陳錦繁 秦斌 劉佳敏

摘要：國(guó)內(nèi)高校普遍存在校園人員密集和出行流動(dòng)范圍廣等疫情接觸較高風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)，深圳大學(xué)新冠疫情防控信息平臺(tái)得益于智慧校園建設(shè)和私有云架構(gòu)部署，高效解決了師生申報(bào)壓力大、審核強(qiáng)度高、統(tǒng)計(jì)難等信息管理諸多問題。信息平臺(tái)應(yīng)用了ECharts可視化技術(shù)展示師生分布地圖和熱點(diǎn)，并創(chuàng)造性地引入數(shù)字哨兵防疫體系，通過實(shí)時(shí)核驗(yàn)出入校師生健康信息，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)防疫和科學(xué)管理，助力校園疫情防控?cái)?shù)字化和智能化。

關(guān)鍵詞：疫情防控；智慧校園；私有云；數(shù)字哨兵；ECharts

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2023）06-0073-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

2020年1月，教育部連續(xù)發(fā)布了《部署教育系統(tǒng)做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控工作》[1]和《教育系統(tǒng)新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控應(yīng)急預(yù)案工作》[2]等多個(gè)文件，全國(guó)各高校進(jìn)入“疫情防控+”的教學(xué)和管理模式。按照省市各級(jí)文件指示要求，堅(jiān)決貫徹“外防輸入、內(nèi)防反彈”總策略和“動(dòng)態(tài)清零”總方針，壓緊四方責(zé)任，全員、全過程、全方位周密防控，堅(jiān)持人、物、環(huán)境同防和多病共防，按照“四早”防控措施，加強(qiáng)學(xué)校師生員工核酸檢測(cè)，完善校園疫情應(yīng)急處置方案，力求做到科學(xué)、穩(wěn)妥、高效處置。

摸清疫情現(xiàn)狀，嚴(yán)防疫情輸入，深圳大學(xué)第一時(shí)間成立新冠肺炎疫情防控指揮部。“深圳大學(xué)新冠疫情防控信息平臺(tái)”于2020年2月正式上線，歷經(jīng)兩年多的應(yīng)用實(shí)踐，面臨各種問題難點(diǎn)，信息平臺(tái)不斷改進(jìn)和完善，不但實(shí)現(xiàn)了建設(shè)目標(biāo)，也為學(xué)校疫情防控工作積累了經(jīng)驗(yàn)，為國(guó)內(nèi)高校提供了應(yīng)用案例示范。

1 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

校園的信息化建設(shè)需要統(tǒng)一規(guī)劃，校園內(nèi)各部門的業(yè)務(wù)和應(yīng)用系統(tǒng)需要融合聯(lián)通，提升校園信息化服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)水平[3]。深圳大學(xué)于2018年完成智慧校園整體建設(shè)，充分整合利用現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，全面升級(jí)人事、教務(wù)、研究生、科研等業(yè)務(wù)，并與校園卡、財(cái)務(wù)、學(xué)工等原有業(yè)務(wù)全面打通，建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)和業(yè)務(wù)管理平臺(tái)。

按照上級(jí)部門疫情防控和統(tǒng)計(jì)要求，納入信息平臺(tái)管理的人員分為學(xué)生和教職工兩大類，包括深大在校師生、后勤服務(wù)、校內(nèi)居民、外包服務(wù)團(tuán)隊(duì)和駐校商業(yè)機(jī)構(gòu)人員等。學(xué)生大類包括本科生、研究生、留學(xué)生、聯(lián)合辦學(xué)、非學(xué)歷和非全日制學(xué)生，其余非學(xué)生身份人員均視為教職工大類。

系統(tǒng)架構(gòu)包括基礎(chǔ)平臺(tái)層、業(yè)務(wù)邏輯層、應(yīng)用服務(wù)層，同時(shí)建立信息標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和網(wǎng)絡(luò)安全保障體系（如圖1所示）。深大師生總?cè)藬?shù)規(guī)模約6萬人，對(duì)系統(tǒng)的信息響應(yīng)和并發(fā)要求較高，硬件環(huán)境采用云計(jì)算與大數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺(tái)，提供高效數(shù)據(jù)運(yùn)算處理能力。深圳大學(xué)新冠疫情防控信息平臺(tái)支持跨終端，師生可以在PC、手機(jī)和平板等移動(dòng)終端完成個(gè)人信息申報(bào)和信息更新。信息平臺(tái)跨系統(tǒng)集成，依托學(xué)校的統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)、校園卡系統(tǒng)、數(shù)字哨兵工作平臺(tái)、師生基礎(chǔ)信息庫、師生分布可視化平臺(tái)、師生申報(bào)健康信息庫和省市健康信息庫。

