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[关键词]实名登记 人脸识别 云计算 深度学习
一、背景需求概述
推行实名登记,首先能够更有效地打击证件丢失后的非法使用,也能打击故意骗用、乱用他人证件的非法人员。其次,作为拥有世界上人口最多的国家之一,能有效控制非法乱用各类证件,利用他人证件进行非法活动。
但在实际的操作中,由于人员身份信息核实的困难、冒用者对所持证件的有效性的谎报、移动网点工作人员对于人证合一的重视程度不够、人员辨识标准不一致、以及工作人员长期工作带来的疲劳等主观因素,导致业务办理实名登记认证推广的困难。因此,需要找到一个识别精度高,且安全有效,不受人工影响的身份确认方式。
凭借识别精度高、不易伪造、用户体验好等优势,人脸识别在身份识别领域的贡献尤为突出。利用我国二代公民身份证存储的头像照片进行与现场采集的人像照片比对进行人、证核对,无疑是当前最切实有效的方法。
二、方案论证
基于移动业务办理实名登记的业务需求,以及人脸识别比对特有的优势,广东移动适时提出了人脸识别在移动实名登记登记的方案。下文将对人脸识别技术和项目方案做分别介绍
2.1人脸识别技术
人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流,并自动在图像中检测和跟踪人脸,进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关处理技术,主要包括四个组成部分:人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。
人脸与人体的其它生物特征一样与生俱来,它的唯一性和不易被复制的良好特性为身份鉴别提供了必要的前提,与其它类型的生物识别比较,人脸识别具有非强制性、非接触性、并发性、操作简单、结果直观、隐蔽性好等特点。
基于以上人脸识别优势,广东移动提出了前端采集识别比对和前端采集后端识别比对的实名登记方案。
2.2移动人脸识别身份验证机方案
本项目最初,移动首先想采用身份验证机来实现实名登记登记。
如图1所示,身份验证机在用户刷身份证后,获取二代证人脸照片信息,然后与现场拍摄的人脸照片进行比对,并反馈结果到实名登记登记业务流程。
经过论证,本方案技术上可行,但是从经济实用层面考虑,广东移动采取了人脸识别云端比对的技术方案。
2.3移动实名登记技术云平台方案
移动实名登记云平台方案,采用前端利用现有设备采集获取人脸照片和身份证照片,并传输到云平台进行识别比对的架构,分为前端系统、网络传输系统、云端人脸识别分析存储系统三部分组成,如图2所示。
2.3.1前端系统
前端系统由身份证读卡器、摄像头、前端业务办公终端组成。
2.3.2网络传输系统
考虑到人像照片大小不大及业务量需求峰值上限,所需带宽要求不高,不超过100M,从节约成本的角度考虑,不需要新建光纤,直接采用因特网或者移动办公内网传输数据信息即可。
2.3.3云端人脸识别分析存储系统
本方案采取运算和存储都部署在云端服务器,这样既可减少前端对硬件设备的投入,又可进行有效高效的管理。人脸识别服务平台主要通过搭建人脸识别服务器,提供人脸识别和人像数据信息存储服务。
现场采集的客户照片及拍摄客户身份证的照片,通过网络传输至比对后台进行1:1比对,根据照片相似度和阈值的大小关系,将比对结果返回显示是否是本人持证。此外,平台会将前端上传的身份证照片信息、个人人像照片信息作上关联并分类整理存储,以供其他业务需求使用。
三、应用实例
与身份验证机方案比较,在准确率和反应时间一样的情况下,云平台方案有更好的经济性和可操作维护性,因此,广东移动人脸识别比对身份验证项目,采用云平台方案,用深度学习算法进行人脸识别,判断是否是本人持证。
整个移动项目建设,广东移动根据实际现场环境需求,进行了两方面的运用:
