工程勘察设计企业数字化出版的几点关键实践
王爽 叶声远
摘要:工程文件数字化出版和数字化交付已经成为勘察设计行业信息化、数字化建设的趋势。本文根据企业数字化出版系统的建设情况，对建设实践中碰到的问题展开分析，突出数字化出版建设中的关键点，从信息系统设计开发、系统间数据对接、电子签章等多个方面进行探索，总结出数字化出版系统建设的常见问题，提出可行的解决方案。
关键词:数字化出版;电子签章;数字证书;协同设计;档案管理
〇、背景介绍
随着国家十四五战略的逐渐明确，我国现代企业按照整体战略的规划，在数字化转型方面都加快了步伐，工程勘察设计企业也不例外，早在十年前就已经开始广泛讨论工程勘察设计领域的各类数字化转型。大量的从业者和管理者各自从“业务的数字化”以及“数字化的业务”两个方面进行了实践，并在持续进行经验总结。从一般语境来说，“业务的数字化”，强调的是以现有业务的数字化改造为导向，而“数字化的业务”，则更多强调在数字化手段与市场下，企业新业务的展开与新盈利模式的探索。笔者认为，通过观察过往以及当前的数字化发展过程，以上两者一方面各自发展，但同时也互相影响和依存。就总体进程来说，企业现有业务的数字化转型需要加快发展，才能赶上数字化业务起航的增速，并为企业数字化业务拓展与转型做好准备。
笔者所在企业的数字化出版便是基于这样的环境下，针对已经运行了多年的图纸出版系统，引入新的数字化理念与手段，打通协同设计、图纸出版交付、数字化签章、数字化档案系统，从而形成工程设计企业设、校、审、出版、交付、归档、再利用的数字化生产流程，进而为企业“数字化的业务”提供对内对外的数据资产、电子图纸与交互渠道。
一、数字化出版与传统出版方式对比
1数据互联互通
与传统出版方式相比，数字化出版形成了从协同设计系统成品文件打印到最终可交付文件出版归档的闭环，通过信息化、数字化手段，完成了数据在系统间的传输，实现了出版打印的不落地闭环管理，保证了文件出版的准确性、安全性；实现了图纸信息、版本信息、出版份数及签章方式的系统传递，提高了出版工作的便捷性的同时，也确保了质量管理更加有效可靠；实现了出版内容与校审结果的一致性，确保出版内容符合专业校审要求，保证最终成果获得校审人员授权。
（1）与校审过程的数据衔接
待出版文件在协同设计系统中完成校审后进入数字化出版系统，保证了出版内容均经过严格的校审过程，在数字化出版系统中，每一张图纸都与相应的校审条目对应，完善了传统出版过程中，完全依靠条码后期匹配的衔接断面。
（2）校审成果数据与权限转移控制
在传统出版模式中，出版多少，出版什么，均未经信息系统进行严格管理，具有一定不可控性，通过纸质文件记录出版数量、出版次数的出版管理方式难以形成数据沉淀，形成良好的出版记录。
因此，数字化出版方式让出版操作过程更为严密，出版内容、出版数量、出版质量均实现数字化，可管可控。
（3）文件的不落地出版
数字化出版保证了协同设计系统所生成的出版文件（目前为PDF格式），通过出版流程流转到数字化出版系统，当中的出版数据（图幅、条码、图纸信息、出版份数、装订形式、签章信息等）均自动在数字化出版系统中流转，减少人工干预，具备良好的安全性。
2数字签章的引入
引入数字证书、电子签章功能，一方面保证了图纸的安全可靠，另一方面提高了图纸盖章效率，免除了盖章人员的重复劳动，提高生产效率。
3基于PDF多种出版文件的统合处理模式
数字化出版系统调用协同设计或用户传入的PDF格式文件进行出版归档流转，通过指定统一的文件准入标准，对图纸文件（包括图纸类设计说明、设计图纸、设计变更等），文档类文件（包括文本类设计设计说明、计算书、前期文件等）进行统合，使数字化出版输入更加便捷，数字化出版覆盖范围更加大。
二、数字化出版总体设计
1数字化出版流程设计
图 1数字化出版基本流程
