本發(fā)明屬于可靠性和安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域，具體涉及一種航天發(fā)射場(chǎng)安全可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法及分析與評(píng)估系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

航天發(fā)射場(chǎng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及機(jī)、電、液、氣等各個(gè)專業(yè)，且投入大、工程周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)性極高，一旦出現(xiàn)事故，會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失。另外，我國(guó)航天試驗(yàn)高密度、高質(zhì)量的發(fā)射需求也對(duì)航天發(fā)射場(chǎng)的安全可靠性提出了更高的要求。然而目前對(duì)于航天發(fā)射場(chǎng)的安全可靠性評(píng)估存在如下問(wèn)題：只對(duì)部分子系統(tǒng)進(jìn)行了安全可靠性評(píng)估，沒(méi)有覆蓋整個(gè)發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)；沒(méi)有構(gòu)建一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，無(wú)法對(duì)進(jìn)行評(píng)估時(shí)所需要的數(shù)據(jù)提供簡(jiǎn)便高效的支持，嚴(yán)重制約了評(píng)估工作的開(kāi)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種航天發(fā)射場(chǎng)安全可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法及分析與評(píng)估系統(tǒng)，考慮航天發(fā)射場(chǎng)數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)量大、安全性要求高的特點(diǎn)，具有跨平臺(tái)、高可用性、易維護(hù)性、高并發(fā)性、高可靠性、可擴(kuò)展性等突出優(yōu)勢(shì)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：如圖1所示，一種航天發(fā)射場(chǎng)安全可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法，采用C/S模式，包括服務(wù)器和客戶端；

在服務(wù)器端，采用開(kāi)源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)mysql對(duì)來(lái)自數(shù)據(jù)采集層的航天發(fā)射場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，是各數(shù)據(jù)子模塊之間關(guān)系的建立，采用的方法是以設(shè)施設(shè)備庫(kù)和火箭記錄庫(kù)為中心，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)、故障樹(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)與之相關(guān)聯(lián)，對(duì)應(yīng)關(guān)系主要有一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多三種，最終得到一個(gè)關(guān)系緊密、高效、冗余度低的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和多數(shù)據(jù)源體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集層的系統(tǒng)組成中，以加注系統(tǒng)為例，就涉及到液氫、液氮、液氧等多種燃料的物化特性、試驗(yàn)特性等相關(guān)數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)來(lái)源除了有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制度、圖片、音視頻、人員操作記錄、設(shè)備運(yùn)行記錄等，還有相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，涉及的文件格式多樣，數(shù)據(jù)大小不一，都給統(tǒng)一的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)帶來(lái)不便。

以上述的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，在客戶端采用開(kāi)源跨平臺(tái)GUI開(kāi)發(fā)工具Qt，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索與管理功能，并提供友好的用戶操作界面，為每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)提供了菜單項(xiàng)和工具欄，主界面采用標(biāo)簽頁(yè)的形式進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)了便捷高效的數(shù)據(jù)庫(kù)檢索及管理操作；管理功能包括：新增數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)、導(dǎo)入數(shù)據(jù)、備份與恢復(fù)數(shù)據(jù)、用戶信息及權(quán)限管理、日志管理、報(bào)表生成、輔助軟件開(kāi)發(fā)、字段擴(kuò)展；

為支持用戶與數(shù)據(jù)庫(kù)之間資料的正確上傳與下載功能，考慮到TCP協(xié)議提供的超時(shí)重發(fā)、丟棄重復(fù)數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和流量控制等優(yōu)異功能，故采用此協(xié)議進(jìn)行服務(wù)器端和客戶端之間數(shù)據(jù)的傳輸，同時(shí)，為加快數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，采用滑?dòng)窗口算法來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。

所述數(shù)據(jù)庫(kù)采集層采用分層編碼的方式對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)類型進(jìn)行編碼處理，經(jīng)過(guò)編碼后的數(shù)據(jù)類型可在檢索時(shí)迅速定位所需檢索數(shù)據(jù)的范圍，消除對(duì)無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)的檢索，降低資源占用率，提高檢索效率；經(jīng)過(guò)編碼后的數(shù)據(jù)集為一個(gè)樹(shù)結(jié)構(gòu)，位于同一層上的數(shù)據(jù)集擁有相同的優(yōu)先級(jí)，采用廣度優(yōu)先方式來(lái)確定所需檢索數(shù)據(jù)的匹配分支，進(jìn)而得到完全匹配的數(shù)據(jù)；同時(shí)，通過(guò)外鍵將與匹配數(shù)據(jù)相關(guān)的其他關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)自動(dòng)匹配并獲取，實(shí)現(xiàn)了檢索數(shù)據(jù)的匹配獲取和相關(guān)數(shù)據(jù)的自動(dòng)匹配獲取功能，在保障數(shù)據(jù)精確匹配的同時(shí)，也將相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配展示，此方法適合航天發(fā)射場(chǎng)數(shù)據(jù)繁雜、數(shù)據(jù)量大的應(yīng)用場(chǎng)合。