一方面,在两家市中心的自有营业厅预处理系统(共10台设备)引入自助实名认证模块,将身份证读卡器读取出来的身份证照片和客户现场拍照进行人脸识别比对,判断是否为本人操作处理。每天大量的客户在移动营业厅,通过预处理系统办理业务,并进行了实名登记登记。
另一方面,在千余家社会网店试点引入人脸识别云服务,网点工作人员拍摄客户身份证照片和客户人脸照片,传到人脸识别服务云端进行人脸识别并返回结果至网点工作人员处,辅助工作人员判断是否人证合一。
工作人员通过身份证读卡器获取客户身份证信息,并用摄像头拍取可供比对的客户人像照片,经过因特网,传输到云端服务器;服务器接收到前端传输过来的照片信息,采用世界一流的人脸识别算法,分析比对两张照片内是否为同一人,并将信息通过网络,传回前端反馈给工作人员或者预处理系统上,以便客户进行下一步业务办理操作。
通过机器算法进行人脸识别比对一经推出,有效的提升了客服人员的工作效率,减少了冒名业务办理出现的几率,深受网点工作人员好评。
以下是实例:
某一天早上,李小姐去进行电话号码实名登记登记。在工作人员进行云端人脸识别身份验证之后,系统反馈的是20%的相似度,判断不是本人持证。
经工作人员询问,得知其实该客户是王小姐,因为和朋友李小姐长得像,就打算用李小姐的身份信息来进行实名登记认证。
四、结语与展望
广东移动人脸识别服务项目进行一年多以来,后台比对服务系统,每天都接到大量的比对请求,并有效的反馈了结果,取得了如下成果:
每天大量的人员身份比对验证,有效减少了客服的工作量;发现了多起冒名业务办理,有效规避了不实名登记带来的各种电信诈骗等后果;预处理系统实名登记认证的引入,有效改善了客户体验;积累了大量的客户人像信息,为移动接下来的进一步人像业务的开展奠定了基础。
目前,银行业的竞争愈加激烈,各大银行不断提高自己的业务水平、服务质量,增强自身的信息服务系统。计算机与网络系统在银行业务中的运用,提高了银行的工作效率,但计算机网络的安全也面临着挑战,如体统故障、计算机犯罪、安全事故等,这就需要银行利用有效的办法来解决安全问题,保障银行业务的安全开展,银行的稳定运营。云计算技术的的应用为解决安全问题提供了一个合理的办法,但我国的云计算技术还处于发展阶段,自身存在数据丢失等问题。因此,银行数据安全系统中云计算的应用需要利用有效的途径解决自身的问题,增强银行数据的安全性。
一、云计算的概念
云计算是指通过Internet服务的方式,将虚拟化的资源以动态的、易扩展的方式提供给外部客户。云计算具有规模大、虚拟化、通用性、易扩展性、高可靠性、灵活性、数据与应用共享、高度自治性和简单的终端、“按需提高服务”等特点。由于银行设计的数据多、业务广,网络银行的业务的运营等都需要数据的虚拟处理、数据的共享。在银行数据处理中,银行金融信息的交换、中间业务的交换都需要云计算的支持,大数据的处理。对于大数据的处理,数据的共享、数据的全面是大数据的特点,云计算的支持是银行数据处理的基础。
二、云计算在银行应用中的数据安全问题
(一)银行数据资源的可用性和安全性。为了避免数据信息的泄漏,云计算采用了各种适当的措施以确保服务质量。但银行数据信息的泄漏仍未能避免。从近几年的数据统计可知,云计算运用的失误在各种多发网络故障中所占的比例很大,例如亚马逊的S3服务中断、微软云计算平台停服22小时、Google Apps服务中断等,这些事件增加人们对于云计算技术安全的怀疑。如果银行数据资源的安全性得不到保证,现象了安全问题,人们的资金资源、金融体系将出现重大的损失。
(二)银行服务的规范性与风险承担。研究亚马逊公司的云服务合同,我们将发现合同存在一些规定的不合理性,在第某条款中有如下的规定:对于任何形式未经授权的访问、破坏、删除任何应用程序或内容不负有责任。在这样的合同中,服务提供商对于任何数据泄密事件及被破坏行为不承诺法律责任。由此可知,目前杜宇云计算的安全标准并没有规范的架构,云计算的合理性与安全性得不到保证,云计算服务的供应商易把风险转嫁给用户。
