智能安防技術(shù)在大型活動(dòng)安保工作中的應(yīng)用

吳曉尉

(中國人民警察大學(xué)，河北 廊坊 065000)

近年來，我國綜合國力日益提升，國際影響力不斷增強(qiáng)，舉辦的大型活動(dòng)與日俱增且呈現(xiàn)規(guī)模大、規(guī)格高的特點(diǎn)。隨著高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，安全防范技術(shù)在大型活動(dòng)安保工作中的作用也日益凸顯。2013年以來，代表計(jì)算能力的計(jì)算機(jī)處理器和分布式運(yùn)算達(dá)到一定水平，數(shù)據(jù)達(dá)到一定積累，深度學(xué)習(xí)計(jì)算得以迅速發(fā)展，人工智能技術(shù)發(fā)展掀起新高潮，智能安保技術(shù)也隨之日新月異。在智能化時(shí)代，總結(jié)和探索智能安防技術(shù)在大型活動(dòng)中的應(yīng)用對于確保大型活動(dòng)安全具有重要意義。

一、發(fā)現(xiàn)及預(yù)測是智能安防技術(shù)的重要內(nèi)涵

智能是人類大腦較高級活動(dòng)的體現(xiàn)，它具備自動(dòng)獲取和應(yīng)用知識、思維與推理、問題求解和自動(dòng)學(xué)習(xí)等方面的能力。智能安防技術(shù)是人工智能技術(shù)同傳統(tǒng)監(jiān)控視頻、周界防范、安全檢查、出入口控制等安防技術(shù)的結(jié)合，在“看世界”的基礎(chǔ)上，通過對數(shù)據(jù)的分析和知識的學(xué)習(xí)，去預(yù)測和判斷事物特性、發(fā)展和變化規(guī)律，從而實(shí)現(xiàn)更為全面地認(rèn)知。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)只能獲得視頻，但對視頻內(nèi)容涉及的人員、特征、行動(dòng)等方面情況還需要人工判斷，只能“看到”而不能“發(fā)現(xiàn)”。智能視頻監(jiān)控技術(shù)可以對視頻圖像進(jìn)行分析，自動(dòng)“發(fā)現(xiàn)”視頻中的人物特征、行為，進(jìn)一步了解視頻表達(dá)的語義，還可以結(jié)合社會(huì)感知數(shù)據(jù)“預(yù)測”目標(biāo)的活動(dòng)路線、活動(dòng)目的和動(dòng)機(jī)等。在擁有海量數(shù)據(jù)的時(shí)代，智能化是安防技術(shù)發(fā)展的必由之路?！鞍l(fā)現(xiàn)”和“預(yù)測”是智能安防技術(shù)的重要內(nèi)涵。

二、智能安防技術(shù)有助于全面提升大型活動(dòng)安保工作效能

根據(jù)當(dāng)前國際大型活動(dòng)安保工作實(shí)際情況，主辦方一般在加強(qiáng)城市治安基礎(chǔ)上，對大型活動(dòng)現(xiàn)場及住地采取出入口控制、周界防范、安全檢查等措施，減少社會(huì)治安事故和安全事件，及時(shí)排除活動(dòng)現(xiàn)場、路線、住地的安全威脅，并對活動(dòng)進(jìn)行中的重要人物、重點(diǎn)車輛、重點(diǎn)區(qū)域、重要部位的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警，確?；顒?dòng)安全有序。

(一)智能視頻監(jiān)控技術(shù)有助于提升大型活動(dòng)安保工作的預(yù)警與指揮能力

對活動(dòng)現(xiàn)場、車隊(duì)行車路線等區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控是大型活動(dòng)安保工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前智能視頻監(jiān)控技術(shù)主要包括視頻智能識別技術(shù)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)同地理信息等系統(tǒng)間的多源異構(gòu)信息融合技術(shù)兩方面。前端智能監(jiān)控設(shè)備可以在設(shè)備端智能識別人員、車輛和異常情況，并把有用信息傳送到后臺服務(wù)器，減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量。多源異構(gòu)信息融合技術(shù)可將視頻監(jiān)控信息、地理信息、警力信息等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)充分融合，有效拓展視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。

1.提升大型活動(dòng)安保工作預(yù)警能力

大型活動(dòng)期間應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)非法活動(dòng)苗頭、控制事態(tài)，將危險(xiǎn)消除在萌芽狀態(tài)。在大型活動(dòng)重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)部位識別異常人員、異常行為及其活動(dòng)軌跡是預(yù)警的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)中先進(jìn)的前端智能攝像頭集成AI智能芯片，利用深度學(xué)習(xí)等技術(shù)進(jìn)行人臉識別、體態(tài)識別和可疑行為模式識別，有效提高前端設(shè)備識別具有某種特殊面貌、體態(tài)特征的可疑人員、可疑物品、可疑目標(biāo)的能力，對徘徊、聚眾鬧事等異常行為的識別也趨于成熟。