所述客戶端檢索功能實(shí)現(xiàn)：為提供更為準(zhǔn)確的檢索，故采用精確匹配和模糊匹配相結(jié)合的交叉匹配方式；精確匹配針對(duì)的是編號(hào)、類型、結(jié)構(gòu)式等精確、唯一且短小的字段，模糊匹配針對(duì)的是摘要、說(shuō)明內(nèi)容較多的字段，綜合兩者的匹配結(jié)果，選擇相關(guān)性最強(qiáng)的數(shù)據(jù)。

所述客戶端檢索功能中提供檢索界面，檢索界面提供檢索關(guān)鍵字輸入框、檢索字段范圍復(fù)選框、按入庫(kù)時(shí)間升/降序排列復(fù)選框、每頁(yè)顯示數(shù)目下拉框、導(dǎo)出檢索結(jié)果功能按鈕、檢索及在結(jié)果中檢索功能按鈕；支持顯示界面分頁(yè)顯示機(jī)制，提供頁(yè)碼切換及跳轉(zhuǎn)功能按鈕，用戶通過(guò)每頁(yè)顯示數(shù)目下拉框來(lái)選擇當(dāng)頁(yè)需顯示的記錄數(shù)；對(duì)于檢索字段范圍復(fù)選框，提供檢索字段范圍，用戶可在能確定的大致范圍內(nèi)匹配所輸入的關(guān)鍵字；對(duì)于按入庫(kù)時(shí)間升/降序排列復(fù)選框，提供按入庫(kù)時(shí)間升/降序排列，當(dāng)用戶需查看數(shù)據(jù)庫(kù)中最新錄入的數(shù)據(jù)時(shí)，可通過(guò)選中此項(xiàng)來(lái)得到最新的數(shù)據(jù)；對(duì)于導(dǎo)出檢索結(jié)果功能按鈕，支持用戶對(duì)檢索數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出保存，主要有兩種方式：一是直接將從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取的數(shù)據(jù)寫(xiě)入文本文件中，二是通過(guò)使用語(yǔ)句導(dǎo)出數(shù)據(jù)，對(duì)于導(dǎo)出的數(shù)據(jù)采用TXT、WORD、EXCEL三種文件格式，用戶可在導(dǎo)出數(shù)據(jù)對(duì)話框中根據(jù)自己的需要來(lái)選擇導(dǎo)出數(shù)據(jù)的文件格式；對(duì)于所檢索的數(shù)據(jù)，用戶若需要查看源文件，在自身密級(jí)不低于文件密級(jí)的情況下通過(guò)雙擊文件名來(lái)預(yù)覽源文件，即用戶雙擊預(yù)覽時(shí)只從服務(wù)器端讀取部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行傳輸以供用戶查看，而當(dāng)用戶需要查看完整的源文件時(shí)，通過(guò)點(diǎn)擊下載按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。

所述客戶端的管理中，新增數(shù)據(jù)，即向數(shù)據(jù)庫(kù)中添加數(shù)據(jù)提供了兩種渠道：一是直接在資源管理器上批量選中源文件直接添加進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)，然后對(duì)不完整的信息進(jìn)行人工輸入補(bǔ)全；二是直接在界面上采用對(duì)話框的形式人工輸入添加新數(shù)據(jù)，采用這兩種方式可以兼顧大數(shù)據(jù)量和小數(shù)據(jù)量情境下的數(shù)據(jù)添加，以提升數(shù)據(jù)添加效率。

所述客戶端的管理中，備份數(shù)據(jù)采用導(dǎo)航貓navicat數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件進(jìn)行備份，可通過(guò)設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)備份，當(dāng)需要恢復(fù)時(shí)可選擇某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的備份進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，保障了在服務(wù)器異常情況下的數(shù)據(jù)不丟失。

