规费征缴电子管理系统项目初步设计报告

.wd.规费征缴电子管理系统工程初步设计报告目 录1 概述11.1 工程背景11.2 设计依据21.3 设计原则31.4 关键术语定义与说明42 建设目标与任务62.1 建设目标62.2 建设任务72.3 建设原则73 需求分析93.1 现状描述93.2 需求分析123.2.1 业务流程123.2.2 数据流程173.2.3 功能需求213.2.4 业务需求目标243.2.5 软件集成283.2.6 性能需求293.2.7 安全需求313.3 设计边界条件314 系统总体设计314.1 设计思路314.2 总体框架324.3 系统划分334.4 安全体系334.4.1 物理安全334.4.2 网络安全344.4.3 主机安全354.4.4 应用安全354.4.5 数据安全354.4.6 安全管理与运维365 分项设计365.1 联网收费管理系统365.1.1 总体业务流程365.1.2 船舶信息管理流程375.1.3 过闸费征收管理RFID租用流程375.1.4 过闸管理流程385.1.5 一次性收费管理流程385.1.6 过闸费征收管理流程385.1.7 自动收费系统395.1.8 登记报道与计费冻结流程395.1.9 待闸区管理流程405.1.10 闸口管理与查补流程415.1.11 过闸确认与扣款流程425.2 结算业务管理系统425.2.1 概述.425.2.2 结算凭证管理流程435.2.3 结算业务管理流程445.2.4 自动收费交互流程445.3 电子标签管理系统455.3.1 总体需求455.3.2 电子标签配置475.3.3 总体设计485.3.4 功能设计535.3.5 交互接口设计555.4 船舶身份自动识别系统565.4.1 总体需求565.4.2 总体设计585.4.3 功能设计605.4.4 交互接口设计605.4.5 阅读器配置规格615.5 船民APP服务系统635.5.1 总体需求635.5.2 总体设计645.5.3 功能设计665.6 移动执法PAD系统675.6.1 总体需求675.6.2 主要功能675.6.3 技术架构695.6.4 业务流程705.6.5 交互接口715.7 综合管理系统715.7.1 流量统计系统715.7.2 查询管理系统735.7.3 视频监控系统745.8 诚信管理系统775.8.1 需求设计775.8.2 功能模块785.9 船舶自动化丈量信息采集系统796 系统集成方案816.1 系统集成816.2 系统配置836.2.1 系统配置范围与内容836.2.2 系统配置框架856.2.3 系统配置方法与配置方案876.2.4 系统配置的根本方法876.3 系统设备要求886.3.1 主体设备配套构件886.3.2 LED显示屏886.3.3 供电系统886.3.4 RFID系统896.3.5 工作人员PAD916.3.6 防雷方案916.3.7 视频监控设备927 招标方案957.1 招标范围957.2 招标组织形式957.3 招标方式968 建设与运行管理968.1 建设管理968.1.1 建设管理组织机构968.1.2 建设管理措施968.1.3 质量进度控制978.2 运行管理978.2.1 运行管理组织机构978.2.2 运行管理方式978.2.3 运行维护经费978.3 技术培训989 投资概算及实施方案989.1 编制说明989.1.1 编制原则和依据989.1.2 取费标准说明999.2 投资概算表999.2.1 初步设计总概算999.2.2 应用系统软件开发分项概算1009.2.3 系统支撑软件分项概算1009.2.4 中心机房设备清单分项概算1019.2.5 船舶吨位自动丈量设备分项概算1039.2.6 魏村水利枢纽管理所分项概算1049.2.7 澡港水利枢纽管理所分项概算1059.2.8 小河水闸管理所分项概算1079.2.9 土建分项概算1089.2.10 其他工程和费用分项概算1109.3 资金筹措方案1109.4 进度安排11251 概述1.1 工程背景近年来，洪涝干旱灾害频繁发生，水利面临的形势日趋严峻。为加快水利改革开展，推动水利实现跨越式开展，中共中央、国务院正式颁发新世纪以来第个中央一号文件关于加快水利改革开展的决定，明确提出了加快推进水利改革开展的指导思想、目标任务、根本原则，从 根本上扭转水利建设明显滞后的局面。水利信息化作为水利现代化的根基和标志，是国家信息化建设的重要组成局部，是防洪减灾、水资源管理、水环境监测和水土保持的重要手段和技术支撑，是提高水利管理工作效率和效能、实现水利政务公开、服务社会的重要途径和必然要求，是武装和改造传统水利、促进水利改革与开展的重要措施和迫切需要。*市长江堤防工程管理处（以下简称“长江处”）为*市水利局所属的事业单位，下设澡港水利枢纽管理所、魏村水利枢纽管理所、水利工程管护养护中心、小河水闸管理所、江堤管理所。长江处在水利建设方面承当着相当重要的责任，其主要职责如下：一是负责长江大堤及堤防管理范围内的水利工程设施的保护、运行与管理；二是负责拟订长江大堤及管理范围内的水利工程设施的维修、防汛应急工程方案并组织实施；三是参与制订沿江防洪调度预案的编制，负责指导长江防洪、防台的具体工作；四是负责有关规费的收缴和协助沿江水利工程管理范围内的水行政执法工作；五是承当市水利局交办的其他工作。