1）设计人员在协同设计系统中完成设、校、审业务流程后，在协同系统中的【个人成品文件】区进行成品打印并选择需要出版的文件【发起出图打印单】；填写【工程项目打图交付表】提交打印申请，出版文件包括图纸、计算书、设计变更、补充通知单等；
2）数字化出版系统接口平台从协同系统中获取出图打印单数据记录及带签名后转换的PDF文件并且按照项目、阶段、专业等目录架构存储；
3）项目负责人或者专业负责人在数字化出版平台的待出图区根据权限看到对应的项目及出版记录，可在线查看待出版文件详情，可对出版记录进行排序；此排序基本是以图纸目录为准，选择各个打印交付单汇总后的图纸条目发起出版申请；
4）出版业务流程审批：发起人（专业负责人）发起流程，选择签章类型；流程进行流转；自检人按照输出检查表检查出版内容，经相关人员审批通过后，数字化出版业务平台集成签章平台加盖数字签章；形成签名文件、签章文件存储；同时将签章文件推送到文整中心进行打印，集成打印机进行纸质文件打印、盖章；文整中心根据图纸目录及装订要求进行组册装订发送到申请出图部门；如果需要归档纸质底图则由文整部送到档案室进行归档。
2与现有信息系统数据对接
（1）与协同设计系统的对接
数字化出版系统与协同设计系统之间的关系主要体现在以下两个方面：
第一，协同设计系统是数字化出版系统的主要数据来源，协同设计系统打印生成的成品文件（PDF格式），流转到数字化出版系统的出版流程，通过数字化出版流程后，形成最终成果（盖章蓝图或白图）。
第二，数字化出版系统中的图纸作废流程，改变了图纸的有效状态，数据需要从数字化出版系统反写回协同设计系统。
（2）与档案管理系统的对接
数字化出版流程完成后，图纸及相关信息（包括项目、图纸等的基本信息），需要首先流入档案管理系统，数字化出版系统成为档案管理系统的可靠数据来源，数字化出版系统完成后，供档案室接收归档整编。按照数字化出版系统的运行模式，将改变传统文件“先出版，再归档”的固有办法，通过数据及时传递，自动形成“先归档，再出版”的新模式，在新的归档模式下，特别需要对档案系统进行相应的改造，使其与协同设计系统的文件版本完全对应，同时，也需要纸质文件条码与档案系统条码的完全对应。在新的归档与出版模式中，由于改变了归档与出版的顺序，还需理顺企业出版审批与归档审批的顺序，并做好特殊情况与特殊时段的出版处理预案。
（3）与电子签章服务系统的对接
电子签章服务系统，根据数字化出版流程中的签章信息进行电子签章，为数字化出版系统提供“盖什么、盖多少、盖哪里”等服务，确保数字化出版电子文件的合法性，是安全可信的基础。数字化出版需要解决对电子签章系统的接口调用问题，在实践中，需要特别注意调用数字证书与电子签章的环节，数字证书的插入与电子签章的表达并不需要在同一管理节点形成，同时，与实物盖章类似，电子签章从管理层面来讲，应对应审批的时效性问题，因此需要考虑是否一定要将电子签章的表现进一步继承到档案系统中。
（4）与出版设备打印控制系统的对接
不同的出版设备，有不同的打印控制系统，在进行数字化出版建设时，需要提前对出版设备的打印控制系统进行全面的了解。一些出版打印设备没有独立可编辑的打印控制系统，在这种情况下，则需要考虑打印程序需要进一步独立开发，在匹配打印驱动的情况下，进一步对打印设备进行控制。即便有独立的打印控制系统，在开发调用接口程序时，也应考虑各自的管理范围，程序的覆盖边界等因素。只有解决了上述问题，当数字化出版系统向出版设备发送打印数据，数字化出版设备才能准确的获取相应数据（含出版文件流、打印配置、签章设置等信息）后实现不落地打印及盖章（如下图）。
图 2出版数据流向
三、数字化出版业务中的数字证书与电子签章
1数字证书与电子签章服务的搭建
数字证书与电子签章服务采用企业外部CA对电子文件进行签署，保证了图纸的可靠性和可信任度，通过获得国家保密管理局认证的数字证书及电子签章系统进行证书管理和印章签署，确保成品电子文件不可篡改，并具备法律效力。
