高校实验室门禁系统信息化建设与应用

    黄龙 徐康宏

    

    

    摘要：本文提出了根据实验室不同类型人员性质，构建“信息采集+人脸识别+无感测温”和“定制OA流程+身份识别+无感测温”通行模式的信息化门禁管理系统，以此代替复杂化的人工审核验程序。实践表明，该系统有效解决了实验室门禁管理的困境，有力提升了门禁通行效率，逐步完善了实验室疫情防控长效机制。

    关键词：实验室门禁;信息化管理;人脸识别;OA流程

    中图分类号：G434? 文献标识码：A? 论文编号：1674-2117（2021）06-0103-04

    ● 引言

    在新冠疫情防控常态化背景下，高校陆续开学，师生员工和外来人员流动性加大，给高校管理工作带来巨大压力。实验室是高校开展教学科研活动的主要场所，室内人员密集，是高校安全防疫工作的重中之重。门禁管理是消除实验室安全隐患最基础的物理防范手段，而在疫情防控形势下，传统的实验室门禁管理模式无法提升通行效率，难以阻断病毒人际传播，亟须运用信息化手段增强实验室门禁的防疫功能。我国教育信息化“十三五”规划提出，要深入推进管理信息化，从服务教育管理拓展为全面提升教育治理能力，建成覆盖全国各级各类学校的教育管理信息化体系。[1]因此，高校应结合疫情防控需要，进一步完善内部教育管理信息化基础设施建设，建立具有公共卫生安全属性的信息化门禁管理系统。本文针对当前高校实验室门禁存在的问题，提出疫情防控常态化下构建门禁信息化管理系统的设计思路，并在高校实践中应用和实现。

    ● 疫情下实验室门禁管理的困境

    1.实验室门禁技术滞后，物防基础不牢

    2019年4月，江苏省高等教育学会高校实验室研究委员会组织专家对省内24所不同类型的高校教学和科研实验室进行安全检查，并按照《高等学校实验室安全检查项目表（2018）》二级条款将发现的问题数目进行排序，排在第一位的为“设施与场所”问题（占前10位的 15.36%），从检查结果看，实验室物防建设存在的问题较为突出。[2]门禁是高校实验室最基本的物防设施，目前高校实验室门禁管理系统普遍使用带有RFID（无线射频身份识别）技术的校园一卡通作为门禁卡，但卡片性能仍存在许多缺陷，如容易丢失、芯片老化、被冒用等。还有些高校实验室门禁管理工作比较繁杂，仍然采用钥匙分发的传统门禁管理模式，已经难以胜任实验室的安全保障，也不能适应当前疫情防控工作的需要，在实际管理中存在较大的安全隐患。[3]

    2.实验室人员复杂，管控难度增大

    高校实验室属于人员密集场所，教师、学生、教辅管理和技术人员以及外来人员等类型复杂，实验室出入人员流动性大，特别对于工科类学院的师生，实验教学几乎是每天的必修课，实验室人员进出频繁，不可避免会相互接触，存在交叉感染病毒的风险。疫情期间，高校都开始实行最严格的封闭式管理，实验室最大的管理难度在于对外来人员的管理。外来人员属于校外临时来访人员，由于未在校内登记备案，社会活动情况不明，存在安全风险的不确定性，因此对外来人员需要事先经过严格的健康信息审核，对是否经过疫情高风险地区、是否有过病例接触史等信息都需要经过严密的筛查，这无疑增加了疫情管控的难度。

    3.信息审核效率低，操作流程烦琐

    疫情期间，进入实验室的人员需要事先向学校报备健康信息，尤其对于外来人员的登记程序十分复杂。目前一些高校实验室日常管理还在使用传统纸质版的行政办公，实验室的预约申请、课时统计、上课情况、人员信息管理等均采用人工查询核对的方式，人工管理方法费时费力。[4]未实行门禁信息化管理的实验室先要经过二级学院人工审核通行人员信息，通过登记审核程序后提交健康码信息，然后再将个人信息报送给实验室保卫部门或物业管理人员，人员到达楼宇再次进行人工登记或刷卡后测量体温进入实验室。由于管理员有限，实验室门禁每天通行人数众多，访客登记程序十分烦琐，人工登记、测温耗时耗力，额外增加了实验工作负担，给实验室管理带来诸多不便。