科技改变世界，创新引领未来。自成立以来，长江处领导非常重视本处的信息化建设，长江处各通江闸过闸费收缴连年跃上新的台阶，闸口放航秩序及职工服务意识也得到了船户的一致认可。但是长江处在规费征缴上还面临着相当大的问题，人工收费和验票的过程消耗大量人力，工作效率得不到提高。“大船小卡”现象还偶有发生。目前的收费系统不仅给船民带来不便，也给管理带来诸多问题。本工程主要围绕电子验票与收费系统展开，建设标准化、标准化、信息化的系统，以提高船闸规费征缴组织管理、安全管理、运行管理水平。1.2 设计依据本工程主要依据有关国家法律、法规、条例、批文、国家及行业技术标准、有关规划文本编制。（1）*省信息化建设规划纲要；（2）信息技术射频识别自动识别和数据采集技术词汇第3局部：射频识别；（3）信息技术射频识别 2.45GHz空中接口协议符合性测试方法；（4）民用闭路监视电视系统工程技术标准（GB50198-94）；（5）安全防范工程技术标准（GB 50348-2004）；（6）音频、视频及类似电子设备安全要求（GB8898-2001）；（7） EIA/TIA568A，EIA/TIA569A国际电子工业协会通信线缆、通讯路径和空间标准；（8）中华人民共和国通信行业标准（YD/T926）；（9）电视系统视频指标CCTR RECOMMENDATION 472-3；（10）水位测量仪器第4局部：超声波水位计（GB/T 11828.4-2011）（11）超声波水位计(SL/T 184-1997) （12）水运工程超声波水位计(JT/T573-2004 JT/T 573-2004)（13）规费征缴电子管理系统工程建议书(1221)（14）规费征缴电子管理系统工程可研8.90改(1)（15）放航流程(长江处各收费所)（16）*省水利系统船舶过闸费征收和使用方法1.3 设计原则根据国家信息化建设的指导思想和原则，长江处规费征缴电子管理系统设计将遵循以下原则：1、“四统一”因此应坚持“统一领导、统一规划、统一标准、统一组织实施”的原则，确保系统的先进性和实用性。2、统一框架：技术上遵从水利信息系统建设的统一架构，确保实现信息互联互通、有效共享。3、需求牵引：在深入分析需求的根基上，根据各自的实际需要规划征缴系统建设内容。4、统一规划、分步实施：由于信息技术更新快，全面建设周期较长，系统建设应统一规划的指导下，根据急缓程度和现有根基分期实施，边建设边受益，发挥投资效益。 5、统筹兼顾、公专结合：充分利用现有的通信资源、网络资源、信息资源。从实际情况出发，针对薄弱环节，明确建设重点，进展充实完善和提高。6、标准化:从系统的规划、设计到实施和运行管理，都应注重标准化、标准化建设，为系统可持续开展奠定根基。1.4 关键术语定义与说明SOA架构（service-oriented architecture）：面向服务架构ESB（Enterprise Service Bus）：企业服务总线GIS（Geographic Information System或 GeoInformation system，GIS）：地理信息系统，有时又称为“地学信息系统”。GPS（ Global Positioning System）：全球定位系统RFID（Radio Frequency Identification）：射频识别技术, 又称无线射频识别PDA（Personal Digital Assistant）：即个人数码助理，一般是指掌上电脑PAD：是一种小型、方便携带的个人电脑IC（integrated circuit）：集成电路LED（Light Emitting Diode）：发光二极管UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply）：不连续电源ACL（Access Control List）：访问控制列表VLAN（Virtual Local Area Network）：虚拟局域网NTFS（New Technology File System）：新技术文件系统NetBIOS（Network Basic Input/Output System）：局域网通信的一套APIDNS（Domain Name System）：域名系统TID（THREAD Identifier）：隧道标识AIO（Asynchronous Input/Output）：异步输入/输出是任何特殊输入/输出流MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）：消息队列遥测传输DVR（DigitalVideoRecorder）：硬盘录像机，即数字视频录像机NVS（Network Video System）：网络视频系统MPEG（Moving Pictures E*perts Group/Motion Pictures E*perts Group）：动态图像专家组EDGE（Enhanced Data Rate for GSM Evolution）：增强型数据速率GSM演进技术DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）：动态主机配置协议)是一个局域网的网络协议5 2 建设目标与任务2.1 建设目标充分运用物联网技术和现代通信技术，结合水利船闸当前现状，积极开展水利船闸规费征缴电子管理系统研究。