新型職業(yè)農(nóng)民培育遠(yuǎn)程視頻監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

山紅梅+陳曦+姚晨靜+吳琦

[摘要]隨著新型職業(yè)農(nóng)民培育的不斷深入發(fā)展，職業(yè)農(nóng)民培育監(jiān)督與管理工作日益成為農(nóng)業(yè)部門的一項重要任務(wù)。計算機網(wǎng)絡(luò)和視頻監(jiān)控技術(shù)的快速發(fā)展，為實現(xiàn)職業(yè)農(nóng)民培育的網(wǎng)絡(luò)化集中管理和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控提供了強有力的技術(shù)支撐。文章在明確了系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)和功能需求的基礎(chǔ)上，開發(fā)設(shè)計了新型職業(yè)農(nóng)民培育遠(yuǎn)程視頻監(jiān)管系統(tǒng)，并通過實踐應(yīng)用證明系統(tǒng)設(shè)計方案的合理性與可行性。

[關(guān)鍵詞]新型職業(yè)農(nóng)民培育；遠(yuǎn)程視頻監(jiān)管系統(tǒng)；SOA；B/S結(jié)構(gòu)

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.34.275

1 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

1.1 設(shè)計背景

新型職業(yè)農(nóng)民培育是加快我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要支撐，也是保障國家糧食安全的戰(zhàn)略選擇。隨著新型職業(yè)農(nóng)民培育工作的深入開展，各類農(nóng)業(yè)技能培訓(xùn)日益成為農(nóng)業(yè)部門一項瑣碎而又重要的工作，職業(yè)農(nóng)民培育涉及點多面廣、管理壓力和工作難度越來越大[1]。近年來，計算機視頻監(jiān)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用為解決職業(yè)農(nóng)民培育監(jiān)管問題提供了強有力的技術(shù)手段。本文旨在研究與開發(fā)一套可實現(xiàn)實時監(jiān)控的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)管系統(tǒng)，從而提高職業(yè)農(nóng)民培育管理決策的科學(xué)化與信息化水平，提高農(nóng)業(yè)培訓(xùn)的有效性和可控性，大大節(jié)省職業(yè)農(nóng)民培育管理部門的人力、物力和財力，也為實時監(jiān)督和事后復(fù)核工作提供有效跟進(jìn)的技術(shù)手段。

1.2 設(shè)計目標(biāo)

按照現(xiàn)行的新型職業(yè)農(nóng)民培育監(jiān)管工作需求，考慮實現(xiàn)以下主要目標(biāo)：

（1）建設(shè)以職業(yè)農(nóng)民培育遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控為主線的管理信息平臺。可提供在線視頻監(jiān)控、在線培訓(xùn)、視頻數(shù)據(jù)采集、視頻存儲等功能網(wǎng)絡(luò)化信息管理系統(tǒng)，為培訓(xùn)監(jiān)督復(fù)核工作提供有效跟進(jìn)的技術(shù)手段。

（2）建設(shè)以優(yōu)化職業(yè)農(nóng)民培育管理業(yè)務(wù)流程為基本點，提高職業(yè)農(nóng)民培育管理科學(xué)化、信息化水平，提高培訓(xùn)管理優(yōu)化決策水平。

（3）建設(shè)以各級部門信息溝通為輔助，實現(xiàn)異地聯(lián)網(wǎng)同步辦公的公告和工作平臺，為各級職業(yè)農(nóng)民培育管理部門與培訓(xùn)實施機構(gòu)搭建有效的溝通橋梁。

2 系統(tǒng)需求分析

2.1 系統(tǒng)功能性需求分析

系統(tǒng)功能性需求是指系統(tǒng)實現(xiàn)的功能作用型需求[2]。職業(yè)農(nóng)民培育遠(yuǎn)程視頻監(jiān)管系統(tǒng)可以實現(xiàn)對相關(guān)培育信息的管理及過程監(jiān)管。根據(jù)功能要求，將監(jiān)管系統(tǒng)劃分成五個功能模塊：

