《工业控制计算机》2021年第34卷第1期
∗2019年苏州市十三五规划课题“基于建筑设备工程技术专业课程实训教学的安全策略构建研究”(192112573) 高校实训课程、理实一体化的课程占比越来越高，但是学生缺乏较强的安全意识，实训课上擅自上电、操作不规范的情况时有发生。建筑工地普遍有很多220V /380V 电压等级的用电设备，操作人员大多存在安全意识薄弱的问题。工厂企业的电气设备操作同样要求操作人员必须具备一定的安全意识和规范意识。 虽然高校、建筑工地、工厂企业都有相关的安全教育制度，负责安全培训的老师也会强调操作安全，但由于缺乏相应的评价手段，并不能引起操作人员的重视，操作人员对安全知识的掌握程度并不知道，怎
么量化操作人员对实训室安全知识的吸收度是个难题。本文开发了基于Java 的安全管理平台，要求操作人员在进入操作场地前进行在线安全教育学习并进行试卷测试，通过人脸识别平台进行判断，若测试成绩合格，门禁打开，可以进入实训室。若测试成绩不合格，门禁关闭，需要再次进行安全教育学习并测试。通过Java 的安全管理平台，必将引起操作人员对安全制度的重视，使操作安全教育真正落地。1搭建平台 实训安全管理平台由人脸识别门禁一体机、超星泛雅平台及测试成绩、Java 开发的接口搭建而成。采用旷视Search API 算法，实现人脸搜索功能，根据超星泛雅平台操作人员安全教育学习的情况，判断操作人员是否能进入操作场地。搭建的实训安全门禁管理平台如图1所示[1-4]。2设计平台
2.1超星泛雅在线测试平台
超星泛雅平台使用很简单，统一管理账号，操作人员拥有网
络平台账号，可以不受地域限制，随时随地学习。首先在超星泛雅平台上建立安全培训课程，课程中导入操作人员的信息，应包含姓名、图片、性别、等；然后在平台上建立安全教育学习的知识点(包括用电安全、消防知识、管理制度、实训设备操作规范、安全等)，根据知识点建立题库；最后利用泛雅平台生成试卷库，操作人员在线完成测试，并将操作人员信息(头像、成绩、姓名)形成数据库，上传到Face++的云端。2.2门禁管理
2.2.1Koala 人脸通行平台
Koala 人脸通行平台[5-9]是旷视专为通行场景打造的人脸识别智能产品。Koala 运用基于深度学习方法的人脸检测、质量判断、活体检测、属性分析和人脸识别等计算机视觉算法，在1:N
基于Java 的安全管理平台系统的开发∗
朱帅(江苏联合职业技术学院苏州建设交通分院，江苏苏州215104)赵莉婷(苏州盟拓软件有限公司，江苏苏州215000)
Development of Security Management Platform System Based on Java
摘要：高校内实训室、工厂企业、建筑工地都有大量的380V /220V 电压等级的电气设备。如果没有有效的安全教育和权限管理，操作人员使用设备不规范、擅自上电等情况频繁发生，会导致的事故层出不穷。基于Java 语言开发了安全管理平台，首先在超星泛雅平台上建立多套与应用场景相关的安全教育题库，并生成试卷进行在线测试。学生照片和成绩数据库上传Face++云端；然后人脸识别门禁一体机，调用Face++Search API 接口，将前端摄像机采集的人脸信息与云端人脸图片比对；最后再根据测试成绩，判断门禁是否开启。在进入操作场地前，通过在线安全教育并将测试成绩和门禁系统联动起来，将大大提升操作者的安全意识，减少安全事故。
关键词:Face++；超星泛雅；人脸比对；门禁
Abstract 押There are a large number of 380V /220V electrical equipment in factories熏construction sites and training rooms in colleges and universities.If there is no effective safety education and authority management熏operators use equipment non⁃standard熏unauthorized power on and other situations occur frequently熏resulting in endless accidents.The security management platform is developed based on Java language.Firstly熏multiple sets of security education question banks related to applica⁃tion scenarios are established on superstar Fanya platform熏and test papers are generated for online testing.Students'photos and scores database is uploaded to Face++cloud.Then face recognition access control machine calls Face++Search API interface to compare face information collected by front-end camera with cloud face image.Finally熏according to the test re⁃sults熏judge whether the entrance guard is opened.Before entering the operation site熏through online safety education and
linkage of test results and access control system熏the safety awareness of operators will be greatly improved and safety ac⁃
cidents will be reduced.