通过征缴系统的建设，有效确保船闸的通航保障率，为船舶提供更优质的服务；并借此优化长江处各船闸运行调度模式、进一步提升过闸效率，大幅度提升通航秩序管理水平和船闸服务水平，实现安全、效率的双提高，积极实践长江处信息化建设思路。本工程工程完成规费电子征缴管理系统建设，同时实现长江处与下属澡港水利枢纽管理所、魏村水利枢纽管理所、小河水闸管理所的全面联网。实现船闸验票与收费管理的标准化、标准化、信息化。具体如下：自动获取船只信息，使船舶少靠岸，管理人员少上船，实现船只过闸通航时能有序进展，到达安全、便民的目标；降低工作人员的工作强度，降低票据过失率，提高收费工作效率；建设统一的过闸船舶资料数据库，查询三个通江闸的船舶数据，包括船舶的根本情况和船舶过闸费征收情况，实现数据统计与数据查询功能；通过计算机信息化手段，保障船闸的廉政建设，杜绝偷逃规费现象；实现通江闸船舶过闸管理的工作联网，方便领导统一指挥调度，促进运行管理的网络化、信息化、现代化。2.2 建设任务基于长江处船闸实现自动量船、自动收费、自动验票、提高过闸效率的迫切需求，充分结合长江处的过闸现状和缺乏，本工程从以下几个方面对规费征缴电子管理系统进展开发、建设。(1)构建应用根基平台系统建设统一安全认证、统一工作流管理、统一日志管理、统一信息管理、统一邮件系统，统一信息发布的根基软件平台。(2)研发规费征收电子管理系统通过规费系统级研发，实现船舶吨位自动化丈量、船舶资料登记管理、来船感知、自动电子收费、预验提醒、来船感知、逃费告警、诚信管理、查询统计等功能。(3)实现长江处全面联网现有收费系统进展升级改造后，要求实现澡港水利枢纽管理所、魏村水利枢纽管理所和小河水闸管理所全面联网收费。2.3 建设原则为确保规费征缴电子管理系统工程的建设既能符合长江处各船闸过闸收费业务标准、满足用户需求，又具备高度的可靠性和实用性，本工程在设计和实现过程中将严格遵循以下原则：(1)先进性系统建设过程中把握计算机技术、通信技术、网络技术、物联网技术开展的方向，采用先进的体系构造，保证系统在技术上有一定的超前性。(2)安全性系统除了面对传统网络安全问题之外，还存在着一些由于在移动网络根基上集成了感知网络和应用平台带来的特殊安全问题。因此，要合理采用安全机制，如认证机制、加密机制等，并根据物联网的特征对安全机制进展调整和补充，特别是工程包含了船舶身份识别和过闸收费功能，要充分考虑系统安全性管理。(3)可靠性可靠性指平台运行可靠稳定，具有较强地容错能力和处理突发事件的能力。计算机设备以及有关软件的稳定工作能力、在出现某种软件硬件故障后系统的容错运行能力、环境或自身出现灾难后进展恢复期间中断系统运行的时间及综合代价等。(4)方便用户对于系统的开发，不仅确保能满足业务需要，界面还将友好实用，采用自上而下的方式，从用户第一的角度进展设计。(5)开放性系统建设的 根本目的在于进展信息的应用和共享。因此，系统建设中采用的各种软硬件技术和产品都必须具有开放性，遵循现有相关国际标准和国家标准或工业标准，以便根据需要充分选择适宜兼容的产品。(6)可扩大性可扩大性是系统集成很重要的一种技术要求。随着信息技术的开展，水运管理业务的不断扩大，网络上的信息流量将不断增加，这就要求网络系统必须具有良好的可扩大性和升级能力，随着技术的开展和信息的膨胀，确保系统能平稳升级。(7)易维护性系统的规划设计应充分考虑到系统的易维护性，方便对系统进展管理和调整，便于对系统中的所有设备，特别是外场岸基设备，进展集中配置、监控、报警处理、会话控制、性能分析、故障隔离、故障恢复、权限设置及访问控制。3 需求分析3.1 现状描述长江处所辖的三座船闸均为沿江口门船闸，具备水利船闸和口门船闸的特点，常年大多为通闸的放航模式，主要是指船闸根据长江潮汐变化在长江和内河水位根本持平的时间段内，将上下游闸门全部开启，船民在办理完登记缴费手续后调度过闸，在闸室内无须停船直接有序通过。当前长江处的收费流程针对初次过闸船舶和已办卡船舶，主要区别在于初次过闸船舶有一个前置流程环节为：靠岸申请量船、量船、定价、办卡登记；已办卡船舶的过闸流程为：靠岸、带卡买票、缴纳秩序保证金、回船等待过闸、工作人员小艇现场退秩序保证金、过闸验票。目前船闸管理业务分为：初次登记；复核变更登记；补办IC等业务。1收费管理IC卡收费：船舶到达待泊区。船主带缴费IC卡上岸到售票厅进展缴费，缴费后打印票据。这个界面显示的信息有：信息卡号、船名、船主、船只尺寸、装载情况（分空载、重载）、货物类别、核卡日期、航向（长江侧、内河侧）、缴费方式、金额。读卡后，选择装载情况、航向后，其他信息就能自动显示，点击“打印票据”就完成一次收费。未办卡收费：界面与IC卡收费类似，收费员根据划价单手动输入必须填写的信息，“打印票据”。违章处理缴费：执法班工作人员在现场处理违章船只，记录违章信息，收费员进展加收闸费操作，收费界面同未办卡收费。2票据管理目前收费系统中没有票据管理的功能，票据打印出错后需要收费员、班长、分管所长签字后作废并重新打印票据。作废票据留存。票据号码由财务科发向各通江闸，再发至收费员，实现责任落实到人。