基于微服务架构的校园安防监控系统的设计与实现

作     者：赵伟翔 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：贾智平

授予年度：2022年

学科分类：040106[教育学-高等教育学] 0401[教育学-教育学] 04[教育学] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：校园安防 微服务架构 Spring Cloud 火灾检测 

摘      要：随着近几年高校的扩招,高校中的人数不断增加。而高校大多都是开放式校园,因此进出校园的人员、车辆复杂多样,校园安全问题日益严峻,社会各界对校园安防越来越重视。提高校园安防水平,保障校园内师生、员工等人员的生命和财产安全具有重要意义。随着社会信息化的发展,使用校园安防监控系统对校园内的人员、车辆、消防等各类型因素进行管理是一个保障校园安全的有效措施。现有的校园安防监控系统大多使用单体架构,具有维护、开发困难等问题。微服务架构具有低耦合、维护简单、部署效率高的优点,解决了单体架构所存在的问题,因此本文设计了一个基于微服务架构的校园安防监控系统。系统使用Spring Cloud微服务框架组件实现了服务治理功能,对各个微服务进行管理;通过划分不同的微服务实现了车辆管理等功能模块,能够对校园内车辆、人员形成有效的管理;使用目标检测的方法,通过检测视频中的火焰从而实现火灾检测功能,能够快速判断某一区域是否发生火灾,保障师生财产和人身安全。本文的主要工作:首先,对校园安防监控系统进行了需求分析,提出对系统的各种各样的设计。其次使用了基于Spring Cloud框架的组件进行服务治理,使用Eureka集群对各个服务进行管理、使用Hystrix实现服务熔断机制提升了系统稳定性;使用服务网关,使得系统端口号不会对外暴露,提升了系统的安全性;使用feign组件实现了服务间的相互调用;使用Docker容器技术对微服务进行部署。之后结合需求分析和总体设计实现了车辆信息管理微服务、人员信息管理微服务、用户登录微服务、违规处理微服务以及基于YOLO v5网络模型训练的火灾检测微服务,并给出了各个微服务的流程图、类图和时序图,实现了对车辆、人员信息的管理,对火灾的检测功能。最后,对系统的功能和性能开展测试工作,对系统服务管理、熔断机制功能以及火灾检测功能进行.了测试;使用压力测试工具对系统进行压力测试,分析了测试结果。基于微服务架构的校园安防监控系统的设计与实现,使得校园安防管理更加智能化。微服务架构低耦合的优点使得系统可以更容易扩充功能;目标检测的方法进行火灾检测能够更快速有效的检测出火情并发出警报。本系统已经在山东大学保卫处的指挥中心进行了试运行,能有效的对车辆、人员等信息进行管理减少安保人员工作强度,快速识别出测试视频中的火灾,保障师生安全,有利于进一步建设和谐校园。