所述客戶端的管理中，用戶信息及權(quán)限管理采用設(shè)置密級(jí)及功能按鈕是否使能的方式來(lái)保證安全性，分開(kāi)設(shè)計(jì)的目的是兼顧密級(jí)的確定性和功能按鈕使能與否的不確定性，即密級(jí)為確定的五個(gè)等級(jí)，用戶默認(rèn)為秘密，源文件默認(rèn)為內(nèi)文；而功能按鈕涉及不同操作的權(quán)限組合，這種組合正好可以應(yīng)對(duì)不同用戶對(duì)不同功能按鈕是否有操作權(quán)限的不確定性。同時(shí)，用戶可對(duì)更高權(quán)限進(jìn)行申請(qǐng)，超級(jí)管理員可對(duì)申請(qǐng)進(jìn)行授權(quán)或拒絕處理。

所述客戶端的管理中，字段擴(kuò)展功能是為后期添加額外字段提供支持，航天發(fā)射場(chǎng)的復(fù)雜性決定著數(shù)據(jù)庫(kù)中字段的組成會(huì)根據(jù)實(shí)際需要而發(fā)生變化，而客戶端的檢索及管理操作都是建立在字段的基礎(chǔ)之上。字段的屬性很多，對(duì)于不重要的屬性以默認(rèn)值的形式給出，而對(duì)于重要的屬性，如：字段名、類型、長(zhǎng)度、是否為空、是否為主鍵等不以默認(rèn)值填充，需要用戶手動(dòng)輸入。成功添加新字段后，用戶即可對(duì)其進(jìn)行操作，方式同其他字段一樣。數(shù)據(jù)庫(kù)采用提供字段擴(kuò)展接口的方式來(lái)支持后期由于業(yè)務(wù)需求而需要添加的額外字段，接口采用友好的用戶對(duì)話框界面進(jìn)行操作，特別對(duì)類型、長(zhǎng)度、是否為空、是否為主鍵屬性進(jìn)行了突出強(qiáng)調(diào)。

一種航天發(fā)射場(chǎng)安全可靠性分析與評(píng)估系統(tǒng)，航天發(fā)射場(chǎng)安全可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)位于航天發(fā)射場(chǎng)安全可靠性分析與評(píng)估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖的第三層，即數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層為數(shù)據(jù)采集和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了支撐。

分析與評(píng)估系統(tǒng)包括危險(xiǎn)辨識(shí)層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層和分析評(píng)估層，其中：

危險(xiǎn)辨識(shí)層的主要目的是：解決目的性不明確的問(wèn)題，采用分層融合方法，具體為：首先將航天發(fā)射場(chǎng)這個(gè)大系統(tǒng)分層，然后危險(xiǎn)識(shí)別所涉及產(chǎn)品的分布類型并進(jìn)行分類，最后將各分布類型所需采集的變量進(jìn)行匯總并融合，對(duì)于耦合性強(qiáng)的變量只用其中一種或幾種來(lái)替代，最終得到最小數(shù)據(jù)集。

數(shù)據(jù)采集層首先確定航天發(fā)射場(chǎng)的系統(tǒng)組成，如圖2航天發(fā)射場(chǎng)安全可靠性分析與評(píng)估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖中的數(shù)據(jù)采集層所示，然后根據(jù)危險(xiǎn)辨識(shí)層所得到的最小數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，圖3給出了數(shù)據(jù)采集層所涉及的數(shù)據(jù)種類。對(duì)所采集數(shù)據(jù)的采用分層編碼的方式對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)類型進(jìn)行編碼處理，經(jīng)過(guò)編碼后的數(shù)據(jù)類型可在檢索時(shí)迅速定位所需檢索數(shù)據(jù)的范圍；

數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層的主要目的是：對(duì)來(lái)自航天發(fā)射場(chǎng)的種類繁多、總量龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)設(shè)計(jì)并且提供GUI操作界面。數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層采用C/S模式，服務(wù)器端采用開(kāi)源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)mysql對(duì)來(lái)自數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，客戶端采用開(kāi)源跨平臺(tái)GUI開(kāi)發(fā)工具Qt，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)增刪改查、數(shù)據(jù)備份、用戶信息及權(quán)限管理、日志管理以及報(bào)表生成等功能的軟件開(kāi)發(fā)?？蛻舳伺c服務(wù)器采用TCP/IP通訊傳輸協(xié)議，同時(shí)采用滑動(dòng)窗口算法加速數(shù)據(jù)的傳輸。

