智慧小區(qū)安防報(bào)警系統(tǒng)分析

陳業(yè)偉, 程 偉, 陳景鎮(zhèn), 陳金鳳, 裴炎炎

(1.中建四局建設(shè)發(fā)展有限公司, 福建 廈門(mén) 361006;2.福建工程學(xué)院生態(tài)環(huán)境與城市建設(shè)學(xué)院, 福建 福州 350118;3.中國(guó)建筑第四工程局有限公司, 廣東 廣州 510665)

0 引 言

智慧社區(qū)概念源于西方,1992年國(guó)際通訊中心第一次正式提出了“智慧社區(qū)”建設(shè)口號(hào)。智慧社區(qū)是指充分利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息通信技術(shù)的集成應(yīng)用,為社區(qū)居民提供安全、舒適、便利的智慧化生活環(huán)境,形成基于信息化、智能化社會(huì)管理與服務(wù)的一種新形態(tài)社區(qū)[1]。在國(guó)內(nèi)智慧社區(qū)作為智慧城市的重要組成部分,也得到很大的推動(dòng)與發(fā)展,如北京市首批的智慧社區(qū)試點(diǎn)就已涵蓋16個(gè)區(qū)縣的512個(gè)社區(qū)。IBM公司在2008年底提出“智慧地球”的理念,2009年IBM公司進(jìn)一步提出“智慧城市”概念之后,智慧社區(qū)的實(shí)踐才開(kāi)始在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛開(kāi)展。例如英國(guó)的“Digital Britain”計(jì)劃、日本的“i-japan戰(zhàn)略2015”[2-4]。目前智慧小區(qū)主要功能需求以安防系統(tǒng)為主,占小區(qū)智能化建設(shè)投資額的70%～80%。2019年5G技術(shù)正式商用,信息的傳輸速度和并發(fā)處理能力大大提高,同時(shí)人工智能、大數(shù)據(jù)處理和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也取得較大進(jìn)步,為智能小區(qū)的建設(shè)提供新的技術(shù)支撐和發(fā)展機(jī)遇[5-6]。

1 安防報(bào)警系統(tǒng)整體構(gòu)架

安防報(bào)警系統(tǒng)其主要功能就是防止外部人員的非法入侵,以及對(duì)潛在危險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,及時(shí)做出調(diào)整,同時(shí)對(duì)某些重要的區(qū)域、物品和內(nèi)部工作人員或重要人員進(jìn)行保護(hù),對(duì)于發(fā)生危險(xiǎn)和產(chǎn)生不良后果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄,作為輔助破案的重要依據(jù)?，F(xiàn)代化的住宅小區(qū),需要建立智能化、多層次、寬領(lǐng)域的安保系統(tǒng)。智慧小區(qū)的安防報(bào)警系統(tǒng)從外到內(nèi)包含由周界入侵報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)、家庭報(bào)警系統(tǒng)等組成。安防報(bào)警系統(tǒng)以視頻監(jiān)控系統(tǒng)為橋梁,各子系統(tǒng)相互聯(lián)動(dòng),當(dāng)有外界入侵信號(hào)告警時(shí),位于安保中心的控制聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)立刻判斷信號(hào)位置,監(jiān)控范圍的攝像機(jī)立即采集視頻數(shù)據(jù),同時(shí)控制聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)分析處理所采集的視頻數(shù)據(jù),向電子巡更系統(tǒng)和出入口控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào),正在巡更的保安立即前往入侵信號(hào)位置,查看現(xiàn)場(chǎng)情況。出入口控制系統(tǒng)具有人臉識(shí)別功能,如發(fā)現(xiàn)可疑人員,對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后,進(jìn)行標(biāo)識(shí)與跟蹤,并及時(shí)將可疑人員位置分享給巡更保安。位于控制聯(lián)動(dòng)中心的安保人員通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)核實(shí)可疑人員信息。智慧小區(qū)安防報(bào)警系統(tǒng)整體拓?fù)鋱D如圖1所示。

