信息化项目需求报告数据灾备中心统一开发平台统一视频平台等完善提升项目二期统一视频 v12.docx

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信息化项目需求报告数据灾备中心统一开发平台统一视频平台等完善提升项目二期统一视频v12

统一开发平台、统一视频平台等完善提升项目-二期

一、业务系统现状描述

（一）统一视频监控平台

2010年起，国网信通部统一组织开展电网统一视频监控平台的建设工作。

目前，已完成了平台的1.0版本的设计研发、试点及推广实施，全面接入视频监控设备的滚动接入实施、平台2.0版本的设计研发、试点及推广实施。

平台完成了在公司总部、27家省市公司及新源公司的部署及对视频设备的全面滚动接入，接入了7926座变电站、295条输电线路、3291个营业厅、320个信息机房以及发电厂、新能源基地、基建工程现场等场所的21.5万多个前端视频监控设备，实现了对全公司视频资源的统一汇集、分发转发与集中管理，同时，实现了与输变电状态监测、营销稽查监控、基建管控、运监中心大屏可视化、应急指挥等业务系统的应用集成，提供统一的视频调用服务，实现了企业级视频信息的共享利用。

为推进平台深化应用，确保平台深入基层，扎根实际业务，2013年下半年和2014年上半年，国网信通部先后组织了两批次的平台类信息系统完善提升的试点建设工作。

探索出“集全公司之力、聚全公司之智”不断完善提升平台类信息系统功能，挖掘平台应用价值的新发展模式。

其中，黑龙江、重庆、北京、福建、四川等5家省市公司针对电网统一视频监控平台的开展了6项完善提升试点建设工作，在监控视频的压缩传输与快速浏览、越界告警、视频质量诊断与智能分析、变电站设备异动的视频告警联动、视频摘要与深加工处理等方面取得了丰硕的成果。

随着平台的不断深化应用，调度、营销、运检、运监中心等业务部门对平台提出了越来越高的要求。

主要体现在一下几个方面：

一是调度、运检、营销、运监中心等专业强烈需求平台可实现对重点关心视频进行智能甄别，并实现与业务应用联动，实现自动弹出监控画面进行告警；二是由于视频信息冗余量大，关键信息密度低，人工监视耗费大量人力，亟需将平台试点研究的视频的智能化处理功能推广，如越界告警、智能分析、快速浏览、视频检索、摘要等，从而提升工作效率，充分发挥视频信息的价值；三是要让平台对监控视频的智能分析、压缩传输、质量诊断等功能充分发挥作用，需要将智能分析、流媒体、协议转换、压缩传输、综合接入等模块下沉到地市、集控站甚至站端。

需要将这些服务固化，形成一套辅助系统智能综合监控装置，充分提高网络利用率、提高算法性能；四是近年来连续发生的暴力恐怖袭击事件造成无辜群众重大伤亡，严重影响了国家经济社会发展。

现有的多数安防监控系统通过现场的控制器、传感器等进行检测和控制，这类系统及设施种类多样，虽然能满足日常生产，但其功能单一、规范性差、集成度低，且相互独立，不能有效的联动共享。

有必要基于电网统一视频监控平台建设“集中监控”的电力安防应用管理子系统，在各省市公司推广覆盖，规范日常安防工作，提高安防工作效率，提升安防工作水平；五是通过实现语义标签技术，对各业务领域下的具体场景、具体对象进行语义标记，从而实现视频分类、检索和理解。

通过监督、半监督或弱监督机器学习方法来实现语义标记。

基于语义标签，实现视频智能检索，实现输入模糊语义下的视频检索，实现海量历史视频数据在各业务领域的应用，提升视频应用智能化水平。

（二）统一应用开发平台

2012年，公司启动统一应用开发平台建设，完成公司原有SoTower和PI3000两个平台的融合，形成统一的SG-UAP平台V1.0版本，并在基建管控系统中实现试点应用。

2013年，SG-UAPV1.0在公司范围内推广应用，并结合平台应用情况及平台建设方案中二期建设内容，同步开展SG-UAP平台功能、稳定性、易用性等方面的完善与提升，完成SG-UAPV2.0建设。

截至目前，SG-UAP已支撑48个统推项目，28个自建项目，在吸收SG-UAP开发平台优秀建设成果的基础之上，并依据建设和完善符合公司业务发展要求，完成SG-UAPV2.5建设。

