Методические рекомендации по программно-аппаратному обеспечению ведения социально-гигиенического мониторинга (утв. Главным государственным санитарным врачом 17 ноября 2006 г. N 0100/12297-06-34)

1. Область применения

1.1. Настоящие методические рекомендации разработаны в соответствии с Конституцией Российской Федерации (ст. 42), Федеральным законом "О санитарно - эпидемиологическом благополучии населения" от 30 марта 1999 г. N 52-Ф3 (Собрание Законодательства Российской Федерации. 1999 г. N 14, ст. 1650) с изменениями от 22 августа 2004 г. N 122-ФЗ, Федеральным законом "О техническом регулировании" от 27 декабря 2002 г. N184-ФЗ, Основами законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан от 22 июля 1993 г. N 5487-1 (с изменениями от 2 марта 1998 ., 20 декабря 1999 г., 2 декабря 2000 г., 10 января, 27 февраля, 30 июня 2003 г.), Постановлением Правительства Российской Федерации от 06.02.2006 г. N 60 "Об утверждении Положения о социально-гигиеническом мониторинге".

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Дату названного постановления следует читать как "02.02.2006 г."

1.2. Целью настоящих методических указаний является унификация системы сбора, хранения, обработки и оценки данных для ведения социально-гигиенического мониторинга (СГМ).

1.3. Методические рекомендации предназначены для специалистов Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека и ФГУЗ Роспотребнадзора, научно-исследовательских учреждений гигиенического профиля, медицинских учебных заведений, а также всех заинтересованных организаций-участников ведения СГМ.

2. Нормативные ссылки

1. Конституция Российской Федерации, ст. 42.

2. Федеральный закон "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" от 30 марта 1999 г. N 52-Ф3 (Собрание законодательства Российской Федерации. 1999 г. N 14, ст. 1650) с изменениями от 22 августа 2004 г. N 122-ФЗ.

ГАРАНТ:

Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником

2. Федеральный закон "О техническом регулировании" от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ.

3. Основы законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан от 22 июля 1993 г. N 5487-1 (с изменениями от 2 марта 1998 г., 20 декабря 1999 г., 2 декабря 2000 г., 10 января, 27 февраля, 30 июня 2003 г.).

4. Постановление Правительства Российской Федерации от 30 июня 2004 г. N 322 "Об утверждении Положения о Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека".

5. Постановление Правительства Российской Федерации от 06.02.2006 г. N 60 "Об утверждении Положения о социально-гигиеническом мониторинге".

6. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Руководство Р 2.1.10.1920-04.

3. Термины и определения

База данных - объективная форма представления и организации совокупности данных, систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ.

Геоинформационная система (ГИС) - представляют собой аппаратно-программный человеко-машинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных, интеграцию данных и знаний о территории для их эффективного использования при решении научных и прикладных географических задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением окружающей средой и территориальной организацией общества.

Здоровье - состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней или физических дефектов.

Клиент/сервер - современная модель обработки данных, представляющая собой распределение обработки информации по нескольким компьютерам (ПК) и рабочим станциям.

Региональный информационный фонд данных социально-гигиенического мониторинга - база данных о состоянии здоровья населения и среды обитания человека на уровне субъекта Российской Федерации, сформированная на основе многолетних наблюдений, а также совокупность нормативных правовых и организационно-распорядительных документов, справочных материалов в области анализа, прогноза и определения причинно-следственных связей между состоянием здоровья населения и воздействием факторов среды обитания человека.

Социально-гигиенический мониторинг - государственная система наблюдений за состоянием здоровья населения и среды обитания, их анализа, оценки и прогноза, а также определения причинно-следственных связей между состоянием здоровья населения и воздействием факторов среды обитания.

Среда обитания человека (среда обитания) - совокупность объектов, явлений и факторов окружающей (природной и искусственной) среды, определяющая условия жизнедеятельности человека.

Федеральный информационный фонд данных социально-гигиенического мониторинга (ФИФ СГМ) - база данных о состоянии здоровья населения и среды обитания человека, сформированная на основе многолетних наблюдений, а также совокупность нормативных правовых актов и справочных материалов в области анализа, прогноза и определения причинно-следственных связей между состоянием здоровья населения и воздействием факторов среды обитания человека.

4. Характеристика системы

4.1. Формирование баз данных федерального и регионального фонда СГМ осуществляется на 3-х уровнях управления (муниципальном, региональном и федеральном). Данные уровни управления системой формируют единый Федеральный информационный фонд СГМ. Информационные ресурсы СГМ являются едиными для Управлений Роспотребнадзора по субъектам Российской Федерации, и ФГУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии" в субъектах Российской Федерации.