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和控制設(shè)備三部分組成。前端設(shè)備主要是各種高清監(jiān)控?cái)z像機(jī),監(jiān)控的區(qū)域?yàn)樽≌^(qū)的出入口,電梯、樓梯、周界圍墻等一些重要通道。傳輸設(shè)備采用光纜?？刂圃O(shè)備是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的中樞,將前端設(shè)備采集的視頻信息進(jìn)行分析、記錄和存儲(chǔ),同時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要,向前端設(shè)備或其他有關(guān)的設(shè)備發(fā)出各種控制指令,指揮前端設(shè)備進(jìn)行工作。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備采用了固定與移動(dòng)兩種方式,針對(duì)室外的監(jiān)控設(shè)備,設(shè)計(jì)時(shí)需要安裝相應(yīng)的保護(hù)設(shè)施,從而保障監(jiān)控設(shè)備不被外界因素所損壞。隨著5G技術(shù)時(shí)代的到來(lái),最先受到影響的就是視頻監(jiān)控領(lǐng)域,監(jiān)控設(shè)備將走進(jìn)8K分辨率的時(shí)代。前端設(shè)備采集的畫(huà)面更加清晰,細(xì)節(jié)更加豐富,便于控制中心對(duì)圖像分析,并擁有更高的傳輸速度和數(shù)據(jù)處理能力,更低的延遲損耗,視頻監(jiān)控將不再局限于單一固定網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),將居民特征信息存儲(chǔ)于視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,外來(lái)人員通過(guò)大數(shù)據(jù)分析、處理及判斷,可以有效進(jìn)行標(biāo)識(shí)與跟蹤。如果將居民區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與公安視頻信息系統(tǒng)有效連接,不僅可以提升小區(qū)安防水平,同時(shí)也能通過(guò)視頻信息共享識(shí)別犯罪人員,協(xié)助社會(huì)治理[7]。

3 周界入侵報(bào)警系統(tǒng)

周界入侵報(bào)警系統(tǒng)主要包括探測(cè)器、報(bào)警器、聯(lián)動(dòng)控制器和探照燈。一旦有非法人員入侵,觸發(fā)探測(cè)器,立刻發(fā)出報(bào)警信號(hào),高清紅外監(jiān)控?cái)z像機(jī)實(shí)時(shí)記錄報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面,同時(shí)監(jiān)控中心保安人員及時(shí)做出判斷,進(jìn)一步核實(shí)現(xiàn)場(chǎng)情況。但是探測(cè)器存在誤報(bào)率和故障率高等問(wèn)題,因此紅外探測(cè)器已經(jīng)逐漸被淘汰。由于外界環(huán)境如暴風(fēng)雪、飛禽、小動(dòng)物等因素的干擾,報(bào)警器有時(shí)也會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤信息,在系統(tǒng)中加入模糊控制技術(shù),保證周界入侵報(bào)警系統(tǒng)準(zhǔn)確,穩(wěn)定的運(yùn)行。電子圍欄包括脈沖式電子圍欄和張力式電子圍欄,兩種都有實(shí)體防范的線網(wǎng),客觀存在的誤報(bào)率極低。兩者雖然探測(cè)原理不同,但是技術(shù)都已經(jīng)發(fā)展成熟,成為一個(gè)可信賴的系統(tǒng),被人們所接受[8]。因此,在周界入侵報(bào)警系統(tǒng)中,降低誤報(bào)率和提升識(shí)別準(zhǔn)確度是關(guān)鍵性技術(shù)。如果將被動(dòng)探測(cè)、主動(dòng)防御、智能識(shí)別等多種探測(cè)識(shí)別技術(shù)融合應(yīng)用,形成立體結(jié)構(gòu)的入侵感知系統(tǒng),結(jié)合大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和環(huán)境變量模擬形成動(dòng)態(tài)的入侵報(bào)警數(shù)據(jù)模型,通過(guò)多種異物入侵感知對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn),從而降低誤報(bào)率,提高識(shí)別準(zhǔn)確度[9]。

4 電子巡更系統(tǒng)

