數(shù)字時(shí)代基于智慧化的校園周界安防系統(tǒng)建設(shè)淺析

李 尚

（河北環(huán)境工程學(xué)院，河北 秦皇島 066102）

1 傳統(tǒng)校園周界安防面臨的不足與挑戰(zhàn)

（1）校園周界現(xiàn)有防護(hù)方式無法滿足疫情防控封閉需求。目前，高職院校的校園周界防范以傳統(tǒng)的圍墻、圍欄等傳統(tǒng)的防護(hù)方式為主。但隨著校園周邊環(huán)境的變化，尤其是新冠疫情防控校園封閉管理常態(tài)化，高職院校原有的校園周界防控模式和技術(shù)條件，不能有效地對防止校外不法人員侵入和校內(nèi)學(xué)生違規(guī)跳墻離校等不安全因素的有效管控，即使在周界部署視頻監(jiān)控，也無法在有違規(guī)違法行為發(fā)生的第一時(shí)間進(jìn)行有效預(yù)警和管控防范。

（2）校園周界現(xiàn)有防護(hù)系統(tǒng)智慧化程度底。系統(tǒng)平臺主要以視頻監(jiān)控為主，缺乏對各子系統(tǒng)的統(tǒng)一整合管理。安防管理業(yè)務(wù)單一，無法實(shí)現(xiàn)對校內(nèi)人員人臉數(shù)據(jù)的整合共享，且現(xiàn)有設(shè)備智能識別準(zhǔn)確率低下，很難形成有效的人員身份識別、聯(lián)動報(bào)警、實(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)和匯總分析數(shù)據(jù)，嚴(yán)重影響了校園周界安全防護(hù)管理的質(zhì)量和效果。

（3）視頻設(shè)備及視頻數(shù)據(jù)管理存安全隱患。視頻數(shù)據(jù)安全問題嚴(yán)重，大部分校園沒有部署視頻安全準(zhǔn)入及其視頻加密設(shè)備，攝像頭等前端設(shè)備規(guī)模龐大，對于私接替換缺乏有效管理措施，監(jiān)控系統(tǒng)對通過前端設(shè)備私接、掃描等方式或者通過互聯(lián)網(wǎng)病毒侵入網(wǎng)絡(luò)攻擊系統(tǒng)無法進(jìn)行有效防護(hù)，監(jiān)控視頻容易泄露、被非法分子利用。

此外，由于視頻監(jiān)控設(shè)備的老化還存在圖像不清晰、不完整，聯(lián)網(wǎng)困難，存儲設(shè)備不穩(wěn)定，海量數(shù)據(jù)存儲，檢索緩慢，查詢效率低下等問題。

2 校園周界安防未來的發(fā)展趨勢

針對目前傳統(tǒng)校園周界安防存在的問題，未來的校園周界安防發(fā)展必須要滿足以下條件。

（1）更安全。校園安全是學(xué)校所有工作的前提和必要保障。在當(dāng)下高清監(jiān)控全面覆蓋的前提下，未來的學(xué)校安防系統(tǒng)除了要求對學(xué)校內(nèi)外部復(fù)雜的人員、車輛、物品進(jìn)行全面管控，還要對安全關(guān)鍵事件、環(huán)節(jié)進(jìn)行事前、事中、事后的全面監(jiān)控和預(yù)警，為學(xué)校師生提供更為安全的保障。

（2）更高效。安防信息整合共享是提效提質(zhì)的關(guān)鍵。面對市場上眾多的品牌，眾多的子系統(tǒng)，眾多的操作客戶端，眾多的數(shù)據(jù)信息，如何做到最大化的利用、整合以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)一展示，是傳統(tǒng)安防升級到智慧安防過程中的重要一環(huán)，也是節(jié)能減負(fù)、提效提質(zhì)的重要手段。

（3）更智能。AI時(shí)代的來臨，智能化讓安防變得更加簡單化和人性化。基于視頻和大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)算法為校園安防管理提供了更加快捷、更加精準(zhǔn)的各類安防事件解決方案和應(yīng)急處置職能輔助功能，智慧安防將更大程度上減少在人防、物防上面的人力和物力投入，提高校園安防工作效益。

