在線安全視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

文｜杜銳君

一、引言

中韓石化是一家甲級防火防爆單位，安全防范要求極高。隨著企業(yè)信息化的發(fā)展和安全管理的需要，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)也越來越多地應(yīng)用到日常生產(chǎn)中。根據(jù)安全生產(chǎn)條例，各運(yùn)行部在現(xiàn)場特殊作業(yè)過程中需要現(xiàn)場錄制視頻，用于分析。

以往，由于高清視頻所占容量大、數(shù)量多，安全環(huán)保部門不僅缺少一個(gè)共享的大容量磁盤,專供各用戶將所屬單位錄制的視頻上傳、便于存儲，還需要設(shè)置專崗專人在海量視頻中查找違章記錄。工作量大、不便落實(shí)，容易漏查隱患。因此，急需開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)平臺提供共享支持——既能發(fā)動(dòng)全廠員工利用分散的時(shí)間在線查看安全視頻，又能將員工發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行集中匯總；發(fā)揮眾智排查特殊作業(yè)過程中的隱患，提升安全管理的工作效率。

二、系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案

（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

為解決上述難題、提高管理水平，業(yè)務(wù)主管部門提出開發(fā)一款在線安全視頻系統(tǒng)，希望實(shí)現(xiàn)如下功能：

1.存儲空間大、運(yùn)行速度快。安全總監(jiān)將移動(dòng)視頻上傳至指定目錄，員工就能通過瀏覽器查看所上傳的高清視頻。

2.信息查詢與錄入模塊操作便捷。員工可將播放時(shí)長、隱患類型以及個(gè)人信息等內(nèi)容隨時(shí)記錄到系統(tǒng)中，在對應(yīng)的視頻下方生成記錄。

3.系統(tǒng)根據(jù)員工所選的視頻，將自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、顯示出其他用戶針對此條視頻所提報(bào)的所有安全隱患信息記錄，統(tǒng)計(jì)結(jié)果還可從后臺直接導(dǎo)出，設(shè)置安全管理人員權(quán)限，滿足后臺數(shù)據(jù)管理功能，作為日后考核、評價(jià)的重要依據(jù)。

（二）技術(shù)手段分析與總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

鑒于軟件設(shè)計(jì)周期、開發(fā)難易、后期維護(hù)量等因素，開發(fā)者決定采用目前主流的MVC模式和B/S結(jié)構(gòu)等技術(shù)手段搭建在線安全視頻系統(tǒng)。

1.采用MVC模式

MVC即Model View Controller。如圖1所示，此設(shè)計(jì)模式中，模型、視圖、控制器三個(gè)層各司其職。當(dāng)其中的某個(gè)層需求發(fā)生了變化，開發(fā)者只需對相應(yīng)層中的代碼進(jìn)行更改即可，有利于自主開發(fā)過程的分工和后期軟件的維護(hù)。

圖1 MVC模式示意圖

選擇MVC設(shè)計(jì)模式編譯在線安全視頻系統(tǒng)系統(tǒng)，技術(shù)開發(fā)層面具備如下優(yōu)勢：

（1）低耦合性、高內(nèi)聚性：比如只需要改變視圖層而不需要重新編譯模型和控制器代碼。同時(shí)，對一個(gè)應(yīng)用的業(yè)務(wù)流程或者業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行改變，只需要改變模型層而不需要修改視圖層和控制器層的代碼。

（2）高重用性：可以通過不同的視圖層訪問到模型的數(shù)據(jù)，只需要在控制器層對數(shù)據(jù)格式做處理，而不需要修改模型層的代碼。

（3）可維護(hù)性：分離出業(yè)務(wù)層、視圖層、數(shù)據(jù)層，使得代碼更容易維護(hù)。

（4）項(xiàng)目工程化管理：由于不同的層各司其職，有利于工程化、工具化管理代碼。

2.基于B/S架構(gòu)

B/S結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶工作界面通過WWW瀏覽器來實(shí)現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端瀏覽器(Browser)實(shí)現(xiàn)，主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端(Server)實(shí)現(xiàn)，如圖2所示。

圖2 B/S架構(gòu)以服務(wù)器實(shí)現(xiàn)事務(wù)邏輯

（1） 這種模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用。

（2） 可以滿足在任何地方進(jìn)行操作而不用安裝任何專門的軟件，十分便捷。只要有一臺能上網(wǎng)的電腦就能使用，系統(tǒng)的擴(kuò)展性非常容易。

中韓石化占地面積大、員工人數(shù)多，處室、運(yùn)行部分布在全廠各個(gè)區(qū)位。如果通過B/S架構(gòu)開發(fā)，所有的客戶端只是瀏覽器；在線安全視頻系統(tǒng)投用后，系統(tǒng)管理人員只需要管理服務(wù)器即可——無論用戶的規(guī)模有多大、有多少分支機(jī)構(gòu)，都不會大幅增加運(yùn)維工作量，只需針對服務(wù)器進(jìn)行操作。還可實(shí)現(xiàn)異地遠(yuǎn)程維護(hù)、升級和共享。從而簡化客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級的成本和工作量，從而降低總體成本。