初次过闸船舶过闸流程序号步骤具体内容1申请船舶第一次到达船闸，到达停泊区后停船等候，船员上岸申请船舶丈量2船舶丈量办完手续后船闸工作人员带丈量设备上船，对船舶进展丈量，取得船舶长、宽、高数据3信息录入填写船舶的根本信息表，根据船舶丈量结果确定收费金额4IC卡发放船舶办卡申请表上报管理部门经审核确认后，制卡发放5缴费过闸本次过闸采用划价单过闸已办卡船舶过闸流程序号步骤具体内容1缴费船舶到达停泊区后停船等候，船员携带现金上岸至收费站办理过闸登记手续，取得收费凭证；同时缴纳秩序保证金2待闸办完手续后船员再原路返回上船等候放航调度指令3过闸秩序管理船闸播放放航开场通知，排档员进展退押金排档，按序放航4船舶过闸船舶在通过船闸时，在船舶运动状态下船闸现场工作人员用“钓竿钓鱼”的方式将收费凭证收回，以验证船舶的身份和闸费缴纳情况5现场查补如有没有缴费或者顶号船舶过闸，则现场工作人员先将该船登记成为违章船舶，待船舶出闸后再上岸进展处理目前长江处船舶过闸的流程主要存在以下问题：1）船舶过闸手续办理不够便捷，特别是在船闸放航的时期，船舶到船闸后依然需要先上岸缴费，浪费了大量的时间，延长了船舶运输时间；2）船闸运行调度模式尚有缺乏，船闸工作人员劳动强度较大，船舶过闸效率偏低；3）船闸通闸管理手段相对单一，不利于船舶载货检查和船闸信息化水平的进一步提高；4）目前一船多簿、大船小簿、假簿等各种现象还存在，使航行证件失去了应有的权威性；5）在过闸费征缴过程中，法律、法规没有提供足够的依据对船舶的航行证件进展核定，因而即使是对应的航行证件也不能成为过闸费缴纳的参考依据。3.2 需求分析3.2.1 业务流程规费征缴电子管理系统核心业务流程是电子验票流程，流程运行关键是视频监测到船舶过闸信号后，自主识别船舶RFID信息，根据RFID信息校验船舶信息、缴费、诚信等信息。因此，必须确保过闸的每条船舶都具有RFID标签。因此对于船舶是否持有RFID标签的不同船民处理的业务流程也不同，系统在针对不持有RFID标签的船舶制定了专门业务处理流程，具体如下：根据规费征缴电子管理系统的业务目标，规费征缴将船闸分为四个区域，即报到区、待闸区、进闸口、出闸口。通过对船闸管理机构、运输企业、船民等业务需求的调研分析，提出了便捷过闸的环节包括：登记报到与计费冻结、调度、过闸与扣款过程。规费征缴的业务总体流程如下图：图 规费征缴的业务总体流程图图 便捷过闸主体业务流程图3.2.2 数据流程3.2.2.1登记报到与计费冻结流程登记报到与计费冻结流程涉及到规费征缴电子管理系统与船舶身份自动识别系统、规费征缴结算系统、船民PDA收费系统之间的联动交互，其处理流程如下列图所示：图 登记报到与计费冻结流程图3.2.2.2调度船舶通知流程调度船舶通知流程涉及到规费征缴电子管理系统与船民PDA收费系统、联网收费系统之间的联动交互，其处理流程如下列图所示：图 调度船舶通知流程图3.2.2.3待闸区管理流程待闸区管理流程涉及到规费征缴电子管理系统与联网收费系统、船舶身份自动识别系统、船民PDA收费系统之间的联动交互，其处理流程如下列图所示：图 待闸区管理流程图3.2.2.4闸口管理与查补流程闸口管理与查补流程涉及到规费征缴电子管理系统与联网收费系统、船舶身份自动识别系统、工作人员PAD系统、船民PDA收费系统之间的联动交互，其处理流程如下列图所示。图 闸口管理与查补流程图3.2.2.5过闸确认与扣款流程过闸确认与扣款流程涉及到规费征缴电子管理系统与联网收费系统、船舶身份自动识别系统、规费征缴结算系统、船民PDA收费系统之间的联动交互，其处理流程如下列图所示。图 过闸确认与扣款流程图3.2.3 功能需求 各子系统功能如下：（1）电子标签管理系统该系统完成电子标签操作、电子标签信息查询、发卡设备测试和系统管理。其中电子标签操作由4个环节组成，发卡、回收、挂失（丧失）、注销（拆卸、损坏），系统管理是基于安全管理的用户权限管理和操作日志管理。（2）船舶身份自动识别系统RFID阅读器通过Internet网络或IP接入船舶身份自动识别系统服务器，船舶身份自动识别系统的数据接收组件完成多个接入航道阅读器的并发和双向通信。船舶动态数据经接收、解析、预处理、存储至发布，提供业务应用系统数据支撑。（3）业务处理平台结合船民身份自动识别和船民手持终端的信息交互功能，完成船民过闸过程中欢送词发起、船民登记、确认队列、计算闸费并且预扣款、查补、出闸扣款等一系列功能。（4）结算系统以船名船号（船舶唯一识别号）为主体建设帐户，并与RFID电子标签建设关联，实现船民充值、冻结、扣款、退款、打印票据、重打票据、票据作废、票据管理（入库、发放、结报、收回、遗失、核销）、以及相关的查询、统计等功能。（5）船民手持终端软件船民通过手持终端及3G网络，在到达指定区域后，利用手持终端设备与规费征缴电子管理系统进展信息交互，不用上岸即可完成过闸登记、缴纳费用等操作，以方便船民过闸。（6）工作人员手持终端软件工作人员手持终端软件是为管理人员在提供过闸船舶提供核查和违章处理的功能。（7）阅读器监管系统系统完成对岸基阅读器设备信息管理、设备状态显示、故障告警、及设备故障统计。阅读器监管系统根据阅读器状态信息监测和电子标签信息识别情况对阅读器进展监管。（8）诚信管理系统系统完成针对船民过闸违章行为的记录、处理管理。促使船民自动实现诚信；（9）水上流量统计系统系统完成对航道通航记录查询，通航流量汇总、统计图及报表自动生成等功能。