2 管理功能設(shè)計(jì)

2.1 用戶權(quán)限設(shè)計(jì)

用戶權(quán)限按角色分為普通用戶、學(xué)院審核員和數(shù)據(jù)管理員。統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)是全校的基礎(chǔ)認(rèn)證服務(wù)，學(xué)校智慧校園建設(shè)后，幾乎所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)均已實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄。統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)用戶數(shù)據(jù)源包括本科生系統(tǒng)、研究生系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、校園卡系統(tǒng)，數(shù)據(jù)權(quán)威可靠。所有人員和角色在疫情防控信息平臺(tái)上進(jìn)行信息申報(bào)、信息審核、信息管理，均需登錄統(tǒng)一身份認(rèn)證[4]。

2.2 師生信息申報(bào)（用戶端）

師生掃碼登錄統(tǒng)一身份認(rèn)證，進(jìn)入信息平臺(tái)入口即用戶端。目前，師生需申報(bào)的信息包括三大類：個(gè)人信息、健康信息、出行信息。

個(gè)人信息包括基本信息（姓名、學(xué)工號(hào)、校園卡號(hào)、學(xué)院等）和擴(kuò)展信息（證件號(hào)、手機(jī)號(hào)、郵箱、當(dāng)前住址等）?；拘畔⒅苯訌慕y(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)提取，原則上不允許修改，擴(kuò)展信息允許自行完善和更新。

健康信息內(nèi)容多樣，主要項(xiàng)目有基本健康信息（新冠疫苗接種信息、身體健康信息、近期接觸史、近期旅居史）和動(dòng)態(tài)健康信息（健康碼信息、行程卡信息、核酸檢測(cè)信息等）。

寒暑假和小長(zhǎng)假是師生離校跨市跨省離境的高峰期，申報(bào)出行信息，便于了解師生的行程動(dòng)態(tài)和疫情風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)接觸情況。申報(bào)項(xiàng)目主要包括出行事由、目的地、途經(jīng)主要城市、離校時(shí)間、返校時(shí)間等。

2.3 信息審核和通行規(guī)則管理

學(xué)院審核員登錄管理臺(tái)賬，結(jié)合學(xué)校疫情防控措施和國(guó)內(nèi)外疫情風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)，給予師生相應(yīng)的出入校管理措施：允許出入校、禁止出入校、禁止返校等。根據(jù)全員申報(bào)信息，建立“出入校白名單”制度，非白名單人員未經(jīng)批準(zhǔn)不得入校。不同時(shí)期，入校通行規(guī)則也不相同，根據(jù)疫情防控要求變化隨時(shí)調(diào)整。通行規(guī)則一般有日常規(guī)則、寬松規(guī)則、嚴(yán)管規(guī)則和禁止規(guī)則（見表1）。入校規(guī)則通過聯(lián)動(dòng)數(shù)字哨兵，支持師生刷校園卡、微信校園卡、身份證、粵康碼等多種方式，在線即時(shí)核驗(yàn)師生入校健康信息，符合其通行規(guī)則的方可通行。

2.4 信息統(tǒng)計(jì)報(bào)表

深圳大學(xué)實(shí)行新冠疫情“日?qǐng)?bào)告”“零報(bào)告”制度，除了每日在校師生健康監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)上報(bào)外，還需準(zhǔn)確掌握未到校師生健康狀況并及時(shí)追訪和上報(bào)。根據(jù)省教育廳和市教育局的疫情防控信息統(tǒng)計(jì)需要，數(shù)據(jù)管理員可以在臺(tái)賬上檢索并生成各類數(shù)據(jù)報(bào)表，包括師生申報(bào)進(jìn)度表、申報(bào)信息審核進(jìn)度表、師生基本信息統(tǒng)計(jì)表、中高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)人員統(tǒng)計(jì)表、各類旅居史人員統(tǒng)計(jì)表、核酸檢測(cè)情況統(tǒng)計(jì)表、疫苗接種情況統(tǒng)計(jì)表、留校留深離深出行統(tǒng)計(jì)表、每天出入校人員統(tǒng)計(jì)表等。

3 特色功能設(shè)計(jì)

3.1 師生所在地可視化，直觀呈現(xiàn)“熱區(qū)熱點(diǎn)”

