后疫情時代高校安防預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用

薛彩霞 李俊華 沈晨普

關(guān)鍵詞：高校；安防；預(yù)警；人工智能；物聯(lián)網(wǎng)

0 引言

高校校園相對于小初高校園，有其明顯的獨特性，高校校園面積普遍較大、校區(qū)多處分布、校園內(nèi)人員密集復(fù)雜，且校園及其周邊的治安情況也相當復(fù)雜，校園安防成了當務(wù)之急。自2019年12月以來，新冠疫情主要呈現(xiàn)勢態(tài)為：點多、面廣、頻發(fā)，給復(fù)雜的校園安防帶來了重大的挑戰(zhàn)，同時也是給校園安防工作的警醒。后疫情時代，如何做好高校安防工作是當務(wù)之急。

高校校園安防系統(tǒng)主要包括：視頻監(jiān)控、車輛出入、升降桿、人員通道、門禁、消防、周界報警等多個子系統(tǒng)[1-2]。各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，可實現(xiàn)人員、車輛、事件有效管理，為井然有序的安防工作提供了強大的技術(shù)支持和保障。子系統(tǒng)增加的同時，也帶來了很多問題，各子系統(tǒng)獨立運行，相互之間連通性不強，多系統(tǒng)給統(tǒng)一管理帶來了很多麻煩[3]。因此，建立一個綜合的安防預(yù)警系統(tǒng)迫在眉睫。本文所介紹的安防預(yù)警系統(tǒng)是以視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺為核心，運用高清、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等核心技術(shù)，集成校園內(nèi)各安防子系統(tǒng)，形成一套具有事前預(yù)警、事中控制、事后可追溯功能的安防系統(tǒng)，可對校園內(nèi)人員、車輛、事件進行統(tǒng)一管理，預(yù)防各類案件發(fā)生，提升應(yīng)急響應(yīng)能力，提高校園安保的管理和服務(wù)水平。

1 系統(tǒng)設(shè)計概述

在遵循整體性、規(guī)范性、實用性的總體設(shè)計思想的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)對安全保障模塊（人防）、設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)模塊（設(shè)備防）、監(jiān)控與預(yù)警模塊、在線會議模塊、開放對接、系統(tǒng)架構(gòu)這六個方面進行設(shè)計，方便各業(yè)務(wù)部門安全巡檢及管理，且可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和不同權(quán)限的數(shù)據(jù)修改、查詢、統(tǒng)計和監(jiān)控功能。

本系統(tǒng)嚴格地定義了所有基礎(chǔ)操作對象與業(yè)務(wù)邏輯對象，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)存儲規(guī)則。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)又劃分為：后臺數(shù)據(jù)處理層、中間業(yè)務(wù)邏輯處理層、前臺業(yè)務(wù)邏輯處理層及表現(xiàn)層，最終將提供功能全面、操作靈活、風格統(tǒng)一的專用客戶端軟件（微信小程序）。

2 系統(tǒng)設(shè)計原則

安全性原則：本系統(tǒng)將數(shù)據(jù)中心、強大信息處理環(huán)境、高速網(wǎng)絡(luò)等集于一體，可支持實時數(shù)據(jù)的獲取與處理，支持協(xié)同工作。由于整個系統(tǒng)涉及大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，而且部分數(shù)據(jù)共享基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在設(shè)計過程中，必須考慮信息安全及保密措施，確保系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)及其他信息資源不被非法竊取、篡改，數(shù)據(jù)中心不被破壞；且要保證用戶能夠正常使用該系統(tǒng)中的共享資源，提供必要的信息服務(wù)。所以建立健全安全管理制度基礎(chǔ)上，實施有效的安全保密技術(shù)也是相當重要的。本系統(tǒng)的安全管理方式設(shè)計科學(xué)、便捷，系統(tǒng)會嚴格界定終端用戶的權(quán)限，終端用戶的權(quán)限細化到每一個模塊的每一個功能，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)靈活地使用“組”管理方式，很大程度上簡化了系統(tǒng)管理人員的工作復(fù)雜度[4-5]。

規(guī)范性原則：系統(tǒng)設(shè)計過程中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)編碼應(yīng)符合國家下發(fā)的各項文件標準和技術(shù)規(guī)范[6]。安防管理中的專用數(shù)據(jù)，通過全面的匯總分類，采用統(tǒng)一的系統(tǒng)標準數(shù)據(jù)編碼，制定了數(shù)據(jù)編碼規(guī)范，保證數(shù)據(jù)編碼的唯一性和可擴展性，為校園安防預(yù)警平臺信息化的長期發(fā)展奠定良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)規(guī)范[7]。