（10）视频检测系统采用视频摘挡计数模式触发，系统平台对进入闸区船舶计数。3.2.4 业务需求目标3.2.4.1 信息卡管理1、船只资料明细主要是查看船只资料的明细，包括信息卡号、船名、船主姓名、船主身份证号、联系 、核卡日期、船只尺寸、重载价格、空载价格、货物类别、核卡人、丈量人、核卡单位等。2、船只资料录入用于录入新的船只资料，在录入时能有自动检索核对功能，当数据资料录入时发现有一样的信息卡号或船名时能提示“数据库已有此数据信息，是否继续”。3、船只资料复核变更船只资料复核变更主要用于变更因年审复核而有变动的船只资料、因船户换船而重新复核的船只资料或因其他原因而有变动的船只资料。4、IC卡制作及补办IC卡制作及补办主要是用来制作IC卡和补办丧失或损坏的IC卡。5、船只资料封存船只资料封存主要是对船只资料进展虚拟删除和物理删除。3.2.4.2 收费管理1、IC卡收费IC卡收费主要用于对过闸船只进收费及打印票据。还要具有查看收费明细、密码修改、打印日报表等功能。2、临时卡收费这个功能与我们目前使用的收费系统中的“未办卡收费”功能是一样的。界面与IC卡收费是一样的。3、票据管理票据管理的主要功能有票据作废和票据重新打印。4、违章处理收费能对违章船只进展加收闸费现场处理。3.2.4.3 查询管理目前收费查询系统中的船只信息、船只查询、收费明细、日报表、月报表、时段统计等功能保存，增加船只诚信查询和报表查询，船只诚信查询用于查看船只违章情况。报表查询包含：船只资料复核变更报表、IC卡补办报表、船只资料封存报表（虚拟删除和物理删除）、票据作废报表、诚信管理报表（现场处理和分次处理）。增加按条件查询的功能；按船名查询能支持模糊功能；在时段统计内要求能做到：在某时间段内统计过闸船只总数及所有船只过闸的次数，并能根据“过闸航次、交费金额、船只违章情况”查询船只的信息卡号。1、综合查询提供所有船闸业务数据查询，以及工作流程查询。2、澡港水利枢纽、魏村水利枢纽、小河水闸提供小河水业务数据查询，以及工作流程查询。3.2.4.4 诚信管理为了不影响船闸的正常放行，对于违章船舶需先录入船舶违章数据库，并将违章信息发送到船民PDA，待船舶出闸后上岸承受处理，对屡次违章船舶则通过记录“黑名单”方式在下次过闸过程中加强现场检查或暂停服务。现场处理现场处理主要是对违章后能当场处理的船只，并能打印出来让工作人员做材料进展登记，以备后查。在电脑中以报表形式列出。分次处理分次处理主要是针对无法现场处理的违章船只，对其按每次加收处理。处理过的船只以报表的形式列出。3.2.4.5 电子验票船舶快速过闸系统以服务手段的创新促进管理方式的转变，在提升船闸对外服务水平同时，增强行业监管能力。具体包括：（1）通过船舶自动身份识别系统及船闸和船舶上安装的RFID设备或租用的RFID设备，实现对船舶身份的自动识别和运行状态的判断，为船民办理过闸各项手续、船闸管理部门组织和管理船舶过闸提供支持。（2）通过基于移动互联网的船岸通信技术，利用3G智能终端，为船民提供可靠、有效的信息沟通手段，满足船民不上岸远程办理过闸登记、缴费、调度过闸业务办理，及信息综合服务的要求。（3）通过构建规费征缴电子管理系统，建设船民过闸费用电子账户，实现船民过闸远程缴费、充值、查询、退款、票据打印等功能，船舶过闸费用进展管理、结算的功能。（4）结合信息化管理手段，加强对违章船舶的监管，并构建船舶过闸行为的信用监管，引导船民合法经营。（6）通过电子标签管理系统和阅读器监管系统，建设RFID电子标签管理机制，实现电子标签的发放、注销、写入、防拆卸等管理以及标签电量管理等，对岸基阅读器进展运行监控和故障自动诊断，提高系统运行可靠性和维护的便捷。3.2.5 软件集成3.2.5.1 联网收费管理系统规费征缴管理：根据船民主动申报，确认付款，由收费系统按规定收款；船舶资料登记管理：根据船舶根本信息进展船舶资料管理信息登记、船舶资料复核变更等。同时对船舶核发RFID身份卡和缴费卡。3.2.5.2 结算业务管理系统将完成过闸业务船只的预付款收入，结算账户。3.2.5.3 电子标签管理系统根据船民主动申请，发放安装电子标签；通过阅读器的管理，实现船舶的管理。3.2.5.4 船舶身份自动识别系统当船舶进入功能区后，系统自动感知船舶进入，启动相应管理预案，通过智能终端进展交互。身份识别系统实现船舶航向判别。3.2.5.5 船民APP服务系统船民通过APP电子付款方式缴纳过闸费；并且通过船民APP提供点对点的服务、信息公告等。3.2.5.6 移动执法PAD系统通过智能客户端，方便管理人员管理。3.2.5.7 综合管理系统视频监控：视频监控船舶进闸信息。流量统计：提供过闸流量统计，报表功能，为领导层决策提供依据。查询管理：在现有根基上增加船只诚信查询和报表查询，船只诚信查询用于查看船只违章情况。3.2.5.8 诚信管理系统针对船民过闸违章行为的记录、处理管理。促使船民自动实现诚信。3.2.5.9 船舶自动化丈量信息采集系统利用视频等技术实现静态船舶载重吨的流程化丈量。3.2.6 性能需求1.并发用户指标系统可以支持并发用户200个；系统响应时间不得超过20秒等。2.