國(guó)家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)(俗稱(chēng)電子巡考系統(tǒng))是指以維護(hù)教育考試安全為目的，運(yùn)用視頻監(jiān)考技術(shù)、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和教育考試管理技術(shù)建設(shè)成的一套綜合性業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，在省市范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互通和互控的、基于音視頻的考場(chǎng)和保密室巡查系統(tǒng)。

　　項(xiàng)目背景

　　全國(guó)很多省市都已經(jīng)或正在建設(shè)考試視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但采用的技術(shù)設(shè)備千差萬(wàn)別。為了規(guī)范各地教育考試視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，國(guó)家教育部提出了《國(guó)家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)視頻標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范》。目前各省市都以此規(guī)范為指導(dǎo)，積極籌建嶄新的各市巡考中心平臺(tái)、各區(qū)平臺(tái)及所屬各個(gè)校級(jí)巡考系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)考場(chǎng)的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和巡查，確保信息和系統(tǒng)的安全，保證各種考試的正常順利進(jìn)行。

　　項(xiàng)目建設(shè)難點(diǎn)及特色

　　國(guó)家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)是一套龐大的、完整的、成熟的、穩(wěn)定的系統(tǒng)，此項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)主要有以下特點(diǎn)：

　　· 學(xué)校校園較多，建設(shè)較為分散，工作量較大;

　　· 系統(tǒng)建設(shè)地點(diǎn)多為中學(xué)校園，高考學(xué)習(xí)安排緊張，系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間多為晚間或者周末;

　　· 系統(tǒng)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境因地制宜，不同校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有所區(qū)別，需要考察與調(diào)整;

　　· 全市以及全省互聯(lián)互通調(diào)試較為繁瑣。

　　建設(shè)目標(biāo)

　　本方案設(shè)計(jì)內(nèi)容嚴(yán)格依據(jù)《國(guó)家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)視頻標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范》及相關(guān)要求，并符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)可靠、穩(wěn)定、高效，具有一定前瞻性的巡查設(shè)計(jì)方案應(yīng)該是數(shù)字化+高效網(wǎng)絡(luò)資源化+智能管控化+標(biāo)準(zhǔn)化+安全穩(wěn)定化。本項(xiàng)目以經(jīng)濟(jì)性、規(guī)范性、易操作性、安全性、實(shí)用性、開(kāi)放性、集成性、可靠性、可擴(kuò)展性為原則設(shè)計(jì)此方案，達(dá)到以下建設(shè)目標(biāo)：

　　· 某市建設(shè)一套統(tǒng)一的電子巡考系統(tǒng);

　　· 某市教育局建設(shè)的電子巡考系統(tǒng)編碼后的數(shù)據(jù)主要依靠教育網(wǎng)和內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連查看;

　　· 某市教育局已接入教育網(wǎng)，并通過(guò)教育網(wǎng)與省教育院、各級(jí)學(xué)校實(shí)現(xiàn)音視頻的互連互通;

　　· 系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)確保其完整性和完善性，能全面無(wú)縫地接入到各級(jí)學(xué)校的電子巡考系統(tǒng)、省考試院的統(tǒng)一巡考管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)考場(chǎng)多畫(huà)面實(shí)時(shí)調(diào)用查看，錄像資料查詢(xún)的使用功能;

　　· 并全面符合《國(guó)家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)視頻標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范》。

　　整體規(guī)劃方案設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)

　　本市電子巡考系統(tǒng)采用以網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介的方式，通過(guò)設(shè)在網(wǎng)上相應(yīng)的巡查管控主機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的管理。我們可以有效的利用各學(xué)校、考試中心現(xiàn)有的校園網(wǎng)及教育網(wǎng)，實(shí)時(shí)集中監(jiān)看任一考場(chǎng)的考試情況。系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)如下：

　　· 堆疊式的結(jié)構(gòu)，高度的靈活性、可擴(kuò)性，支持任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);

　　· 充分利用已有信息點(diǎn)，節(jié)省了大量線(xiàn)材;

　　· 安裝維護(hù)便捷，適合客戶(hù)美觀方面需求;

　　· 視頻的無(wú)損交換、復(fù)制與存儲(chǔ)，無(wú)距離限制，網(wǎng)達(dá)即達(dá);