4.2. Ведение баз данных единого информационного фонда СГМ обеспечивается за счет применения SQL-серверов с обязательным использованием систем резервного копирования и восстановления, а также репликации данных с учетом уровней обеспечения управления.

Между серверами обеспечивается круглосуточный обмен данными средствами открытой сети Интернет. Доступ осуществляется с использованием высокоскоростных соединений (например - ADSL).

4.3. SQL-сервер устанавливается на сервере локальной вычислительной сети (ЛВС), выделенном на каждом уровне управления системой. Использование SQL-сервера, с учетом технологий, должно обеспечивать преемственность и неделимость информационных ресурсов и позволять обмениваться данными в непрерывном режиме на всех уровнях управления.

4.4. Специалисты, обеспечивающие работу СГМ, должны проходить повышение квалификации в режиме непрерывного обучения (в т.ч. с использованием дистанционных методов). Для этих целей требуется создание окружных центров обучения и технической поддержки программно-аппаратных решений, используемых в системе СГМ. Методическое и организационное сопровождение программ обучения осуществляется ФГУЗ "Федеральный центр гигиены и эпидемиологии" Роспотребнадзора.

4.5. Схема информационного обеспечения различных уровней обеспечения СГМ представлена на рис. 1.

4.5.1. Первый уровень управления (муниципальный).

На этом уровне выполняется основной объем внесения данных в региональный информационный фонд СГМ (РИФ СГМ).

Формирование баз данных осуществляется с использованием SQL-сервера первого уровня и АРМ специалистов СГМ, при эксплуатации которых одновременно формируется база данных (БД) СГМ.

Оснащение органов и учреждений Роспотребнадзора первого уровня управления системой, представлено одним сервером для размещения серверной части SQL. Для обеспечения выхода в Интернет и защиты от несанкционированного доступа к данным используется персональный компьютер, оснащенный программными продуктами и вспомогательными сетевыми устройствами, гарантирующими безопасные условия соединения в сети Интернет.

Обмен данными между первым и вторым уровнями управления осуществляется непрерывно SQL-серверами посредством механизма репликации.

Для обеспечения работы специалистов в органах и учреждениях Роспотребнадзора создаются локальные вычислительные сети (ЛВС).

В качестве SQL-сервера используется не дорогой, но полнофункциональный сервер БД (технические параметры не хуже INTERBASE 7.5*).

В целях решения задач по географической привязке данных СГМ и пространственного анализа информации, требуется разработка специальных приложений на основе стандартных библиотек разработчика географических информационных систем (ГИС) например, MapObjects или аналогичный.

Для органов и учреждений Роспотребнадзора, обеспечивающих деятельность в границах нескольких административных муниципальных территорий, необходимо предусмотреть установку распределенных по территориям БД и АРМ.

При организации информационных потоков вся первичная информация является эталонной для репликации на последующие уровни управления.

4.5.2. Второй уровень управления - (региональный).

На этом уровне осуществляется ввод данных, поддержка справочных реестров, анализ РИФ СГМ и его поддержка.

Формирование БД осуществляется с использованием SQL-сервера второго уровня, собирающего данные по всему субъекту субъекта Российской Федерации. Одновременно осуществляется рассылка данных со второго уровня управления на муниципальные уровни для обеспечения единообразия информации, хранящейся в справочных реестрах, за счет выполнения удаленных запросов (периодических и внеплановых).

На данном уровне так же осуществляется поддержка работоспособности электронной почты, обеспечивается подключение через Интернет к информационным ресурсам правительства (администрации) субъекта Российской Федерации и федеральных учреждений (Росздравнадзор, Росгидромет и т.д.).

Здесь создаются АРМы специалистов, при эксплуатации которых одновременно формируется актуальная БД РИФ СГМ. Оснащение органов и учреждений Роспотребнадзора включает в себя не менее одного SQL - сервера, развернутого в ЛВС.

Для обеспечения работоспособности электронной почты, выхода в глобальную сеть Интернет и для защиты от несанкционированного доступа используется современные технические средства безопасности.

В качестве SQL-сервера используется полнофункциональный сервер БД (технические параметры не хуже INTERBASE 7.5).

Для обеспечения ГИС- систем, поддержки ввода данных и анализа, необходима разработка небольших и дешевых приложений с использованием стандартных библиотек разработчика ГИС и специализированных аналитических приложений.

В целях организации информационных потоков вся первичная справочная информация является эталонной для репликации на первый и третий уровни управления.

4.5.3. Третий уровень управления - федеральный: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, ФГУЗ "Федеральный центр гигиены и эпидемиологии" Роспотребнадзора, федеральный информационный фонд данных социально-гигиенического мониторинга (ФИФ СГМ).