电子标签技术要求序号特性名称特性说明备注1标准符合性符合2.45G RFID国家标准2安全性按安全等级要求配置安全性3识别距离大于300米4电源锂电池5功耗小于0.5W6天线全向7工作频率2.45 GHz8使用寿命3 年以上9防护等级IP54以上及防紫外线10安装位置船舶生活舱顶部外侧钢板11使用温度-15 +8012保存温度-20 +8513使用湿度3%80%，无凝结14保存湿度5%95%，无凝结15安装环境户外安装16防拆卸具备防拆报警功能17安装方式底座高强度双面胶外加金属紧固件3. 网络性能有线网络带宽要求100M到桌面。光纤网满足高清视频图像传输的要求。3.2.7 安全需求 根据国家规定要求满足安全等级保护二级的要求。3.3 设计边界条件系统设计以规费征缴电子管理系统工程可研为设计基线，结合水利部信息系统初设标准及相关规定，遵照*水利局数据标准要求执行。视频识别及监控功能将开发调用程序，调用闸区原有视频控制系统的船舶进入感知、计数、抓拍等功能，并将采集到的数据融入缴费流程的管理之中。4 系统总体设计4.1 设计思路部属图的核心内容是参照需求分析中的核心流程制定的，关键核心是确保每条过闸船舶都有合规的RFID标签，确保RFID读头能够获取标签信息，同时通过视频监控系统，对船舶进入规定区域的感知，双通道的感知过闸船舶，实现规费征缴电子管理。4.2 总体框架4.3 系统划分4.4 安全体系安全体系建设包含系统运行安全和系统信息安全两层含义。系统运行安全包括法律、政策的保护、物理控制安全、硬件运行安全、操作系统安全、灾害、故障恢复、死锁的防止和解除、电磁信息泄漏的预防等；系统信息安全包括用户口令鉴别、用户存取权限控制、数据存取权限、方式控制、审计追踪和数据加密等。具体表达在五个方面：物理安全、网络安全、主机安全、应用安全和数据安全。4.4.1 物理安全保证计算机信息系统各种设备的物理安全是整个计算机信息系统安全的前提。对于系统物理层的安全策略与解决方案主要考虑以下两个方面：1、物理访问控制方面对主机房及重要信息存储来说：首先要保证重要地点的安全防范工作。另外，在机房内外安装摄像机实时记录机房内外的各种情况，便于今后查询。2、设备线路冗余对于系统的核心交换采用双机热备互为冗余的工作方式。4.4.2 网络安全网络层的安全是系统信息网安全的核心和灵魂，安全策略与解决方案如下：网络设备和服务器的身份认证：为了保证系统内部网络中重要的网络设备（路由、交换等）、服务器和其它设备的有序管理，采用基于第三方认证的集中式的身份认证。对内部网络不同的安全区域有不同的安全需求，做不同的安全访问控制措施。对于重要服务器，网络交换、路由设备的系统日志采取集中的基于行为的审计从 根本上防止别人对重要的系统及设备进展攻击。建设网络安全主动防御机制，采用基于网络的入侵防御系统对系统的重要网段和重要应用服务器的安全，提供主动性的安全保证措施。采取脆弱性扫描软件和安全评估服务主动发现系统信息网中存在的安全隐患，便于先于入侵者发现安全问题，解决安全问题。4.4.3 主机安全通过部署漏洞扫描主机系统提供不定期的检查以发现网络安全问题，并进展及时加固。主要的加固手段包括以下几点：安全增强配置、根本配置管理、文件系统配置、账号管理配置、网络管理配置、系统日志配置、安全工具配置、病毒和木马保护、web安全配置、其他安全配置。另外，加载补丁管理系统来加强主机系统层安全。4.4.4 应用安全在系统网络应用系统中，服务器的传输可能面对如下安全问题：数据传输的安全性、数据的完整性、身份验证、不可抵赖性、应用与数据授权。从信息安全的角度来看，解决信息安全的策略和技术主要有以下方面：身份认证技术；数据加密技术；数字签名和数字证书技术；安全内容检查等技术。4.4.5 数据安全数据安全管理包括分级、分角色权限的数据管理、数据审计以及数据备份与恢复。数据管理的角色涉及数据库管理员、应用开发人员以及系统的部署人员，根据不同的角色授予不同的数据访问权限。数据备份与恢复包括二个方面，一个是基于对重要数据的备份，另一个方面是对重要服务器的系统恢复。数据备份与恢复包括一套备份体系：文件备份和恢复、数据库备份和恢复、系统灾难恢复、备份任务管理等。4.4.6 安全管理与运维对用户安全策略安全制度等问题的建议应当作为安全解决方案的重要组成局部，即以国内信息安全等级保护管理方法准为主，并参考国际上ISO17799/BSI779、ISO27001等标准向用户提供网络信息系统的安全现状评估、安全策略与安全制度建设等咨询服务。5 分项设计5.1 联网收费管理系统5.1.1 总体业务流程联网收费管理系统主要包括船舶信息管理、票据管理、过闸费征收管理、运行调度管理、过闸费管理、一次性收费管理等。总体业务流程、交互关系、应用场景如下图。图 总体业务流程5.1.2 船舶信息管理流程图 船舶信息管理5.1.3 过闸费征收管理RFID租用流程过闸费管理实现有证船舶、无证船舶的过闸费计算、征收、查补、打印电脑票据、登记过闸费征收帐。由收费员录入计算机、打印电脑票据、登记过闸费征收帐。实现过闸费退款功能，自动记载过闸费征收帐，并打印电脑票据。交付RFID租用押金，领取租用RFID。5.1.4 过闸管理流程过闸调度是整个船闸运转的核心局部，关系到船闸的运行效率和规费征收的控制。主要环节有远调登记、收费、调度、查补、验票等。5.1.5 一次性收费管理流程一次性收费管理主要有船舶首闸、闸次登记（登记船舶租用RFED的次数，并提醒工作人员）、一次性收费解款统计等功能。