SG-UAP平台经过三年的建设，其功能上已能够满足公司绝大部分业务应用系统建设的需要，但仍然有部分应用需求由于业务应用本身的发展与变化等原因，存在部分不满足的现象，业务系统应用过程中也提出相当一部分非常有价值的、需要平台持续改进的需求，需要平台产品本身进行持续完善与提升。

另一方面，国家电网公司统一应用开发平台的建设目标是构建国际先进的平台化产品，而与平台相关的IT技术发展迅速，国内外平台产品也在紧跟技术发展趋势持续发展与提升，因此SG-UAP平台在功能上满足业务系统建设需求的前提下，平台本身的技术架构优越性、平台运行稳定性、开发便捷性、运维支撑易用性、可扩展性、智能化程度等方面都需要与目前国内外主流的同类产品进行比对、分析与借鉴吸收，对产品功能中涉及的基础设施、公共套件、集成开发工具、系统治理工具以及与外部的集成等功能均须实现完善与提升，在原有支撑业务系统的开发和运行两个过程域的基础上，扩展对系统需求、设计等阶段的支持，进而支撑业务系统建设的全过程。

通过提升开发平台自身的能力，促进各业务系统研发与实施质量的提升，保证国家电网公司信息化建设的质量与水平。

2015年统一应用开发平台的研发思路是结合业务项目组在使用过程中提出的需求及公司在云计算、大数据等方向开展新技术研究的成果和发展趋势，进一步完善和深化SG-UAP对大规模企业级应用开发的支撑能力，并逐步实现SG-UAP由单一的开发工具向集需求分析、设计、开发、测试、运维、管理功能于一体的综合研发平台逐步演进，优化平台体系架构以改进现有信息化系统开发及管控模式。

1、增强公司对海量数据业务系统的基础性支撑，实现通过UAP平台快速构建大数据的业务应用系统，提供对海量数据进行分析、查询及全文检索的基础性通用功能；

2、全面支撑公司智能分析决策系统的研发，有效的节约公司在该类系统的投资和研发成本，实现决策分析类应用的业务、架构模式，及其在统一协同开发支撑平台中服务化和组件化，研发发基于SG-UAP的可动态配置的高效前端展现模块，通过研发动态建模技术实现统计分析方案可在线动态配置，应用于智能分析决策类业务应用的构建，从而达到在统一协同开发支撑平台中基于SG-UAP快速开发和部署智能分析决策类应用的目标；

3、结合公司应用系统集群部署的需要，新增适用于集群部署、维护、监控等方面的功能，实现通过SG-UAP研发的业务系统可快速的通过集群方案解决并发问题和实现高性能的目标，大力度的提升公司业务应用系统的运行效能并降低集群部署的难度。

4、为实现快速搭建公司信息化应用，大幅度缩短业务系统的建设时间，平台新增MVVM的架构模式的实现方案，以达到应用模块低耦合、重用性高、独立开发、可测试性强的目标，同时推出微服务架构，针对一些小型业务应用系统提供更加灵活易用的微服务通信，微服务部署、监控等功能，以快速实现构建具备自我托管的中小型业务应用系统；

5、打造基于统一应用开发平台适应跨地域协同工作环境的、面向分布式系统研发的统一协同开发支撑平台，以更有效地提高开发质量和效率，降低开发成本，更好地支撑公司业务系统的信息化建设；

（三）应用同步管理工具推广实施

2014年，应用同步管理工具完成了总部数据中心和三地灾备中心的部署，支撑了总部一级集中部署的业务应用的生产端和灾备端的发布自动化。

但是对于省（市）公司或金融单位二级部署的系统，目前应用上线发布和检修操作，还是通过手工方式进行（先通过手工方式将应用发布到省（市）公司或金融单位生产服务器上，然后通过手工方式将应用同步到灾备中心服务器上），存在着效率低下，易操作失误导致节点不一致的隐患（包括两种情况不一致：

1、生产端或灾备端上的应用集群上的多个节点应用不一致2、生产端和灾备端应用不一致）。

（四）电网GIS平台（这个去掉）

2013年底总部GIS完成了总部跨区电网二三维一体化系统的建设。

完成了总部及网省层面纵向交换、穿透访问功能开发及系统部署，实现了全公司范围内各省市（西藏除外）重点跨区线路在总部GIS的抽取及入库，实现了总部GIS系统与输变电状态监测系统的二三维集成应用。

