创建“赤峰市校园平安云”的构想及方案

黄春刚

（宁城高级中学 内蒙古赤峰 024200）

一、创建“赤峰市校园平安云”的项目论证

（一）必要性

生命至上，安全第一。把教育安全放在首位是赤峰市教育主管部门一以贯之追求的目标。党的十八大以来，市教育局出台了以“一岗双责”“党政同责”为核心的一系列校园安全管理政策文件，不遗余力地推进全市“中、小、幼”学校“平安校园”建设，在安全管理硬件建设方面的投入力度越来越大。一系列校园安全管理信息系统相继投入使用，大大提高了各校安全管理水平。安全管理最基本的要求是实时监测、信息准确、通报及时、反应迅速。但目前各旗县区、各学校系统数据独立而分散，遇到棘手紧迫的安全问题时仍然需要逐级上报、请示，管理系统效率低下，没有发挥出到应有的作用，未能挖掘利用好安全管理系统的潜能，不能满足安全管理者设计该系统的初衷。鉴于此，急需一个应急管理中心——大数据安全管理平台来实现全市“中、小、幼”学校安全管理的扁平化，提升学校安全治理的应急反应能力。随着云计算、大数据以及人工智能等新型信息技术的广泛应用，数字校园的信息系统呈现复合、立体、多维度架构，现行校园网络运行模式远不能跟上“5G”时代。为了让“平安校园”建设更有效率，创建“赤峰市校园平安云”成为摆在我们面前的一种合理而现实的选择。

（二）可行性

首先，全市几乎所有“中、小、幼”的学校都经历了一至两轮的“数字校园”“平安校园”建设，一卡通系统、人脸识别系统、一键报警系统、AI宿舍管理系统、AI校车管理系统等校园安全管理信息系统相继投入使用。因此，创建安全管理云平台具有坚实的物质基础，云平台草创已初具雏形。其次，近年来赤峰市政府对“平安校园”建设全面提质增效，安全教育经费投入持续增大。创建“赤峰市校园平安云”项目契合教育施政理念，一定会得到政府大力支持，资金可以得到充裕保障。再次，云平台项目顺民心、符民意，民意基础深厚，学校必将衷心拥护和积极响应。最后，尤其值得一提的是，近年来赤峰市“大数据”产业方兴未艾，朝气蓬勃，技术支持足够，人才储备充足。“中、小、幼”各学校信息电教教师人才济济。这些因素都能为运行、维护云平台提供智力支持，因此建设安全管理云平台可谓正逢其时。

二、“赤峰市校园平安云”需要实现的目标

（一）重新定位、完善校园安全管理系统业务

尽管全市各校在安全管理硬件建设取得了很好的成绩，但在系统软件方面仍然存在明显不足。其表现为安全业务条目设置不充分，容易造成管理缺失、缺位；条目划分不科学，容易造成资源浪费，效率低下。借助“赤峰市校园平安云”建设项目，学校可以在短时间内补齐软件方面的短板，实现安全管理业务全覆盖、科学化。

（二）整合全市各旗县区各学校孤立分散的安保系统

“赤峰市校园平安云”将以物联网、互联网的形式将分系统连接在一起，实现校园中机物联通、人机对话，进而实现人与人交流沟通的高效方式——智慧感知校园动态；“赤峰校园平安云”具有一切云计算、大数据以及人工智能等“5G”时代网络特征，让各校协同从本地拓展到网络虚拟空间；“赤峰校园平安云”将重新定义安全管理业务，彻底打破信息“孤岛”式信息化架构，建构大开大合、复合立体的多维度网络空间；“赤峰校园平安云”将真正利用云计算、大数据技术实现校园安全管理的“人工智能化”，实现多方参与、群策群力、社会共享式的校园治理方式，从而更好地发挥云平台整体效能。