分析評(píng)估層的主要目的是：采用諸如“小事件樹(shù)/大故障樹(shù)”的方法，結(jié)合所構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定性和定量分析，得到系統(tǒng)分析指標(biāo)(如不確定性、重要度、敏感性)，根據(jù)這些指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)的安全可靠性進(jìn)行評(píng)估。

本發(fā)明航天發(fā)射場(chǎng)安全可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建將來(lái)自航天發(fā)射場(chǎng)的種類繁多、總量龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)設(shè)計(jì)并提供友好的GUI操作界面，為數(shù)據(jù)采集和安全可靠性分析與評(píng)估提供支撐。通過(guò)分層融合方法得到最小數(shù)據(jù)集，通過(guò)編碼及交叉匹配方式來(lái)提供更高效的檢索方式，通過(guò)密級(jí)和功能按鈕的形式來(lái)提供更高的安全性，通過(guò)提供接口的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)高擴(kuò)展性。

目前航天發(fā)射場(chǎng)還沒(méi)有構(gòu)建一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)支撐平臺(tái)，嚴(yán)重制約了安全可靠性分析與評(píng)估工作的開(kāi)展，本發(fā)明解決的就是此數(shù)據(jù)庫(kù)支撐平臺(tái)的構(gòu)建問(wèn)題。

本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層在客戶端采用開(kāi)源跨平臺(tái)GUI開(kāi)發(fā)工具Qt進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，既提供了數(shù)據(jù)檢索、管理及備份、用戶信息及權(quán)限管理、日志管理和報(bào)表生成等功能，同時(shí)又可支持在國(guó)產(chǎn)麒麟操作系統(tǒng)上的使用。

(2)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層中的數(shù)據(jù)檢索采用精確匹配和模糊匹配相結(jié)合的交叉匹配方式來(lái)提高檢索的效率和準(zhǔn)確性。精確匹配針對(duì)的是編號(hào)、類型、結(jié)構(gòu)式等精確、唯一且短小的字段，模糊匹配針對(duì)的是摘要、說(shuō)明等內(nèi)容較多的字段，綜合兩者的匹配結(jié)果，選擇相關(guān)性最強(qiáng)的數(shù)據(jù)。

(3)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層中的用戶信息及權(quán)限管理采用設(shè)置密級(jí)及功能按鈕是否使能的方式來(lái)保證安全性，分開(kāi)設(shè)計(jì)的目的是兼顧密級(jí)的確定性(對(duì)密級(jí)編號(hào)為1-5)和功能按鈕使能與否的不確定性。

(4)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層采用提供字段擴(kuò)展接口的方式來(lái)支持后期由于業(yè)務(wù)需求而需要添加的額外字段。接口采用友好的用戶對(duì)話框界面進(jìn)行操作，特別對(duì)類型、長(zhǎng)度、是否為空、是否為主鍵等屬性進(jìn)行了突出強(qiáng)調(diào)。

(5)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層的客戶端和服務(wù)器端之間采用TCP/IP通訊協(xié)議保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，同時(shí)采用滑動(dòng)窗口算法來(lái)加速數(shù)據(jù)的傳輸。

(6)數(shù)據(jù)庫(kù)采集層采用分層編碼的方式對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)類型進(jìn)行編碼處理，經(jīng)過(guò)編碼后的數(shù)據(jù)類型可在檢索時(shí)迅速定位所需檢索數(shù)據(jù)的范圍，消除對(duì)無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)的檢索，降低資源占用率，提高檢索效率。

(7)分析評(píng)估層中的安全可靠性參數(shù)可直接從數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層中獲取，數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的構(gòu)建支撐了分析評(píng)估工作的開(kāi)展，且提高了分析人員的工作效率，結(jié)合適合的分析方法即可保證安全可靠性評(píng)估結(jié)果的可信性和可用性。

附圖說(shuō)明

圖1為數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為航天發(fā)射場(chǎng)安全可靠性分析與評(píng)估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)種類；

圖4為分析評(píng)估層流程圖；

圖5為定性/定量分析一般性原則流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。

如圖2所示，航天發(fā)射場(chǎng)安全可靠性分析與評(píng)估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖由四部分組成，分別為：危險(xiǎn)辨識(shí)層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層和分析評(píng)估層。