　　· 更加經(jīng)濟(jì)高效的基礎(chǔ)架構(gòu)，大大簡(jiǎn)化了管理層次。[nextpage]

　　智能集中化管理設(shè)計(jì)

　　傳統(tǒng)的電子巡考系統(tǒng)大多獨(dú)立建設(shè)，與學(xué)校的校園監(jiān)控系統(tǒng)、考務(wù)系統(tǒng)等平臺(tái)相互獨(dú)立運(yùn)行，系統(tǒng)設(shè)備多，使用維護(hù)難度大。

　　本市電子巡考系統(tǒng)集考點(diǎn)重點(diǎn)區(qū)監(jiān)控，考場(chǎng)監(jiān)控、保密室監(jiān)控、保密室報(bào)警系統(tǒng)、考場(chǎng)語(yǔ)音系統(tǒng)等多數(shù)據(jù)信息平臺(tái)于一身，有效避免用戶(hù)重復(fù)性投資建設(shè)。通過(guò)綜合性管理平臺(tái)，用戶(hù)可實(shí)現(xiàn)真正意義對(duì)全網(wǎng)的運(yùn)籌帷幄。在異常發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)可在電子地圖上快速的定位，并顯示相關(guān)信息，各級(jí)監(jiān)控中心可以迅速根據(jù)預(yù)案統(tǒng)一指揮相關(guān)人員進(jìn)行必要的處置。

　　巡查系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

　　針對(duì)本市電子巡考系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施，我們采用“前端分布式存儲(chǔ)+中心集中存儲(chǔ)”的方式進(jìn)行。采用這種方式存儲(chǔ)可以實(shí)現(xiàn)考試錄像資料/保密室現(xiàn)場(chǎng)資料等保存工作，不僅可以在前端(校級(jí)巡查中心)進(jìn)行普遍存儲(chǔ)，而且可以在市級(jí)/縣級(jí)監(jiān)控中心通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收前端關(guān)鍵點(diǎn)視頻媒體流，然后由存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行集中式存儲(chǔ)。這樣，即使承載媒體流的網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，市級(jí)/縣級(jí)巡查中心無(wú)法存儲(chǔ)，但是我們依舊在前端的編碼設(shè)備那里，保證教育關(guān)鍵考試錄像資料/保密室現(xiàn)場(chǎng)資料的完整性。

　　隨著學(xué)校的信息化、現(xiàn)代化發(fā)展，網(wǎng)上巡查系統(tǒng)也將升級(jí)應(yīng)用于考試監(jiān)控之外的學(xué)校日常應(yīng)用，需要存儲(chǔ)的資料會(huì)越來(lái)越多，以后當(dāng)中心平臺(tái)集中存儲(chǔ)如果滿(mǎn)足不了存儲(chǔ)的需求時(shí)，可以把一部分非日常需要的，且安全性要求高的資料(如高考監(jiān)控資料)交給前端來(lái)完成存儲(chǔ)任務(wù)，這樣既不增加系統(tǒng)投資，又能滿(mǎn)足系統(tǒng)發(fā)展需要。

　　智能網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　對(duì)于一個(gè)覆蓋全市幾百所學(xué)校的項(xiàng)目，網(wǎng)管功能和遠(yuǎn)程升級(jí)功能就顯得非常有意義。本市電子巡考系統(tǒng)可對(duì)本地、遠(yuǎn)程系統(tǒng)管理服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一管理，通過(guò)網(wǎng)管軟件用戶(hù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)、遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)、控制切換等操作。系統(tǒng)可對(duì)前端所有設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)，亦可對(duì)終端服務(wù)器進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)更新數(shù)據(jù)，確保了前端和終端產(chǎn)品的先進(jìn)性，同時(shí)大大簡(jiǎn)化了操作管理和維護(hù)工作量。

　　系統(tǒng)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)包含兩個(gè)方面，一是設(shè)備的穩(wěn)定性，其二是電子巡考系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。

　　設(shè)備的穩(wěn)定性：由于嵌入式設(shè)備具備實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，本身具有抗病毒和抗攻擊能力，在電子巡考系統(tǒng)項(xiàng)目中的核心設(shè)備均采用嵌入式設(shè)備，如視頻編、解碼、服務(wù)器等設(shè)備，較PC及工控類(lèi)主機(jī)設(shè)備的抗病毒和抗攻擊能力相對(duì)好，會(huì)提供系統(tǒng)的健壯性和安全性。