用戶登錄模塊：常規(guī)的輸入用戶名、密碼登錄系統(tǒng)功能；對用戶分角色管理，具體分為省、市、區(qū)（縣）三級監(jiān)管部門和培育機構(gòu)共四類權(quán)限用戶，最高權(quán)限為省級監(jiān)管部門。

基本信息管理模塊：對各級監(jiān)管用戶和培育機構(gòu)、職業(yè)農(nóng)民等信息進(jìn)行采集、存儲，各級監(jiān)管部門信息包括人員信息等；培育機構(gòu)信息主要包括機構(gòu)與課程信息；職業(yè)農(nóng)民信息包括農(nóng)民的基本情況等；信息添加與修改具有糾錯和提示功能。

培訓(xùn)管理模塊：按照用戶權(quán)限不同實現(xiàn)過程管理。培訓(xùn)機構(gòu)向上一級監(jiān)管部門提出開班申請，監(jiān)管部門予以審核提交，高一級用戶可查看、審核或批復(fù)所轄行政區(qū)域范圍內(nèi)相關(guān)培訓(xùn)信息。

查詢統(tǒng)計模塊：按區(qū)域、年度、專業(yè)類別等方式進(jìn)行信息統(tǒng)計與查詢，信息統(tǒng)計和查詢結(jié)果以表格形式予以顯示并可導(dǎo)出到相應(yīng)的Excel文件中。

音、視頻監(jiān)控模塊：可實時采集記錄音、視頻信息。攝像機在開機狀態(tài)內(nèi)可調(diào)；可隨時選擇需要監(jiān)控的多路信號；滿足實時監(jiān)控和歷史查看需求，當(dāng)三級管理機構(gòu)同時查看一個培育基地的培訓(xùn)情況時，高一級權(quán)限用戶可獲得視頻攝像機控制權(quán)。

2.2 系統(tǒng)非功能性需求分析

系統(tǒng)非功能性需求是指依一些條件判斷系統(tǒng)運作情形或其特性，而不是針對系統(tǒng)特定行為的需求。非功能性需求主要與系統(tǒng)的總體特征相關(guān)，是對系統(tǒng)實際使用環(huán)境所做的要求，如性能要求、可靠性要求、安全性要求等要素，也是一些限制性要求[3]。

網(wǎng)絡(luò)傳輸需求：需要穩(wěn)定高速的傳輸網(wǎng)絡(luò)，保證視頻實時信號傳輸過程不出現(xiàn)中斷、延遲、無聲音等情況。

設(shè)備物理安全需求：各層的操作系統(tǒng)、中間件系統(tǒng)需要具有很高的可靠性；各類系統(tǒng)軟件需要保證其自身安全無病毒；硬件環(huán)境要求有很高的實體安全性，系統(tǒng)運行需要保持穩(wěn)定。

網(wǎng)絡(luò)信息安全需求：基于IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字視頻監(jiān)管系統(tǒng)的業(yè)務(wù)信息具有很高的安全需求，系統(tǒng)采用開放式、信息共享的系統(tǒng)模式，需要保證網(wǎng)絡(luò)信息傳輸安全，對網(wǎng)絡(luò)攻擊具有防御性。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 總體架構(gòu)設(shè)計

采用面向服務(wù)的架構(gòu)（Service-Oriented Architecture，SOA）作為技術(shù)架構(gòu)的核心架構(gòu)模式。平臺的總體技術(shù)架構(gòu)由數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用、業(yè)務(wù)協(xié)同服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲和備份、數(shù)據(jù)采集和交換、基礎(chǔ)環(huán)境、系統(tǒng)安全和系統(tǒng)管理七個層面組成[4]。見圖1。