（4）更便捷。未來安防設(shè)備及系統(tǒng)的使用和運(yùn)行管理將朝著更加便捷的方向發(fā)展，大大降低對防護(hù)設(shè)備和系統(tǒng)使用以及管理人員的專業(yè)要求，操作流程和步驟更為簡潔方便，安保人員經(jīng)過短期的培訓(xùn)即可熟練掌握系統(tǒng)的操作，發(fā)揮安防設(shè)備和系統(tǒng)的最大效益。

3 校園周界安防智慧化系統(tǒng)的優(yōu)勢

為了更好地適應(yīng)后疫情時(shí)期校園周界防護(hù)的需要，高職院校建設(shè)校園周界安防智慧化系統(tǒng)勢在必行，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)校園周界防護(hù)方式的優(yōu)化升級。目前，大多數(shù)校園采用的圍墻、圍欄等的機(jī)械防護(hù)方式，不具備主動防護(hù)的功能，需要依賴人工巡視，無法實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)控防護(hù)，人力成本較高且效果較差；部分校園在機(jī)械防護(hù)的基礎(chǔ)上建立了電子圍欄、振動光纖等電子防護(hù)設(shè)備，但因技術(shù)原因誤報(bào)率高，無法過濾小動物、樹葉、風(fēng)等引起的非人體報(bào)警，且沒有監(jiān)控視頻的聯(lián)動，無法及時(shí)定位目標(biāo)地點(diǎn)并查看報(bào)警地點(diǎn)的實(shí)況。而以AI智能技術(shù)為基礎(chǔ)的智慧化周界防范系統(tǒng)，是在原有機(jī)械防護(hù)和電子防護(hù)的基礎(chǔ)上，采用深度智能相機(jī)監(jiān)控探頭，配合后臺算法，能夠準(zhǔn)確識別人體，當(dāng)發(fā)現(xiàn)入侵行為時(shí)利用內(nèi)置揚(yáng)聲器和燈光閃爍，實(shí)現(xiàn)前端聲光報(bào)警，震懾非法越界人員，且報(bào)警聲音可自定義錄制調(diào)整。同時(shí)，在報(bào)警信息產(chǎn)生后，學(xué)校監(jiān)控中心可同步聯(lián)動收到報(bào)警信息和報(bào)警地點(diǎn)實(shí)時(shí)圖像，并可向手機(jī)端App同步推送報(bào)警信息，通過手機(jī)查看具體報(bào)警信息和圖片。

（2）整合利用現(xiàn)有設(shè)備資源降低投入成本。對于絕大多數(shù)學(xué)校來說，在傳統(tǒng)校園安防體系建設(shè)過程中，均已投入了大量的資金用于購置各種安防系統(tǒng)與設(shè)備以滿足校園安防管理的基本需求，但在數(shù)字時(shí)代環(huán)境下，這些系統(tǒng)和設(shè)備缺乏共享性和協(xié)同性，難以適應(yīng)校院安防的新變化，重新采購新的校園周界防護(hù)系統(tǒng)和設(shè)備對學(xué)校來說既存在資金困難，也對現(xiàn)有資源造成很大的浪費(fèi)。而智慧化周界防護(hù)系統(tǒng)可利用現(xiàn)有的監(jiān)控平臺、存儲系統(tǒng)以及周界監(jiān)控點(diǎn)位的布線和設(shè)備，對現(xiàn)有設(shè)備資源進(jìn)行充分整合，避免不必要的重復(fù)采購，在最大程度地降低建設(shè)成本的情況下，實(shí)現(xiàn)校園周界防護(hù)能力和水平的提升。

（3）依托大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為校園周界安全提供主動防控策略。智慧化周界防護(hù)系統(tǒng)能夠通過大數(shù)據(jù)分析功能，整合現(xiàn)有門禁、監(jiān)控等設(shè)備獲取的視頻、圖像等數(shù)據(jù)信息和校園周界報(bào)警信息，根據(jù)學(xué)校安全管理需要，按周、月、學(xué)期或年度定期形成校園周界防護(hù)數(shù)據(jù)分析報(bào)告，提供校園周界重點(diǎn)防控區(qū)域、防控時(shí)段、防控群體的詳細(xì)數(shù)據(jù)，為學(xué)校制定有針對性的主動防控策略提供數(shù)據(jù)支撐，從而實(shí)現(xiàn)校園周界防護(hù)工作的預(yù)防化和精準(zhǔn)化。