　　電子巡考系統(tǒng)設(shè)計(jì)的協(xié)議穩(wěn)定性：現(xiàn)在很多產(chǎn)品在SIP協(xié)議的應(yīng)用上，采用的是SIP網(wǎng)關(guān)翻譯的方式，這樣的缺點(diǎn)是造成對(duì)單臺(tái)設(shè)備的處理壓力較大，容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。在電子巡考系統(tǒng)項(xiàng)目中采用國(guó)際上先進(jìn)的SIP路由器SIP信令直傳控制方式，編解碼設(shè)備硬件底層支持SIP-UA協(xié)議，可直接響應(yīng)SIP指令，這樣就能減輕單臺(tái)設(shè)備的處理壓力、保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。

　　系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)

　　相對(duì)于傳統(tǒng)的電子巡考系統(tǒng)，本系統(tǒng)客戶(hù)端多、用戶(hù)多，在實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能的前提下如何保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行成為首要問(wèn)題。本市電子巡考系統(tǒng)采用多項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)為系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了全面的保障:

　　· 客戶(hù)端軟件運(yùn)行需要USB加密狗，沒(méi)有該硬件加密設(shè)備，系統(tǒng)程序?qū)o(wú)法啟用;

　　· 數(shù)據(jù)庫(kù)的訪(fǎng)問(wèn)接口只對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)開(kāi)放;

　　· 數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)和修改權(quán)限規(guī)則由考試機(jī)關(guān)統(tǒng)一劃分，相應(yīng)權(quán)限人員只能做相應(yīng)的事;

　　· C/S、B/S架構(gòu)下，管理/監(jiān)控服務(wù)器要訪(fǎng)問(wèn)前端設(shè)備均需通過(guò)前端設(shè)備自身的安全的二次驗(yàn)證;

　　· 對(duì)網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求，可進(jìn)行IP地址的過(guò)濾，對(duì)非定義的可訪(fǎng)問(wèn)IP地址過(guò)濾;

　　· 在一定的帶寬下，為保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，可設(shè)置同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)量，并按用戶(hù)權(quán)限進(jìn)行管理;

　　· 在無(wú)人操作且經(jīng)過(guò)所設(shè)置時(shí)間后系統(tǒng)自動(dòng)鎖定，解鎖前所有操作無(wú)效;

　　· 采用數(shù)據(jù)流加密算法，專(zhuān)用的回放器才能回放，錄像水印加密，防止被非法篡改;

　　· 錄像文件可加鎖，防止誤覆蓋;

　　· 數(shù)據(jù)庫(kù)多級(jí)備份，在數(shù)據(jù)損壞或遭破壞后可及時(shí)準(zhǔn)確恢復(fù);

　　· 可詳細(xì)記錄用戶(hù)的登錄及所有操作信息，保證了操作的不可否認(rèn)性。[nextpage]

　　系統(tǒng)具體架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)功能

　　電子巡考系統(tǒng)是一套包括監(jiān)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、通訊技術(shù)、音視頻技術(shù)和教育考試管理技術(shù)的綜合性業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。從系統(tǒng)構(gòu)成的主體類(lèi)型上可分成監(jiān)控資源、傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心和用戶(hù)終端四個(gè)組成部分。監(jiān)控資源是系統(tǒng)監(jiān)控信息的來(lái)源;傳輸網(wǎng)絡(luò)是連接監(jiān)控資源、監(jiān)控中心和用戶(hù)終端的媒介;監(jiān)控中心是系統(tǒng)的信息管理和共享平臺(tái);用戶(hù)終端是系統(tǒng)的信息服務(wù)對(duì)象。電子巡考系統(tǒng)總體架構(gòu)如(圖1)所示。

　　監(jiān)控資源

　　具體體現(xiàn)為信息采集前端，既可以是前端設(shè)備，也可以是區(qū)域性監(jiān)控系統(tǒng)。

　　圖像采集主要是各種攝像機(jī)、前置傳輸設(shè)備;聲音采集設(shè)備主要指拾音器、揚(yáng)聲器及其配套前置傳輸設(shè)備。

　　傳輸網(wǎng)絡(luò)