(三)用户的信任问题。云计算在我国网络系统的运用是一个新的技术概念,在银行系统中的普及应用将是一个漫长的过程。在我国银行的发展过程中,银行有法律的支持和保障,因此用户对银行的服务是放心的。但云计算的供应商,它的数据信息的安全没有具有公信力的第三方的保证,运营制度也不健全,用户对其缺乏一定的信任,这就阻碍了用户把数据放到其运营商的数据中心。
三、银行数据安全系统中云计算的运用策略
(一)制定完善的法律法规。云计算在银行数据安全系统的应用过程中,银行应开展对应用云计算相关标准和协定的分析研究,统一行业规范。银行数据的信息安全和保密关系到用户的资金安全和个人财产隐私,云计算企业的管理制度、企业信誉等都有可能影响云计算数据资源的安全性,这将对真个这个资金产业链造成影响。因此,在银行数据安全系统中的云计算的应用中,应设置相关的管理制度与章程,明确责任义务,提供管理、责任追究保障。
(二)确保银行数据信息资源的安全存储。为了确保银行数据信息的安全可靠,银行和云计算服务商都应采取可行的技术手段来防止数据丢失、泄漏。云计算服务商可采用先进的虚拟化的海量存储技术进行银行数据资源的存储、管理。此存储技术运用数据副本作为容错的方式,对虚拟盘创建副本,提高数据的可用性和访问性。这样方式的利用有助于银行数据资源的及时备份和长期保存。
(三)确保银行数据资源的完整性和保密性。在云计算环境中,必须加快数据信息安全设施建设的步伐,增强核心内容公钥基础设施的应用,以此来确保云计算中数据资源在传输中不被非法窃取。银行数据资源的规模大,对金融体系的分析,对财务管理的研究等都需要对银行数据信息的统计分析,大数据的应用需要数据资源的完整性,但在数据处理、通信交换的过程中数据的保密性受到威胁,在云计算的背景下,公钥基础设施的应用,对数据的加密等保证数据资源的完整性和安全性具有重要的意义。
(四)控制数据信息的用户访问。银行数据安全系统中云计算环境具有动态性、异构性和跨组织性等特点。用户对于银行系统中对云环境的运用就具有低门槛性,这样降低了数据信息的安全性。因此,银行可用选择的登录的形式对登录者的身份进行统一的认证,对用户进行授权,使其可以在身份安全的情况下访问数据资源。同时银行数据安全系统可利用PMI权限控制技术,对于不同层级的用户设置不同的资源访问级别,保障用户访问资源和其他数据资源的安全性。
四、结束语
银行数据安全系统中云计算的运用对于传统银行业务的处理带来了革新,对我国银行业务的发展、银行数据的安全等具有深远的意义。随着商业银行的快速发展和激烈竞争,银行的业务和银行网点也在逐渐增加,这使银行的数据资源安全受到挑战。云计算对我国银行业的发展提供了渠道,扩大的数据共享范围,但在数据的安全上仍存在一些需要完善的地方。银行和云计算技术人员应通过制度的完善、数据的完整、资源存储的安全等来保障银行数据信息的安全,实现银行的健康稳定发展。
关键词:云存储;数据加密;访问控制;数据安全
中途分类号:TP308
云计算基础设施之一是提供可靠、安全的数据存储中心,因此,存储安全是云计算领域的安全话题之一。云存储应用中的存储安全包括数据加密存储、安全策略管理、安全日志和审计。安全日志和审计为监控系统和活动用户提供必要的审计信息[1]。特别是对数据的访问进行安全控制尤为重要,在为用户提供安全和方便分享的权衡中,对数据的访问控制机制是一个需要研究的课题。
Amazon S3[2]的S3、EMC Atmos Online[3]等都提供云存储服务,他们都是通过访问控制列表ACLs来控制数据的访问权限,只有授权的用户或者应用才能访问,但是对数据的共享会受到ACLs最大数量的限制。Hassan Takabi等提出了基于属性加密的访问控制策略[4]。在为用户提供实时、离线、友好、安全、方便的云计算服务的情况下,参考Danny Harnik等人的数据安全访问机制[5],提出了本文的数据访问控制机制。
1 方案设计