對異常人員、行為進(jìn)行識別后，可利用跨鏡頭跟蹤等智能視頻監(jiān)控技術(shù)，結(jié)合周邊卡口視頻信息，刻畫可疑人員行動(dòng)軌跡。目前該技術(shù)達(dá)到較高水平，諸如“脫去上衣”等微小特征變化下，行動(dòng)軌跡仍可成功識別。同時(shí)，為了方便事件的反推，智能視頻監(jiān)控技術(shù)可以采用獨(dú)特的同步時(shí)間軸處理模式，對某時(shí)間點(diǎn)全部視頻同步調(diào)取播放，實(shí)現(xiàn)對歷史視頻的快速調(diào)取查看。

2.提升大型活動(dòng)安保工作指揮決策水平

視頻全景技術(shù)是新一代視頻監(jiān)控技術(shù)，廣泛應(yīng)用于大型活動(dòng)安保工作中，有效提升指揮決策水平。它應(yīng)用多源異構(gòu)信息融合技術(shù)，是地理信息技術(shù)和安防視頻監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。應(yīng)用視頻全景技術(shù)的大型活動(dòng)指揮調(diào)度平臺，依托城市治安防控視頻體系，應(yīng)用三維視頻融合、無人機(jī)傾斜攝影建模、遙感等技術(shù)，將實(shí)時(shí)的視頻“實(shí)景”與虛擬的“地圖”信息相結(jié)合，依托地理信息平臺實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控點(diǎn)的聯(lián)動(dòng)和多源信息融合。該技術(shù)能夠匯聚社會(huì)面監(jiān)控、安檢通道、貴賓通道、視頻監(jiān)控資源、社會(huì)面信息、安檢警力資源等多維信息到同一張二維、三維地圖上，實(shí)現(xiàn)縱覽全局與細(xì)節(jié)掌控有機(jī)結(jié)合，有效實(shí)現(xiàn)資源的感知。在大型活動(dòng)現(xiàn)場指揮中心能夠通過全景視頻監(jiān)控，直觀、實(shí)時(shí)地瀏覽重點(diǎn)區(qū)域現(xiàn)場的全景情況，查詢周邊警力部署狀況，收到可疑人員入侵報(bào)警后，迅速根據(jù)位置調(diào)動(dòng)周邊警力，有效提高指揮調(diào)度的實(shí)時(shí)性和智能性。

同時(shí)，基于信息融合、跨鏡頭跟蹤等智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)大型活動(dòng)車隊(duì)等移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)控與指揮調(diào)度，可以對車隊(duì)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤、對指揮中心監(jiān)控大屏幕場景自動(dòng)切換，提高指揮智能性。

(二)智能出入口控制技術(shù)有助于大型活動(dòng)人員及車輛的科學(xué)管理

大型活動(dòng)往往在較短時(shí)間、較小空間匯聚大量的人員、車輛及物品。與會(huì)人員的身份識別，車輛的控制，人流、車流的管理，對于確保大型活動(dòng)安全有序十分重要。以2005年南京舉辦的第十屆全國運(yùn)動(dòng)會(huì)為例，僅參加開幕式的黨和國家領(lǐng)導(dǎo)，各省、自治區(qū)、直轄市領(lǐng)導(dǎo)，國際體育組織官員及各界人士就有10萬余人，劃分為表演團(tuán)體、單位觀眾、普通觀眾、嘉賓、貴賓等多種類型，同時(shí)還有會(huì)議主辦單位人員、服務(wù)人員、安保人員等工作人員。大型活動(dòng)涉及人員及車輛數(shù)量多、類別多，管理工作比較復(fù)雜，科學(xué)管理顯得尤為重要。

出入口控制的主要目的是控制人員、車輛、物品在某區(qū)域的停留權(quán)限，即誰在什么時(shí)間可以進(jìn)入或必須離開哪個(gè)區(qū)域。大型活動(dòng)涉及人員多、車輛多、類別復(fù)雜，不同權(quán)限人員及車輛出入的位置和活動(dòng)區(qū)域有著嚴(yán)格的界限劃分。出入口控制系統(tǒng)通過在出入口區(qū)域設(shè)置識別、控制等設(shè)備，對人或物進(jìn)行身份識別和權(quán)限鑒別，從而執(zhí)行放行、拒絕、禁止、報(bào)警等動(dòng)作，同時(shí)對進(jìn)出信息進(jìn)行保存和存儲，從而確保各區(qū)域安全。智能出入口控制技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)人車物的自動(dòng)識別比對，并能夠?qū)M(jìn)入?yún)^(qū)域的人車物進(jìn)行定位和位置跟蹤，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)人流車流等的科學(xué)管理[1]。