    ● 实验室门禁信息化管理系统的设计

    1.门禁信息化管理系统的建构

    信息化的门禁管理系统应集成人脸识别、人体测温、门禁控制、报警联动、大数据分析、人工智能等应用功能，提高对人员进出和疫情防控的管理效率。门禁信息管理系统平台前端的智能终端设备包含门禁、身份识别、人体测温等类型的功能模块，实现对所有进出人员刷卡信息、人像、人员体温等信息数据的记录和获取，上传于后端数据库进行信息比对。后端系统由身份识别测温管理系统和大数据智能分析平台两部分组成。身份识别测温管理系统如图1所示，它面向进入校园的所有人员，利用该系统，在师生员工返校前需要先行对需要进入实验室的人员进行分类并采集健康状况信息，审核录入系统，健康信息经查验合格后，通过人脸识别测温终端完成对进入人员的快速核验。

    2.智能身份识别终端的选择

    当前，高校实验室门禁系统的选取或升级改造，应将公共卫生安全纳入门禁特性来考量。相对于传统的指纹、虹膜识别，人脸识别的无接触性更加安全、卫生，防止了人体的间接接触。指纹识别系统需要录入每个被识别人的指纹，虹膜识别需要录入虹膜信息，需要依赖于专业的物理设备，经济开销相对较大，而人脸识别系统仅需要被识别人的一张图像，既节约了经济成本，又提高了信息采集的效率。[5]将人脸识别应用于学校实验室门禁管理，基于最新人脸识别技术特性，实现戴口罩也能精准识别，内置数据库，实时完成抓取人脸归类、比对及结果上传到后台数据库。通过人脸图像采集、分析、比对，实现对进出实验室人员的识别，同时也可在人脸识别系统内对师生进入每个实验室门禁的权限进行设置，查阅出入记录，方便日常管理，实现实验室门禁系统的智能化管理。[6]

    3.人体无感测温技术的运用

    为提升门禁通行效率，基于人工智能设计的人脸识别+红外测温功能一体机能实现人员进出识别和非接触式快速筛查人体体温。人脸识别终端支持人脸识别、身份证和校园卡验证，身份识别同时采集人體温度，与人脸识别身份绑定，将手腕靠近测温点，实名测温。非接触式测温提高了管理人员的安全系数，当体温高于预警值（37.3℃）时，即可触发实时联动预警，并将数据上传到管理系统及智能分析平台，有效解决了传统体温检测耗费人力多、效率低、预警慢等弊端，降低检测人员的感染风险。系统发现体温异常的人员结合人脸识别功能使用时，可同步识别该人员的身份信息，能为疫情管控决策提供可视化大数据分析与精细化追踪管理。

    4.OA协同办公流程的定制

    疫情形势下，由于实验室外来人员流动性大，入校时间不固定，访客可事先通过OA办公流程办理临时外来人员报备审批手续，二级学院在定制的OA办公流程提交申请，外来人员预约进入，有效避免了见面审核审批程序，减少人员接触，还能详细记录预约审批轨迹，实时跟踪办理状态，方便保存和调取信息填报记录，简化各种繁杂的纸质审批程序，缩短办公时间，降低实验室管理和维护的人力成本投入。

    ● 高校实验室门禁信息化系统的实践应用

    1.实验室门禁信息化管理流程

    门禁信息化管理系统涵盖了信息采集、审核报备、身份识别和体温监测等功能。实验室人员主要由三类人员构成，第一类是教职工和学生，第二类是外聘人员，第三类是临时外来人员。将上述三类人员的信息数据导入人脸识别测温管理系统，由于在校师生和外聘人员相对稳定，可采用“信息采集+人脸识别+无感测温”的通行方式实现，师生员工无需持卡进入，通过人脸识别测温一体机查验正常后即可进入。对于外来人员事先由二级单位通过定制OA办公系统流程提出预约申请，采用“定制OA流程+身份识别+无感测温”的通行方式实现，由访客持身份证在人脸识别测温一体机刷卡测温正常后进入，所有人员的通行数据自动保存至后端大数据智能分析平台。门禁信息管理系统总体流程如下页图2所示。