应用对用户数据如下的两种授权访问方式:应用访问用户空间下特定目录;应用访问用户空间下非特定目录或文件。
1.1 应用访问特定目录
应用访问特定目录,这个特定目录是专供某些应用访问,这个特定目录访问权限的生命周期是从用户选择使用该应用到用户取消使用该应用的一段时间。这种授权访问机制主要用于用户非在线情况下使用应用。
当用户选择使用这个应用后,就会在用户的空间中有一个对应的应用使用目录,这个目录可以是新创建的,也可以是与应用公用目录。相当于用户授权应用使用这个目录,这样应用可以很方便的访问该目录。
图1 应用访问特定目录流程
(1)用户在选择订购应用后,会将应用与访问目录的对应关系在安全/策略管理中保存下来,即访问控制列表(ACL)。
(2)用户在应用中发起使用请求后,用户既可以退出应用或者离线。
(3)应用会向安全/策略管理系统发起获取访问目录的权限信息,安全/策略管理系统对访问信息等属性通过AES-256进行对称加密,对其中的一些属性通过HMAC-SHA1算法进行签名,加密完成后返回给应用。
(4)应用向存储数据系统发起访问请求,并将加密的属性信息和签名传送到存储数据系统,系统对其中的属性信息通过HMAC-SHA1算法进行签名后与传递过来的签名进行比对,看是否符合要求。
(5)校验成功后,应用就可以操作对象数据。
1.2 应用访问非特定目录或文件
应用访问用户存储空间下的所有文件或者目录,这个文件或者目录访问权限的生命周期很短,从用户授权到发起数据请求大概在几分钟或者几十秒内。这种授权访问机制主要用于户用在线的情况下使用某种应用。
授权访问机制不需要预先在ACL中有该应用的使用权限,当用户临时需要应用对某个文件进行处理时而发起的临时授权,只会保存这种发起访问授权的日志记录。
图2 应用访问非特定目录或者文件流程
(1)用户发起使用应用对某个文件进行处理,需要将用户的访问信息等发送到安全管理系统
(2)安全管理系统对接收到的访问信息等属性通过AES-256进行对称加密,对其中的一些属性通过HMAC-SHA1算法进行签名,加密完成后返回给客户端。安全管理系统记录下这次授权的日志信息。
(3)客户端通过重定向或者再次调用应用的接口方式将加密后的访问信息、签名等发送给应用
(4)应用将访问信息、签名等发送到云存储数据系统,系统对其中的属性信息通过HMAC-SHA1算法进行签名后与传递过来的签名进行比对,看是否符合要求。
(5)校验成功后应用就可以操作数据
2 结束与展望
本文提出的数据访问控制机制能够在保证安全性的条件下,使用户能够快速方便的使用应用实时处理存储空间中的数据。数据访问安全控制还存在很多问题,在保证数据安全又方便其他应用来使用数据将会在后续工作中继续研究。
参考文献:
[1]洪澄,张敏,冯登国.AB-ACCS:一种云存储密文访问控制方法[J].计算机研究与发展,2010(47)(增刊):259?265.
[2]Amazon Simple Storage Service(S3).Amazon,http:///s3/.,accessed Oct 12,2011.
[3]Atmos Online Programmer’s Guide.EMC,https:///docs/DOC-3481, accessed Oct 12,2011.
[4]Danny Harnik,Elliotk Kolodner.Secure access mechanism for cloud storage.Scalable Computing:Practice and Experience Volume 12,Number 03:317-336.
[5]Hassan Takabi,James B.D.Joshi.Security and Privacy Challenges in Cloud Computing Environments.IEEE Security and Privacy,08:24-31,2010.