師生人員出行信息采用中國(guó)地圖的省份熱區(qū)和城市熱點(diǎn)方式呈現(xiàn)。ECharts是廣泛應(yīng)用的前端數(shù)據(jù)可視化解決方案，純JS圖表庫可跨平臺(tái)運(yùn)行在PC和移動(dòng)設(shè)備，兼容性好[5]。ECharts底層依賴輕量級(jí)的Canvas類庫ZRender，提供直觀生動(dòng)、可交互、可高度個(gè)性化定制的數(shù)據(jù)可視化圖表展示。ECharts區(qū)域地圖模式支持全國(guó)各省、自治區(qū)和城市，通過基于坐標(biāo)的圖表通過色彩變化表現(xiàn)數(shù)值的大小能直觀形象地展示數(shù)據(jù)分布。

實(shí)現(xiàn)辦法是先將師生所在地信息按省份或城市實(shí)時(shí)導(dǎo)出腳本文件，根據(jù)地圖坐標(biāo)定位地圖，再結(jié)合信息平臺(tái)中師生出行地或所在地的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，生成可視化人員分布圖（圖2為廣東省內(nèi)師生分布圖）。

3.2 H5移動(dòng)端適配技術(shù)，師生體驗(yàn)更友好

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，為了保證信息申報(bào)的時(shí)效性和便利性，信息平臺(tái)申報(bào)端采用HTML5技術(shù)，頁面在不同的用戶端設(shè)備上呈現(xiàn)一致，實(shí)現(xiàn)PC和移動(dòng)端的完美兼容[6]。

對(duì)于H5頁面的移動(dòng)端適配問題，信息平臺(tái)采用了Viewport方案。HTML的meta標(biāo)簽Viewport是用戶網(wǎng)頁的可視區(qū)域，對(duì)于移動(dòng)端設(shè)備比如手機(jī)，把頁面放在一個(gè)虛擬窗口Viewport中，通常虛擬窗口超出手機(jī)屏幕寬度，這樣就不用把每個(gè)頁面壓縮顯示在小窗口，用戶可以通過觸摸屏的移動(dòng)和縮放來看頁面內(nèi)容。此方案適配原理簡(jiǎn)單，直接使用設(shè)計(jì)頁標(biāo)注無須換算。這種方案在開發(fā)階段時(shí)不用分心關(guān)注設(shè)備屏幕尺寸的差異，只需控制設(shè)計(jì)頁上的標(biāo)注像素px，也無須單位換算。在頁面head標(biāo)簽里加入以下代碼：

3.3 數(shù)字哨兵本地化改造，為師生減負(fù)

在啟用數(shù)字哨兵以前，按照“表1”通行規(guī)則，師生必須及時(shí)申報(bào)個(gè)人健康信息，否則將無法出入校門。核酸檢測(cè)信息更新頻度要求高，疫情嚴(yán)控期幾乎每天都需申報(bào)和上傳截圖，既給師生帶來申報(bào)負(fù)擔(dān)，也給學(xué)院審核員增加審核壓力。目前，市面數(shù)字哨兵產(chǎn)品很多，經(jīng)考察評(píng)估，數(shù)字哨兵自帶白名單管理功能普遍較弱，無法滿足學(xué)校疫情防控信息聚合匯總和統(tǒng)計(jì)的需要。因此，深圳大學(xué)率先將疫情防控信息平臺(tái)與“數(shù)字哨兵防疫系統(tǒng)”完美集成，完成本地化部署改造，師生再也不必每天更新信息和上傳截圖，實(shí)現(xiàn)了校門人員出入的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和智能管理。

深圳大學(xué)的數(shù)字哨兵防疫管理體系由疫情防控信息平臺(tái)和數(shù)字哨兵組成。數(shù)字哨兵防疫體系經(jīng)本地化改造，直接對(duì)接疫情防控信息平臺(tái)數(shù)據(jù)。學(xué)院審核員在信息平臺(tái)管理所有師生信息、健康信息和入校健康規(guī)則等，師生出入校門時(shí)經(jīng)數(shù)字哨兵查驗(yàn)身份，根據(jù)通行規(guī)則放行。查驗(yàn)身份方式有校園卡、微信校園卡、身份證和健康碼等，數(shù)字哨兵直接接入省市健康大數(shù)據(jù)信息庫，可以迅速完成身份識(shí)別和健康監(jiān)測(cè)。

深圳大學(xué)每天出入校師生超3萬人次，數(shù)字哨兵全天候工作，有效識(shí)別無效卡、無效健康碼截屏、紅碼、黃碼、核酸時(shí)效不達(dá)標(biāo)、體溫異常等異常情形，提升查驗(yàn)效率和精準(zhǔn)度，有效減輕門衛(wèi)查驗(yàn)壓力（如圖3所示）。深圳大學(xué)的數(shù)字哨兵防疫管理體系，有效提升師生通行效率，更讓深圳大學(xué)的校園防疫有速度、有精度、更有溫度。

