校园安全综合管理解决方案

第1章 系统总体设计

1.1 设计原则

系统方案设计时应遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：

• 先进性：校园安全管理系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。
• 经济性与实用性：充分考虑校园安全管理的实际需要和信息技术发展趋势，根据校园的现场环境，设计选用功能适合现场情况、符合校园要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
• 可靠性：本系统基于可靠的网络通信技术，能确保系统级别的高稳定性和可靠性，满足7×24小时、全年365天的全天候长期稳定运行。
• 稳定性：校园安全管理系统的设计具有较高的稳定性，系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
• 扩展性：校园安全管理系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时本监控系统设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

1.2 总体框架

硬件部署架构原则方案

硬件可灵活扩充性
 
校园网络结构图： 

平安校园系统结构图
 如上图所示，整个校园安全管理系统，主要包括以下部分：学生信息管理系统、教务管理管理系统、运营管理系统、学生安全信息管理系统。

1.3 应用系统架构

1.4 功能设计

通过以上分析可知，系统应能实现如下功能：
位置安全

1. 在线监控：目标信息栏包括姓名、设备号、定位状态、时间速度、文本位置位置信息，地图的放大缩小，跟踪回放，设备设置。；
2. 轨迹回放：轨迹搜索查询，回放（附带有文本位置轨迹）。
3. 电子围栏：电子围栏的设置以5个点为基准，组成围栏；
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4. 学生信息：除学生基本信息外，还包括学生的体检信息血型、血压、身高等。
5. 学生考勤：家长可以查看学生的考勤，老师、学校等生成考勤列表管理。
6. 作业信息：老师布置作业，家长查看作业。
7. 考试成绩：老师录入学期，班级，排名等，家长查询各个时期成绩。
8. 课程表：学生所在班级的课程表，包括任课老师，点击任课老师，会出现老师的信息介绍。
9. 老师评语：
10. 班级相册：
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11. 教务信息：教务信息的公布及添加（阅读权限、标题、发布人、发布时间、操作）。
12. 教师列表：教师列表（学校教师列表） 教师信息（姓名、性别、籍贯、联系手机、毕业院校、入职时间、备注、操作）。
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13. 营运列表：IMEI号、流量卡号、姓名、在线状态、所属用户、激活时间、服务到期、剩余服务、营运状态、最新数据接收时间、操作（分配、续费、报停）列表包括有效、未激活、未使用、过期、报停。
14. 设备查询  续费日志 导入 导出（导出当页，导出全部）。

备注：在剩余服务少于一定天数，会以特定的消息提示家长续费

1. 消息类型  消息内容 接收对象（权限不同划分） 发送者 发送时间阅读情况、备注、操作包括简易键查询、添加、删除。

S0S报警统计

1. 报警类型管理：编号（姓名 IMEI号）（越界报警、紧急求救、电量报警） 报警时间  报警地点  状态。
2. 报警处理：报警信息以短信的形式自动推送到家长手机和APP客户端PC端也要有显示。
3. 平台特设不同的管理权限：总平台（市教育局平台），区域运营商（县教育局平台），学校，家长等不同的级别对应的权限不同。比如说区域运营商能看到 N 个学校的子平台，校长只能看到本校教师学生信息，和本校教师学生进行沟通，发出通知，班主任只能对本班同学学生信息进行管理等。
4. 学校管理：学校管理者通过一定的机构和制度采用不定期的手段和措施，带领和引导师生员工，充分利用校内外的资源和条件，整体优化学校教育工作，有效实现学校工作目标的组织活动。
5. 角色管理：对登录人员归属什么角色管理，并分配相应模块权限和数据权限。
6. 功能权限管理：对系统各功能维护、各模块增加、删除、修改、查询按钮控制。
7. 数据权限管理：对系统中分市级、县级、学校级别、老师级别、家长级别的管理。
8. 数据字典管理：维护系统中各固定参数的维护功能。
9. 登录日志、操作日志的统计：对登录日志和操作日志的统计报表。

第2章 系统详细设计

2.1 位置安全子系统

系统设计：
a)读卡器：用于卡号采集，可安装于学生集中进出的大门口或教学楼走廊两侧。学生及老师进入校门时，读卡器读取远距离感应卡的信息，传送至校园中心控制器，从而产生考勤信息，包括学生序号和刷卡时间。
b)视频设备：根据现场需要在校门口等集中刷卡地点安装摄像机，用于视频信号采集。
c)卡片：每个学生或教师均配置一张标准带紧急按钮功能感应卡，用于进出校门刷卡。刷卡信息将自动通过系统以短信方式发送到家长的手机上，让家长及时了解孩子的在校学习情况。
d)管理软件：支持卡片信息管理，支持短信息指定发送等，包含底层数据库系统。
系统功能要求：
a)学生到校通知：学生进校后在终端刷卡器上刷卡，系统自动给家长发一个短信，通知家长孩子已经安全到校。
b)学生离校通知：学生离校前在终端刷卡器上刷卡，系统自动给家长发一个短信，通知家长孩子已经离开学校。
c)学生出勤记录：学生进、离校刷卡自动记录出勤状况。
a)多画面监视： 1/4/9/16/32/64多画面分割模式，简单易用。
b)录像和回放：任何一路视频图像显示、录像、回放、多工同时进行，为增强录像的灵活性，软件同时提供了多种录像方式，有移动侦测录像、定时录像、手动录像、预设录像等。
·移动侦测录像：移动侦测录像是当服务器检测到现场发生图像运动就自动把现场情况记录并储存录像信息。
·定时录像：定时录像是指在软件中设置录像时间段，当系统时间进入设定的时间段后自动把这一时间段的图像记录下来。这样实现了无人职守系统也正常监视的功能（比如节假日时，就可以提前设定假日时间段的录像计划，这样到时系统就会自动执行录像计划）
d)电子地图：系统支持嵌入电子地图， 根据系统物理设备(摄象机)的实际位置在预先绘制好的地图上放置该设备的模拟设备图片，在监视画面中可以通过电子地图直观地地位寻找相应的设备，支持多个电子地图。
e)远程控制：主机端和客户端可实现多点对多点的互联；独有的动态IP解析功能；客户端对主机端任意设置，可同时监视不同主机的视频通道；强大的远程搜索功能和异地数据远程本地编辑备份功能；远程控制云台的上下左右转动，镜头光圈、焦距、变倍的调节。