【关键词】矿山道路 车辆运行 成本 安全
【引言】矿山道路修筑的环境条件和设备力量、技术要求相对较低。路基及路面处理较为简单。因重荷载车辆的长期运行,路面滚石、坑凹频现,使车辆运行存在较大的安全隐患和增加了材料成本的消耗。本文从矿山道路质量对车辆运行的成本和安全影响因素进行分析,并介绍相应的应对措施,将各影响因素降到最小。
一、矿山公路的特点
1、修筑技术要求低
矿山道路修筑特别是临时道路,仅采用挖掘机将路面进行简单的开挖和整平,路基没有按照规范要求进行分层碾压和夯实,达不到要求的承载力,且排水设施简陋,使道路存在较多安全隐患。
2、道路基础不良
矿山道路大多基于矿体表层修建,因此道路路基主要为软土路基及风化岩路基,临时道路未经分层碾压和路面加固处理,承载力较弱。
3、路线不断变化
矿山道路运输路线随推进开采矿体的变化而变化,为降低道路修建成本,此变化运输道路段不做硬化处理,路基、路面条件更差。
4、旱季路面灰尘多,雨季积水严重
矿山道路运输均为重型车辆,运输频率高,荷载大,同时车辆运输过程中易掉落泥土石块,旱季空气干燥,太阳暴晒,车辆碾压路面形成大量粉尘。雨季水分较多,当水分浸入路面路基后,由于水分饱和及作用,车辆碾压后形成坑凹,导致路面积水严重。
5、道路维护困难
矿山生产通常实施三班制作业,道路使用频率高,不能得到有效的维护,容易导致路面粉尘及碎石堆积,维护更加困难。
6、随着采掘工作面的不断推进,道路频繁移设,因此矿山道路不能建成永久性道路,只能是就地取材修建的满足矿山生产的临时性道路。
二、对成本的影响
1、加快轮胎磨损
矿山运输道路碎石较多,轮胎长期在上行走,伤害极大,也容易磨损。缩短了轮胎的使用寿命,造成车辆运输成本的增加。
2、增加油耗
矿山运输道路状况不佳,路面起伏不平、坡度大、道路翻浆等都会造成车辆等待、停车次数增加,频繁启动和慢速行驶,导致车辆达不到经济运行速度,而使油量消耗同比大幅增加,运输成本增大。
3、零配件容易损坏
路面坑凹段,车辆行驶处于颠簸状态。当车辆满负荷运行时,对各种机械零配件造成较大的损伤,如轴承和缓冲器等。为了保证车辆的行驶安全,就必须要经常对这些零配件进行更换,造成了车辆损耗和费用增加。
4、维修和保养费用增加
矿山运输车辆长期处于高负荷运行状态,同时道路状况欠佳,缩短了车辆的材料使用周期,增加了维修及保养费用。
5、降低运输效率
车辆在路面状况较差的情况下,运输效率受到极大的影响,运输速度降低,车辆不断进行保养、更换、检修的过程中,从间接上也增加了运输的成本。
三、对安全的影响
1、路面情况不佳导致安全事故概率增加
矿山道路多碎石及坑凹,车辆运行过程中长期处于颠簸状态,加快零部件损耗,在检查不到位的情况下,行驶过程中容易发生设备事故。同时路面碎石在行驶车辆轮胎的碾压下,产生的飞石会对周围设备及人员造成安全威胁。
2、旱季灰尘的影响
矿山运输道路在旱季会产生大量灰尘,在车辆来回交错过程中,灰尘会完全遮挡司机的视线。很容易发生碰撞等交通事故。
3、雨季降水的影响
雨季运输过程中,泥岩路面结构变得松软,易被水流冲刷,形成纵横交错的小“沟渠”,路面破坏严重,大面积出现坑洼,道路路面湿滑,车辆操作不慎容易侧滑,同时,雨水浸透路面,渗入路基,容易发生道路塌方,引起安全事故。
四、降低影响因素的措施
1、安全责任制的建立
建立系统全面的安全生产责任制度。将安全意识灌输到各个生产环节,特别是在运输过程中,更要提高思想警惕,时刻将安全放在第一位。
2、提高司机水平
在录用之前进行全面考核,持证上岗,并适时根据实际情况进行培训,提高各专业技能,达到岗位需求的能力。
3、加强道路的维修
加大对矿山道路的维修,维护力度。对损坏严重的路段进行回填,避免偷工减料。对于散落在路上的碎石,及时进行沿途清扫,在干燥季节,适时洒水降尘。在重视道路养护的同时,还要对日常新修筑道路的施工质量加强监督指导工作,严格按照设计要求进行施工。一经发现不符合标准的路段,一定要返工,不要嫌麻烦、图省事,否则等施工成型投用没有几天就又重新修筑,浪费人力、物力且影响生产。
