校園安防數(shù)據(jù)的教育情境化表達—提高校園監(jiān)控數(shù)據(jù)可讀性和直觀性的設計探索

宋 濤

面對諸多校園安全影響因素，針對各種安全風險和潛在威脅采取應對措施，構建校園人防、物防、技防綜合安全管理和保障體系，成為全社會的共識。各地中小學均在依照《中小學、幼兒園安全技術防范系統(tǒng)要求》和其他相關規(guī)定，全面完善技防系統(tǒng)的建設，其中視頻監(jiān)控子系統(tǒng)則是最關鍵的一環(huán)，校內海量的安防視頻資源成為各類事件的查詢和追溯最重要的證據(jù)。今天我們不聚焦監(jiān)控設備本身，用教師視角商議視頻系統(tǒng)升級的一種新的路徑。

一、學校對實時監(jiān)控畫面可讀性的客觀需求

校園安防系統(tǒng)建設進入快速發(fā)展階段的最主要特點是視頻監(jiān)控點位數(shù)量的激增，很多中小學校園都安裝了100～300個左右的監(jiān)控點位，這些網(wǎng)格狀呈現(xiàn)的大量視頻畫面在保安室或監(jiān)控室反復輪巡，隨著視頻數(shù)量的極大豐富反而漸漸失去了可讀性。保安人員都無暇顧及這么多畫面，更別提學校領導和教師了。視頻的可讀性和其預警的特性緊密相關，如果沒有更好的解決方案，這樣的播放模式對安全防范的影響是顯而易見的。

圖1

在這樣的模式下，校園安防監(jiān)控則被默認為事后調閱、回溯為主，在調用歷史視頻中教師普遍反映操作煩瑣，專業(yè)性過強。有很多企業(yè)也提出很多智能化的改進方案，即增加流量計數(shù)攝像頭、人臉識別攝像頭等，這些設備價格還不夠合理，很多學校只能零星安裝，對于全局還是杯水車薪的。

故此，讓安保人員、學校管理者及時準確地掌握校園監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況，特別是對于校園重點區(qū)域(如周界、校門口、教學區(qū)域主要通道和出入口、運動場地等)，系統(tǒng)最重要的是要做減法，通過減去暫時不需要關注的位置信息，而凸顯當前最需要關注的信息，似乎是校園視頻監(jiān)控建設過程中亟待實現(xiàn)的目標。

二、對校園情境時空雙維度的梳理

校園監(jiān)控的可視化提升，必須要從“場景”的定義說起?！皥鼍啊币辉~常用于戲劇、電影中，指在一定的時間、空間(主要是空間)內發(fā)生的一定的任務行動或因人物關系所構成的具體生活畫面，簡而言之就是“在某某時間(when)，某某地點(where)，發(fā)生了某些事物時(with what)，特定類型的人物(who)萌發(fā)了某種需求(desire)，通過某種手段(method)去實現(xiàn)的過程?！崩?，我們可以把每天早晨上學學生走進校門的過程作為一個場景，也可以把上午第二節(jié)課的課間休息活動作為一個場景。我們會發(fā)現(xiàn)只要場景列舉得足夠細，那么每個場景的細節(jié)也隨之變得清晰。

例如，“在早晨上學時，教育管理者或安保人員最需要看學校大門、輔門、學校大門外一定區(qū)域和上下校車處的情況，常會放大顯示校門口攝像畫面”?；诖?，我們可以分析出，用戶是完成在上學時間段的信息刺激下想要找對應的視頻并切換視頻的操作。針對學校的管理者他可能關注的是大門、輔門處的情況，而安保人員因為地處于學校的校門口，他可能更關注學校大門外一定區(qū)域和上下校車處的情況，因此，不同用戶針對同一時段他關注的視頻需求也可能是不一樣的。

對于校園安防重點部位和區(qū)域的劃分，國家及地方出臺了相應的標準，公安部和教育部有關部門共同組織制定了國家標準GB/T29315-2012《中小學、幼兒園安全技術防范系統(tǒng)要求》中確定了學校大門外一定區(qū)域、學校周界等12處為學校安全技術防范系統(tǒng)的重點部位和區(qū)域；南京市教育局于2015年印發(fā)了《南京市中小學、幼兒園視頻監(jiān)控系統(tǒng)配備要求(試行)》(寧教安〔2015〕3號)的通知，將校園根據(jù)安保等級進行了分區(qū)要求，一類監(jiān)控區(qū)域(是指防止外來入侵及容易造成群體性傷害事件的區(qū)域)共8類區(qū)域，二類監(jiān)控區(qū)域(是指師生活動集中，容易造成意外傷害事故的區(qū)域)共5類區(qū)域，三類監(jiān)控區(qū)域(是指學校重要設施設備、控制中心及其他需要監(jiān)控的區(qū)域)共2類區(qū)域。

通過對校園不同時段的安保監(jiān)控需求進行分析，同時結合國家及地方出臺的相應標準以及網(wǎng)格化管理思路，我們可以把校園各區(qū)域按照“時間—空間”維度的場景初步梳理，時、空間維度場景見下表所示。在時間維度方面分為工作日和節(jié)假日，其中工作日又分為上學、課間、午餐、午休、課間、放學和夜間幾個時段；在空間維度上將學校分為六大區(qū)域，即校門與周界、教學區(qū)域、辦公區(qū)域、教學配套區(qū)域和其他區(qū)域(見表1)。