2014年总部GIS将与95598、电动汽车、电力交易平台、物资管理等系统进行应用集成。

当前由于各省市单位GIS数据质量参差不齐，造成总部GIS数据自动化抽取效率低。

为了提高总部GIS跨区电网数据质量，降低维护工作量，有必要对总部GIS抽取和穿透访问算法进行优化，提高数据拼接和穿透访问效率。

另外总部GIS对导航应用的支撑能力较弱，95598、车辆等业务系统对这方面的需求较迫切。

2014年6月，电网GIS平台开展营配贯通数据采录工作，现场实施人员对数据采录工具的功能和性能均提出了更高的要求，有必要对电网GIS营销、中低压设备建模、展示、分析及应用功能进一步完善，提高电网资源录入效率，保障电网资源数据质量。

电网GIS平台一直以来缺乏对配电通信网适用的通信技术和建设模式,也尚未能提供有效的支撑功能，成为电力通信网发展瓶颈。

有必要基于配电通信资源同沟多缆、多支路、多链路的特点，研究基于GIS的光缆线路及配电通信站点设备管理方法和展现形式，解决配电通信网管理上的难题。

电网GIS平台已经实现了支持各地市电网设备资源自动抽取成图，手工协助布局，绘制电网专题图的功能。

但是目前专题图自动成图布局效果不佳，后期人工介入进行布局调整的工作量较大。

随着电网规模日益庞大且异动频繁，电网专题图类型日益增加，人工调整工作量过重，因此需针对电网专题图的初始化成图、异动更新、布局工具等进行一系列完善优化，提升基层专题图维护工作效率。

电系图相关功能是电网GIS平台功能的一部分，与平台是一个密不可分的整体应用系统。

考虑到电网GIS平台的功能升级频繁、集中部署后负载压力大、应用场景多，容易造成电系图功能的不稳定和难以深入开展数据质量较难把控。

需要重新梳理电系图应用需求，真正从用户角度出发，建设独立的电网电系图管理及应用系统，更好的发挥电网电系图优势，提升电网运行专业信息化水平。

二、新增、改造功能需求

（一）统一视频监控平台

电网统一视频监控平台新增及改造功能需求包括：

1.平台与业务系统联动技术研究与应用需求

结合北京公司视频平台实用化试点成果，通过实现平台与调度、运检、营销、运监中心等业务系统的集成，辅助业务部门对输电线路、变电站、营业厅等重点区域及重点关注对象进行实时监测、异常情况自动告警及管理信息的自动联动等。

通过从电网运行、主网设备、安防技防、气象环境、风险与计划管理、场所运行管理等方面寻找业务关心的异动或变化信号源，分析归纳信号变化的方式，设计联动策略，研究联动展示方式，实现多源信号快速联动，辅助业务人员及时掌控现场实时画面，为可视化运行和可视化监控提供服务：

（1）联动信号源分析：

针对电网运行、主网设备、安防技防、气象环境、风险与计划管理、场所运行管理等方面分析业务关心的对象及信号源，归纳信号变化方式；

（2）联动策略研究：

联动优先级、联动动作方式及联动方案研究。

不同联动信号发生时，按照一定的联动优先级策略对其进行接收、排序或丢弃，形成响应队列。

根据不同的信号源研究制定相应的联动动作，包括抓拍、定时录像、弹画面等。

对信号、动作按照业务策略编排形成联动方案；

（3）联动展示研究：

针对不同信号、多信号并发产生时如何根据业务需要进行方便、直观展示进行研究。

2.平台智能分析等功能需求

由于视频数据体量大，内容丰富，目前缺少相应的视频智能化处理手段，无法从海量的视频数据中快速查找浏览需要的视频信息，如果采用人工观察的手段，需要耗费大量的人力、物力和财力，而且很容易发生重要信息的遗漏。

亟需将黑龙江、重庆、福建、北京、四川电力公司等单位开展的平台完善提升试点建设和研究，平台的视频质量诊断、周界监测、快速浏览、质量增强等高级功能在平台的深化应用方面有着非常好的效果，迫切需要进一步完善并推广应用：