Технические средства и программное обеспечение для ведения СГМ представлены в приложении 1.

5. Программно-технические решения, предлагаемые для организации ФИФ СГМ

5.1. Технология "клиент/сервер" - это современная модель обработки данных, представляющая собой распределение обработки информации по нескольким компьютерам (ПК) и рабочим станциям. Использованные для обозначения основных понятий термины "клиент" и "сервер", в сущности, обозначают роли, которые играют различные компоненты в среде распределенных вычислений. Эти компоненты необязательно должны работать на разных машинах (хотя обычно это именно так). Технология клиент/сервер использует распределение прикладной программы по двум логически различным компонентам, каждый из которых решает свои задачи. Обычно клиент посылает на сервер запросы на выполнение определенной работы. Задачей сервера является обработка подобных запросов и возврат результатов клиенту. Этот процесс чаще всего осуществляется на физически разделенных компьютерах в рамках того или иного типа физической инфраструктуры локальной сети. Обычно серверные компьютеры намного мощнее и поэтому лучше приспособлены для выполнения заданий, поступающих от других систем.

Все регистры информационно-аналитической системы (ИАС) СГМ исполняются в виде программных комплексов с использованием архитектуры клиент-сервер с элементами распределенных баз данных (удаленных пользователей - клиентов) по отношению к одной базе данных с синхронизацией у удаленных клиентов необходимых данных справочно-информационного регистра. Данный подход вытекает из необходимости решения целого комплекса задач по хранению данных, обеспечению параллельного доступа к ним, их целостности, динамической изменчивости, относительно большим объемом данных, необходимостью статистической обработки всех массивов информации, аналитических функций, достоверностью данных и их защитой. Для этой цели обычно используются готовые системы управления базами данных (СУБД). Выбор СУБД должен быть осуществлен по принципу достаточности, функциональной обеспеченности, надежности, экономической целесообразности и низкой стоимости средств доступа, низкими техническими требованиями к средствам вычислительной техники, простотой администрирования, низкими эксплуатационными затратами и возможностью модернизации.

В архитектуре клиент/сервер выделяют четыре уровня управления системой: уровни приложения, программного обеспечения (ПО) промежуточного слоя, а также транспортный/коммуникационный и сетевой. Сетевой уровень представляет собой физическую передачу данных (здесь выполняются все операции по пересылке данных между клиентом и сервером). Транспортный/коммуникационный уровень обеспечивает надежную передачу информации между разнородными машинами и прозрачные коммуникации между ними. Для этого используются различные стандартные протоколы, такие как TCP/IP, SPX/IPX или SNA. Уровень ПО промежуточного слоя служит для поддержки таких средств операционной системы, как передача данных, служба каталогов и защита. Коммуникации являются основой для взаимодействия процессов. Коммуникации между процессами (IPC) реализуются через удаленные вызовы процедур (RPC). На уровне приложения осуществляются доступ к файлам, базам данных и обработка транзакций.

Распределенные вычисления рассматриваются как архитектура клиент/сервер с участием нескольких серверов (территориального, регионального и федерального уровней управления СГМ). Таким образом, в создаваемой ИАС за счет распределенной обработки информации, возрастает общая пропускная способность системы и обеспечивается возможность обеспечения многозадачной работы. Кроме того, интеграция дискретных сетевых компонентов и обеспечение их функционирования как единого целого способствует увеличению эффективности и снижению издержек.

Поскольку обработка осуществляется в любом месте сети СГМ, вычисления клиент/сервер гарантируют эффективное масштабирование. При этом для обеспечения баланса между клиентом и сервером, компонента приложения выполняется на сервере только в том случае, когда централизованная обработка более эффективна. Если логика программы, взаимодействующей с централизованными данными, сосредоточена на той же машине, что и данные, они не передаются по сети, за счет чего существенно снижаются требования к сетевой среде.

С целью сокращения объема не нормализованного хранения информации и сокращения объема передачи информации от клиента к серверу и наоборот, используется система кодировании данных. Посредством справочно-информационного регистра происходит кодируемая передача данных в центральный модуль от локальных и удаленных пользователей автоматизированной системы и одновременное обновление самого справочно-информационного регистра у локальных удаленных пользователей. В ФГУЗ "Федеральный центр гигиены и эпидемиологии" Роспотребнадзора информация централизована по всем регистрам.

При разработке программных комплексов предусматривается возможность организации работы под управлением операционных систем Windows 2000 (и старше), Windows 2000 Server (и старше), SQL** сервер - InterBase (версии 7.0 и старше) Oracle (версии 10.0 и старше), однако имеется перспектива последующей модернизации с переходом (перекомпиляцией программ и регистров) в иные операционные системы (Unix, HP-UX, Solaris и ряд других).