危險(xiǎn)辨識(shí)層采用分層融合方法解決航天發(fā)射場(chǎng)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集中的目的性不明確、采集數(shù)據(jù)重復(fù)、效率低下等問(wèn)題。分層融合方法指的是：首先將航天發(fā)射場(chǎng)這個(gè)大系統(tǒng)進(jìn)行分層，然后危險(xiǎn)識(shí)別所涉及產(chǎn)品的分布類型并進(jìn)行分類，然后將各分布類型所需采集的變量進(jìn)行匯總，對(duì)所匯總的變量進(jìn)行融合，對(duì)于耦合性強(qiáng)的變量只用其中一種或幾種來(lái)替代，最終得到的最小數(shù)據(jù)集不僅能采集滿足此層次的數(shù)據(jù)，而且還由于之間的低耦合性有效的解決了重復(fù)采集問(wèn)題。同時(shí)對(duì)于后期的數(shù)據(jù)采集由于這個(gè)分層融合而實(shí)現(xiàn)了更有針對(duì)性、效率更高的數(shù)據(jù)采集。

分析評(píng)估層流程圖如圖4所示，首先從航天發(fā)射場(chǎng)這個(gè)大系統(tǒng)中選取需要研究的對(duì)象，然后對(duì)此研究對(duì)象進(jìn)行定性分析，確定風(fēng)險(xiǎn)源及所需的數(shù)據(jù)種類。然后根據(jù)定性/定量分析一般性原則(圖5)判斷是否需進(jìn)行定量分析，若需要，則從數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層中獲取可靠性參數(shù)，然后對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行定量分析，獲取量化分析指標(biāo)(不確定性、重要度、敏感性)。根據(jù)分析得出的結(jié)果確定設(shè)計(jì)上的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)的安全可靠性進(jìn)行評(píng)估。其中，常用的重要度有：結(jié)構(gòu)重要度(定性分析)、概率重要度(定量分析)和臨界重要度(定量分析)。

如圖5所示，首先通過(guò)定性分析辨識(shí)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)源，然后判斷風(fēng)險(xiǎn)源是否為高風(fēng)險(xiǎn)源，若是，再判斷數(shù)據(jù)庫(kù)中是否有相應(yīng)的可靠性參數(shù)，若有則進(jìn)行定量分析，若無(wú)，則反饋回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)根據(jù)反饋回的信息對(duì)庫(kù)中內(nèi)容進(jìn)行更新；若不是高風(fēng)險(xiǎn)源，再判斷費(fèi)用是否充足，若費(fèi)用不足，則不進(jìn)行定量分析，若費(fèi)用充足，則再判斷時(shí)間是否充足，若時(shí)間不足，則不進(jìn)行定量分析，若時(shí)間充足，則再判斷準(zhǔn)確性要求是否高，若要求高，則進(jìn)行定量分析，若要求不高則不進(jìn)行定量分析。此判斷為一般性原則，具體工程實(shí)踐中可根據(jù)其他指標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)充判斷，具有靈活性。

數(shù)據(jù)采集層首先確定航天發(fā)射場(chǎng)的系統(tǒng)組成，如圖2航天發(fā)射場(chǎng)安全可靠性分析與評(píng)估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖中的數(shù)據(jù)采集層所示，具體包括：火箭系統(tǒng)、航天器系統(tǒng)、加注系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、供配氣系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、氣候系統(tǒng)、非標(biāo)系統(tǒng)、C3I系統(tǒng)、技術(shù)勤務(wù)系統(tǒng)、供水消防系統(tǒng)、空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)、廢氣及污水處理系統(tǒng)。然后根據(jù)危險(xiǎn)辨識(shí)層所得到的最小數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，圖3給出了數(shù)據(jù)采集層所涉及的數(shù)據(jù)種類，它由安全分析與評(píng)估數(shù)據(jù)、安全分析與評(píng)估模型和輔助資料三部分組成。其中，安全分析與評(píng)估數(shù)據(jù)又包括：概率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(火箭可靠性數(shù)據(jù)、發(fā)射場(chǎng)可靠性數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、蒙特卡洛仿真數(shù)據(jù)、國(guó)外航天事故數(shù)據(jù))、安全評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)(設(shè)施設(shè)備分布數(shù)據(jù)、各階段人員分布數(shù)據(jù)、航區(qū)人口密度數(shù)據(jù)、安全評(píng)價(jià)準(zhǔn)則)、危害計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(危險(xiǎn)品物化屬性數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、全過(guò)程諸元數(shù)據(jù)、事故約束數(shù)據(jù)、危害區(qū)域劃分準(zhǔn)則、判據(jù)數(shù)據(jù))；安全分析與評(píng)估模型包括：數(shù)據(jù)分析處理模型(概率分布密度模型、蒙特卡洛仿真模型、貝葉斯模型、應(yīng)力強(qiáng)度模型)、安全評(píng)價(jià)模型(諸元計(jì)算模型、人員隨機(jī)擾動(dòng)模型、測(cè)發(fā)流程模型、物流流程模型)、概率風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算模型(故障樹(shù)模型、事件樹(shù)模型)、危害度計(jì)算模型(火災(zāi)模型、爆炸模型、碎片模型、火球模型、氣體擴(kuò)散模型、閃火模型)；輔助資料包括：標(biāo)準(zhǔn)文書(shū)(標(biāo)準(zhǔn)制度、應(yīng)急預(yù)案、指揮操作流程、安全事故案例)和各類文檔(論文書(shū)籍等資料、圖片資料、音視頻資料)。

