[00148385]考试院系统V1.0

山西省考试院系统 设计说明书 一、引言 编写详细设计说明书是软件开发过程必不可少的部分,其目的是为了使开发人员在完成概要设计说明书的基础上完成概要设计规定的各项模块的具体实现的设计工作。通过对设计说明书的阅读,可以更加深入得获知软件的各个模块功能。 二、线上考试系统发展现状 2.1 面临的问题 全面贯彻落实党的十九大精神,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,按照国家、省、市教育信息化的总体部署和有关要求,紧紧围绕我省教育考试招生改革和业务发展的需要,聚焦重点难点,坚持问题导向,突出关键环节,打好中考与高考改革攻坚战,答好人民关切题,推进考试招生业务信息化应用向深入发展,充分发挥信息化的支撑引领作用。 2.2 必要性 深入认识教育体制机制改革和教育考试招生改革发展新要求,积极稳妥推进我市中考与高考改革,努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育。建设系统完备、科学规范、运行有效的“阳光招考”制度体系和信息系统,不断推进教育考试招生治理体系和治理能力现代化。 坚定不移贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,遵循“统一规划、统一标准、统一设计、统一实施”原则,按照“数、云、网、端”融合创新趋势及政务信息系统整合共享建设要求,积极建设业务融合、系统互联、协同联动、信息共享、安全可信的一体化服务平台。 按照整体推进考试招生信息化软件研发、硬件建设、数据管理、信息安全、运行维护、制度建设和应用培训协调发展的工作思路,瞄准以绿色、智能、泛在为特征的移动互联网、物联网、大数据、云计算、虚拟现实、人工智能等技术发展前沿领域与教育考试招生业务的结合点,不断创新教育考试招生治理新应用,形成新特色,建立协作共赢新模式。 2.3 意义 始终坚持以人民为中心的价值追求,以需求和问题为导向,大力推进互联网+智慧招考服务,构建公平、普惠、便捷、高效的教育考试招生公共服务信息体系,让百姓少跑腿、数据多跑路,不断提升公共服务质量,让人民群众有更多教育发展获得感。 三、软件总体设计 3.1 软件功能概括 本软件采用传统的软件开发生命周期的方法,采用自顶向下,逐步求精的结构化的软件设计方法。在《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范（2017版）》和《国家教育考试综合管理平台建设指南》基础上,山西省国家教育考试标准化考点建设总体架构由基础硬件平台、基础软件平台、综合管理平台三部分构成 本软件主要有以下几方面的设计： 基础硬件平台设计; 基础软件平台设计; 综合管理平台设计。 3.2 软件的开发运行环境 系统开发的条件是普通PC及其相对应的系统,运行于ARM架构嵌入式片上系统。本次开发使用的是Windows 7系统以及Labwindows、Altium Designer、Keil uvision5和STM32cubemx,软件的运行环境是STM32F401嵌入式微控制器。 开发系统采用Windows XP、Windows 7及以上操作系统;上位机运行环境采用Windows XP、Windows 7及以上操作系统,测试系统运行环境采用基于ARM架构的STM32F401嵌入式微控制器即可。 3.3 总体结构 山西省国家教育考试标准化考点建设总体架构由基础硬件平台、基础软件平台、综合管理平台三部分构成,如图1所示。 图1 山西省国家教育考试标准化考点建设总体架构 基础硬件平台主要包括网络通信设备、应用服务器、视频采集/处理设备、作弊防控设备、身份认证设备、终端设备、存储设备、视频会议设备等基础硬件环境。 基础软件平台主要实现通过统一数据存储、统一数据接口来对接和支撑包含网上巡查系统、身份认证系统、作弊防控系统、试卷跟踪系统、智能保密室系统、考试业务系统等后端软件平台,实现平台数据的对接和收集。 