（1）视频质量诊断功能。

实现前端设备的运维，提高运维水平，节约人力、物力和财力；

（2）周界检测、视频快速浏览、异常行为检测、辅助监控、视频质量增强等智能分析功能。

提升平台基础应用功能，提高工作人员工作效率，提升电网安全水平。

3.平台视频检索摘要及快速浏览等功能需求

对电网各业务领域下的场景、设备、对象等信息进行分类建模，研究建立相应的语义标签字典库；实现模糊语义条件下的视频智能检索技术，实现基于大数据存储和计算框架的视频检索等，提高视频信息使用效率和准确率，提高工作人员工作效率，提升电网智能化水平。

研发能够真正将平台转化为一线生产的实用工具，让视频图像能够服务于电力各业务部门的实际业务工作当中，提高工作效率、减少人力耗费、缩短反应时间，对推进电网智能化建设具有重要而深远的意义。

主要需要实现以下功能：

（1）新增视频快速检索功能，提高用户视频查阅工作效率。

（2）通过视频检索技术，实现海量视频信息的快速检索，检索内容包括场景、设备、人、事件等信息，满足用户视频查阅需求，提高用户视频查阅工作效率。

（3）新增语义标注字典库，实现语义标注信息的标准化。

（4）根据业务专家建议，形成适用于各业务领域的视频标签字典库，字典库的内容包括具体的场景、设备、人、事件等，形成一套标准的语义标注信息。

（5）新增语义标注功能，借助语义标注消除“语义鸿沟”，提升视频检索速度和效率。

（6）通过事先对图像集合按语义进行合理地分类或者标注，消除图像的底层视觉特征与图像的语义表达之间存在的“语义鸿沟”，极大提升CBIR/CBVR的性能。

4.平台服务设备研制与应用需求

随着智能电网建设的全面展开，对变电站自动化领域提出了新的管理要求：

要实现变电站设备运行集中监控与电网调度业务高度融合；调度单位要负责变电设备运行集中监控，并执行远方操作；运行维护单位要负责设备管理、运维业务，执行现场巡检和操作；实现状态检修，运维一体化，实现资产全寿命周期管理。

电网统一视频监控平台作为重要的辅助支撑平台，为满足以上需求，需要将平台的智能分析、流媒体、协议转换、压缩传输、综合接入等模块进行固化，形成一套辅助系统智能综合监控装置，专门用于实现对变电站各种辅助生产系统的整合、优化、管理及控制。

其中流媒体、综合接入、智能分析模块的固化具有提高网络利用率、提高算法性能等优点。

主要需要实现以下功能：

（1）新增综合接入模块，实现安全防范系统、环境监控系统、火灾自动报警、设备温度监测系统、SF6泄露报警系统、门禁管理等辅助生产系统的高度集成；

（2）新增平台服务模块，包括流媒体模块和协议转换（PTS）模块。

流媒体模块，实现媒体数据转发、分发功能、流量控制、性能统计；新增协议转换模块，实现视频监控前端系统与电网统一视频平台B接口的对接及资源上报等功能。

通过压缩编码模块，实现前端视频流的标准压缩编码，降低主站端编码的压力，同时为视频图像智能分析功能提供原始视频数据流；

（3）新增智能分析模块，从设备、环境、人等角度出发，实现前端设备视频标签、质量诊断、人脸识别、人流统计、火警检测等视频智能分析项目。

5.基于平台的电力安防应用子系统建设需求

为全力支撑电力安全防范工作，需要基于平台研发一套电力安防应用子系统，通过接入视频监控图像及安防设施信号，实现视频监控、案件/报警数据分析展现、巡视布防、设备管理、人员值班、告警联动、智能分析等，满足日常安防工作需要及案件发生时事前预警、事中监控和事后追溯的业务需求。

