在線安全視頻系統的設計與實現

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。隨著企業信息化的發展和安全管理的需要，網絡視頻監控技術也越來越多地應用到日常生產中。根據安全生產條例，各運行部在現場特殊作業過程中需要現場錄制視頻，用于分析。

以往，由于高清視頻所占容量大、數量多，安全環保部門不僅缺少一個共享的大容量磁盤,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，容易漏查隱患。因此，急需開發一個系統平臺提供共享支持——既能發動全廠員工利用分散的時間在線查看安全視頻，又能將員工發現的問題進行集中匯總；發揮眾智排查特殊作業過程中的隱患，提升安全管理的工作效率。

二、系統的總體設計方案

（一）系統的設計原則

為解決上述難題、提高管理水平，業務主管部門提出開發一款在線安全視頻系統，希望實現如下功能：

1.存儲空間大、運行速度快。安全總監將移動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。員工可將播放時長、隱患類型以及個人信息等內容隨時記錄到系統中，在對應的視頻下方生成記錄。

3.系統根據員工所選的視頻，將自動統計、顯示出其他用戶針對此條視頻所提報的所有安全隱患信息記錄，統計結果還可從后臺直接導出，設置安全管理人員權限，滿足后臺數據管理功能，作為日后考核、評價的重要依據。

（二）技術手段分析與總體架構設計

鑒于軟件設計周期、開發難易、后期維護量等因素，開發者決定采用目前主流的MVC模式和B/S結構等技術手段搭建在線安全視頻系統。

1.采用MVC模式

MVC即Model View Controller。如圖1所示，此設計模式中，模型、視圖、控制器三個層各司其職。當其中的某個層需求發生了變化，開發者只需對相應層中的代碼進行更改即可，有利于自主開發過程的分工和后期軟件的維護。

圖1 MVC模式示意圖

選擇MVC設計模式編譯在線安全視頻系統系統，技術開發層面具備如下優勢：

（1）低耦合性、高內聚性：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，對一個應用的業務流程或者業務規則進行改變，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據，只需要在控制器層對數據格式做處理，而不需要修改模型層的代碼。

（3）可維護性：分離出業務層、視圖層、數據層，使得代碼更容易維護。

（4）項目工程化管理：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

B/S結構即瀏覽器和服務器結構。在這種結構下，用戶工作界面通過WWW瀏覽器來實現，極少部分事務邏輯在前端瀏覽器(Browser)實現，主要事務邏輯在服務器端(Server)實現，如圖2所示。

圖2 B/S架構以服務器實現事務邏輯

（1） 這種模式統一了客戶端，將系統功能實現的核心部分集中到服務器上，簡化了系統的開發、維護和使用。

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

中韓石化占地面積大、員工人數多，處室、運行部分布在全廠各個區位。如果通過B/S架構開發，所有的客戶端只是瀏覽器；在線安全視頻系統投用后，系統管理人員只需要管理服務器即可——無論用戶的規模有多大、有多少分支機構，都不會大幅增加運維工作量，只需針對服務器進行操作。還可實現異地遠程維護、升級和共享。從而簡化客戶端電腦載荷，減輕了系統維護與升級的成本和工作量，從而降低總體成本。

另外，該系統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定制開發，匯聚多個功能點，實現了從指定文件目錄中動態加載樹形菜單，能及時同步所包含的視頻內容，最終滿足業務部門的需求。

三、功能模塊簡介及實現

通過部署，該系統從源頭有效分解數據流量，滿足用戶對于視頻信息的瀏覽、播放需求。用戶提報的安全隱患發生時間、視頻節點、用戶個人信息等數據也能及時共享和匯總。對有一定機密性的視頻文件，系統要對上傳、存儲的視頻內容進行保護。通過設置用戶權限組的方式實現對視頻文件操作的權限控制。具備以下功能模塊：

（一）視頻點播模塊

一般用戶可登錄系統使用播放、查看功能。若發現視頻中存在安全隱患，可將播放時長、隱患信息以及個人信息等錄入到系統中。

（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器，實現文檔管理。只有授予特定權限的用戶（安全環保部門專職管理人員、各運行部安全總監等）方可對指定文件夾里的視頻進行上傳、刪除、重命名等操作，一般用戶只可通過計算機文件資源管理器查看所有視頻，不能進行任何修改、刪除等操作。

（三）信息統計模塊

系統根據員工所選的視頻，可統計出其他員工針對此條視頻所提報的所有安全隱患信息。有權限的用戶如安全環保部門專職管理人員、各運行部安全總監等還可以通過后臺直接導出統計結果。

四、應用展示及效果

（一）操作界面

在線安全視頻系統能自動同步視屏目錄，支持多種視頻播放格式和后臺報表展示。

1.由“中韓石化門戶-應用系統連接-看視頻挑違章”路徑登錄進入系統；

2.在“安環視頻”列表下按運行部/日期選取相對應的作業視頻，進行瀏覽；

3.用戶發現違章操作，可在視頻下方填寫單位、姓名等個人信息，留作獎勵使用。時長、問題等信息將在提交后自動更新在下方展示。安全環保部門可根據統計結果進行對施工作業方的考核。

（二）應用效果與創新點

該項目的設計與實現，減少了安全環保部門專崗專人查找安全隱患的工作量。通過宣傳推廣，還可達到發動全員力量、汲取眾人智慧查找安全隱患的目的，實現節省隱患甄別時間、提升排查效率的作用。安全管理人員利用系統平臺的統計結果加以分析，能夠更加準確、科學地考量施工作業方的安全意識和責任，對相應的提報人員進行獎勵，有助于提高中韓石化全體員工的安全素養和工作積極性。此外，作為安全視頻集中存儲、展示的平臺，該系統還體現了資源庫的功能，便于日后相關資料的查找。

在線安全視頻系統的自主開發，不僅利用先進技術還融合了眾智理念，有效提高了企業信息化管理能力，為企業節省系統開發費用及管理維護費用近30萬元。

五、結論

在線安全視頻系統從立項申請、需求調研到系統設計，過程歷時三個月，已在服務器上部署完成。截至當前，該系統平臺已累加上傳總量約13.5T左右容量的視頻，全廠共有12800多人次登錄系統在線觀看視頻、上報違章信息。該系統自 2017 年11月30投用以來，通過全員參與的形式以及本系統的支持，已經發現在6300余條施工作業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、機器學習等先進的技術加以分析處理、加強硬件的優化升級，逐步實現監控、報警等其他功能，推廣到更多有需要的企業應用。