歸寢管理信息系統設計與實現

陳斌

摘要：近年來，學生夜不歸宿造成的校園安全事件頻發，干擾了正常的學校教育秩序，引發了社會的高度關注。針對此類情況，亟待開發一套基于人臉識別的學生歸寢管理系統，讓老師和家長等能實時掌握學生歸寢信息。

關鍵詞：歸寢管理;人臉識別;實時監管

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）09-0165-02

0 引言

國家教育部相繼出臺了《教育部關于切實加強高校學生住宿管理的通知》、《教育部辦公廳關于進一步加強高校學生住宿管理的通知》等一系列文件，明確要求學校建立相關安全工作制度。為進一步加強學生歸寢管理，保障學生的人身財產安全，創建和諧安定的校園環境，各個學校都相繼出臺各種安全管理制度，但是收效甚微，究其原因是沒有對學生的歸寢情況進行實時監管。為此亟待研發一套基于人臉識別功能的學生歸寢管理系統，采用人臉識別技術對學生的歸寢情況進行實時監管，使學生處與保衛處等職能部門及家長能實時準確掌握學生歸寢信息。

1 歸寢管理需求分析

學生歸寢管理系統是面向全校學生、宿舍管理人員、輔導老師、家長及學校相關職能部門的管理系統，可有效識別具有進出宿舍權限的學生身份，防止校外及黑名單人員非法進入宿舍樓，降低學生因夜不歸寢或夜晚遲歸發生事故的機率。人臉識別機器將代替宿管員完成晚歸登記工作，減少宿管員工作量，提高工作效率。歸寢管理系統將代替輔導老師晚點名工作，系統定時將學生歸寢時間發送給老師，同時也可以將消息推送給家長，讓家長了解學生在學校生活的相關信息。歸寢系統的數據統計功能可讓學校職能部門及時查詢到學校歸寢的整體情況，研判校園潛在安全風險打造平安校園[1]。結合當前學校普遍存在的歸寢管理痛點，提煉以下需求，包括學生宿舍入住及調寢管理、本樓棟學生的出入記錄、非本樓學生進出管控、校外人員及黑名單目標進出管控、學生晚歸未歸管理、學生請假返校管理、歸寢情況統計、異常情況預警等。

2 歸寢管理信息系統設計

以功能完備、技術領先、穩定可靠為基本要求，設計一套實用可靠的校園歸寢管理信息系統，實現學生歸寢管理的信息化、實時化、規范化。

2.1 歸寢模式

根據目前大部分學校的實際業務需求，針對實際使用場景設計三種歸寢考勤方式。（1）在宿舍樓棟門口處，安裝人臉識別抓拍機，部署人臉比對服務器，自動抓拍進出學生，學生自由進出無需停留快速通過。如有黑名單中嫌疑目標進出時系統自動預警，防范危險目標進入宿舍。（2）配合宿舍現有進出閘機，在閘機上安裝人臉識別設備，人臉識別設備與閘機進行聯動，學生刷臉后閘機放行，此種模式可嚴格控制進出人員，有效防止人員尾隨等情況。（3）在每一個樓層放置人臉識別設備，方便學校對學生進行樓層抽查和定時考勤。考慮到目前學校的信息化水平，歸寢管理系統需支持人臉識別簽到模式、同時可兼容校園一卡通簽到模式、手機APP簽到模式等，也支持幾種模式組合簽到。

2.2 基礎配置

對當前所在宿舍住宿的學生進行統一管理，在系統中設置樓棟號、樓層號、房間號、床位號與學生信息關聯，對學生人臉數據建模并將信息下發到人臉識別設備上。在基礎配置功能中可查詢各樓棟與人員詳細信息等。宿舍樓棟的設備配置模式包括人臉抓拍機與后端識別模式，前端識別與閘機通道模式，樓層的前端識別模式。學校組織機構包括所在系（院）、專業、班級等信息。宿舍學生分配包括學生信息導入、信息確認與信息下發。系統后臺預設默認考勤規則，有特殊需求的情況可由系統管理員單獨修改簽到規則。