實用性原則：依據(jù)全面的用戶需求調(diào)研和專家分析結(jié)果，采用靈活的、互動式的功能設(shè)計和界面設(shè)計，既體現(xiàn)了現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程又方便使用人員的操作，實現(xiàn)了功能性和易用性的統(tǒng)一。總體規(guī)劃重視效益和效果；信息資源充分開發(fā)與利用；系統(tǒng)設(shè)計堅持開放性標準[8]。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)

軟件環(huán)境：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器操作系統(tǒng)：Windows 2016Server；網(wǎng)絡(luò)終端操作系統(tǒng)：Windows 10（SP2） ；單機應(yīng)用操作系統(tǒng)：Windows 10（SP2） 。

數(shù)據(jù)庫：Microsoft SQL Server 2008企業(yè)版。

開發(fā)環(huán)境：Delphi 2007。

系統(tǒng)架構(gòu)：C/S（用于局域網(wǎng)高速數(shù)據(jù)處理）。

各行業(yè)實踐證明，該設(shè)計方式在穩(wěn)定性、擴展性等方面都有可靠的保障。

4 系統(tǒng)模塊概述

安防預(yù)警系統(tǒng)可分為6個模塊，如圖1所示：

4.1 安全保障模塊（人防）

4.1.1 隱患管理

1） 風險管控：風險點辨識、風險評估、風險點分布圖。

2） 設(shè)施管理：設(shè)施登記、設(shè)施分布圖。

3） 制度管理：檢查表庫、檢查內(nèi)容表。

4.1.2 安全巡檢

1） 巡查點管理：將風險隱藏點、設(shè)施、設(shè)備等組織成巡查路線進行管理，記錄巡查隱患處理情況。

2） 巡檢任務(wù)管理：設(shè)置定時排查制度，按既定任務(wù)組織排查，并備案處理執(zhí)行結(jié)果；安全隱患制度化檢查，根據(jù)安全隱患的類別，重要程度，按周、月、季度，巡查班次設(shè)置等。

3） 巡檢過程管理：巡檢人員通過手機移動端對發(fā)現(xiàn)的隱患進行上報，根據(jù)安全隱患分類和級別，處理并備案，巡檢過程借助手機GPS定位功能記錄軌跡，實現(xiàn)巡查監(jiān)督。

4） 安全應(yīng)急應(yīng)急預(yù)案管理：建立應(yīng)急預(yù)案；應(yīng)急預(yù)案演練：模擬應(yīng)急預(yù)案發(fā)生，在系統(tǒng)中執(zhí)行應(yīng)急預(yù)案并記錄預(yù)案執(zhí)行全過程；應(yīng)急預(yù)案觸發(fā)：案情發(fā)生時，啟動對應(yīng)的安全應(yīng)急預(yù)案處理程序，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)案中所配置的監(jiān)控位置、時間點自動收集信息并做相關(guān)展示、通知；執(zhí)行結(jié)果備案：案情結(jié)束后，系統(tǒng)自動存檔處理過程中所產(chǎn)生的所有監(jiān)控數(shù)據(jù)，學(xué)校在系統(tǒng)中填寫并備案處理情況。

4.1.3 人員管理

1） 任務(wù)管理：實時任務(wù)下達、任務(wù)執(zhí)行情況上報（移動端定位、拍照、填報信息等）；

2） 過程記錄：記錄執(zhí)行任務(wù)的安保人員數(shù)量，移動軌跡，安保人員在移動端定位、拍照、填報任務(wù)執(zhí)行情況上報存檔。

3） 安保聯(lián)動：特別是處理突發(fā)安保事件時，信息共享，統(tǒng)一指揮。

4） 安保移動端程序：在手機端執(zhí)行下達的巡查或其他各類安保任務(wù)。

5） 信息管理：對安保人員的個人信息進行記錄保存。

6） 人員排班：安保管理人員對執(zhí)勤人員進行排班管理。

7） 考勤打卡：統(tǒng)計安保人員考勤情況，生成統(tǒng)計報表便于管理，績效審核等。

8） 人員培訓(xùn)：提供培訓(xùn)計劃管理，對于培訓(xùn)情況進行記錄，便于提高安保人員的綜合素質(zhì)，提供完整的追溯過程。

4.1.4 訪客管理

1） 訪客預(yù)約：提供移動端微信小程序預(yù)約，管理人員審核批準，訪客生成二維碼線下審核進入，可以追溯各個訪客的實時定位、流程軌跡，進入、離開的具體時間等情況。

2） 預(yù)約記錄：對未審核、預(yù)約訪客、歷史訪客進行記錄歸檔，實時追溯各個訪客的審核、到訪情況等。

3） 訪客黑名單：對于部分違背規(guī)則、引發(fā)沖突等惡性事件的訪客進行歸檔，記錄在案，后續(xù)進行預(yù)約及到訪后可進行密切追蹤，實時關(guān)注等。

