【安防知识网】系统建设背景

　　自改革开放以来，随着国民经济的飞速发展，我国高校在校生规模持续上升。截至2007年，全国共有普通高等学校和成人高等学校2321所。其中，普通高等学校1908所，成人高等学校413所。普通高校中本科院校740所，高职(专科)院校1168所。在校生已超过2700万人。

　　随着高校规模的不断扩大，大学校园里各类突发公共事件时有发生，并有逐步增加的趋势。校园安全已成为各级政府和学校必须面对的一个严峻问题，因此，如何利用信息技术构建高校应急信息系统，预防突发事件的发生，防止突发事件的扩散和演化，已经成为我国高校当前安全工作的重点。

　　系统建设现状

　　“事后动员型”模式为主，缺乏事前预测

　　目前，我国大多数高校应急信息系统的建设采用“事后动员型”模式，重在事后的处置和总结。对高校师生心理问题和校园网上发布的舆情信息缺乏事前有效的干预和监测，因此，在突发事件发生时，只能被动地采取一些防范措施，无法利用预测预警机制将潜在的危险抑制在萌芽状态。

　　应急处置力量单一，没有形成信息联动机制

　　由于大多数高校将突发事件看成是学校保卫这类部门的职责，没有形成大学校园的应急管理意识，在应急处置力量上主要依靠学校的保安人员，没有形成多个相关部门的信息联动和协同作战机制，导致应急处置的效率很低。[nextpage]

　　技防设施缺乏，科技防范手段不完善

　　由于大多数高校的技防设施缺乏，目前，没有充分依靠科技防范手段建立防火、防盗、交通安全、报警等电子监控系统。因此很难对校园内的治安状况进行监控监测，无法有效发挥安全防范中技术防范手段的优势。

　　决策主观性较强，智能化程度不高

　　当前，国内众多高校在面对突发公共事件时，在应急处置的流程中主要是依靠决策者的主观经验进行决策，往往得到的结果与实际情况有很大的偏差，缺乏科学、客观的手段来进行辅助决策。系统建设中智能化程度不高。

　　系统建设需求

　　为应对高校突发公共事件，需要建立一套有效的应急信息系统。该系统能够对高校师生在校园网的BBS论坛、留言板或自建站点上发表的舆情信息进行有效的监测，并在第一时间内对预警信息迅速发布。同时，能够利用信息技术对高校师生进行有效的心理干预。

　　考虑到校园安全这类突发事件，要求能够不间断地对校园区域内所有联网的安全监控系统的每一个点进行查询和监控，定时/随时自动监测安全报警控制器的系统状态，实现对安全报警系统的主动式管理。同时，针对校园网络安全这类非常特殊的突发事件，要求能够对网络攻击的方式和异常流量进行监测和分析，通过部署基于网络的分布式捕获系统，用于检测未知攻击。

　　系统的组成原理

　　在高校应急信息系统的建设过程中，首先要深入地思考高校应急面临的问题，分析系统的建设需求、系统的关键技术、系统特色这三个方面的内容。由于这三者遥相呼应，相互关联，技术支撑特色，特色解决问题。因此，系统的组成结构要紧扣上面的需求分析，重点体现出系统的建设特色。[nextpage]

　　系统的组成

　　高校应急信息系统由基础支撑系统和综合应用系统两大部分组成，即硬件支撑和核心应用。支撑系统包括：通信系统、校园广播、校园网络、短信平台、数据交换平台、大屏幕显示和图像接入系统等;应用系统包括：预测预警子系统、监控监测子系统、预案管理子系统、指挥调度子系统、决策支持子系统、应急保障子系统、应急评估子系统和信息发布子系统。上述应用系统分别实现事件发生前的监测与预警功能、事件发生过程中的指挥调度和智能辅助决策功能、以及事件发生后的应急事件评估和信息发布的功能。