另外，該系統(tǒng)采用目前比較流行的jQuery腳本框架以及視頻解碼腳本等技術(shù)定制開發(fā)，匯聚多個(gè)功能點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了從指定文件目錄中動(dòng)態(tài)加載樹形菜單，能及時(shí)同步所包含的視頻內(nèi)容，最終滿足業(yè)務(wù)部門的需求。

三、功能模塊簡介及實(shí)現(xiàn)

通過部署，該系統(tǒng)從源頭有效分解數(shù)據(jù)流量，滿足用戶對于視頻信息的瀏覽、播放需求。用戶提報(bào)的安全隱患發(fā)生時(shí)間、視頻節(jié)點(diǎn)、用戶個(gè)人信息等數(shù)據(jù)也能及時(shí)共享和匯總。對有一定機(jī)密性的視頻文件，系統(tǒng)要對上傳、存儲的視頻內(nèi)容進(jìn)行保護(hù)。通過設(shè)置用戶權(quán)限組的方式實(shí)現(xiàn)對視頻文件操作的權(quán)限控制。具備以下功能模塊：

（一）視頻點(diǎn)播模塊

一般用戶可登錄系統(tǒng)使用播放、查看功能。若發(fā)現(xiàn)視頻中存在安全隱患，可將播放時(shí)長、隱患信息以及個(gè)人信息等錄入到系統(tǒng)中。

（二）視頻上傳、修改、刪除模塊

通過搭建安全視頻共享文件服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)文檔管理。只有授予特定權(quán)限的用戶（安全環(huán)保部門專職管理人員、各運(yùn)行部安全總監(jiān)等）方可對指定文件夾里的視頻進(jìn)行上傳、刪除、重命名等操作，一般用戶只可通過計(jì)算機(jī)文件資源管理器查看所有視頻，不能進(jìn)行任何修改、刪除等操作。

（三）信息統(tǒng)計(jì)模塊

系統(tǒng)根據(jù)員工所選的視頻，可統(tǒng)計(jì)出其他員工針對此條視頻所提報(bào)的所有安全隱患信息。有權(quán)限的用戶如安全環(huán)保部門專職管理人員、各運(yùn)行部安全總監(jiān)等還可以通過后臺直接導(dǎo)出統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

四、應(yīng)用展示及效果

（一）操作界面

在線安全視頻系統(tǒng)能自動(dòng)同步視屏目錄，支持多種視頻播放格式和后臺報(bào)表展示。

1.由“中韓石化門戶-應(yīng)用系統(tǒng)連接-看視頻挑違章”路徑登錄進(jìn)入系統(tǒng)；

2.在“安環(huán)視頻”列表下按運(yùn)行部/日期選取相對應(yīng)的作業(yè)視頻，進(jìn)行瀏覽；

3.用戶發(fā)現(xiàn)違章操作，可在視頻下方填寫單位、姓名等個(gè)人信息，留作獎(jiǎng)勵(lì)使用。時(shí)長、問題等信息將在提交后自動(dòng)更新在下方展示。安全環(huán)保部門可根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行對施工作業(yè)方的考核。

（二）應(yīng)用效果與創(chuàng)新點(diǎn)

該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，減少了安全環(huán)保部門專崗專人查找安全隱患的工作量。通過宣傳推廣，還可達(dá)到發(fā)動(dòng)全員力量、汲取眾人智慧查找安全隱患的目的，實(shí)現(xiàn)節(jié)省隱患甄別時(shí)間、提升排查效率的作用。安全管理人員利用系統(tǒng)平臺的統(tǒng)計(jì)結(jié)果加以分析，能夠更加準(zhǔn)確、科學(xué)地考量施工作業(yè)方的安全意識和責(zé)任，對相應(yīng)的提報(bào)人員進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，有助于提高中韓石化全體員工的安全素養(yǎng)和工作積極性。此外，作為安全視頻集中存儲、展示的平臺，該系統(tǒng)還體現(xiàn)了資源庫的功能，便于日后相關(guān)資料的查找。

在線安全視頻系統(tǒng)的自主開發(fā)，不僅利用先進(jìn)技術(shù)還融合了眾智理念，有效提高了企業(yè)信息化管理能力，為企業(yè)節(jié)省系統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用及管理維護(hù)費(fèi)用近30萬元。

五、結(jié)論

在線安全視頻系統(tǒng)從立項(xiàng)申請、需求調(diào)研到系統(tǒng)設(shè)計(jì)，過程歷時(shí)三個(gè)月，已在服務(wù)器上部署完成。截至當(dāng)前，該系統(tǒng)平臺已累加上傳總量約13.5T左右容量的視頻，全廠共有12800多人次登錄系統(tǒng)在線觀看視頻、上報(bào)違章信息。該系統(tǒng)自 2017 年11月30投用以來，通過全員參與的形式以及本系統(tǒng)的支持，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在6300余條施工作業(yè)過程中的安全隱患信息。

建議后期通過將積累的大量視頻素材融合人臉識別、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)的技術(shù)加以分析處理、加強(qiáng)硬件的優(yōu)化升級，逐步實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、報(bào)警等其他功能，推廣到更多有需要的企業(yè)應(yīng)用。