4.2 設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)模塊（設(shè)備防）

4.2.1 設(shè)備管理

設(shè)備臺賬（一機一檔）、設(shè)備申請、設(shè)備驗收、設(shè)備交付。

4.2.2 設(shè)備運維

1） 設(shè)備保養(yǎng)：保養(yǎng)計劃、保養(yǎng)執(zhí)行、保養(yǎng)記錄、備品備件。

2） 信息存檔：根據(jù)月度、季度、年度或臨時的設(shè)備運行狀態(tài)制定排查任務(wù)，安保人員在執(zhí)行任務(wù)時，可利用手機移動端定位、拍照、填報設(shè)備運行狀況信息存檔備案。

4.2.3 故障報修（移動端報修、流程管控）

發(fā)生故障時，用戶通過移動端小程序進行報修上報，系統(tǒng)根據(jù)上報維修類型自動分配給對應(yīng)的維修組，由管理員指定維修人員接單，維修完成后用戶進行評價，整個過程組成了一個完整的閉環(huán)，為用戶提供完善的維保服務(wù)。

4.2.4 視頻監(jiān)控

1） 平臺整合：對接主流視頻監(jiān)控廠家平臺，統(tǒng)一管理和運維。

2） 功能整合：整合視頻監(jiān)控，預(yù)警等功能。

4.2.5 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

1） 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：無線煙霧報警/感應(yīng)器、光照溫濕度傳感器、一鍵報警設(shè)備、智能電表、智能水表、門禁一卡通等。

2） 平臺整合：整合不同設(shè)備和設(shè)備廠家的平臺，統(tǒng)一管理和運維。

3） 數(shù)據(jù)分析：統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲、展示、分析功能，將數(shù)據(jù)展示融合到監(jiān)控中心，將預(yù)警功能融合到預(yù)警中心。

4.3 監(jiān)控與預(yù)警模塊

4.3.1 監(jiān)控大屏

1） 地圖視圖：中心位置顯示電子地圖，在地圖上定位顯示設(shè)備、安保、安全數(shù)據(jù)，視圖側(cè)邊和下方顯示相關(guān)數(shù)據(jù)詳情。

2） 數(shù)據(jù)視圖：以某類數(shù)據(jù)為視圖，匯總顯示各個類別數(shù)據(jù)詳情。數(shù)據(jù)視圖可分為：安全視圖：主視圖匯總顯示安全巡檢、安全隱患、安全應(yīng)急數(shù)據(jù)；設(shè)備視圖：主視圖匯總顯示設(shè)備數(shù)量、狀態(tài)、運維情況數(shù)據(jù)；安保視圖：主視圖匯總顯示安保人員數(shù)量、在崗情況等數(shù)據(jù)

4.3.2 監(jiān)控預(yù)警

對接視頻監(jiān)控平臺，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備/平臺，將預(yù)警功能整合在監(jiān)控中心。

4.4 在線會議模塊

1） 支持在線發(fā)起視頻/音頻會議。

2） 支持PC/手機多平臺接入。

3） 支持錄制會議記錄。

4.5 開放對接

1） 微信平臺對接：對接微信公眾號、微信企業(yè)號、微信智慧校園平臺等。

2） 信息推送：微信推送、短信推送、郵件推送等。

4.6 系統(tǒng)架構(gòu)

1） 區(qū)級/校級：實現(xiàn)上傳下達。

2） PC/移動：實現(xiàn)管理與執(zhí)行的閉環(huán)。

3） 設(shè)備對接：可與各類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對接。

4） 監(jiān)控中心：掌握全校的安全事態(tài)。

5） 平臺對接：可與各個第三方安防系統(tǒng)對接。

5 系統(tǒng)詳細設(shè)計

5.1 校園綜合運維管理及安防預(yù)警平臺

平臺系統(tǒng)架構(gòu)要求具有清晰的總體架構(gòu)設(shè)計、滿足技術(shù)架構(gòu)選型的要求、擁有成熟的微服務(wù)框架作為平臺支撐。系統(tǒng)根據(jù)不同的登錄賬號進行判斷，展示不同的界面，可以使用不同的功能模塊。系統(tǒng)支持角色自定義配置，允許對角色進行權(quán)限分配；支持用戶賬號自定義配置，可以按照要求新增、刪除用戶賬號；支持用戶、角色對應(yīng)關(guān)系自定義配置，允許對系統(tǒng)角色同時分配多用戶。提供完整的系統(tǒng)數(shù)據(jù)定義，包括數(shù)據(jù)庫定義、表定義和字段定義等。具有整合地圖功能，能夠通過地圖展示相關(guān)位置信息，能夠?qū)Φ貓D視圖進行交互操作。具有設(shè)備臺賬管理功能，滿足主管部門對設(shè)備管理的要求，如一機一檔等。支持設(shè)備報修功能，線上報修有整套的操作流程，支持工作計劃、設(shè)備報修、知識庫、任務(wù)統(tǒng)計等。