综合管理平台主要包括数据平台、考试指挥平台、业务平台等应用系统,各级用户分级使用前端软件,实现考试的综合管理和调度。 3.4 系统建设目标 我公司开发山西省考试院系统旨在打破信息孤岛,消除数字鸿沟,从数字化、智能化走向智慧化,到2021年,基本建成大平台共享、大数据慧治、大系统共治、大服务惠民、大安全可信的山西省教育考试院政务信息化体系,实现全业务的全天候“一站式”网上办理,进一步提升我省教育考试招生的公信力和治理能力现代化水平。 具体建设内容包括： （1）基础硬件平台。包括网络通信设备、应用服务器、视频采集/处理设备、作弊防控设备、身份认证设备、终端设备、存储设备、视频会议设备等基础硬件环境。 （2）基础软件平台。主要实现通过统一数据存储、统一数据接口来对接和支撑包含网上巡查系统、身份认证系统、作弊防控系统、试卷跟踪系统、智能保密室系统、考试业务系统等后端软件平台,实现平台数据的对接和收集。 （3）综合管理平台。包括数据平台、考试指挥平台、业务平台等应用系统,各级用户分级使用前端软件,实现考试的综合管理和调度。 3.5 可行性分析 （1）技术可行性：本系统使用成熟的软件架构进行软件方案设计,使用成熟的监控、视频、身份验证等硬件方案组合进行硬件设计,通过系统建模的方式证明了该系统在技术方面的可行性。 （2）经济可行性：本系统制作成本低,制作工艺简单,能大大节省软件测试过程的开支,减少许多不必要的重复劳动,良好的经济性。操作简单、方便快捷,绿色环保,节约成本,经济效益高。 四、系统算法详细设计 解决山西省考试院未来标准化考试建设方法以《国家教育考试综合管理平台建设指南》、《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范（2017版）》、教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知为指导开展标准化考点的升级改造工作,主要开展以下几方面工作： （一） 综合管理平台系统设计 山西省国家教育考试标准化考点综合管理平台融合数据通讯技术、网络技术、数据库技术、视频技术、系统工程、管理技术等高科技手段,全面实现全省标准化考点基础信息与考试过程管理,包含系统管理、标准化考点档案管理、试卷押运、身份认证、工作人员管理系统、应急指挥、作弊防控、数据统计、统一指令、考生诚信档案平台等功能模块。同时规范考试生命周期中与业务系统数据的对接,包括网上报名系统对接、考场编排系统对接、缺考违纪系统对接、成绩处理系统对接,最终实现完整的一站式综合管理平台。完善招生考试综合治理体系,形成决策支撑系统,实现对全省教育考试的全局统一指挥、全程分级管理、全域实时监控,实现考生、试卷、工作人员、设备四大数据流的动态管理和各类考试管理指挥的智能化、一体化、可视化、即时化。 （1）标准化考点管理 帮助各级管理决策人员掌握区域考点设备建设情况（含是否到达超过可更新年限）和总体运行情况;帮助各级业务操作人员实时掌握当前启用设备运行情况和存在的问题。实现对本市考点的分级分类管理,各级考试机构根据职责权限对考点、场所（考场、试卷保管室、考务室、监控中心等）以及相关设施设备等基本信息进行维护,构建符合全国统一编码要求的标准化考点档案。 A.考点管理,实现对本市考点的分地址分部门进行管理,构建符合全国统一编码要求的标准化考点档案 b.场所管理（考场,试卷保管室,考务室,监考中学,通道）,支持对相关设施设备等基本信息进行维护,针对某次考试,支持各级教育考试机构对本地区内考点、考场、设施设备等信息进行查询、统计与导出。管理考场信息,为每个考场制定唯一物理位置编号。 C.摄像机管理,可与现有巡考系统进行对接,自动获取所有摄像机的基本信息数据,并自动入库,自动实时获取摄像机连接状态,可设定摄像机与场所的对应关系。 D.