    2.教工和学生核验程序

    师生是实验室主要的实验活动群体，包括指导教师、技术管理人员和各年级学生，由学校主管部门事先对申请返校的教职工、学生个人基本信息进行采集，填报教职工和学生个人信息登记表，主要内容包括疫情期间到访地、接触史、健康状况等信息，并根据信息自动生成学校设置的健康码，对于不符合条件的职工和学生暂缓返校。[7]二级学院将符合条件的教工学生照片和工号、学号信息报送学校信息技术主管部门导入门禁信息管理系统，并设定不同类型实验室门禁的权限，在实验室门禁设置身份识别和体温监测一体终端，该终端同时具备人脸识别、身份证识别、校园卡识别和手腕测温功能，教职工、学生通过人脸识别和测量体温进入。

    3.外聘人员核验程序

    外聘人员主要为二级学院聘请的长期在实验室从事教学和服务工作的人员，如外聘教师、行政管理人员和物业外聘人员等。外聘人员由所在二级学院提前进行健康信息登记，登记疫情期间行程史、接触史等重要信息，对符合条件的人员准予返校，身份证号码和人像照片信息报送学校信息技术部门录入门禁信息管理系统，外聘人员通过人脸识别和体温监测终端核验成功后进入实验室。外聘人员的特殊性在于可能随时发生岗位变动，如实验楼物业工作人员和二级学院雇用的管理人员，员工离职或调换工作岗位要及时将人脸图像从门禁管理系统删除或更新。

    4.临时外来人员核验程序

    外来人员主要是来访、施工、送货物流人员，以及其他非经常性入校的校外人员。由于外来人员流动性大，需要由二级学院被访人员通过OA流程提交外来人员信息，相关信息同时上传至人脸识别测温系统。并提供外来人員进入实验室时间、预计离开时间、事由，人数、姓名、身份证信息、联系方式、交通方式（自驾需提供车牌号）和健康码等信息，承诺期间内无流行病史或近14日内与相关病例无接触等情况。提交申请流程到本单位主要负责人或分管领导审批，外来人员进入实验室需持本人有效身份证件在人脸识别测温一体机刷卡测温核验正常后通行。

    ● 结语

    在疫情防控常态化背景下，实验室门禁信息化管理系统具有治安防范和疫情防控的双重功能，在人脸识别测温系统预先登记审核校内师生员工信息，外来人员通过定制的实验室OA办公流程申请报备，所有人员通过门禁人脸识别测温一体机进入实验室。该系统能加快身份识别速度，有效提高门禁通行效率，减少防疫检测人员的投入，降低工作人员感染的风险，管理者还可通过大数据智能分析平台即时追溯体温异常人员信息，及时共享统计数据，有效阻断疫情在校园传播。

    参考文献：

    [1]黄龙.教育现代化背景下高校信息化安防体系建设研究[J].中国集体经济，2019，24（08）：167-168.

    [2]华子春，魏永军.以查促建：江苏省部分高校实验室安全检查结果分析及启示[J].实验技术与管理，2019，36（11）：1-6.

    [3]刘建军，陈玲玲，高雁凤，等.高校科研实验室安全管理系统的设计与实现[J].实验技术与管理，2019，36（05）：255-258.

    [4]郝静鹏.高校实验室办公自动化的设计[J].电子商务，2016（03）：95-96.

    [5]李双远，王钦民.基于人工智能的高校实验室人脸识别门禁系统的设计与实现[J].吉林化工学院学报，2019，36（09）：82-85.

    [6]徐伟，张程，艾伟清.基于图像处理技术的实验室智能门禁管理系统设计[J].常熟理工学院学报：自然科学，2019，33（02）：48-51.

    [7]董耀辉.新冠肺炎疫情下的高校校园管理策略[J].江苏科技信息，2020（09）：34-36.

    作者简介：黄龙（1980—），男，南京邮电大学保卫处助理研究员，法学硕士，研究方向为高等教育管理。徐康宏（19870—），男，南京南邮信息产业技术研究院有限公司，工学学士，商务经理。