主要内容包括：

（1）综合接入：

统一各类信号的接口规范，接入入侵、红外对射、电子围栏、门禁、出入口控制等各类告警和状态信号。

（2）监视报警：

值班时能调阅管辖范围内场所的视频图像，同时能查看安防设施（入侵、红外对射、门禁、出入口、电子围栏等）的状态、信号，告警信号等信息，并支持大屏联动展示。

（3）巡视布防：

在可设定的间隔时间内对重要监控点进行视频图像巡检；利用周界、徘徊、弃物等智能化分析对监控现场进行布防。

（4）设备管理：

提供对安防设施的台帐管理以及日常的运维检修管理。

（5）人员值班：

对安防监控人员进行统一的值班管理，包含值班排班、交接班、值班日志和接警管理并在值班过程中记录接警信息以及对接警的处置信息。

（6）告警联动：

安防设施告警信号与视频联动，收到告警信号后能自动弹出相应视频画面，对事件视频进行录像存储。

（7）集中存储：

对重要场景点位视频数据持久化存储，为视频查询、检索、研判、串并分析和关联等提供图像数据源。

（8）智能分析：

在监控前端实现异常目标入侵，人员徘徊行为和危险品遗留的实时检测和分析，并联动告警；在服务端通过视频摘要浓缩、快速浏览、视频检索实现视频快速查看，提高查找效率，提高工作人员视频监控工作效率。

（二）统一应用开发平台

（1）新增全文智能检索引擎组件

目前公司的集体企业、员工报销等项目都存在着大量的结构化和非结构化数据查询业务，数据库管理系统存储的一般都是结构化数据，擅长数值的计算、查询、统计与挖掘。

随着公司信息化能力的迅猛发展，越来越多的非结构化文本数据存储在数据库中，数据库中的文本搜索日益广泛。

平台提供一套通用的查询引擎、索引引擎、文本分析引擎等组件，以方便软件开发人员在目标系统的不同数据源上实现全文检索的功能，或者是以此为基础建立起完整的全文检索引擎。

（2）新增通用数据库访问引擎组件

按照公司信通部的要求，平台需要支持多种开源及国产的数据库。

在不损失数据库各自特征的前提下，提供一套能够跨平台快速访问这些数据库的统一接口，从而为对常用数据库的访问在效率和通用性方面提供了保证。

支持关系数据库Oracle、Mysql、达梦、金仓、及非关系型数据库MongoDB等。

（3）新增数据分片功能

由于国产数据库和开源数据库在集群方面稳定性不高，在采用这些数据库后，数据库的性能及扩容等方面的问题将成为共性和通用性问题，SG-UAP平台有必要未雨绸缪，提前规划并解决这些问题。

统一应用开发平台推出数据分片功能有效解决大访问量带来的压力。

数据分片的主要目的是突破单节点数据库服务器的I/O能力限制，解决数据库扩展性问题。

功能包括支持数据分片的查询引擎，分片数据的路由、归并，分片数据库的监控、扩展等。

（4）新增大数据集成框架

根据浙江电力大数据云平台等项目对开发平台能够支撑海量数据业务开发的要求，统一应用开发平台为开发人员提供一个一致性的编程模型和声明式配置模型，使开发人员能够借助Spring编程模型（依赖注入、POJO和辅助模板）实现Hadoop应用，并且能够以标准的Java应用运行MapReduce、Hive、Pig等作业。

关键功能包括支持声明式配置，全面的HDFS数据访问支持，支持Pig和Hive的模板类，支持对HBase的声明式配置，声明和编程支持Hadoop工具等。

（5）新增智能分析决策公共套件

按照一体化电量与线损管理等项目的需求，提供一个具备电力行业特色的通用类的分析决策公共套件，提供数据挖掘、多维分析、模拟预测及丰富展现的能力,同时结合电力业务特点预置相关模型，并提供二次开发的能力。

提供的功能包括建模设计器、模型生成器、执行引擎、结果展示等功能。

（6）新增分布式消息中间件

根据数据服务平台等项目的对分布式消息及日志收集和整理的要求，新增分布式消息中间件作为分布式系统可扩展、可伸缩性的关键组件，分布式消息中间件需要具有高吞吐量、高可用性、适合大规模分布式系统应用的特点。

其包括的功能有支持异步消息发送与接收，支持异常的本地恢复，支持消息的持久化、支持分布式部署。

（7）新增集群部署功能

公司的大型业务系统例如PMS、基建、营销、电力等都采用了集群部署方式，这些系统的集群部署方式都是利用了中间件（WebLogic）自身的特性，随着公司对信息安全的重视，亟需平台提供中间件无关的集群部署功能。