表1

結合表1，系統(tǒng)如果可以根據(jù)不同用戶對不同時空情境的需求，基于時間軸的變化自動播放所關注區(qū)域的視頻圖像。這樣的重點畫面和用戶自動設置的場景需求匹配后自適應監(jiān)控管理系統(tǒng)會凸顯視頻監(jiān)控的價值。

圖2

三、情境化監(jiān)控平臺的技術規(guī)劃要點

僅有情境梳理的思路還是不夠的，要建立一個更有價值的校園監(jiān)控系統(tǒng)，需要依托于原先監(jiān)控企業(yè)的基礎數(shù)掘庫、視頻流媒體技術，需要整合監(jiān)控設備、存儲設備、校園平面建筑信息數(shù)據(jù)及安保日常業(yè)務應用數(shù)據(jù)，需要配合合理美觀的直觀地圖系統(tǒng)等。并且提高系統(tǒng)的可分析性、可視性、可控性、可調度和可跟蹤，滿足不同系統(tǒng)對接整合、兼容應用和可持續(xù)發(fā)展的需要。系統(tǒng)框架示意如下圖。

圖3

1.可視化監(jiān)控地圖的分層顯示

直觀簡潔的地圖能夠簡化一般使用者的查詢難度，但這幅地圖既不能因追求絕對完整性而龐雜呈現(xiàn)，導致界面復雜難懂；也不能過于簡單到象征示意層面，無法支撐數(shù)據(jù)的疊加。所以采用監(jiān)控簡圖模式，分層分類繪制圖層，并提供設備信息位置，基本介紹、模糊查詢等功能，包括監(jiān)控點、報警點、建筑物、出入口、網(wǎng)格區(qū)域等分層分類信息。

過多的設備點位不應全部表達在圖中，按照網(wǎng)格區(qū)域分類，能夠在用戶選擇區(qū)域后局部展開區(qū)域內的監(jiān)控設備，重點區(qū)域用不同顏色透明圖層進行重點標注。并且設備按照安全管理等級分級顯示，如一級關鍵區(qū)監(jiān)控點、二級重要區(qū)監(jiān)控點、三級輔助區(qū)監(jiān)控點等。

2.場景靈活的定義

中小學校園監(jiān)控管理主要根據(jù)學校課程表安排進行場景切換，不同時間節(jié)點對應不同場景。場景管理包括場景增加、修改、刪除等功能。場景增加、修改屬于場景編輯功能，主要設置為場景時間、場景名稱、影響區(qū)域、區(qū)域內各級安保設備以及是否啟用。場景功能還要支持不同用戶的自定義，滿足不同管理者的需求。

主要場景調用分為自動模式和手動模式，自動模式根據(jù)學校課程表，按照時間順序依次調用監(jiān)控設備，并在監(jiān)控簡圖上進行重點標注，標注重點為場景影響的不同安全級區(qū)域。

3.時間軸線索管理

時間軸為校園監(jiān)控主線核心，本系統(tǒng)創(chuàng)新地用時間軸連接了實時影像和歷史影像，將其放在一個邏輯軸上，便于使用和搜索。當前時間位于時間軸橫坐標中心點，時間軸中心點左側為錄像記錄顯示區(qū)，時間軸中心點右側為即將進入的場景模式類型，包括距離下一次場景啟用的時間。在場景啟動時，根據(jù)場景配置信息顯示當前場景監(jiān)控視頻，如果此時在錄像記錄顯示區(qū)點擊時間點，將把場景模式下的監(jiān)控實時視頻更換為選擇時間點的錄像回放，回放過程中多畫面同步回放，可以根據(jù)管理需求重點監(jiān)控和回放。

使用者可以極其簡單地在當前時間之前的時間軸上回退就是視頻回放，視頻回放速度可調，具有快進、慢速等形式。以顏色區(qū)分顯示錄像狀態(tài)和時間段落，可以根據(jù)錄像類型過濾錄像片段。以時間軸的形式快速定位到指定時間點。

4.用事件單元集中記錄多系統(tǒng)聯(lián)動信息

除了監(jiān)控攝像機的視頻之外，周界及重點位置報警設備的信息，可根據(jù)事先配置的報警聯(lián)動預案策略進行整合，多維度的信息匯聚為一個事件單元，對事件的數(shù)據(jù)集中存儲，也可以按重要級別推送至上級警情管理系統(tǒng)。這里所說的事件單元，未必僅指重大事件，一些重要的常規(guī)數(shù)據(jù)也可以定義成一般事件進行存儲。例如，上學時校門口人員密集度超過一定閥值就可以記錄存儲，下課時學生事故的頻發(fā)位置也可以記錄存儲。這些信息匯聚的機制可以根據(jù)單元基本情況，結合報警類型、時間以及位置等自動執(zhí)行，減少人為拼接的難度，提高預警的準確度。

圖4

四、結語

用細分場景的理念架構界面、用時間軸組織各類線索、用單元事件匯聚碎片信息、用“斷舍離”的決心減少無關信息、用重點認知讀圖習慣重新定義數(shù)據(jù)檢索，這些舉措只是希望縮短監(jiān)控與使用者的距離，將實時的核心畫面按需推送到用戶身旁，或許會提高視頻監(jiān)控的實時應用的頻率，進而更好地保護學校師生的安全?！靶@安防數(shù)據(jù)的教育情境化表達”是本次設計的初衷，目前還是在規(guī)劃階段，希望有更多的企業(yè)理解和協(xié)同。