图2-3 学生进出校区监控子系统构成
为明确区分出学生是进入校区还是离开校区，在校区通道口需要按图2-4的方式布设两台识读基站，其识读范围分别在校门内侧和外侧。软件系统可根据学生卡被两个识读范围识读的先后次序来判断学生是进入校区还是离开校区。

图2-4识读基站配置实例
作为该子系统的功能延伸，可以在教学楼、学生宿舍、食堂和操场等主要活动场所的出入通道布设识读基站，当学生在这些场所进出时，其学生卡ID编码即可被识读到并传送给后台数据库，这些数据经提炼，挖掘后可提供给学校管理人员作为决策分析依据，例如：

• 通过这些数据可以生成某一时段某个学生的运动轨迹和停留时间，当发生异常事件时，可将此数据作为事件的调查分析的依据。
• 通过海量的数据，可以统计分析出学生的活动数据，如在教学楼时间，就餐时间及人流状态，在操场活动时间等，通过海量数据可以挖掘出一定的规律，学校管理人员可据此进行教学活动，作息时间等规章制定的依据。

本系统的建设将实现如下目标：

• 学生进出校区的监控：实时采集并记录学生进出学校的状态（进或出）和时间。
• 学生家长的短信通知：系统将采集到的学生进出学校的状态和时间即时通过短信方式发送给学生家长，供其掌握学生的在校情况。
• 学生考勤记录的自动生成：通过对学生进出校区的监控，可以进一步生成任意时段内学生的考勤状态。

通过布设在学校内的识读基站和校园安全管理软件系统，根据学校的实际需求，还能够提供如下衍生服务功能：

• 学生家长的反馈信息的接收、存储及转发的自动处理。

2.2 学生信息管理

学生信息管理共由5个模块构成：学生考勤、作业信息、考试管理、学生信息、课程表管理。每个模块分别由对应的小模块构成。
系统实施权限管理，不同级别的用户进入该系统具有不同的功能。第一级即为超级管理员，除了具有信息录入、修改、删除、查询的功能外，还能够审核和管理用户权限等；第二级即为一般管理员，如老师等，具有信息录入、修改、删除、查询功能；第三级即为普通用户，如学生，具有信息查询功能，也是最基本的功能。
系统各模块设计
成绩管理模块
    成绩管理模块主要功能包括：成绩录入、成绩查询、成绩修改、成绩删除等。如下图所示：

成绩管理模块设计

• 成绩录入：

    录入某次考试中一科或多科的成绩。提供两种录入方式单条记录方式和批
处理方式。注此项功能仅限于系统管理员及老师。

• 成绩查询：

    对学生，提供两种方式查询成绩：在校成绩查询和分学期成绩查询。在校成绩查询是指一次性输出在校期间所有科目的成绩；分学期成绩查询是指首先选择要查询的学期，然后查询这一学期内的所有成绩。
    对教师，首先选择要查询的院系、年级、班级等信息，然后输出学生成绩信息。
成绩修改：这项功能仅限于系统管理员，通过身份验证后，能根据输入的学生信息改变其成绩。
成绩删除：方式同成绩修改。
   系统使用者通过身份权限验证，进入不同的功能模块，其流程如下图：

  成绩管理模块操作流程图

• 课程管理模块

课程管理模块主要功能包括：成绩录入、成绩查询、成绩修改、成绩删除等。其中，和成绩管理模块相似，不同级别的用户，拥有不同的功能权限。对于普通学生，只有课程查询的功能；而对于教师和系统管理员，则有课程录入、修改和删除的权限。基本设计如下图所示：

图4-7  课程管理模块设计

• 考试管理模块

考试管理模块主要功能包括：考试查询、补考申请、考试发布、考试修改等。
考试查询：系统使用者可通过身份验证进入系统查询考试时间、地点等。学学生信息管理模块
学生信息管理模块主要功能包括：学生信息录入、学生信息查询、学生信息修改、学生信息删除等。
学生信息录入：系统管理者通过身份验证进入系统，录入学生信息，包括学号、姓名、籍贯、出生年月、政治面貌、家庭住址等。
学生信息查询：系统管理者和获得该权限的部门，可以通过身份验证进入此系统查询某个团体（如某个班级、年级等）学生或某个特定学生的基本信息。
学生信息修改：权限限定为系统管理者以及获得该权限的部门。
学生信息删除：情况基本同学生信息修改。
其基本功能设计如下图所示：

学生信息管理模块设计

2.3 教务管理

◆教务信息：教务信息的公布及添加（阅读权限、标题、发布人、发布时间、操作）。
◆教师列表：教师列表（学校教师列表） 教师信息（姓名、性别、籍贯、联系手机、毕业院校、入职时间、备注、操作）。

2.4 App具体业务实现

APP教育校园类客户端产品方案概述

• APP产品适配：支持两个主流的智能手机操作系统
   
• 运营管理：易用的APP后台管理系统、稳定的APP运行环境及定期的产品升级