（三）实时进行安全管理舆情分析、决策，做出快速反应

“赤峰市校园平安云”综合多方面的安全问题来源为安保管理者提供建议；帮助安保人员自动上报安保信息材料；能够帮助研究人员方便、快捷、精确地获取详细资料。同时，“赤峰市校园平安云”还能利用云计算对校园安全管理过程中产生的各种数据进行实时处理，并运用大数据技术为云平台各业务部门生成智慧成果，为学校综合治理创新等战略管理决策提供科学的数据支持；云平台还必须能提供面向学校资源的管理和调度，为全市各学校、各部门安保系统的整合统一、协同合作提供科学的决策支持。

（四）设计、拥有与外部智慧融会贯通的各类接口

“平安校园”不是孤立的，需要和外部世界联通。“赤峰市校园平安云”提前设计、预留出与外部智慧的融会贯通的接口，实现“平安校园”建设的持续、创新发展。各学校、各相关部门通过“赤峰市校园平安云”实现资源共享、互相学习、交流、对比和借鉴，实现与“平安社区”“平安社会”“平安城市”的融合。安全管理云平台还可以融入智慧校园，可以接入智慧城市，为全市更高层次的社会治理做好基础性工作。[1-4]

三、“赤峰市校园平安云”的结构设想与关键技术分析

“赤峰市校园平安云”采用目前大数据平台通行、成熟的标准，设计方案如下：

（一）“赤峰市校园平安云”体系硬件结构

1.云平台主体框架

平台主体框架可按照安全管理云平台业务划分为人脸识别系统、巡课系统、安防系统、一卡通系统。安防系统由Al黑名单预警系统、可视化一键报警系统、AI周界管理系统、AI危险区域预警系统、AI宿舍管理系统、AI校车管理系统等构成。它们是平安校园建设的重点，也是“赤峰市校园平安云”建设需要技术突破的关键。

（1)表层智慧感知系统

系统运用物联网感应技术，实现物物互联，机物相连，并采集实时安全数据，实现对校园安全环境全方位监测、感知。现实物质基础就是数字校园的监控系统。

（2)中层信息传输系统

信息传输系统通过架构“5G”网络高速通道，运用光缆和无线网络技术，及时传输各种数据，实现云平台与各个系统高效联通。

（3）深层大数据处理系统

大数据处理系统是云平台的核心，包括处理数据的存储、计算、收集、管理、分析、应用的各类架构。“平安校园”各部门业务信息数据都将在这里汇聚处理，并把处理结果智慧地呈现。该系统是云平台人工智能的最高端部分。

2.云平台后台保障

云平台的后台保障主要包括信息安全保障体系、系统运维服务体系，确保云平台安全、稳定、高效地运行。

（二）“赤峰市校园平安云”大数据实现技术

1.“平安云”软硬件配置搭建：

操作系统软件 Red Hat 方便高效数据采集系统 HAProxy+Keepalived+Flume-NG 高性能高可用分布式大数据平台 Hadoop 提供PB 级海量数据存储和分布式计算。数据清洗引擎 Hive 提供 PB级数据预处理、加工、整合服务。大数据分析引擎 Spark R 组件 Spark R 提供了 Spark中弹性分布式数据集的API，用户可以在集群上通过 R shell 交互性的运行 job。数据挖掘模型以 Spark On Yarn 的yarn-cluster 方式构建大数据分析引擎。数据的发布 HBase 高效“平安云”硬件配置x86架构 PC Server 服务器 2 路 8 核CPU、128GB内存、千兆网卡

2.“平安云”大数据关键技术分析

四、结束语

在云计算、大数据、人工智能蓬勃发展的背景下，笔者根据多年的“平安校园”建设实践和对教育信息化的研究，论证了构建“赤峰市校园平安云”的必要性、可能性；针对目前赤峰市校园安全管理现状及发展要求，提出了“赤峰市校园平安云”发展目标；参照目前通行成熟的各类“云”建设项目标准，设计了搭建“赤峰市校园平安云”软硬件配置方案，并对大数据关键技术进行了分析，供云平台项目建设者借鉴参考。