數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建層采用C/S模式，如圖1所示。

服務(wù)器端采用開(kāi)源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)mysql對(duì)來(lái)自數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)設(shè)計(jì)。首先對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)mysql進(jìn)行配置，由于需要進(jìn)行事務(wù)操作，所以采用InnoDb存儲(chǔ)引擎。由于需消除臟讀和不可重復(fù)讀的不利影響，故采用MySQL的默認(rèn)安全隔離級(jí)別RR(REPEATABLE READ，可重復(fù)讀)。由于需支持一定的并發(fā)訪問(wèn)需求，故將參數(shù)max_connections值設(shè)為1000。然后對(duì)來(lái)自航天發(fā)射場(chǎng)的近百個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)相互之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行梳理，通過(guò)外鍵的形式將彼此連接起來(lái)。這樣既能保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的合理性，又能充分發(fā)揮關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，當(dāng)需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、修改、刪除時(shí)，外鍵提供了更多的便利性。為加快數(shù)據(jù)檢索的效率，對(duì)某些字段設(shè)置索引。

服務(wù)器端的TCP/IP通信子程序與客戶端的TCP/IP通信子程序?qū)?yīng)，實(shí)現(xiàn)了客戶端與服務(wù)器端數(shù)據(jù)的交互。采用TCP/IP通訊傳輸協(xié)議可保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，同時(shí)，為加快數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，可采用滑?dòng)窗口算法來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。

客戶端采用開(kāi)源跨平臺(tái)GUI開(kāi)發(fā)工具Qt進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，采用Qt的主要原因有兩個(gè)：一是因?yàn)樗莾?yōu)良的GUI開(kāi)發(fā)工具，二是因?yàn)榭缙脚_(tái)所以能支持在國(guó)產(chǎn)麒麟操作系統(tǒng)上的使用。