1.有助于快速準(zhǔn)確識別人員身份

一般來說，大型活動(dòng)現(xiàn)場可劃分為VIP區(qū)、控制區(qū)、緩沖區(qū)、停車區(qū)等，不同區(qū)域可通行人員不同。大型活動(dòng)籌備期和舉辦過程中，在嚴(yán)格發(fā)放證件基礎(chǔ)上，可通過出入口控制系統(tǒng)的射頻識別等設(shè)備掃描證件信息來實(shí)現(xiàn)人員進(jìn)出管理[2]。智能出入口控制技術(shù)結(jié)合人臉識別技術(shù)將人臉信息和數(shù)據(jù)庫比對，進(jìn)行人員身份核實(shí)，可有效避免證件丟失、冒領(lǐng)等問題，并可按照分區(qū)權(quán)限對與會(huì)人員進(jìn)行管理。

智能出入口控制技術(shù)可結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)或其他生物識別技術(shù)，實(shí)時(shí)掌握人員數(shù)量、分布區(qū)域、人員密度等情況，結(jié)合地點(diǎn)、時(shí)間等信息，實(shí)現(xiàn)異常活動(dòng)預(yù)警、防災(zāi)預(yù)警等功能。同時(shí)，可結(jié)合二維碼識別、微信或APP開通場館、景區(qū)路線及相關(guān)服務(wù)引導(dǎo)，生成緊急情況下的疏散撤離方案。

2.有助于提升車隊(duì)引導(dǎo)智能化程度

車流管理也是大型活動(dòng)組織管理的關(guān)鍵問題之一，停車場的數(shù)量、位置分布與車隊(duì)入場和撤離順序密切相關(guān)，也對大型活動(dòng)安保工作有著重要影響。悉尼奧運(yùn)會(huì)期間設(shè)置97處臨時(shí)停車場地，各停車場均有穿梭巴士與活動(dòng)場所相連，為保證車輛調(diào)度有序，管理者針對不同類型參與者設(shè)定不同進(jìn)場時(shí)間，實(shí)施交通分離，降低交通流量?；谥悄艹鋈肟诳刂萍夹g(shù)的智能車輛管理系統(tǒng)可以自動(dòng)識別出入車輛車牌，引導(dǎo)車輛至停車位置，并根據(jù)其類別限制其入場和退場時(shí)間。同時(shí)，結(jié)合道路交通監(jiān)控，獲取車輛密集程度數(shù)據(jù)，形成撤離或緊急疏散路線。

(三)智能周界防范技術(shù)有助于提升大型活動(dòng)場館入侵探測準(zhǔn)確性

大型活動(dòng)場館建設(shè)應(yīng)充分結(jié)合場館的功能需求、建筑風(fēng)格、所處位置、周邊環(huán)境等開展周界防范系統(tǒng)建設(shè)。傳統(tǒng)的周界安防解決方案主要包括紅外對射、微波對射、泄露電纜、振動(dòng)電纜、電子圍欄、電網(wǎng)、視頻監(jiān)控等，大型活動(dòng)場館的周界防范應(yīng)按照實(shí)際需求選擇適宜的系統(tǒng)。首先，紅外和微波對射方案防護(hù)等級較低、誤報(bào)率高，不適合大范圍監(jiān)測。紅外和微波對射都是以隱形的射線作為防范區(qū)域，容易跨越或規(guī)避，同時(shí)易受地形條件等限制，容易受高溫、低溫、強(qiáng)光、灰塵、雨、雪、霧、霜等自然氣候影響，誤報(bào)率高。并且，如果長時(shí)間連續(xù)使用，維護(hù)成本較高。其次，泄露電纜和振動(dòng)電纜報(bào)警建設(shè)和維護(hù)困難。二者均屬于傳感電纜，傳感部分都要求有源，對周圍環(huán)境要求高，系統(tǒng)功耗很大，且傳感器單元壽命較短，維護(hù)成本高。再次，電子圍欄、電網(wǎng)等方案與活動(dòng)氛圍不相協(xié)調(diào)，外觀形式不美觀，容易使人感到緊張，破壞場館藝術(shù)性。