電子巡更系統(tǒng)是一套專門(mén)為保安設(shè)計(jì)的安防子系統(tǒng),保安在規(guī)定的時(shí)間巡邏系統(tǒng)設(shè)置好的地點(diǎn),巡邏地點(diǎn)的設(shè)置要保證巡邏監(jiān)控的全面性。保安每經(jīng)過(guò)一個(gè)巡邏點(diǎn)時(shí)向控制中心發(fā)送信息。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到信息,視為巡更異常,控制中心通過(guò)最后一次收到的位置信息查看該巡更點(diǎn)與設(shè)置好的下一個(gè)巡更點(diǎn)之間的監(jiān)控錄像,及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況。保安巡邏人員配備對(duì)講機(jī),在巡邏過(guò)程中發(fā)現(xiàn)可疑情況及時(shí)向控制中心反饋,控制中心通過(guò)周?chē)O(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)一步查看現(xiàn)場(chǎng)情況,做出判斷。在電子巡更系統(tǒng)中,巡更路線與巡更時(shí)間要定期更改。隨著科技的不斷發(fā)展,智能讀卡系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用,保安通過(guò)智能讀卡器和巡更系統(tǒng)可以更好地進(jìn)行巡邏。通過(guò)使用保安巡更系統(tǒng)能夠合理的分配巡邏人數(shù)和地點(diǎn),而且管理人員可以及時(shí)地得到反饋信息,有利于突發(fā)事件的處理[10-11]。基于安卓手機(jī)NFC功能的電子巡更系統(tǒng)可以將NFC標(biāo)簽、手機(jī)客戶端、PC控制端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái),并利用安卓系統(tǒng)開(kāi)發(fā)電子巡更系統(tǒng)APP,安裝在手機(jī)客戶端上,將巡更點(diǎn)信息和巡更人員信息錄入到NFC標(biāo)簽上,再結(jié)合百度、高德地圖實(shí)時(shí)掌握巡更信息。PC管理端對(duì)不斷更新的信息進(jìn)行分析,找出事故問(wèn)題多發(fā)地,優(yōu)化巡更點(diǎn)的設(shè)置,開(kāi)發(fā)出新的巡更路線[12]。近年來(lái),5G網(wǎng)絡(luò)逐漸被商用,5G安防機(jī)器人借助5G網(wǎng)絡(luò)在社區(qū)內(nèi)快速部署,實(shí)現(xiàn)安防巡邏、攝像監(jiān)控、環(huán)保監(jiān)測(cè)、安防告警等功能。其具有全天候、全時(shí)段、不間斷巡邏的優(yōu)勢(shì),提高智慧小區(qū)安防巡邏效率[13]。

5 出入口控制系統(tǒng)

出入口控制系統(tǒng)是將門(mén)禁系統(tǒng)與停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)融合而成的綜合控制系統(tǒng)。門(mén)禁系統(tǒng)屬于智能弱電系統(tǒng)中的一種安防系統(tǒng),自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施的應(yīng)用融合了物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統(tǒng),將大大提高智慧小區(qū)的無(wú)人值守實(shí)時(shí)監(jiān)控和訪問(wèn)權(quán)限管理能力,提高運(yùn)維效率,降低人工成本。通過(guò)門(mén)禁系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)控制每個(gè)訪問(wèn)端口的訪問(wèn)對(duì)象和訪問(wèn)時(shí)間。系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行人臉識(shí)別,通過(guò)人臉代替鑰匙開(kāi)門(mén),獲取身份信息和門(mén)禁權(quán)限信息。只有當(dāng)驗(yàn)證者在規(guī)定的時(shí)間和有權(quán)限的門(mén)禁點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證時(shí),門(mén)禁點(diǎn)才能自動(dòng)開(kāi)門(mén)并允許進(jìn)入。在此基本功能之上,可以增加訪客系統(tǒng)。訪客可在網(wǎng)上預(yù)約,填寫(xiě)訪客、預(yù)約、輸入人臉等項(xiàng)目。預(yù)約申請(qǐng)獲得指定人員批準(zhǔn)后,預(yù)約結(jié)果信息將發(fā)送至預(yù)約人。被訪者也可以在現(xiàn)場(chǎng)填寫(xiě)預(yù)約表,可以大大減少不必要的人員聚集和接觸,有效提高前臺(tái)工作人員的工作效率。訪客預(yù)約時(shí),線上通過(guò)企業(yè)微信實(shí)名身份證拍照,線下通過(guò)線控系統(tǒng)拍照,采集訪客人臉數(shù)據(jù)創(chuàng)建臨時(shí)人臉密鑰。小區(qū)停車(chē)場(chǎng)管理是小區(qū)公共安防管理的重要內(nèi)容。通過(guò)建設(shè)停車(chē)場(chǎng)云平臺(tái)系統(tǒng),可以及時(shí)獲取小區(qū)內(nèi)的開(kāi)放停車(chē)位信息,并將原有道路停車(chē)位進(jìn)行有效整合,實(shí)現(xiàn)車(chē)輛余位查詢、車(chē)位預(yù)約、車(chē)輛引導(dǎo)和移動(dòng)終端繳費(fèi)等功能,極大地方便城市居民對(duì)于停車(chē)資源的需求。當(dāng)前廣泛應(yīng)用的停車(chē)管理系統(tǒng)一般采用車(chē)牌識(shí)別方式,在停車(chē)場(chǎng)出入口安裝主控電腦、車(chē)牌識(shí)別攝像頭、顯示屏、自動(dòng)道閘,對(duì)本小區(qū)登記車(chē)輛進(jìn)行車(chē)牌識(shí)別自動(dòng)放行,對(duì)外來(lái)車(chē)輛進(jìn)行車(chē)牌登記按時(shí)收費(fèi)[5]。在出入口控制系統(tǒng)功能中,安全和安保是設(shè)計(jì)人員必須要考慮的兩個(gè)方面。但是在地震、火災(zāi)等意外發(fā)生時(shí),出入口控制就變成了矛盾體,一方面對(duì)小區(qū)出入進(jìn)行嚴(yán)格限制,另一方面就是無(wú)障礙的快速疏散小區(qū)內(nèi)部人員,因此出入口控制系統(tǒng)必須滿足緊急情況人員疏散要求。然而在實(shí)際設(shè)計(jì)中,更多地考慮了安全性,忽略了對(duì)疏散要求的設(shè)計(jì)。在疏散控制中,最為關(guān)鍵的就是與家庭報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),一旦發(fā)生火災(zāi),火災(zāi)報(bào)警位置距離出口最近的一條疏散通道所有門(mén)禁就會(huì)自動(dòng)打開(kāi),便于人員逃生。同時(shí)對(duì)聯(lián)動(dòng)控制進(jìn)行特殊處理,防止人為制造報(bào)警事故[14]。出入口控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