　　傳輸網(wǎng)絡(luò)可以是專(zhuān)網(wǎng)、公共通信網(wǎng)絡(luò)，也可以是專(zhuān)為電子巡考系統(tǒng)建設(shè)的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò);是建立在通訊設(shè)備之上的IP網(wǎng)絡(luò)，該市系統(tǒng)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)采用公共通信網(wǎng)絡(luò)，各考點(diǎn)系統(tǒng)采用局域網(wǎng)傳輸。主要設(shè)備包括傳輸設(shè)備、音視頻編/解碼設(shè)備。

　　監(jiān)控中心

　　電子巡考系統(tǒng)各級(jí)監(jiān)控中心是指由教育考試部門(mén)管理和使用的、具有顯示、存儲(chǔ)、報(bào)警處理、指揮能力的監(jiān)控中心。監(jiān)控中心分級(jí)設(shè)置，依據(jù)行政隸屬關(guān)系及工作相關(guān)性，全國(guó)教育考試監(jiān)控中心管理體系主要?jiǎng)澐譃槲寮?jí)。在國(guó)家級(jí)設(shè)置一級(jí)監(jiān)控中心，省、直轄市等考試中心設(shè)置二級(jí)監(jiān)控中心，市級(jí)考試中心或考務(wù)部門(mén)設(shè)置三級(jí)監(jiān)控中心，區(qū)縣級(jí)招考辦或考務(wù)部分設(shè)置四級(jí)監(jiān)控中心，各學(xué)?？键c(diǎn)監(jiān)控中心設(shè)置五級(jí)監(jiān)控中心。

　　監(jiān)控中心主要實(shí)現(xiàn)監(jiān)控資源的控制、管理和監(jiān)視等功能，主要在監(jiān)控中心集中實(shí)現(xiàn)。通過(guò)授權(quán)也可在用戶(hù)終端對(duì)監(jiān)控資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)和控制?？刂乒芾淼闹黧w主要包括視頻矩陣、服務(wù)器等設(shè)備，以及巡考管理系統(tǒng)軟件平臺(tái)?？刂乒芾淼膶?duì)象涉及系統(tǒng)的所有設(shè)備。

　　用戶(hù)終端

　　用戶(hù)終端包括各級(jí)考務(wù)工作人員和其他職能部門(mén)用戶(hù)所使用的終端設(shè)備，用戶(hù)通過(guò)用戶(hù)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控資源的訪(fǎng)問(wèn)和控制，用戶(hù)的行為受到監(jiān)控中心的管理和授權(quán)。

　　國(guó)家教育部、省教育廳、當(dāng)需要調(diào)取、控制相關(guān)的考點(diǎn)的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信息時(shí)，可作為特殊權(quán)限及功能的用戶(hù)實(shí)現(xiàn)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　本項(xiàng)目在幾十天工期后，在高考前完成了施工建設(shè)、調(diào)試等所有工作。但是在調(diào)試過(guò)程中，個(gè)別校園的考場(chǎng)視頻出現(xiàn)了上傳后不流暢、丟幀的現(xiàn)象。對(duì)此工程師及時(shí)對(duì)上級(jí)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行了抓包分析和判斷，對(duì)校園的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行了實(shí)地勘查和測(cè)試。通過(guò)逐步的排除，發(fā)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)由于與辦公公用的原因，導(dǎo)致上傳網(wǎng)絡(luò)帶寬不足。最后通過(guò)與校園老師的溝通和配合，在校園網(wǎng)絡(luò)樞紐處對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了帶寬的設(shè)置分配和限制，順利的解決了傳輸中出現(xiàn)的問(wèn)題。在高考期間的檢驗(yàn)之下，電子巡考系統(tǒng)以高效、實(shí)時(shí)、穩(wěn)定的傳輸效果，保證了高考考試在“公平、正義”的原則之下圓滿(mǎn)的結(jié)束，出色地完成高考監(jiān)控使命，實(shí)現(xiàn)了全考場(chǎng)，全時(shí)段的考場(chǎng)情況的監(jiān)控和錄像的存儲(chǔ)，并且得到了用戶(hù)的充分認(rèn)可。

　　(本文作者現(xiàn)任職于天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司)