【结语】矿山道路运输是一个危险系数比较大的工作。为了提高工作效率、减少机械损耗、节约运输成本同时减少安全事故。必须做好道路的修筑和保养工作,为车辆运输提供一个相对适宜的环境。
【参考文献】
[1]李卫民 矿山道路对车辆运输成本和安全隐患的影响分析 城市周刊 2005
【关键词】云计算技术;煤矿安全;监控
云计算的出现大大降低了知识普及的成本,使信息技术更容易被人们获取和使用。随着煤矿现代化脚步的加快,视频监控服务被引用到煤矿企业,云计算也逐渐被应用到煤矿安全监管信息系统里。
1 云计算的概念及其原理
目前IT 界对“ 云计算”(Cloud Computing)还没有确切、统一的定义。一般认为,“ 云计算”是一种新兴的共享基础架构的方法,是此前IT领域几项重要理念与技术___分布式处理、并行处理和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。
云计算的基本原理是,通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。云计算是分布式计算技术的一种,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“ 超级计算机”同样强大效能的网络服务。
2 云计算的主要特点
2.1 超大规模
“ 云”具有相当的规模,Google云计算已经拥有100 多万台服务器,Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“ 云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“ 云”能赋予用户前所未有的计算能力。
2.2 虚拟化
云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“ 云”,而不是固定的有形的实体。应用在“ 云”中某处运行,但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具置。只需要1 台笔记本或者1 个手机,就可以通过网络服务来实现用户需要的一切,甚至包括超级计算这样的任务。
2.3 高可靠性
即使用户的个人计算机崩溃了,其所有的数据仍然在云里,仍然可以访问。
2.4 通用性
云计算不针对特定的应用,在“ 云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“ 云”可以同时支撑不同的应用运行。
2.5 极其廉价
由于“ 云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云,“ 云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本,“ 云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升,因此用户可以充分享受“ 云“ 的低成本优势。
3 云计算在煤矿安全监管信息系统中的应用
3.1 云计算的架构
云计算对虚拟资源统一管理和调度。分为基础设施即服务、平台即服务以及软件即服务3 个层次。每一层为用户提供信息服务的同时也为上一层提供服务。其中1 个云管理平台和3 个逻辑层构成了云计算的架构。
3.2 关键技术
在基于云计算的煤矿安全监管信息系统中,其关键技术为:煤矿及井下信息资源的虚拟化、矿井监测及数据信息的分布式管理、煤矿信息的海量存储、煤矿地上控制中心的并行编程模式以及云平台的管理。
(1)煤矿及井下信息资源的虚拟化技术
煤矿及井下信息资源的虚拟化技术作为该系统云计算的基础,替换了物理资源。用接口的虚拟资源替代了用户所利用的物理资源,但是与物理资源的功能相同。用户只需使用,并不需要了解虚拟资源是建立在一个物理资源上还是多个物理资源上。其中存储虚拟化、操作系统虚拟化和应用虚拟化是煤矿及井下信息资源的虚拟化的具体分类。