数字证书与电子签章服务包括数字证书管理平台、电子签章签署平台等重要模块，其搭建过程如下：
图 3电子签章服务构建
2电子签章规则设置和接口调用
（1）电子签章规则与要求
电子签章采用在PDF文件上签署的方式，考虑电子签章和输出设备特性，要求不同颜色的印章需要在垂直方向上错开，需要对各类签章作如下规定：
A）对于图纸类文件，当印章为蓝色出图章时，第一个印章以右下角为原点，红章和蓝章分两行表达，与底部和右方有一定距离。
B）对于文本类文件，施工图设计阶段的设计说明与A）项一致；其余阶段文本只在封面扉页加盖印章，盖章位置与A）中一致。
（2）数字证书与电子签章接口调用
电子签章接口通过POST方式传参调用，参数组织流程如下：
图 4签章参数组织
其中，待签章文件通过编码文件流的形式加入到签章参数中，电子签章服务端接收后解码，调用数字证书签署该文件，采用摘要和非对称加解密算法的方式，对文件进行保护，整个过程避免了文件直接传输，提高签章安全性。
四、数字化出版设备及运行环境建设
1数字化出版设备数据对接
数字化出版系统在线推送文件数据及签章数据到出版设备的打印控制系统，实现系统间数据的对接。利用数据推送实现数据传输，避免了采用文件下载方式获取具体文件带来的不安全因素，在安全性上可以得到进一步的保障。
数字化出版文件及签章数据组织示意图如下：
图 5打印出版设备数据组织示意图
2出版打印运行环境
搭建好硬件设备和网络环境后，需要部署出版任务接收监控程序，供出版设备接收数字化出版系统任务使用。监控程序与数字化出版系统交互如下图：
图 6数据交互示意图
五、数字化出版费用结算的数字化改造
1出版数量统计
数字化出版系统自动按照出版单数据记录和统计图纸出版数量，记录出版时间，并存储签章数据信息，形成出版基础数据，供计费、数据分析使用。
2出版计费与费用确认
提供计费模板设置功能，出版中心可根据不同图幅图纸的出版价格设定计费模板，每个出版单均可形成出版计费报表。
计费报表形成后，形成费用确认表，供相关人员签署确认，做到每一笔费用均有依据。
3出版数据分析
根据出版基础数据进行分析处理，掌握出版的现状，如不同幅面的使用频率，不同时间段的出图频率等信息，可供出版中心作参考，以进行人力、耗材等资源的合理分配。
图 7不同幅面出版量占比
如图7，系统显示了不同图幅的出版数量占比，可供出版中心在纸张储备方面有较合理的安排。
图 8不同时间段出版频次
如图8，显示了不同时间的出版频次，通过这类数据分析，可以合理进行数字化出版部门人力资源的配置。
六、数字化出版中PDF文件处理的关键技术
1PDF文件的边界识别
识别PDF图纸的外框位置，供电子签章盖章使用。以CAD生成的PDF文件为例，识别流程大致如下：
图 9图纸外框识别过程
2PDF文件的旋转操作与签章的匹配
在出版阶段，容易出现的问题主要为PDF文件的旋转等操作，根据不同的数据类型，进行不同角度的旋转。当旋转不当时，盖章位置也将出现偏差，按照目前指定的规则，图签所在位置为底部，根据不同驱动生成的PDF文件，进行旋转角度适配，保证签章位置准确。
七、数字化出版成果交付
1纸质文件交付
出版中心根据出版流程表单的图纸条目排序及装订信息进行排序装订，整理成册的纸质图纸具备对外交付的条件。排序以出版单中的图号排序为依据，出版中心按照该排序整理图纸，一般而言，该规则即为一直沿用的图纸图号排序规则。
2电子文件交付
（1）与第三方平台对接