客戶端主要包括檢索和管理兩大部分，這兩部分為每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)提供了菜單項(xiàng)和工具欄，主界面采用標(biāo)簽頁(yè)的形式進(jìn)行顯示。為提供更為準(zhǔn)確的檢索，故采用精確匹配和模糊匹配相結(jié)合的交叉匹配方式。精確匹配針對(duì)的是編號(hào)、類型、結(jié)構(gòu)式等精確、唯一且短小的字段，模糊匹配針對(duì)的是摘要、說(shuō)明等內(nèi)容較多的字段，綜合兩者的匹配結(jié)果，選擇相關(guān)性最強(qiáng)的數(shù)據(jù)。檢索界面提供了檢索關(guān)鍵字輸入框、檢索字段范圍復(fù)選框、按入庫(kù)時(shí)間升/降序排列復(fù)選框、每頁(yè)顯示頁(yè)數(shù)下拉框、導(dǎo)出檢索結(jié)果功能按鈕、檢索及在結(jié)果中檢索功能按鈕。由于數(shù)據(jù)量巨大，顯示界面需采用分頁(yè)顯示機(jī)制，提供頁(yè)碼切換及跳轉(zhuǎn)功能按鈕，用戶可通過(guò)每頁(yè)顯示頁(yè)數(shù)下拉框來(lái)選擇當(dāng)頁(yè)需顯示的記錄數(shù)。提供檢索字段范圍的目的是：用戶可在自己能確定的大致范圍內(nèi)匹配所輸入的關(guān)鍵字，這樣可以簡(jiǎn)化SQL語(yǔ)句，同時(shí)也減少了在數(shù)據(jù)庫(kù)中所需查詢及比較的字段和數(shù)據(jù)。提供按入庫(kù)時(shí)間升/降序排列復(fù)選框的目的是：當(dāng)用戶需查看數(shù)據(jù)庫(kù)中最新錄入的數(shù)據(jù)時(shí)，可通過(guò)選中此項(xiàng)來(lái)得到最新的數(shù)據(jù)。導(dǎo)出檢索結(jié)果功能主要有兩種方式：一是直接將從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取的數(shù)據(jù)寫(xiě)入文本文件中，二是通過(guò)使用SELECT...INTO OUTFILE語(yǔ)句導(dǎo)出數(shù)據(jù)，對(duì)于導(dǎo)出的數(shù)據(jù)主要采用TXT、WORD(03/07)、EXCEL(03/07)三種文件格式，用戶可在導(dǎo)出數(shù)據(jù)對(duì)話框中根據(jù)自己的需要來(lái)選擇導(dǎo)出數(shù)據(jù)的文件格式。對(duì)于所檢索的數(shù)據(jù)，用戶若需要查看源文件，可在自身密級(jí)不低于文件密級(jí)的情況下通過(guò)雙擊文件名來(lái)預(yù)覽源文件。此處采用文件部分預(yù)覽+文件整體下載的方式來(lái)兼顧帶寬及預(yù)覽需求。即用戶雙擊預(yù)覽時(shí)只從服務(wù)器端讀取部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行傳輸以供用戶查看，而當(dāng)用戶需要查看完整的源文件時(shí)，可通過(guò)點(diǎn)擊下載按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。而對(duì)于高于自身密級(jí)的源文件，用戶無(wú)法進(jìn)行預(yù)覽和下載。

客戶端的管理功能主要包括：新增數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)、導(dǎo)入數(shù)據(jù)、備份與恢復(fù)、用戶信息及權(quán)限管理、日志管理、報(bào)表生成、輔助軟件、字段擴(kuò)展。

此軟件為向數(shù)據(jù)庫(kù)中添加數(shù)據(jù)提供了兩種渠道：一是直接在資源管理器上批量選中源文件直接添加進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)，然后對(duì)不完整的信息進(jìn)行人工輸入補(bǔ)全；二是直接在界面上采用對(duì)話框的形式人工輸入添加新數(shù)據(jù)，采用這兩種方式可以兼顧大數(shù)據(jù)量和小數(shù)據(jù)量情境下的數(shù)據(jù)添加，以提升數(shù)據(jù)添加效率。用戶可在彈出的修改對(duì)話框中對(duì)所需要修改的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，同時(shí)在修改界面提供了上下條記錄切換功能按鈕，方便用戶在不退出修改對(duì)話框的前提下對(duì)鄰近數(shù)據(jù)進(jìn)行修改操作。用戶可對(duì)不需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除操作，支持批量刪除功能。此軟件對(duì)于數(shù)據(jù)的操作，特別是快捷鍵的使用類似于WORD文檔的操作，可以方便用戶更快上手使用。備份數(shù)據(jù)采用導(dǎo)航貓navicat數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件進(jìn)行備份，可通過(guò)設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)備份，當(dāng)需要恢復(fù)時(shí)可選擇某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的備份進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，保障了在服務(wù)器異常情況下的數(shù)據(jù)不丟失。