根本构造如下列图所示。图 一次性收费管理流程5.1.6 过闸费征收管理流程过闸费征收是船舶过闸中的一个环节，主要功能是征收根据远调站登记的船舶和运输信息计算本次应缴的过闸费，并打印过闸费票据。过闸费征收的根本功能为：过闸费征收、票据作废、补发票据、过闸费退款、手工票补录、过闸费征收查询。5.1.7 自动收费系统规费征缴电子管理系统主要包括登记报道与计费冻结流程、调度船舶通知流程、待闸区管理流程、闸口管理与查补流程、过闸确认与扣款流程。5.1.8 登记报道与计费冻结流程5.1.9 待闸区管理流程5.1.10 闸口管理与查补流程5.1.11 过闸确认与扣款流程5.2 结算业务管理系统5.2.1 概述主要包括结算凭证管理流程、结算业务管理流程、自动收费管理流程、相关的查询统计和系统管理维护。总体业务流程、交互关系、应用场景如下列图所示。图 规费征缴结算系统总体业务流程5.2.2 结算凭证管理流程结算凭证管理主要包括凭证入库、核销、逐级发放、退回、空白凭证作废、报失、凭证结报等业务操作，其处理流程如下列图所示。图 结算凭证管理流程5.2.3 结算业务管理流程结算业务管理流程主要包括开户、销户、修改密码、充值、退款、打印凭证、重打凭证等业务操作，其处理流程如下列图所示。图 结算业务管理流程5.2.4 自动收费交互流程自动收费交互流程是指结算系统与规费征缴电子管理系统之间的交互关系，主要包括余额查询、冻结、扣款、解冻等业务逻辑组件，其交互流程如下列图所示。图 自动收费交互流程5.3 电子标签管理系统5.3.1 总体需求5.3.1.1 RFID系统安全RFID系统存在的安全隐患，主要包括：标签伪造、重演攻击、窃听攻击、电磁干扰攻击。需针对上述安全隐患，做出相应的保障设计。5.3.1.2 标签存储内容电子标签是船舶的“电子身份证”，通过对信息内容的定义，使电子标签具备唯一身份识别信息。结合规费征缴电子管理收费业务及日后业务扩展需求，电子标签应存储信息数据格式见下表。表 电子标签存储信息数据文件字段名块号地址长度数据内容说明标签ID0020厂家对卡片编码船舶唯一识别号12013长度待定船名船号4620长度待定船类型664总吨位707C航区干舷774保存20长度待定保存30长度待定5.3.1.3 web发卡模式在连接好发卡器的PC机上，管理人员只要通过浏览器登录电子标签管理系统即可完成对标签读写操作，而不需要在每个标签发放点安装客户端软件。5.3.1.4 发卡安全机制考虑到该系统只运行在特定标签发行单位，且需要发卡器才能完成对标签读写操作，以及USB维护本钱等，建议只采用服务端加密即可。5.3.1.5 功能需求概况电子标签操作由9个环节组成，入库、分配、调配、接收、发卡、回收、挂失（丧失）、注销（损坏、拆卸、其他特殊应用情况）、解锁、换卡。系统管理包括：用户权限管理、标签台账和操作日志管理。当电子标签状态发生改变时，系统应告知船民并提示船民做出相应措施。5.3.2 电子标签配置电子标签的选型主要重点考虑工作频段、识读距离、功耗、使用寿命、内存、标签外形和环境条件等技术参数。表 电子标签技术要求序号特性名称特性说明备注1标准符合性符合2.45G RFID国家标准2安全性按系统安全要求3识别距离大于300米4电源锂电池5功耗小于0.5W6天线全向7工作频率2.45 GHz8使用寿命3 年以上9防护等级IP54以上及防紫外线10安装位置船舶生活舱顶部外侧钢板11使用温度-15 +8012保存温度-20 +8513使用湿度3%80%，无凝结14保存湿度5%95%，无凝结15安装环境户外安装16防拆卸具备防拆报警功能17安装方式底座高强度双面胶外加金属紧固件5.3.3 总体设计5.3.3.1 业务流程入库流程图 电子标签入库流程图发卡流程图 电子标签发行流程图换卡流程图 电子标签更换流程图标签拆卸电量状态更新及非法使用处理流程图 电子标签硬件信息更新及非法处理流程图5.3.3.2 业务功能表 电子标签管理系统功能表流程环节相关说明发放（1）统一发放入库（1）建设标签入库表；（2）标签扫描入库；（3）插入标签入库记录，包括标签编号、入库时间、状态（【未分配】）、入库单位、人员。遗失/报废（1）记录遗失/报废标签号；（2）插入标签操作记录，包括标签编号、入库时间、状态（【遗失/报废】）、入库单位、人员。发卡（1）建设发卡记录表；（2）标签信息初始化；（3）标签信息写入，包括船民船号、船舶唯一识别码、总吨位、船舶类型；（4）记录操作。回收（1）可选择回收对象；（2）通知船民到指定回收地点；（3）更新标签业务状态（【待回收】、【已回收】）；（4）记录操作。挂失（1）更新标签业务状态（挂失）；（2）记录操作。注销（1）更新标签业务状态（注销）；（2）记录操作。查询统计（1）标签信息、操作记录查询；（2）根据标签状态进展数量统计。权限管理（1）用户根本信息、角色信息；（2）角色权限管理；（3）部门管理。5.3.3.3 权限管理用户类型初步分为管理员和操作员两类角色，同时系统管理员可根据应用情况对角色进展自定义。（1）管理员具备全部权限，具有标签入库、分配、调配、接收、发卡、回收、挂失、注销、换卡及增删用户等所有管理及操作权限。（2）操作员仅具备标签操作权限，不具备标签入库、分配、调配、接收及增删用户等管理权限。同时系统实现分级管理，中心管理员可增删下一级管理员。