数字化出版系统的数据与电子文件通过有效的授权后，可与第三方平台，如审图平台等进行对接。调用第三方平台接口，获取项目基础数据，并根据项目数据推送文件数据。针对近年来，设计企业为了应对数字证书和电子签章的推行，大多采用了单独的USBKey的形式实现对图纸的有效性认证，此类USBKey与企业传统用章具有同样的法律效应，在传统的纸质出版过程中，通过多年实践，已有了一套较为完备的管理办法，但近年来，在新形势下对于企业USBKey形式的电子章管理在电子签章的借用、审批、签署上容易出现漏洞，如果没有相应的数字化手段进行管理，电子签章的效率相对低下，对有效电子文件的精确匹配与控制都会出现管理真空。因此利用数字化出版逐步理顺与打通数字签章的管理，具有极大的技术优势。
（2）数字化出版电子文件的云发布
数字化出版的电子文件在具备了企业的有效认证后，为了进一步规范文件的对外交付渠道和形式，需要在发布环节设置审批流程，同时可以通过调用企业云平台接口将已签章电子文件推送到企业云存储，做好企业对外文件发布的客户名单控制，在与业主签署了交付电子成品文件的协议的前提下，可以发布电子文件共享链接，供业主获取相关电子文件，但电子文件本身的如打印权限、编辑权限、水印等限制性措施需要进一步考量。同时，为了保证交付渠道的安全性，企业云平台本身需要具备较为完善的安全性，需要解决下载次数、外链密码验证等一系列问题。
电子文件交付管理中，至少需要进行如下保障：
A）电子文件交付审批流程，确保交付内容经过审批；
B）进行详细日志记录，保证每一步分享工作得到监控。
图 10共享链接发布示意图
八、数字化出版建设过程中存在的问题和建议
1规划的合理性
数字化出版系统的建设，需要对企业自身原有出版模式进行分析，分版块进行总体设计，在系统硬件环境规划中，特别需要重视系统的稳定性、安全性问题，同时建议提前对出版设备以及数字签章系统的引入进行考察，并先于系统上线进行部署和试运行。在系统软件规划方面，需要对系统上下游的接口进行全面分析，确保数字化出版系统在数据和文件的对接上准确无误。
2多系统的接口协调与整合
数字化出版系统衔接了协同设计、归档管理、数字证书与签章等多个系统，并与出版设备进行交互，通过WebAPI技术进行数据交互与功能调用。
由于历史原因，不同系统间的技术架构差异甚大，需要做好系统与系统之间的衔接，在开发与实施的过程中容易暴露系统间配合不协调的问题，需要尽早规划，多方合作解决。
3做好IT项目管理
为了保质保量完成目标，从数字化出版的立项开始即要根据企业的IT项目管理制度进行项目的实施，在项目管理的各个阶段做好项目章程、方案的评审，严格执行项目进度与阶段验收管理，特别需要依据项目章程对项目组成员、沟通方式、技术交底、测试修改与版本控制等方面做好管理工作。数字化出版系统牵涉多种技术和多个不同的系统平台，同时连接了公司内部多种不同业务，因此需要从管理与技术两个方面做好多方面的协调与控制工作，使得项目相关方积极负责参与到项目的建设中来，减轻建设管理与实施压力，确保项目的成功实施。
九、结语
数字化出版平台改变了传统的数字化出版方式，兼顾了质量与效率，为工程图纸出版提供了强有力的信息化保障。同时，为勘察设计行业的信息化建设从传统业务应用转向多数据整合、大数据分析提供支持，为新一代的档案管理、知识管理等业务提供准确的数据基础，从生产业务的另一线条来看，当前BIM模式的设、校、审、签署、交付、归档与再利用在IT技术上虽有所不同，但从IT技术与管理的实践上，原理应是一致的。目前我国大量工程勘察设计企业都在数字化工程方向积极探索，基于BIM、CIM的设计过程与全生命周期的业务实践已有初步成果，但由于技术、成本、政策以及人才等多方面仍有制约，传统基于二维图纸、矢量图形的生产过程仍是勘察设计、施工领域的主流形式。借鉴媒介发展的理论与历史，二维图纸与BIM模型在很长一段历史时期将会并存，并逐渐融合为自洽的工作模式。因此，此时讨论并对传统信息化下的图纸校审、出版、交付、归档进行数字化改造，这样的“业务数字化”与正在蓬勃发展的“数字化的业务”应是相辅相成，互相促进的。