基于人臉識別的承包商安全考試系統(tǒng)開發(fā)及應用

王緒鵬

(青島諾誠化學品安全科技有限公司，山東 青島 266071)

作為工程及檢修項目的主力軍，承包商從事著大量危險作業(yè)活動，極易發(fā)生安全事故[1]，其中人員培訓考試“不合格”是重要原因。進行入場安全考試，檢驗承包商員工安全技能合格，是保障安全目標實現(xiàn)的基礎(chǔ)。

當前，企業(yè)對承包商員工的入場安全考試多是采用紙質(zhì)答題的形式[2]，形式單一，題目數(shù)量少，易發(fā)生抄襲現(xiàn)象；試卷內(nèi)容沒有針對特殊工種等崗位進行單獨設(shè)計，起不到專業(yè)培訓考核的作用；人工閱卷工作量大、效率低，考生人數(shù)多、監(jiān)考人員少，考試過程極易發(fā)生替考、作弊等情況。

通過建設(shè)基于人臉識別的承包商安全考試系統(tǒng)，可輕松解決上述問題，減少培訓考試各個環(huán)節(jié)人員配備，并能提高安全考試效果。

1 設(shè)計思路

圍繞“如何解決人員替考、如何確認特殊工種等能力、如何提高培訓質(zhì)量和效率”等一系列問題，開發(fā)一種基于人臉識別的承包商安全考試系統(tǒng)，這是一個類似于駕駛證理論考試的考試系統(tǒng)，系統(tǒng)軟件操作簡單，題型豐富，且適用于承包商的各類人群，包括作業(yè)人員、特殊工種、管理人員等，滿足全方位多層次考試要求。

2 系統(tǒng)架構(gòu)與業(yè)務流程模型設(shè)計

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)總體采用三層體系結(jié)構(gòu)(表示層/中間層/數(shù)據(jù)層)，基于多平臺支持、分布式計算、高安全性和操作簡單等特性設(shè)計。其中，客戶端不能直接訪問數(shù)據(jù)服務器，所有對數(shù)據(jù)服務器的訪問都必須通過中間層服務完成，提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。三層體系結(jié)構(gòu)可大幅度降低系統(tǒng)的維護成本，實現(xiàn)了客戶端免維護。系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)

2.2 系統(tǒng)應用模型及流程設(shè)計

承包商安全考試系統(tǒng)模型及流程是從安全培訓結(jié)束后開始的。包括電腦考試和手機考試兩種形式。學員通過人證對比認證之后，允許進入考場，可通過系統(tǒng)端(計算機)或移動端(手機、PDA)訪問制統(tǒng)地址，考試過程中由前端考試設(shè)備驗證身份信息，判定是否存在人員替考等問題，確保考試入場及考試過程中人證一致。業(yè)務流程如圖2所示。

圖2 業(yè)務流程圖

2.3 系統(tǒng)的硬件配置

承包商安全考試系統(tǒng)對應計算機的的配置要求很低，普通配置的計算機就可以正常運行。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計與開發(fā)

臉譜對比作為基礎(chǔ)服務，為移動端、系統(tǒng)端系統(tǒng)提供人證對比支撐，移動端支持考前自學、入場考試、培訓學習等功能，系統(tǒng)端主要為考官豐富題庫、配置試卷、人員與系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)置等功能。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

3.1 移動端考前自學功能

用戶可以在移動端安裝APP后，進行學習及模擬考試。

3.2 系統(tǒng)端教師管理功能

考試題庫多樣化，滿足了施工現(xiàn)場不同人群，作業(yè)人員、管理人員等。

學員可根據(jù)自身實際情況，自主選擇適合不同類型場次考試，解決了以往一次紙質(zhì)化考試所有考生使用同一張試卷的難題。同時提供了便捷的題庫編輯方式，只需將準備列入考試題庫的試題，按照系統(tǒng)自帶試題模板整理后整體一鍵導入即可，操作方式簡單易懂，節(jié)省大量的試卷準備時間。

考試系統(tǒng)題庫內(nèi)題型種類豐富，含單項選擇題、多項選擇題、判斷題、填空題、簡答題等題型，題型可根據(jù)實際需要自由組合選取，其分值也根據(jù)需要自行擬值。

3.3 學員考試功能

包括系統(tǒng)端和移動端兩種。

由考官設(shè)置考試試卷，試卷配置界面設(shè)置考試人員類型、考試題目、考試分數(shù)、考試合格分數(shù)、考試重考分數(shù)、考試時間等參數(shù)，啟用試卷后可開始考試。

通過人證比對的學員，可使用身份證號碼免密登錄進行考試，考試過程中進行人臉對比，并將對比結(jié)果同試卷一同存檔備份。

4 應用情況

該系統(tǒng)已在石化行業(yè)多個企業(yè)應用。通過該系統(tǒng)的實踐應用，起到了以下作用：

(1)考試過程中進行人臉對比識別，解決了人員替考。

(2)多種多樣的試題題庫及可配置題庫，對于特殊技能的作業(yè)人群，例如電工、架子工、電焊工等，通過考試系統(tǒng)很快地掌握學員的技能水平，做到優(yōu)勝劣汰。

(3)通過題庫自動抽題組合試卷、自動閱卷、考試過程人臉對比等功能，節(jié)省出題、閱卷、監(jiān)考等考試環(huán)節(jié)的人員投入。

(4)承包商作業(yè)人員使用教育考試系統(tǒng)時，感受到企業(yè)在安全管理方面的重視和投入，對其以后的安全態(tài)度起到一個引領(lǐng)的作用。

5 結(jié)論

根據(jù)承包商安全考試關(guān)聯(lián)特點和難點，應用當前最新的人證對比、人臉識別和計算機技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了承包商安全考試系統(tǒng)。該系統(tǒng)有助于企業(yè)規(guī)范承包商安全考試行為。同時，該系統(tǒng)既可單獨使用，也可與企業(yè)現(xiàn)有其他系統(tǒng)集成使用，具有廣泛的應用前景。