3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

硬件平臺是支撐整個系統(tǒng)運行的核心基礎(chǔ)設(shè)施，主要包括高性能服務(wù)器、高容量存儲設(shè)備、高清視頻監(jiān)控攝像設(shè)備和其他相關(guān)硬件設(shè)備。視頻監(jiān)管系統(tǒng)主要由三個部分組成：視頻監(jiān)控前端、傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心視頻管理控制系統(tǒng)。見圖2。

3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

采用B/S結(jié)構(gòu)實現(xiàn)系統(tǒng)各項功能點的需求。其主要包含客戶端瀏覽器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。B/S模式最大的特點就是操作簡便，維護(hù)也很方便，只需修改服務(wù)器端的頁面，所有用戶即可實現(xiàn)同步更新[5]。在網(wǎng)頁架構(gòu)上，采用DIV+CSS。CSS的極大優(yōu)勢表現(xiàn)在簡潔的代碼，可節(jié)省大量帶寬，并且做到輕松控制頁面的美觀和布局。服務(wù)器采用PHP語言快捷有效地傳遞參數(shù)、響應(yīng)客戶端請求，支持多種操作系統(tǒng)的訪問。

3.4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計

視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著傳輸和存儲兩大核心的問題。本系統(tǒng)采用公網(wǎng)進(jìn)行視頻傳輸與控制，每個培訓(xùn)基地?fù)芴柹暇W(wǎng)獲取動態(tài)IP地址后，要向公網(wǎng)上具有固定IP地址的動態(tài)注冊管理服務(wù)器注冊自己的IP及本機構(gòu)的相關(guān)信息；管理部門通過動態(tài)注冊管理服務(wù)器獲取培訓(xùn)基地的動態(tài)IP地址，實時地查看本部門所轄區(qū)域的培訓(xùn)視頻。

4 系統(tǒng)實踐應(yīng)用

4.1 系統(tǒng)實踐

系統(tǒng)設(shè)計方案于2014年得到陜西省農(nóng)業(yè)科技推廣與示范項目的支持并投入使用，系統(tǒng)運行情況良好，并且得到了各類用戶的一致好評。系統(tǒng)真正實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)培訓(xùn)管理科學(xué)化與信息化，實現(xiàn)各級監(jiān)管部門對培訓(xùn)現(xiàn)場的實時監(jiān)督，提高了農(nóng)業(yè)技能培訓(xùn)管理優(yōu)化決策水平，大大彌補了現(xiàn)有農(nóng)業(yè)技能培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能缺乏的弊端，提高了農(nóng)業(yè)培訓(xùn)的有效性、可控性和覆蓋面，也節(jié)省培訓(xùn)管理部門的人力、物力和財力，為事后監(jiān)督復(fù)核工作提供了有效跟進(jìn)的技術(shù)手段，對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化具有重要的理論意義、工程意義和使用價值。系統(tǒng)建立的資料庫，形成了大量的可復(fù)用資源；解決了監(jiān)管應(yīng)用開發(fā)中的界面可配置、業(yè)務(wù)可配置和流程可配置問題； 同時提供了大量的搜索和篩選工具，實現(xiàn)了職業(yè)農(nóng)民培育遠(yuǎn)程視頻監(jiān)管的可視化開發(fā)。

4.2 系統(tǒng)優(yōu)勢

PC機、智能終端的操作非常簡單，用戶在瀏覽器地址欄輸入服務(wù)器端的IP地址，即可通過網(wǎng)絡(luò)訪問視頻監(jiān)管系統(tǒng)的登錄頁面[5]。為確保用戶的安全，設(shè)置用戶登錄權(quán)限，并根據(jù)不同級別權(quán)限不同，用戶輸入正確的用戶名和密碼后，可通過安全認(rèn)證進(jìn)入系統(tǒng)的整體頁面進(jìn)行操作。并且本系統(tǒng)有很強的擴展性，可結(jié)合后期新增需求添加不同功能模塊，能適應(yīng)將來不斷發(fā)展的農(nóng)業(yè)信息化的新需求。

參考文獻(xiàn)：

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