(2)矿井监测及数据信息的分布式管理
矿井监测及数据信息的分布式管理保证了在多节点并发执行环境中系统能够正常运行。关键点是系统状态同步的重要因素,当关键点出现问题时,矿井监测及数据信息系统就需要将服务迁移。其分布式资源管理技术中的锁机制能够保证数据操作一致,协调多任务对于资源的使用。
(3)煤矿信息的海量存储
在煤矿海量信息的存储方面,云计算采用分布式存储来保证井下实时的监测信息、地质结构、瓦斯浓度监测信息等,它的优点是经济、可靠性高、可用性高。其可靠性是用冗余存储来保证的,由于廉价计算机的硬件不可靠性,云计算则采用可靠的软件弥补方式来保证。此外,设立在云下的多台服务器解决了单台服务器不能满足存储量的需求,同时增加了可靠性。存储的井下信息资源能通过云管理软件实现统一管理。
(4)煤矿地上控制中心的并行编程模式
煤矿企业的云计算资源是高效的,这与它的编程模式是分不开的。编程人员和用户必须完全了解云计算的任务周期和后台复杂的并行执行。MapReduce编程模型是煤矿地上控制中心使用的云计算分布式计算模式,它的特点是许多细粒度的子任务从大任务中分割出来,然后将这些子任务分配给各个节点上的计算机执行,最后将子任务汇总完成的一个海量数据处理过程。
(5)云平台管理技术
云计算的神经网络也就是云平台管理技术,它使得海量的服务能够协同作业。此外,云平台管理技术能够快速的诊断和修复云计算系统故障,并且方便的分配任务和管理各个节点计算机。在煤矿安全监管信息系统中,云平台软件被安设在地上控制中心,井下的实时信息传递、各工作面的安全监控以及各个节点计算机的工作分配和纠错处理都由云平台来完成。
4 基于云计算的煤矿井下安全视频监控系统
井下视频监控系统集合了各个工作面的视频感知设备,而且要求有历史记录。海量的视频图像信息存储,再加上对这些井下视频信息加以智能化分析、搜索、数据挖掘等运算,传统的视频监控系统是不能满足的。云计算强大的数据处理能力、高效的计算能力、以及海量的存储能力为井下视频监控系统带来前所未有的改变。况且各种计算服务的动态性也要由云计算来完成。基于云计算的井下视频监控系统可分为采集层、传输层、支撑层和应用层。
4.1 采集层
采集层负责将井下各个监测点的视频信号收集并做图像格式压缩转换处理,视频监控即服务将各个摄像头的信号统一接入平台,连接的平台的互联网用户能够轻松的访问。
4.2 传输层
传输层负责将采集层压缩转换的视频信号交互汇集到一起,然后进行传输。
4.3 支撑层
支撑层主要包括支撑平台运行的基础资源、基础软件系统、基础管理、视频数据的分布式存储以及数据挖掘、分析等内容。其中虚拟资源和物理资源构成了基础资源,这些资源以云存储方式存储并可以为用户提供浏览服务。像系统数据库、网络服务、应用程序以及网络消息服务都属于基础软件。像入井人员管理、视频资源管理、各节点计算机任务分配管理、数据安全管理、监控终端管理等都属于基础管理。支撑层主要对外提供平台即服务和基础设施即服务。
4.4 应用层
应用层属于一个子系统,它将不同用户的需求收集并组成各种服务,该层具有完整性和适应性特点。在井下视频监控系统的云结构中,应用层主要为用户提供井下各个工作面的视频监控服务。由于用户的多样化要求,使得传统的视频服务往往会遇到视频格式问题,应用层有效的解决了这一问题。用户可以很方便快捷的将视频监控信息调用。
5 结束语
云计算的逐步发展解决了传统的煤矿安全监管系统的难题,比如说视频处理及分析、海量存储问题、资源共享问题。在煤矿安全监管信息系统引入云计算,使得该系统能够快速有效的为煤矿服务。
参考文献
[1]张向阳.基于“云计算”的教学资源平台构架与应用功能研究[J].煤炭技术,2012(1).
[2]梁晓晖,赵滨.基于云计算架构解决煤矿检测系统信息采集关键问题[J].煤炭技术,2011(5).