Keywords 押Face++熏super star pan ya熏face comparison熏access
control
图1实训安全门禁管理平台
107
基于Java的安全管理平台系统的开发
人脸识别闸机和1:N人脸识别门禁迎宾系统等应用场景中展现了其高效精准的优势。图2为门禁硬件产品构架。
图2门禁硬件产品构架
2.2.2Koala API
本平台采用的人脸识别门禁一体机具有识别率>99.8%、识别速度<150ms的超高性能，最重要的是拥有Open API接口。API接口主要分为Online-权限接口、系统管理、识别记录、员工管理、考勤管理、综合管理、门禁分组、人员分组、门禁权限、门禁时段&假日管理、主机-系统管理、主机-识别。本平台调用的API接口为Online-权限接口、主机-系统管理、主机-识别、门禁权限、员工管理。
Online-权限接口用于登录并获取cookie，退出登录接口。
主机-系统管理中主机NTP客户端控制保证人脸识别门禁一体机与服务器时间一致。
主机识别包含1:1认证，静态1:N识别。人脸1:1认证是计算机对当前已知的人脸信息与人像数据库进行快速人脸比对，并得出是否匹配的过程。静态1:N识别是前端摄像机采集照片信息后，从海量的人像数据库中到与当前使用者人脸数据相符合的图像，并进行匹配。即为Face++Search API接口。Face++Search API能够针对一个目标人脸，从已有的人脸集合中搜索并返回相似的人脸。同时还会返回相应的置信度分数与阈值，返回值confidence为比对结果置信度，范围[0,100]，数字越大表示两个人脸越可能是同一个人。本平台调用静态1: N识别，访问地址为主机地址，返回值中person为识别出来的用户,confidence表示相似度。本平台假定confidence>50为同一个人。Can_door_open综合考虑门禁设置、当前时间、识别用户是否可以开门。
门禁权限请求参数中name建立门禁规则名,sched⁃ule_ids为门禁时段设置。返回值中Status为权限状态,1代表开启,2代表关闭。
员工管理包含上传人员底库、人员头像、入库图片质量检查。上传人员底库将图片转为底库，并加入photo表。请求参数中底库图片，不能上传两张相同图片。返回值中产生底库保存路径。入库图片质量检查是否符合入库要求，图片格式为JPG
(JPEG)或PNG，图片像素尺寸最小48∗48像素，最大4096∗4096像素，图片文件大小为2MB。若图片符合要求通过，返回相应数据，若质量检查不通过返回错误信息。
2.2.3Java开发平台
超星泛雅平台上传到Face++云端的操作人员成绩(frac⁃tion)、照片(faceToken)、姓名(name)、学号(id)等进行转换。将图片文件转化为字节数组字符串，并对其进行Base64编码处理。然后注册Face++的用户名(api_key)和密码(api_secret)，调用Face++Search API接口。识别照片的面部特征，生成唯一的标识码face_token。多名操作人员，生成多个标识码，形成脸集，用于后续匹配。根据人脸比对的结果，判断返回值confi⁃dence，若confidence>50，为同一个人。根据识别出来的用户person判断超星泛雅平台测试成绩是否合格。同时在门禁权限请求参数中name建立好门禁规则名和相应实训课程时间。返回值中Status为权限状态,1代表开启,2代表关闭。Can_door_open进行综合判断，若Status等于1，同时confi⁃dence大于50,fraction大于等于60，则门禁打开。若Status等于2或confidence小于等于50，或fraction小于60，门禁不打开。
在平台开发中首先使用人脸识别门禁一体机前端摄像机抓取人脸信息，然后调用静态1:N识别接口、Online-权限接口，主机-系统管理接口、员工管理接口，判断操作人员是否为相应课程的操作人员，是否在实训课程时间，若为该课程的操作人员，再调用了超星泛雅平台中安全教育试题的测试成绩。判断是否成绩合格，若合格，门禁打开；若不及格，门禁不打开[10-15]。