下一级管理员负责本级部门用户的增删，及权限分配。5.3.3.4 信息交互及接口电子标签系统主要与信息服务系统、规费征缴电子管理系统存在信息交互。表 电子标签管理系统信息交互表交互对象功能模块交互信息要求实现方式信息服务系统回收输入RFID标签号、【船名船号】、回收地点、时间webservice服务输出结果标识（成功、失败）注销输入RFID标签号、【船名船号】、时间、原因输出结果标识（成功、失败）规费征缴电子管理系统发卡输入船名船号webservice服务输出船名船号、总吨数、船主身份信息、【单位信息】规费征缴电子管理系统发卡输入船名船号、船舶唯一识别码webservice服务输出结果标识（成功、失败）5.3.4 功能设计登陆：系统用户登陆界面。入库：管理员可通过发卡机对采购到的电子标签进展扫描，进展批量入库操作。入库信息包括：标签编号、入库时间、操作员信息。分配：管理员可对入库后的标签进展资源分配，需指定接收部门。调配：对分配后存在不妥或其他影响情况下，可对分配后的标签资源进展调配，只能对未发行的标签进展调配。接收：指定部门对分配后的标签资源进展接收，接收部门则为该批标签管理的责任部门。发卡：操作员可通过输入船名船号来自动获取船舶登记信息，并比对登记薄，确认信息无误后，进展写卡操作。写卡完成后，系统自动再次读取标签信息，用户确认写入信息无误后，才可保存标签数据到后台数据库，标签正式生效。如信息错误，需重新写入操作。检查船名船号（船舶库中是否存在该船舶），唯一识别码是否有发卡记录回收：（1）操作员可通过选择（支持多项选择）回收对象，进展回收通知操作，用户可直接查看通知结果，通知不成功的，可再次通知。（2）对回收通知成功后，船民上岸办理回收时，操作员对卡片进展回收确认操作，回收正式生效。挂失：用户可通过船民提供的标签编号或船名船号或船舶唯一识别码检索出标签详细信息，在确认身份后对挂失对象进展挂失操作。注销：操作员可通过船民提供的标签编号或船名船号或船舶唯一识别码检索出标签详细信息，进展注销操作。 换卡：实现旧卡换新卡的功能。解锁：实现对锁定状态的标签进展解锁操作，锁含义见“1.3.4标签状态”。查询：可查询标签信息、标签操作日志信息。统计：根据标签使用情况进展统计，统计结果包括已入库（全部）、待分配、待接收、已接收、已发行，已发行的包括正常使用、挂失、待回收、回收、注销的。部门管理：系统管理员可通过该模块进展部门新建、维护、删除等操作。用户管理：系统管理员可通过该模块进展用户新建、维护、删除等操作，包括用户根本信息、角色信息。权限管理：系统管理员可通过该模块进展角色新建、维护、删除等操作，包括角色根本信息、权限信息。权限模块包括：入库、分配、调配、接收、发卡、回收、挂失、注销、查询、部门管理、用户管理、权限管理等模块。5.3.5 交互接口设计电子标签管理系统提供一个“标签根本信息查询”接口。5.4 船舶身份自动识别系统5.4.1 总体需求5.4.1.1 阅读器统一编码建设统一阅读器信息库，统一编码规则，实现对岸基阅读器设备信息集中管理。5.4.1.2 阅读器自检功能阅读器需满足设备故障自我检测，除利用心跳包检测网络故障外，还应报告其他非网络故障信息，以便管理人员得知故障原由做出相应措施。5.4.1.3 阅读器实时状态监视阅读器实时状态显示，阅读器异常状态告警，告警提示直观可靠，便于管理人员对现场所有RFID岸基阅读器进展实时监管，以及合理安排工作人员对阅读器进展维护。5.4.1.4 阅读器故障统计针对阅读器故障率进展统计分析，便于管理人员对设备故障率直观的认识，合理更换故障率高的阅读器或相关配套设备。5.4.1.5 数据过滤鉴于RFID标签主动上传数据的特性，从硬件上报的原始RFID数据量非常巨大，根据具体的配置不同，每台读写器每秒可以上报数个至数十个不等的标签数据，但其中只有少局部是对用户有意义的、非重复性的数据，这样大量的数据如果不经过去冗等处理而直接上传,将会给整个RFID系统带来很大的负担。5.4.1.6 并发连接存在岸基阅读器与后台通信的并发情况，找出一个高性能的解决方案。5.4.1.7 实现便捷过闸业务功能船舶身份自动识别系统与规费征缴电子管理系统协同，完成便捷过闸业务，主要表现在以下几个方面：登记报到、待闸管理、进闸管理、过闸确认。5.4.1.8 功能需求概述船舶身份自动识别系统主要完成多个接入RFID阅读器的并发和双向通信，电子标签信息经接收、解析、预处理、存储多个处理环节，形成船舶身份识别信息，为业务应用系统数据提供支撑。同时对阅读器进展统一监管。5.4.2 总体设计5.4.2.1 数据处理流程图 标签信息处理流程图5.4.2.2 主要功能表 数据采集子系统功能表表 阅读器监管子系统功能表5.4.2.3 信息交互及接口船舶身份自动识别系统主要与自动收费处理系统进展实时动态信息交互，以及从阅读器管理系统中获取阅读器根本信息。表 船舶身份自动识别系统信息交互表5.4.3 功能设计设备管理：用户可通过设备管理进展新建设备，设备信息维护（查看、编辑、删除），参加设备启用/禁用功能。状态监视：用户可选择对应、船闸或输入阅读器编号来监视特定范围的阅读器，同时可通过预览阅读器布设图，更直观的知道阅读器具体位置。异常告警：当某个阅读器通信异常时，对应的状态监视栏颜色背景将自动转换为红色，并弹出警