集群部署提供的功能包括，分布式session共享，配置文件热部署、集群服务器性能监控、即席报表的集群部署、任务调度的集群部署、分布式缓存的集群部署等。

（8）新增微服务架构

业务项目组普遍反映SG-UAP的安装及部署非常复杂，一些小型业务系统仅仅用到平台提供的一部分功能，目前SG-UAP的一站式方案对于这些小型业务系统来说过于繁重。

微服务架构（MSA）是一种架构概念，旨在通过将功能分解到各个离散的服务中以实现对解决方案的解耦。

微服务架构目前主要针对一些小型业务应用系统。

需要实现的功能包括微服务通信，服务异常检测，微服务的测试，微服务部署、监控。

（9）新增项目协作功能

根据公司“三集五大”对业务应用研发和项目强管的控综合性要求，将集成开发环境（IDE）打造成一个协作式、支持分布式开发的企业应用软件开发平台，利用整合的团队管理、任务管理、版本管理、构建管理、控制面板及过程支持来共同协作。

为软件开发项目中不同角色的人员提供相应的工具，使软件研发和交付过程可视化、自动化。

（10）引入基于MVVM模式的界面展现技术

目前平台的界面设计器提供了拖拽式的所见即所得的界面构建方式，但是整个UI的架构缺乏一致性约束，增加了业务系统开发人员的学习成本，因此很多项目组反映平台的前端框架不易用。

MVVM模式可以很好的将UI逻辑分离开来，使得在开发过程中设计师和代码编写员中可以很好地完成自己的职责。

从而保证了程序的低耦合，可重用性，独立开发和可测试性。

实现的功能包括页面生命周期管理、页面级的数据绑定，统一的事件响应处理，界面与逻辑分离等。

（11）完善展现框架及报表控件

从业务项目组反馈的问题来看，展现框架和即席报表的问题比较多，主要集中在功能方面。

SG-UAP平台有必要：

完善展现框架逻辑布局组件的复杂布局能力，使其支持表格布局和列布局；完善展现框架的脚本打包功能，实现框架脚本按需进行配置、打包；完善现有的文件上传组件，新增上传组件的ftp支持功能；报表控件增加合并列、合并行功能，完善报表脚本扩展能力，新增对不规则报表特殊支持及布局排版优化，完善报表回填机制，提供更加细致的报表回填选项等，完善异步脚本执行组件，提供更加丰富的函数支持。

（12）完善模型驱动组件

实现业务对象模型支持继承关系及自动基于继承关系映射策略生成数据库DDL和模块代码；界面模型生成代码支持防覆盖功能；提供与国网DXP数据交换平台的集成接口和辅助快速开发功能。

（13）完善基础组件功能

在持久层可用性增强方面对Hibernate通用配置增加到platformconfig.properties中，不用再新建持久层扩展模块；增加UAP项目启动时非Hibernate操作数据库的接口，使现在用户会在启动时可以做一些简单的数据库操作；增加配置文件的热加载功能。

（14）完善治理工具套件

治理工具在云资源管理、PMS的应用中，仍发现很多功能不够完善的地方，SG-UAP平台有必要针对他们的需求进一步完善：

包括优化数据（OS/JVM等）存储，减轻数据库压力；强化OS/JVM监控数据展示，提供报表分析功能；优化集中日志发送缓冲策略。

（15）完善IDE开发工具

包括优化模块项目发布功能，彻底解决内存溢出问题；选择性安装功能，使用户在安装IDE时能根据项目特点选择需要安装的组件；界面设计器静态数据绑定功能，在设计器中编辑静态数据，供预览展现使用；界面设计器静态预览功能，在不启用服务端的情况下，进行界面效果预览。

（16）完善任务调度组件

包括针对任务调度与ISC耦合过重的问题改造，实现任务调度与ISC解耦；针对任务调度对多种数据库的兼容性改造；针对任务调度quartz2.1引擎在spring3.1下传统配置（内存模式任务）兼容性改造；针对任务调度中特定日期时间段（如节假日）跳跃规则功的能开发。

（三）应用同步管理工具推广实施

2015年，应用同步管理工具的主要工作为在省（市）公司及金融生产单位推广实施，推广实施的工作包括：

1.在省（市）公司及金融生产单位的每台生产服务器上部署工具代理程序

2.在省（市）公司及金融生产单位部署代理服务器，管理本单位的工具代理程序及与服务端交互。

分析