2.3 人臉采集與建模

在歸寢管理系統部署前，需要對全校在宿學生統一采集人臉，人臉采集功能作為系統的核心能力，是必備的基礎組件。人臉采集功能包括對學生人臉的抓拍、圖片結構化處理與身份信息確認功能[2]。采集的手段有兩種，（1）通過專業的人證比對設備根據身份證和人臉比對后采集入庫系統，此種方式做到了嚴格人證統一;（2）由學生自己拍照上傳，輔導老師審核后將人臉照片入庫系統，照片要求背景為單色的正臉清晰照片，若自行采集的照片不符合要求，會導致人員進出宿舍時比對不成功無法歸寢。人臉信息采集后，需和學生的學號、班級、所在系（學院）等數據進行關聯，數據整理后導入歸寢管理后臺，建議學生基礎數據從數據中心中導出后進行關聯，保障數據的統一性。人臉建模主要功能是將人臉抓拍、圖片建模成結構化數據、人員信息與圖片關聯，確定人員與數據關聯后，形成了人員身份信息、人臉圖片、結構化數據的匹配關系，構成校園的人臉庫體系。

2.4 考勤規則與進出管理

根據學校及宿舍管理要求，需設置宿舍歸寢考勤規則。（1）設置人員通過規則，在人臉庫的人員且具有宿舍權限的人員可通過比對進入宿舍，沒有在庫注冊或在庫注冊但沒有本樓棟權限的人員則無法進入宿舍。（2）設置考勤時間，如從早上6點起至晚上10點前出入宿舍為正常行為，晚上10點后進入宿舍則判定為晚歸，早上6點前或夜不歸宿的為異常行為，系統需要及時預警給宿舍管理員和所在班級輔導員。（3）設定抽查時間，如可設置晚上9點為晚點名時間，要求學生在每層樓的識別設備上進行刷臉認證。（4）要考慮設備異常情況，如人臉設備出現故障時，學生無法進入宿舍引起群體事件，針對此種情況，系統需要設置應急措施。

學生正常進出宿舍時，設備會根據下發的人臉信息實時比對，同時系統記錄下學生進出宿舍的具體時間。如發生晚歸或一直滯留宿舍的情況，系統將自動發消息給所在班輔導員，做好安全防范工作。學生請假信息同步到歸寢管理系統中，請假未返校情況不允許學生歸寢，需辦理返校手續方允許入校。每天在校方指定時間通過短信通知相應宿管負責人、輔導員進行核實晚歸情況。

2.5 數據應用

通過基于生物識別技術的人臉考勤，運用科學的分析方法，對歸寢信息進行統計。通過人臉識別技術，記錄學生進出時間，統計學生歸寢離寢數據。數據應用功能中提供入住學生人數，并按樓棟、樓層、房間等統計數據，方便學校工作人員能及時掌握不同系、專業、班級的人員分布及歸寢情況[3]。歸寢管理系統可展示歸寢情況數據圖，學校領導及學工、保衛部門負責人可直觀的看到學生歸寢情況。

3 歸寢管理系統實現

歸寢管理系統可實時統計在校學生進出情況，對晚歸不歸的學生能及時預警并推送信息給所在班輔導老師、所在樓棟管理員及家長，做好安全防范工作。對校外人員、黑名單中的嫌疑目標進宿舍時，系統能有效預警，提醒宿舍管理員防止相關人員進宿舍，同時杜絕了代刷卡情況，宿舍安全性得到了有效的提升。

4 結語

基于人臉識別的歸寢管理系統可全天候不間斷的運行，高效方便的工作效率減輕了宿管人員的工作壓力，實時監控有效杜絕了安全隱患減輕了輔導老師的管理壓力，消息推送有效告知相關情況使家長對學校的管理更放心，同時也滿足了平安校園相關制度規范，提升了智慧校園的管理水平。

參考文獻

[1] 楊建兵.網格化模式在高校學生宿舍管理中的功能及路徑分析[J].教育現代化，2020（2）：127-128.

[2] 梁利亭.基于人臉識別技術的“智慧宿舍”管理平臺設計[J].石家莊職業技術學院學報，2020（2）：10-15.

[3] 賈樹剛.學生宿舍管理系統的設計與實現[J].遼寧師專學報（自然科學版），2019（4）：44-46.