用戶信息及權(quán)限管理采用基本信息+密級(jí)+權(quán)限方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中，用戶密碼采用MD5算法進(jìn)行加密。密級(jí)包括：公開(kāi)、內(nèi)文、秘密、機(jī)密和絕密五個(gè)等級(jí)，為保證安全性，采用用戶密級(jí)+文件密級(jí)的方式來(lái)進(jìn)行文件保護(hù)，源文件默認(rèn)密級(jí)為內(nèi)文，用戶默認(rèn)密級(jí)為秘密。即當(dāng)且僅當(dāng)用戶密級(jí)不低于文件密級(jí)時(shí)才能進(jìn)行文件預(yù)覽及下載操作，對(duì)于低于文件密級(jí)的用戶，若想查看源文件，可通過(guò)提出申請(qǐng)、接收申請(qǐng)、處理申請(qǐng)流程由用戶向管理員提出申請(qǐng)，管理員收到申請(qǐng)后進(jìn)行申請(qǐng)?zhí)幚?，此時(shí)申請(qǐng)狀態(tài)由未處理變?yōu)橐烟幚恚玫绞跈?quán)后的用戶可進(jìn)行源文件的預(yù)覽和下載操作，而未被授權(quán)的申請(qǐng)，其用戶仍然無(wú)法進(jìn)行相關(guān)操作。權(quán)限主要指的是導(dǎo)入數(shù)據(jù)、新增數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)和刪除數(shù)據(jù)四個(gè)功能按鈕，當(dāng)且僅當(dāng)用戶權(quán)限為“Y”時(shí)，相應(yīng)的功能按鈕才使能，而對(duì)于權(quán)限為“N”的功能按鈕則處于非使能狀態(tài)，用戶只能對(duì)于已使能的功能進(jìn)行操作，而不能操作未使能的功能。采用密級(jí)和權(quán)限相分離的設(shè)計(jì)方式是因?yàn)椋m然密級(jí)和權(quán)限在一定程度上存在正比例關(guān)系，即密級(jí)高的用戶所擁有的操作權(quán)限也多，但并不存在絕對(duì)的線性關(guān)系，分開(kāi)設(shè)計(jì)可以兼顧密級(jí)的確定性(對(duì)密級(jí)編號(hào)為1-5)和功能按鈕使能與否的不確定性。同時(shí)，密級(jí)和權(quán)限的申請(qǐng)及授權(quán)方式相同，不影響軟件使用的效率。

日志管理主要記錄了登錄用戶的時(shí)間點(diǎn)和所進(jìn)行的操作記錄，同時(shí)在日志管理界面提供了按用戶及時(shí)間范圍進(jìn)行檢索的功能，并提供了刪除日志的功能按鈕。報(bào)表生成功能是為了方便用戶需要對(duì)所檢索的數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)表生成而提供的一個(gè)功能接口。輔助軟件菜單項(xiàng)為需要某些常用軟件的用戶提供了下載入口。

考慮到航天發(fā)射場(chǎng)數(shù)據(jù)種類繁多的特點(diǎn)，對(duì)于那些當(dāng)前沒(méi)有考慮到，而在將來(lái)需要添加的字段，需要為其提供接口以支持后期字段的擴(kuò)展。在新增字段對(duì)話框中提供了字段名、數(shù)據(jù)類型、字段長(zhǎng)度、是否為空、是否為主鍵以及是否有默認(rèn)值的輸入框及選擇框，而對(duì)于其他的諸如有無(wú)符號(hào)等屬性以默認(rèn)值進(jìn)行填充，這樣的設(shè)置是按照用戶在設(shè)置字段時(shí)對(duì)于屬性修改的頻率來(lái)定的，只提供高頻率屬性的信息輸入框可以提高用戶的操作效率且不影響實(shí)際的軟件運(yùn)行。新字段添加成功后用戶即可對(duì)其進(jìn)行操作，操作方式同其他字段。對(duì)于新增加的數(shù)據(jù)和字段，服務(wù)器端和客戶端時(shí)刻保持同步狀態(tài)，以避免數(shù)據(jù)不一致導(dǎo)致的不利影響。本發(fā)明構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)支持在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上迅速構(gòu)建出新的數(shù)據(jù)庫(kù)子模塊，滿足可擴(kuò)展性的需求。

客戶端的軟件幫助部分主要是為使用本軟件的用戶提供操作指導(dǎo)，一是介紹本軟件的組成及各個(gè)模塊的功能，二是對(duì)于每一模塊的具體操作給出文字說(shuō)明和圖片示意。

客戶端軟件的開(kāi)發(fā)遵循面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)的六個(gè)基本原則(單一職責(zé)原則、開(kāi)放封閉原則、里氏替換原則、依賴倒轉(zhuǎn)原則、迪米特法則和接口隔離原則)，同時(shí)采用了單例模式、迭代器模式和裝飾者模式等設(shè)計(jì)模式進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

提供以上實(shí)施例僅僅是為了描述本發(fā)明的目的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。不脫離本發(fā)明的精神和原理而做出的各種等同替換和修改，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。