6 家庭報(bào)警系統(tǒng)

家庭報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用智能化技術(shù),包含多個(gè)方面,如煤氣一旦發(fā)生泄漏,應(yīng)在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào),提醒住戶有安全問(wèn)題;一旦發(fā)生火災(zāi),報(bào)警器會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào),從而保障人身安全,減少財(cái)產(chǎn)損失[15]。近年來(lái),安防市場(chǎng)迅速發(fā)展,更多的安防產(chǎn)品出現(xiàn)在我們的家庭之中,解決了大多數(shù)外出上班人員對(duì)于獨(dú)自在家的老人、兒童無(wú)法照顧等問(wèn)題,同時(shí),通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程控制家中的監(jiān)控?cái)z像機(jī),可了解家中實(shí)時(shí)情況。在家中的重要地點(diǎn)設(shè)置煙霧傳感器,廚房設(shè)置燃?xì)庑孤﹫?bào)警器,陽(yáng)臺(tái)窗戶設(shè)置防翻越報(bào)警器等。住宅報(bào)警裝置根據(jù)室內(nèi)安裝的各種探測(cè)器監(jiān)測(cè)結(jié)果,在緊急情況下發(fā)出警報(bào),并提供緊急呼救功能,保證住戶的人身安全[16]。根據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局發(fā)布2021年全國(guó)消防救援隊(duì)伍接處警與火災(zāi)情況分析,從引發(fā)火災(zāi)的直接原因看,因電氣引發(fā)的占28.4%,而較大以上火災(zāi)則有三分之一系電氣原因引起,且以電氣線路故障居多,占電氣火災(zāi)總數(shù)的近八成。因此家庭報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)要充分考慮家用電器,電氣線路的檢測(cè),在主要接線位置設(shè)置電流感應(yīng)器,對(duì)過(guò)流、過(guò)壓等危險(xiǎn)情況進(jìn)行自動(dòng)保護(hù),同時(shí)記錄采樣,及時(shí)判斷出故障點(diǎn),從根源上解決安全隱患。隨著人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和應(yīng)用,以及視頻技術(shù)的不斷迭代更新,“AI+安防”能力已經(jīng)突破安防的內(nèi)涵,安防系統(tǒng)集成的業(yè)務(wù)邊界正不斷拓寬,除了家庭安防,同時(shí)也深入到各行各業(yè)的業(yè)務(wù)應(yīng)用之中,意味著行業(yè)正在進(jìn)入廣泛安防時(shí)代,需要更堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)支撐[17]。

7 結(jié) 語(yǔ)

智慧小區(qū)的安防報(bào)警系統(tǒng)要充分體現(xiàn)“以人為本,服務(wù)于人”的設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)人員要根據(jù)住宅小區(qū)的規(guī)劃要求、實(shí)際特點(diǎn)和周?chē)h(huán)境等因素,采用合理的方案。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,安防產(chǎn)品更新速度不斷加快,因此設(shè)計(jì)時(shí)在滿足智慧小區(qū)的安防需要的前提下,最大限度地保留升級(jí)空間。從小區(qū)住戶需求出發(fā),將安防報(bào)警系統(tǒng)、社區(qū)服務(wù)平臺(tái)、小區(qū)物業(yè)管理平臺(tái)、綜合服務(wù)控制中心運(yùn)用“萬(wàn)物互聯(lián)”的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建小區(qū)綜合服務(wù)信息平臺(tái)。同時(shí)運(yùn)用樓宇對(duì)講系統(tǒng),在綜合服務(wù)信息平臺(tái)功能中實(shí)現(xiàn)住戶、物業(yè)、線上線下商戶的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),為小區(qū)住戶提供安全、高速、舒適、方便的生活空間。