最后以建筑给排水设备监控运行课程为例进行测试。由于实训教学中大多电压等级为380V高电压，程序调试复杂。实训课上既要保证人身安全又要保证设备安全，所以实训安全教育至关重要。上课后通过学习通软件发布试卷，实训学生完成测试后，在门禁前进行人脸比对，测试的成功率可以达到97.5%。通过将门禁和实训室安全教育结合起来，引起了学生的重视。实训课中学生在实训室的误操作率明显减少，安全意识明显提高[16-20]。
猿结束语
人脸识别主机通过Face++实训安全门禁管理平台的应用，使实训安全教育真正落地，并且之前的安全教育学习留于表面的问题得到了有效解决。通过人脸识别将门禁与安全教育学习实现了有效融通。同时Face++的算法对人脸识别率极高，因此在门禁管理中可以达到97.5%的准确率。通过大量的测试实验，证明了平台的有效性，大大减少了操作安全事故的发生。
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(下转第111页
) 108
《工业控制计算机》2021年第34卷第1期
(上接第106页)
猿结束语
本OTA升级平台充分利用Spring框架、MyBatis数据库、Quartz任务调度框架，通过Netty通信实现服务端与设备的数据传输，通过精细的任务调度精准实现设备的远程升级，同时添加批量升级、版本回溯等功能大大提高OTA升级的效率与固件版本控制的正确性。此外，优化文件传输规则，添加断点重传、安全验证等功能，提高了数据传输的效率与文件的安全性。
本OTA升级平台的设计与实现，为物联网设备成功实现设备连接与远程升级功能，为物联网设备快速投入市场和未来设备迭代开发、扩展功能与漏洞修补提供有力的系统基础。
参考文献
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(上接第108页)
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[收稿日期:2020.11.16]
(2)单泵详情
单泵信息，分别展示1~5泵站详细信息，其中包括振动评价、温度评价、电气评价、异常名称、总运行时间等；其次显示振动评价、温度评价、电气评价、异常名称、总运行时间。(3)设备监测
用于查看重点设备运行情况数据监测，包括供水系统、油系统和电气量。其次显示供水系统中的水泵流量、压力、温度等数据，和油系统中的油温、油位、压力等数据，以及电气量中的GRS压力、主变、站变、高压柜和励磁等数据。
4.2.2点检操作
隧道防水涂料(1)点检计划
点检计划由故障诊断应用系统生成后推送至手机终端，手机终端通过摄像头扫描获取设备编码后自动查询出当前设备待点检计划，根据待点检计划录入当前设备点检实绩，并提供设备照片上传功能。点检计划主要内容为设备编码、设备名称、计划日期、点检内容、定量值等。
(2)巡检轨迹
燃煤助燃剂
点检计划中指定需要巡检的设备点位，巡检人员扫描设备标签并录入点检内容后设置该点位为已巡检状态，巡检轨迹可以显示未巡检的设备点位，便于巡检人员及时纠正巡检线路。(3)点检查询离子电推进
可查询设备历史点检信息和故障信息，提供详情和图片查看，主要内容包含了设备编码、设备名称、点检日期、定量类型、定量值、结果描述、判定结果、处理意见、备注等。
(4)设备查询
现场操作人员根据设备的编码，可以检索出设备的基本信息，设备的基本信息通过故障诊断应用系统抛送设备档案至移动应用系统中获得。根据未来的需求，设备可以用二维码标识，便于移动终端的识别，主要内容包含了设备编码、设备名称、设备类型、安装点(根据故障诊断应用系统设备信息表设计挑选重要字段展示)。
4.2.3系统功能
(1)公告信息
由应用后台系统维护并发布通知公告后，推送至手机智能终端管理平台，主要内容包含了公告标题、公告内容、发布人、发布时间。
(2)通讯管理
该功能可实现员工通讯录的查询，主要内容为员工的工号、姓名、岗位、、通讯地址。
(3)通讯管理
用于终端程序相关设置，提供密码修改、版本检测、版本更新等设置。
参考文献
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[收稿日期:2020.12.3]
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