（4）系統(tǒng)安全保密技術(shù)手段更為全面有效。系統(tǒng)采用了完整的安全及保密措施，在前端設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、應(yīng)用層和存儲層采用自主弱口令監(jiān)測機(jī)制、域管理服務(wù)方式、數(shù)據(jù)傳輸加密、安全訪問控制、身份認(rèn)證連接、裸數(shù)據(jù)存儲等技術(shù)手段，以保障系統(tǒng)運(yùn)行安全和數(shù)據(jù)保密性。

表1 系統(tǒng)各層面安全保密措施

4 校園周界智慧化系統(tǒng)建設(shè)思路

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)

智慧化周界防護(hù)系統(tǒng)在架構(gòu)上選擇開放式的設(shè)計(jì)思路，采用網(wǎng)絡(luò)化多媒體數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和數(shù)字化處理技術(shù)，具備對多源數(shù)據(jù)、系統(tǒng)信息強(qiáng)大的集成和處理能力。實(shí)現(xiàn)校園周界人員管理向門禁控制、圖像監(jiān)控、報(bào)警聯(lián)動、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛拓展與延伸，加強(qiáng)學(xué)校對校內(nèi)師生和校外人員的高效管理[1]。

4.2 系統(tǒng)組成

智慧化校園周界防護(hù)系統(tǒng)的子系統(tǒng)由視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、中心管理系統(tǒng)和可視化報(bào)警平臺組成。

（1）視頻監(jiān)控系統(tǒng)。它是學(xué)校安全保衛(wèi)部門開展安全防范工作的主要手段和途徑，通過前端的視屏監(jiān)控設(shè)備對校園周界情況進(jìn)行有效現(xiàn)場監(jiān)控，并將監(jiān)控視屏圖像和數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺。室內(nèi)和室外監(jiān)控設(shè)備根據(jù)使用環(huán)境在功能、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和外觀上也有所差異，如外型美觀實(shí)用具備基本高清攝像功能的半球形攝像監(jiān)控設(shè)備適合安裝在照明設(shè)施完備的室內(nèi)，具有夜間紅外攝像功能或微光攝像功能的筒式或半球攝像監(jiān)控設(shè)備適合配備在低照明度環(huán)境的室外。

（2）報(bào)警系統(tǒng)。它是校園周界防護(hù)系統(tǒng)構(gòu)建智慧化主動防御的重要組成部分。報(bào)警系統(tǒng)主要由前端報(bào)警設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)和VM平臺服務(wù)器三個部分組成[2]。其中，前端報(bào)警設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)將安裝在校園周界各監(jiān)控點(diǎn)的探測傳感器和報(bào)警主機(jī)聯(lián)通，并將報(bào)警信息接入VM管理服務(wù)器統(tǒng)一處理，并與其他校園安防管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享和聯(lián)動。

（3）中心管理系統(tǒng)。它是智慧化校園周界防護(hù)系統(tǒng)的核心，依托前端智能圖像信息數(shù)據(jù)分析、聯(lián)動報(bào)警設(shè)備，對校園周界安全實(shí)現(xiàn)全方位實(shí)時(shí)管控，從而減少學(xué)校安防人員投入，達(dá)到降低運(yùn)營成本和提升管控效率和質(zhì)量的目標(biāo)。中心管理系統(tǒng)由中心管理服務(wù)器、各校園安防業(yè)務(wù)子系統(tǒng)服務(wù)器、視頻及圖片存儲管理服務(wù)器（IPSAN）以及監(jiān)控顯示設(shè)備（LCD、LED）等部分組成[2]，充分發(fā)揮校園周界防護(hù)系統(tǒng)大腦和信息處理樞紐的作用，實(shí)現(xiàn)對整個防控系統(tǒng)各類設(shè)備、功能和信息數(shù)據(jù)的整合與統(tǒng)一管理，為實(shí)現(xiàn)校園周界反饋智慧化管理提供基礎(chǔ)和保障。