　　系统的设计方案

　　高校应急信息系统建设首先要考虑的是建设模式。模式的确定非常关键，建设模式的正确、先进与否决定整个系统的成败。

　　我们这里采用软件分层技术和面向服务(SOA)的架构模式来设计和构建高校应急信息系统。

　　软件分层技术和面向服务的架构模式有如下的一些优势：能够快速灵活应对未来高校应急信息系统的新需求;有效集成原有平台及系统，降低成本，保护已有投资。架构和技术方面支持SCA/SDO/SOA，BEPL4WS，J2EE，RTP/RTSP，SIP等世界级标准和传输协议;业务，管理方面和接口方面遵循《中国电信全球眼规范 v3.0》、《城市监控与报警规范》和《城市应急联动系统技术规范》等国家和行业标准。高校应急信息系统总体逻辑结构如图1所示。

图1  高校应急信息系统逻辑结构

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　　高校应急信息系统采用层次化设计方案进行设计，软件架构分为五层，从上到下依次为应用门户层、业务应用层、业务支撑层、数据资源层、基础支撑层。

　　·应用门户层：为应急指挥人员和系统管理人员提供统一认证和登录入口，并提供应急门户网站，为公众提供城市应急相关知识、新闻以及事件处置相关信息;

　　·业务应用层：针对高校应急管理所面临的关键问题和特殊应用需求，设计了六大应用服务，包括舆情监测服务、灾害处置服务、心理干预服务、卫生防控服务、安全监控服务、网络监管服务;

　　·业务支撑层：为各业务系统提供辅助或支持性功能的技术系统，包括监控监测系统、预测预警系统、预案管理系统、指挥调度系统、决策支持系统、应急保障系统、应急评估系统、信息发布系统;

　　·数据资源层：为整个应急信息系统提供应急数据的存储、维护、处理、查询和统计服务，包括师生基础信息库、专业数据库、预案库、案例库、GIS库、知识库;

　　·基础支撑层：为整个高校应急信息系统提供基础的运行环境，包括通信系统、校园广播、校园网络、短信平台、大屏幕显示、数据交换平台、图像接入系统。

　　上面五层结构形成了一个有机的整体，安全管理和运行监控系统纵向地贯穿于五层之间，构成了整个高校应急信息系统的软件架构。高校应急信息系统是一个由综合视频监控、预测预警、决策支持、指挥调度、应急评估、信息发布等等子系统组成的一个大型综合应用系统，由于该系统的每个子系统都可以构造出一个独立的应用系统，每个子系统的特点、应用范围都不尽相同，考虑到每个子系统的业务及使用部署特点不同，在实施该系统时采用C/S、B/S两种模式相结合的方法来构造整个系统。[nextpage]

　　系统的部署方案

　　高校应急信息系统的部署结构如图2所示。

图2 高校应急信息系统部署结构

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　　从图中可以看到，教育部的应急管理平台和高校应急平台遵循分级部署、统一管理的原则。中间的数据信息交换是通过相应的专网来实现。而高校应急平台和学校网站、门户网站等进行数据信息的交换是通过SOA技术来实现的。[nextpage]

　　系统的关键技术与特色

　　迅捷的信息联动

　　利用工作流技术，将高校里面所有师生的电话、电子邮件、QQ或MSN等与联系方式相关的信息集中收集和存储在高校师生基础信息数据库中，在突发事件发生时，通过校园网络、移动电话、校园广播等通讯方式将灾害信息及时地向所有师生进行发布。系统的工作流模型如图3所示。

图3  系统的工作流程模型

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　　科学的心理干预

　　采用Web挖掘技术，通过对师生行为、档案信息和所选课程等关系的挖掘，得出其个体特征模型，再采用贝叶斯分类，进而理解师生的反应和动机，最后采用模糊集方法进行预测，为心理干预提供决策依据。从而降低有心理健康问题人数的比率。

　　在师生数据信息的挖掘中要使用到一些算法对师生信息库中的信息进行匹配查询。下面简要具体介绍几种常见的算法。

　　欧氏距离的最近邻算法

　　算法说明：师生信息的每一个属性均被指定一个权值。检索信息时，根据权值，求得输入信息与师生信息库中信息的各个属性匹配程度的加权和来挑选最佳匹配的信息。属性之间的相似度采用欧式距离公式计算，距离越大，则越不相似。