屏蔽设备管理,支持对屏蔽设备的基础信息数据进行管理,支持数据的批量导入,可支持与现有作弊防控系统进行对接,自动获取屏蔽设备数据,及自动获取屏蔽设备的连接状态,开启状态等信息。可设定屏蔽设备与场所的对应关系。 E.编排信息管理,支持当省端进行编排数据导入后,可根据权限查询所有的编排数据信息。 F.考生信息管理,支持当省端进行编排数据导入后,所有的考生基本信息,支持查看每个考生的自己的编排信息。 G．场所启用,支持针对某场考试计划去启用物理考场,保密室,通道,考务室,监考中心等物理场所。 H.考场分配,支持将考试编排的逻辑考场与物理位置考场进行对应。实现以图形或列表方式展示考场内考生、监考人员、视频监控与无线电作弊防控设备等要素,实现对考场内人与设备直观快速的定位与信息查看况,支持考场分配时指定座位顺序,指定座次规则。 i．OSD水印设置,支持与现有的巡查系统进行对接,支持单个水印设置,批量水印设置,支持水印规则设置（可根据考点编排,考场编排等信息进规则的设定）,支持水印批量按照规则一键设置。 （2）身份验证 主要对考生的整个身份验证采集及验证的业务流程进行完整的管理,包括了身份验证过程的管理,身份验证设备终端的管理,业务数据的下发上传管理,包含以下四个步骤的建设内容, 与现有报名及编排系统进行对接,接入完成的编排数据,能确保任意格式的考生编排数据都可接入,并对接入的编排数据进行校验,确保其考生编排信息的完整性（身份证信息,指纹信息,照片信息等）,并支持数据容错处理,对错误的,重复的编排数据进行识别,支持重复导入。 由考务平台提供统一的数据接口,按照每个考点进行编排数据的汇总,打包。让第三方身份验证系统,或者第三方的身份验证设备进行接口的调用,获取该考点的编排数据。以及考试科目,场次,时间等基本信息。 数据上传,由考务平台提供统一的数据接口,让第三方身份验证系统,或者第三方的身份验证设备进行接口的调用,实时上传考生的身份验证结果及轨迹数据（可根据实际业务情况,和效率问题,先上传结果数据,后续补充轨迹数据）,数据上传的过程必须保证数据传输的及时,稳定,可靠。还必须考虑实际网络及设备情况,如教室内安装有屏蔽设备,要确保数据传输的及时性,必要要求考场与设备均支持有线网络。 数据的汇总与统计,根据实时上传的身份验证数据,并可按照不同的考试科目,场次,对省,地市,区县,考点进行分类别汇总统计,包括缺考率,人脸识别通过率等。 （3）作弊防控 与已经建设或未建设的第三方作弊防控系统数据对接实现对全省各个考点作弊防控情况全面掌握。实现系统的单点登录功能,考点部署无线电防作弊设备,对可疑信号和作弊信号进行阻断。能在考试期间,对全省的所有作弊防控设备的数量,以及运行状态,覆盖范围进行动态的实时数据呈现。 （4）视频会议 应急指挥系统能完成由单向视频巡查向双向指挥和立体会议指挥的提升,通过考点高清视频会指挥终端实现从省到市级平台到考点之间巡查视频会议指挥。高清视频会议指挥系统从巡查系统获取相关数据,高清视频会议指挥提供的工作汇报、指令推送、音视频指挥、电子白板、邮件推送、短信推送等多种指挥手段可确保指挥指令的可靠下达。在指挥到考点的基础上,逐步实现指挥至考场的考务指挥延伸,实现包各种考场突发事件应急处理,并对各种突发事件的现场情况和指挥过程相关音视频等信息进行全面存储以供事后分析和追溯。 （5）后期扩展模块 1 网上报名系统对接 根据实际需要实现系统的单点登录功能,将基础数据库需要的数据,包括考生基础信息、照片、指纹等交换到基础数据库。 2 考场编排系统对接 根据实际需要实现系统的单点登录功能,将编排后的考场数据接入（或导入）标准化考点管理系统中。 3 缺考违纪系统 根据实际需要实现系统的单点登录功能,记录、汇总和统计考试过程考生违纪、作弊、缺考相关信息,支持信息查询、统计、检索、报表、设置违规内容与种类功能。 4 成绩处理系统对接 根据实际需要实现系统的单点登录功能,将系统中三大基础数据库需要的数据交换到基础数据库。 5 公文与任务管