（4）可視化報(bào)警平臺。它是智慧化校園周界防護(hù)系統(tǒng)的主要操控系統(tǒng)，是將門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、對講系統(tǒng)、車輛管理、報(bào)警處理、人員管控等校園安防業(yè)務(wù)集于一體的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示平臺，支持多種安防子系統(tǒng)的快速接入，它實(shí)現(xiàn)了校園安防的全方位統(tǒng)一管理和校園安全主動防御預(yù)警信息推送，增強(qiáng)了各類管理人員對于整體安防的管理能力，提升了防范工作效率。

4.3 系統(tǒng)功能

（1）智能周界報(bào)警功能。通過采用智能周界相機(jī)（具備白光聯(lián)動報(bào)警，聲音聯(lián)動報(bào)警，可自定義警告語音，無須SD存儲卡即可實(shí)現(xiàn)斷網(wǎng)續(xù)傳等功能），實(shí)現(xiàn)拌線入侵報(bào)警和禁區(qū)防范報(bào)警。拌線入侵報(bào)警是在限制區(qū)域和非限制區(qū)域中間劃定一條警戒線，當(dāng)有人穿越警戒線時(shí)，會被標(biāo)記上醒目警示色，當(dāng)有人員在該區(qū)域滯留超過預(yù)設(shè)時(shí)間便立即觸發(fā)報(bào)警并聯(lián)動抓拍。禁區(qū)防范是對于一些禁止進(jìn)入的區(qū)域，可以設(shè)置為禁入防區(qū)，當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，會被標(biāo)記上醒目警示色，觸發(fā)報(bào)警聯(lián)動并及時(shí)提醒監(jiān)控中心。

（2）智能行為分析功能。智能行為分析包括物品搬移、遺留和報(bào)警統(tǒng)計(jì)。物品搬移是對檢測監(jiān)控區(qū)域內(nèi)某物品是否被移除進(jìn)行報(bào)警，用來檢測物品狀態(tài)；物品遺留和物品搬移業(yè)務(wù)相反，對檢測監(jiān)控區(qū)域內(nèi)物品是否遺留進(jìn)行報(bào)警；報(bào)警統(tǒng)計(jì)可根據(jù)不同的統(tǒng)計(jì)類型需要，統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間或指定區(qū)域的報(bào)警類型數(shù)量，支持按時(shí)間段（時(shí)、日、周、月）、按抓怕攝像機(jī)、按分析類型等條件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以按柱狀圖和列表的形式可視化顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可導(dǎo)出為Excel表格。

（3）手機(jī)移動端操作功能。學(xué)校安保管理人員可通過手機(jī)App登錄并添加轉(zhuǎn)碼服務(wù)器IP地址的方式，無須連接互聯(lián)網(wǎng)，即可實(shí)現(xiàn)基于移動終端的視頻監(jiān)控、報(bào)警信息接收、錄像查詢和警情處理等功能。同時(shí)，還可通過本系統(tǒng)完成移動終端防控信息數(shù)據(jù)采集，支持使用手機(jī)進(jìn)行圖片抓拍、錄像上傳和實(shí)況上傳，為安防人員在移動端實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度和處理緊急事件提供保障和支持。

（4）系統(tǒng)聯(lián)動功能。智慧化校園周界防護(hù)系統(tǒng)基于智能綜合監(jiān)控一體化平臺，實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)安防子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源和功能整合，消除信息孤島，形成各子系統(tǒng)之間功能互補(bǔ)和聯(lián)動機(jī)制，最大程度地避免安防疏漏。同時(shí)，通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和人工智能技術(shù)，提高安防管理的智慧化程度，形成主動安防聯(lián)動預(yù)警策略，對安防風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效監(jiān)控和防范。

（5）系統(tǒng)融入功能。為有效應(yīng)對校園周界環(huán)境的多樣性和復(fù)雜性，周界防護(hù)系統(tǒng)具備較強(qiáng)的周界融入功能，如在監(jiān)控設(shè)備外觀造型、監(jiān)控報(bào)警距離靈敏度設(shè)置、報(bào)警語音模式及音量設(shè)置等方面突出個性化的設(shè)置，以達(dá)到更好的系統(tǒng)設(shè)備隱蔽性，并減少對校園周邊居民日常生活的影響，與周界環(huán)境更為協(xié)調(diào)相融。■