В качестве базовой СУБД в ИАС СГМ может использоваться InterBase 7.0, который, как и иные серверы, прямо ориентирован на создание интегрированных, многопользовательских систем с обеспечением целостности данных при помощи развитых встроенных механизмов обработки транзакций при одновременной многопользовательской работе как пользователей в локальной сети, так и в глобальных сетях Internet. Использование языка SQL позволяет выполнять все доступные команды и из иных программных продуктов, в том числе и всех распространенных ГИС и унифицированных статистических программ.

InterBase рассчитан и достаточен для использования в реализации задач ФИФ СГМ. Он обеспечивает одновременную работу нескольких десятков пользователей, поддерживает несколько операционных платформ и процессоров, обеспечивая высокую скорость обработки информации, не требует больших усилий в администрировании.

5.2. Обеспечение целостности данных в системе SQL-сервер

Одним из ключевых направлений реализации ИАС СГМ является разработка технологии обеспечения целостности данных. Поэтому особое внимание должно быть уделено разработке и апробации методов репликации и защиты данных от непредвиденных поломок и сбоев оборудования.

5.2.1. Отработка механизмов репликации данных

Модуль "репликация данных" предназначен для организации межуровневого обмена данными ИАС СГМ и для решения задач по слиянию баз данных, расположенных в территориально удаленных локальных вычислительных сетях (муниципальный, региональный и федеральный уровни управления системой). Система межуровневого обмена данными поддерживает произвольное число абонентов локальных вычислительных сетей или отдельных компьютеров, объединенных в иерархические группы и осуществляющих пересылку данных между собой.

В системе поддерживается двунаправленный полный обмен данными. При этом обеспечена возможность передачи изменений как по всей базе данных, так и по отдельным таблицам. Репликация осуществляется автоматически, при этом пакеты данных автоматически передаются другим участникам СГМ через Internet. В этом случае репликатор, находящийся на передающей стороне, формирует пакет данных, в который помещаются все изменения, произошедшие в базе данных с момента последнего обмена информацией, устанавливает TCP/IP-соединение с принимающим репликатором и передает пакет. Принимающая сторона обрабатывает пакет и возвращает отправителю соответствующие подтверждения.

С технической точки зрения реализованный в составе СГМ процесс репликации заключается в регистрации изменений базы данных у каждого абонента, участвующего в обмене, с последующей обработкой на сервере и рассылкой изменений с учетом заданной топологии обмена.

При проведении информационного обмена в процессе репликации данных все изменения пересылаются от клиентов на сервер (в том числе от других серверов, которые для данного сервера также являются клиентами). После приема пришедших изменений, сервер выбирает изменения собственной базы данных, добавляет к ним пришедшие изменения баз данных клиентов и других серверов, разрешает возможные межсетевые конфликты и формирует почту для отсылки обратно клиентам. После этого сформированные сервером изменения передаются клиентам в соответствии с настройками. Если клиент не является другим сервером, то после приема новых данных у него происходит внедрение пришедших изменений в собственную базу данных. Если клиентом данного сервера является другой сервер, то на нем производится формирование другого пакета изменений для его клиентов и связанных с ним серверов.

ИАС СГМ предоставляет необходимую инфраструктуру для создания среды репликации, обеспечивает работу следующих важных компонентов:

1. Приложение должно предоставить коммуникационную инфраструктуру. Приложение может использовать любой способ обмена данными (например, RPC, TCP/IP, системные очереди сообщений или передача информации с нарочным на магнитном носителе).

2. Приложение отвечает за однозначное именование всех участников группы репликации. В системе репликации для однозначного определения участника группы используется уникальный номер (ID) и приложение должно по ID однозначно определять канал коммуникации с другими участниками системы СГМ.

3. Приложение отвечает за мониторинг статуса "мастера" и "клиентов" и обнаружение недоступного или вышедшего из строя участника группы.

4. Приложение, если требуется, может предоставить средства защиты данных. Например, приложение может шифровать записи в базе данных или использовать зашифрованный коммуникационный канал. Уровень защиты данных целиком определяется потребностями приложения.

Приложения ИАС СГМ созданы с учетом различных требований к непротиворечивости данных. Приложения могут работать в синхронном режиме, это означает, что реплики (локальные копии) базы данных гарантированно будут находиться в полном соответствии с последними изменениями данных, подтвержденными транзакциями. С учетом того, что при использовании такой модели непротиворечивости ожидалась низкая производительность распределенного приложения, в ИАС СГМ клиентские части базы данных обновляются через заданные приложением интервалы времени.

5.2.2. Обоснование методов резервного копирования и восстановления данных.

Резервное копирова