大型活動(dòng)周界防范系統(tǒng)應(yīng)該能夠進(jìn)行長距離監(jiān)控，能夠準(zhǔn)確識別及響應(yīng)各種入侵事件，具有低能耗、安裝簡便、形式隱蔽美觀等特點(diǎn)?；诠饫w傳感和光通信等高科技全光纖周界監(jiān)控預(yù)警技術(shù)比較適合大型活動(dòng)場館周界防范。直接接觸由光纖光柵振動(dòng)傳感器串接起來的光纖或光纜，或者通過覆土、鐵絲網(wǎng)、圍欄、管道等承載物均可獲得并傳遞各種振動(dòng)信號。在對振動(dòng)信號進(jìn)行分析處理后，智能周界防范系統(tǒng)可利用人工智能方法去學(xué)習(xí)和識別信號所表達(dá)意義，有效提升入侵探測的準(zhǔn)確度[3]。當(dāng)有非法入侵人員攀爬、翻越或者剪斷鐵絲網(wǎng)時(shí)會(huì)引起光纖振動(dòng)，這種振動(dòng)會(huì)改變光的傳輸模式并改變振動(dòng)光纖中傳輸光的某些特性。振動(dòng)光纖報(bào)警處理單元經(jīng)過對信號的采集與分析，能檢測光的衰減、相位、波長、極化、模場分布和傳播時(shí)間等特性變化。智能周界防范系統(tǒng)可通過軟件分析變化波形特征，使用支持向量機(jī)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，利用預(yù)先實(shí)驗(yàn)獲得的各種波形進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，獲得挖掘、觸碰、敲打等人為入侵情況下和風(fēng)、雨、樹葉等自然環(huán)境干擾下的時(shí)域波形樣本。根據(jù)大量的波形樣本進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)并獲得變化規(guī)律，進(jìn)而進(jìn)行“入侵模式識別”分辨出事件真實(shí)情況，極大程度地避免漏報(bào)和誤報(bào)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和智能性。

(四)智能防爆安檢技術(shù)有助于減輕大型活動(dòng)安檢工作勞動(dòng)強(qiáng)度

大型活動(dòng)防爆安檢工作分為場地安檢、人員安檢和車輛安檢等，技術(shù)多樣、種類豐富。一般情況下，X光安檢在所有的大型活動(dòng)場館及住地安檢工作中都需要使用。杭州G20峰會(huì)、廈門金磚國家工商論壇等大型活動(dòng)中，均從全國各地抽調(diào)大量專業(yè)安檢員。長期以來，X光安檢機(jī)都采用人工看圖識別方式，專業(yè)性強(qiáng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境輻射大，疲勞時(shí)容易產(chǎn)生誤檢和漏檢。

近年來，人工智能、深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖形圖像識別領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，在具有大量數(shù)據(jù)樣本的領(lǐng)域中表現(xiàn)出色，由此引發(fā)以影像識別為關(guān)鍵環(huán)節(jié)并擁有大量樣本的X光等安檢技術(shù)的飛速發(fā)展。扇形X射線束穿透行李物品并落到雙能量探測器上，高效半導(dǎo)體探測器把接收到的X射線變?yōu)殡娦盘枺娦盘柋涣炕髠魉偷接?jì)算機(jī)，經(jīng)過復(fù)雜地運(yùn)算和成像處理后得到高質(zhì)量影像。人的主要工作是負(fù)責(zé)從影像中查找出危險(xiǎn)源。由于X光安檢機(jī)大量地應(yīng)用在大型活動(dòng)場館、火車站、飛機(jī)場，因此擁有海量的樣本數(shù)據(jù)，為人工智能技術(shù)應(yīng)用于防爆安檢的智能識圖提供了可能[4]。

基于人工智能的防爆安檢技術(shù)具有以下特征：第一，識別物品種類多?？勺R別百余種常見刀具、30種以上槍支、上百種常見瓶裝液體、100種以上的鋰電池。第二，識別精度高?？勺詣?dòng)識別肉眼難以辨認(rèn)的復(fù)雜背景后的槍支。第三，能夠進(jìn)行分析判斷并預(yù)警。系統(tǒng)可保存可疑數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘的大數(shù)據(jù)分析，能查驗(yàn)出分批寄運(yùn)的槍支零件。自2017年起，長春西高鐵站就應(yīng)用了人工智能X光安檢機(jī)，智能安檢技術(shù)的可靠性經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)。在大型活動(dòng)中應(yīng)用智能安檢技術(shù)具有較強(qiáng)的可行性，不僅有效節(jié)省人力，還能夠提升安全保障能力。