　　绝对值距离的最近邻算法

　　算法说明：信息的每一个属性均被指定一个权值。检索信息时，根据权值，求得输入信息与信息库中信息的各个属性匹配程度的加权和挑选最佳匹配的案例。[nextpage]

　　智能的决策支持

　　采用决策支持技术，综合利用大量数据，有机结合数学模型与数据处理模型等众多模型，通过人机交互功能，辅助各级决策者实现科学的决策。通过对预案库、案例库、知识库，以及相关法规、政策、安全技术要求等进行智能检索和基于专家系统的智能推理分析，并咨询专家意见，为用户提供指导流程和辅助决策方案。

　　在为用户提供的辅助决策方案中，对应急资源的调度需要用到一些辅助的数学模型， 下面介绍一种在实际运用中的资源调度模型。

　　资源调度模型说明：

　　假定在一个高校应急信息系统中，有n个出救点(应急物质的供应点)，分别编号为1，2，3......n，有一个应急地点A(事故发生地)。在一次突发事件中，应急地点A共需要m(m>1)类资源，第i个出救点拥有的第j类资源的数量为一个固定值，每个出救点到应急地点的时间为ti(ti〉0)，该模型要求给出一个应急资源调度方案，使得在保证应急需求的情况下，应急开始的时间最早，并且从费用的角度要求出救点的数目应尽可能少。最后通过多目标优化算法，对该模型进行求解，得到一组最优的应急资源调度方案。

　　系统的应用

　　下面以某高校的应急信息系统建设为例，针对高校突发公共事件，分析和阐述了系统中比较有特色的业务流程。[nextpage]

　　校园网络舆情监测流程

　　第一步，对高校师生发表的舆情信息进行收集，过滤重要的信息源。第二步，对舆情信息进行加工和分析。第三步，对舆情成果进行分类，形成舆情等级预警信息。最后，对舆情预警等级信息进行发布。具体的流程如图4所示。

图4  校园网络舆情监控流程

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　　师生心理干预流程

　　第一步，通过虚拟心理课堂、远程心理辅导、校园心理网站等心理咨询方式对高校师生的心理信息进行收集。第二步，分析师生心理信息的内容，通过行为方式模型，发现心理问题严重的高危人群。第三步，对出现严重心理问题的师生，将他们的档案进行分析，与实名制的师生进行匹配。最后，采取相应的措施，对上述人员进行心理干预。具体的流程如图5所示。

图5  师生心里干预流程

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　　校园网络监管流程

　　第一步，对校园网络攻击的方式进行收集和归纳。第二步，对校园网络中的异常流量进行监测和分析。第三步，对HTTP、FTP、BBS等各种应用的内容进行监测和分析。最后，通过部署基于网络的分布式捕获系统，用于检测未知攻击。具体的流程如下图6所示。

图6  校园网络监管流程

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　　总结与思考

　　当然，高校应急信息系统的组成与应用不仅仅局限于上述内容，高校应急信息系统的目的是建立一个能迅速收集、处理、传送高校突发事件中的事件信息及关联信息和执行指令的交互式信息系统。在应急信息系统的建设中，效率是第一目标，因此将来的应急信息系统应该能够支持各部门组织结构的快速信息交换和处理功能的调整，是一种智能化、信息化、有学习能力的系统。

　　高校应急信息系统在信息技术发达的当今社会，是衡量高校应急管理能力的综合指标，也是一个高校信息化水平的反映。随着我国高校规模的不断扩大，校园突发事件日益增长，高校应急信息系统的建设中如何使安防监控和应急管理技术无缝的集成、如何更加有效地利用现有的信息资源、以及如何让高校师生更好地熟悉和参与应急管理工作是我们迫切需要思考的课题。因此，加快高校应急信息系统的建设，是我国政府和高校面临的一项重要任务，也是构建社会主义和谐社会及校园稳定的重要措施。