平臺支持安全風險隱患的信息管理，能夠向安保人員的移動端派發(fā)巡檢任務(wù)，并核查巡檢情況；能夠處理移動端填報的各類信息。支持上傳各類附件（PDF、Excel、Word） 并支持在線預(yù)覽。用戶信息列表頁、各類統(tǒng)計報表支持導(dǎo)出PDF、Excel等格式。數(shù)據(jù)報表能靈活定義不同角色、用戶的操作權(quán)限，以使不同崗位的人能進行不同的報表的查詢、統(tǒng)計、分析功能。具有數(shù)據(jù)分析功能，支持安全警報信息概覽、維修上報統(tǒng)計等。支持監(jiān)控中心大屏展示功能，能夠提供多層級、多視角、多維度的不同展示形式。大屏支持通過鼠標或鍵盤交互操作。能夠展示與安全相關(guān)的各類數(shù)據(jù)。可視化界面的功能要求。支持智慧校園平臺對接，可即時同步組織機構(gòu)數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)消息推送等平臺功能。能夠?qū)影卜老到y(tǒng)如海康或大華等廠家平臺，根據(jù)設(shè)備廠家提供的接口整合相關(guān)功能。可顯示重要區(qū)域攝像機布點圖，并能夠預(yù)覽及回放監(jiān)控畫面；可實現(xiàn)云臺的基本操控；可與相關(guān)子系統(tǒng)進行聯(lián)動；視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的通訊響應(yīng)時間測試；視頻監(jiān)控子系統(tǒng)應(yīng)具備標準接口，向集成平臺提供相應(yīng)控制功能、監(jiān)測數(shù)據(jù)以及相應(yīng)告警等信息。具備物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入的能力，后期將有償接入，請詳細闡述物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)功能（如電子圍欄、暖通空調(diào)、道閘系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等）。具備軟件二次開發(fā)能力。

報警模塊設(shè)計：能顯示實時報警、歷史報警及報警定義等信息。通過列表顯示報警時間、報警級別、報警描述以及相應(yīng)子系統(tǒng)等信息，并可以通過報警級別及子系統(tǒng)類別等信息進行查詢；用戶可自定義報警類型，定義報警的來源、報警的判定規(guī)則等信息，并可對報警進行處理；能夠?qū)τ谡`報的設(shè)備進行報警屏蔽；能夠測試報警處理模塊的通訊響應(yīng)時間。

5.2 校園綜合運維管理及安防預(yù)警平臺微信小程序

具有各類數(shù)據(jù)展示功能，包括展示學(xué)校的安全、設(shè)備、人員等各類安防相關(guān)信息；能夠查看本校的設(shè)備信息及視頻設(shè)備實時圖像；提供本校的設(shè)備巡檢、維護、報修等相關(guān)處理功能；能夠在線查看學(xué)校發(fā)布的公共信息，包含安全風險隱患相關(guān)信息；提供設(shè)備隱患填報及處置管理功能；具有個人中心設(shè)置功能，包括修改資料、修改密碼、登出操作；支持免密登錄方式，系統(tǒng)自動驗證身份信息；支持與智慧校園平臺后臺對接；具有自動一鍵報警功能，內(nèi)容包括：事件類型、事件描述、現(xiàn)場照片等報警信息。支持上報校園綜合運維管理及安防預(yù)警平臺教育局端；具有手動報警功能，提供隨手拍功能，發(fā)現(xiàn)安全隱患問題，支持隨手拍照上傳隱患現(xiàn)場圖片功能，包括隱患照片、隱患描述、隱患類型等信息。隱患上報類型，支持總務(wù)、食品安全、交通安全、消防安全等分類；提供校園隱患分析功能，統(tǒng)計分析柱狀圖數(shù)據(jù)及隱患類別占比餅狀分析管理。

6 總結(jié)

高校安防預(yù)警系統(tǒng)是高校安保工作中的重要角色之一，發(fā)揮了巨大的作用，是防范和解決校園各類治安案件的重要手段和依據(jù)。安防系統(tǒng)不能局限于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控，應(yīng)以視頻監(jiān)控為切入點，結(jié)合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)多安防子系統(tǒng)的綜合，有效利用安防系統(tǒng)數(shù)字資源，有助于智慧校園的實現(xiàn)，為校園智慧安防建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。