4 平臺(tái)運(yùn)維安全體系

4.1 私有云平臺(tái)安全

私有云，具有安全性、私密性和可擴(kuò)展性。由于學(xué)校業(yè)務(wù)系統(tǒng)眾多，擁有海量師生個(gè)人隱私信息、宿舍信息、成績(jī)信息和檔案信息等機(jī)密內(nèi)部記錄，使用私有云使學(xué)?？梢酝耆刂破鋽?shù)據(jù)和配置。深圳大學(xué)部署多個(gè)私有云平臺(tái)，經(jīng)多次換代升級(jí)，疫情防控信息平臺(tái)所在云平臺(tái)采用成熟的FusionSphere虛擬化解決方案（如圖5所示），實(shí)現(xiàn)了硬件資源的虛擬化，以及對(duì)虛擬資源集中管理、輕量級(jí)運(yùn)營(yíng)、云基礎(chǔ)服務(wù)和性能管理等能力[7]。FusionCompute負(fù)責(zé)硬件資源的虛擬化，采用虛擬計(jì)算、虛擬存儲(chǔ)、虛擬網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，完成計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化。通過對(duì)虛擬資源進(jìn)行集中調(diào)度和管理，從而降低業(yè)務(wù)的運(yùn)行成本，保證系統(tǒng)的安全性和可靠性，構(gòu)筑安全、綠色、節(jié)能的云數(shù)據(jù)中心能力[8]。

4.2 數(shù)據(jù)備份和保護(hù)

信息平臺(tái)所在的私有云提供了基礎(chǔ)備份和容災(zāi)功能，為疫情防控信息系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)提供全面保護(hù)。eBakup是虛擬化備份軟件，滿足海量虛擬機(jī)備份場(chǎng)景需求，備份服務(wù)器與備份代理各司其職，分布式可擴(kuò)展架構(gòu)，配合虛擬化云平臺(tái)的快照功能和CBT備份功能實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)數(shù)據(jù)備份方案，實(shí)現(xiàn)任務(wù)負(fù)載均衡和故障切換，保證服務(wù)器可靠性。UltraVR是容災(zāi)業(yè)務(wù)管理軟件，利用底層SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)提供的異步遠(yuǎn)程復(fù)制特性，提供虛擬機(jī)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保護(hù)和容災(zāi)恢復(fù)。

5 結(jié)束語

深圳大學(xué)新冠疫情防控信息平臺(tái)通過對(duì)數(shù)字哨兵系統(tǒng)創(chuàng)新改造，完成了本地化部署，并實(shí)現(xiàn)了多系統(tǒng)融合：統(tǒng)一身份認(rèn)證為人員角色提供身份識(shí)別；數(shù)字哨兵采集體溫、讀卡和掃碼；校園卡系統(tǒng)獲取刷卡信息和師生照片；省市健康平臺(tái)接口實(shí)時(shí)核驗(yàn)健康信息等。截至2022年6月，平臺(tái)服務(wù)師生累計(jì)超200萬人次，助力學(xué)校完成新冠疫情常態(tài)化高效管理，為學(xué)校疫情防控指揮部制定各種方案措施提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。通過與兄弟院校的頻繁互動(dòng)交流，互相借鑒和學(xué)習(xí)，為高校的疫情防控應(yīng)用提供了示范參考和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 教育部.部署教育系統(tǒng)做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控工作[EB/OL].（2020.01.22）. http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/s5987/202001/t20200122_416316.html.

[2] 教育部. 教育部部署教育系統(tǒng)新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控應(yīng)急預(yù)案工作[EB/OL].（2020.01.23）. http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/s5987/202001/t20200123_416429.html.

[3] 楊鳳，張改紅，楊瑞.智慧校園建設(shè)研究[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2021（12）：125-127，130.

[4] 王又民，秦斌.破解多校區(qū)網(wǎng)絡(luò)管理痛點(diǎn)[J].中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)，2019（1）：72-73.

[5] 崔蓬.ECharts在數(shù)據(jù)可視化中的應(yīng)用[J].軟件工程，2019，22（6）：42-46.

[6] 陳錦繁，秦斌，劉佳敏.高校投票系統(tǒng)計(jì)票計(jì)分算法的改進(jìn)探索和實(shí)踐[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2021，27（28）：60-64.

[7] 戶利利.等保2.0下高校虛擬化平臺(tái)安全探索[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2020，16（10）：27-29.

[8] 蔡清輝.基于華為FusionCompute應(yīng)用服務(wù)器虛擬化管理系統(tǒng)[J].軟件工程，2016，19（2）：21-22.

【通聯(lián)編輯：梁書】