三、大型活動(dòng)安保智能安防系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用的幾點(diǎn)建議

近年來，博鰲亞洲論壇、G20峰會(huì)、達(dá)沃斯論壇等大型活動(dòng)中應(yīng)用了人臉識別系統(tǒng)、人員及車輛指揮調(diào)度系統(tǒng)、防爆安檢系統(tǒng)、排爆機(jī)器人、VIP迎賓系統(tǒng)等安防技術(shù)和產(chǎn)品。隨著各智能安防產(chǎn)品的深入應(yīng)用，各種問題也日漸凸顯。一是各安防子系統(tǒng)相互獨(dú)立，管理與維護(hù)效率低下，系統(tǒng)之間缺乏聯(lián)動(dòng)。二是人防、技防、物防三方結(jié)合不夠緊密，存在炫耀技術(shù)、浪費(fèi)警力等現(xiàn)象。因此，在大型活動(dòng)安保智能安防系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用工作中，應(yīng)注意以下幾方面問題。

(一)做好頂層設(shè)計(jì)，重視系統(tǒng)集成

視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、防爆安檢系統(tǒng)是在大型活動(dòng)安保工作中深入應(yīng)用的四大安防系統(tǒng)，但目前系統(tǒng)間聯(lián)動(dòng)性還不夠。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)為這些系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)集成提供了技術(shù)可能，多系統(tǒng)集成可顯著提高對異常人員、物品、行為的識別，追蹤和處置，利于識別和控制風(fēng)險(xiǎn)。周界防范系統(tǒng)和出入口控制系統(tǒng)可共同作用于控制不法人員進(jìn)入，一旦有情況出現(xiàn)，可通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)跟蹤其行動(dòng)軌跡，并在后臺大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中迅速識別其身份。出入口控制系統(tǒng)、防爆安檢系統(tǒng)和出入口控制系統(tǒng)集成后，一旦發(fā)現(xiàn)攜帶不法物品人員，可以立即識別其身份，并結(jié)合其他數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷是否有其他團(tuán)伙和作案動(dòng)機(jī)。各獨(dú)立系統(tǒng)的集成，能夠有效提高決策和判斷能力，是智能安防系統(tǒng)建設(shè)的大趨勢。

(二)加強(qiáng)軟件建設(shè)，注重風(fēng)險(xiǎn)評估和預(yù)警

經(jīng)歷了30余年的發(fā)展，我國視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)從萌芽期走到成熟期，目前被越來越多地應(yīng)用到社會(huì)治安體系中，“雪亮工程”更是代表著視頻監(jiān)控技術(shù)的廣泛和成熟應(yīng)用。在較為完善的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基礎(chǔ)上，以視頻監(jiān)控為突出代表的智能安防技術(shù)將更側(cè)重軟件建設(shè)，加強(qiáng)對大數(shù)據(jù)的運(yùn)用。大型活動(dòng)安保工作應(yīng)充分利用治安、反恐、社會(huì)、行業(yè)等信息數(shù)據(jù)，研究基于多源多維數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)評估和預(yù)警技術(shù)，有針對性地對重要區(qū)域中的異常行為、活動(dòng)進(jìn)行防范。

(三)向科技要警力，重視“三防”結(jié)合

在警力編制有限的情況下，向科技要警力是必然選擇，充分調(diào)動(dòng)人的主觀能動(dòng)性是警力充分發(fā)揮作用的根本。在大型活動(dòng)安保工作中，要將警力和視頻監(jiān)控設(shè)備緊密結(jié)合。第一，細(xì)化安保工作方案，明確著裝警力、應(yīng)急力量、便衣警力的執(zhí)勤地點(diǎn)及所攜帶裝備。第二，確保安防系統(tǒng)的可靠性，提高安防系統(tǒng)報(bào)警準(zhǔn)確率，減少虛警率。第三，依托安防管理平臺開展演練，確保指揮中心收到安防系統(tǒng)報(bào)警后能夠迅速調(diào)集應(yīng)急力量，應(yīng)急力量能在安防系統(tǒng)延遲時(shí)間內(nèi)迅速到達(dá)應(yīng)急事件地點(diǎn)進(jìn)行處置。只有將人防、技防、物防三方面工作有機(jī)結(jié)合，形成科學(xué)有效的安防體系，才能夠在現(xiàn)有人員和裝備條件下，實(shí)現(xiàn)工作效益的最大化，確保大型活動(dòng)安保工作的順利開展。