足对食品安全数据深入分析的需求，对各种元数据数据进行统一的抽取、质量清洗和数据重组，实现标准的、可供各个平台使用的数据，并进行统一集成，形成多个稳定的分析主题，供给系统用户随时随地地进行动态分析和数据挖掘；通过建设一个单位完整的数据表示，实现数据复制、数据联邦、ETL等数据集成机制，提供各种关于食品数据的公共服务。 

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。 

Claims (7)

1.一种食品安全监控系统，其特征在于，包括：

数据层子系统，用于对不同的用户业务接口接入的食品元数据进行统一的数据集成，形成多个分析主题，并采用数据仓库技术建立全局统一的食品安全数据中心，以对食品安全数据进行存储与统一调度；

数据交换层子系统，用于构建基于SOA架构的食品安全数据交换总线，对不同的业务请求接口进行封装，并对所述业务请求接口接入的业务消息进行分析处理，调用所述数据层子系统的食品安全数据进行交互；

服务支撑层子系统，用于为所述食品安全数据交换总线提供多种应用服务单元，并将所述多种应用服务单元以分布式架构搭建在所述食品安全数据交换总线上；

以及，业务应用层子系统，用于对所述服务支撑层子系统中的所述应用服务单元进行组合，以组装为面向多种业务的服务功能平台，并通过Web服务方式对外提供所述业务服务功能平台的服务。

2.如权利要求1所述的食品安全监控系统，其特征在于，所述服务支撑层子系统中的应用服务单元为：采用J2EE技术开发的应用服务中间件；所述应用服务单元以组件化形式搭建在所述食品安全数据交换总线上。

3.如权利要求1所述的食品安全监控系统，其特征在于，所述业务应用层子系统的服务功能平台为：采用J2EE技术开发的组件化的通用业务服务功能平台。

4.如权利要求1~3任一项所述的食品安全监控系统，其特征在于，所述食品安全监控系统还包括：

资源呈现层子系统，用于采用Portal技术将所述业务应用层子系统的数据资源进行整合，形成服务功能页面，并根据用户消息请求以表单形式将与所述消息请求对应的数据资源返回至用户。

5.如权利要求4所述的食品安全监控系统，其特征在于，所述资源呈现层子系统，还用于采用Portlets技术对所述服务功能平台的应用服务进行封装，以界定用户的访问权限。

6.如权利要求4所述的食品安全监控系统，其特征在于，所述对不同的用户业务接口接入的食品元数据进行统一的数据集成，包括：

基于商业智能技术对用户业务接口接入的食品元数据进行统一的抽取、质量清洗与数据重组；

建立一个单位完整的数据表示单元；

通过所述数据表示单元实现对食品元数据的数据集成，包括：数据复制、数据联邦、数据提取、数据转换和加载。

7.如权利要求4所述的食品安全监控系统，其特征在于，所述数据层子系统还设有可定制的标准数据接口；

通过所述标准数据接口与食品安全职能部门进行数据交换，包括对食品元数据的统一接入，以及根据所述食品安全职能部门的请求消息，对所述食品安全数据中心的存储数据的采集。

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