智慧校園的綜合安防平臺(tái)設(shè)計(jì)

葉青霖

摘 要：隨著安防系統(tǒng)在各行各業(yè)受到普遍的重視，在校園內(nèi)的應(yīng)用也得到了大力的推廣，為用戶安全防范發(fā)揮了積極的作用，因此，文章以山東大學(xué)（青島）智慧校園綜合安防平臺(tái)的設(shè)計(jì)為主題，分析了如何設(shè)計(jì)智慧安防平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)校內(nèi)外人、車、物的綜合管理，提高校園安全的管理水平。

關(guān)鍵詞：智慧校園；可視化平臺(tái)；平安校園

由于傳統(tǒng)的校園安防系統(tǒng)是使用硬件設(shè)備對(duì)校園進(jìn)行監(jiān)控和保衛(wèi)，從而達(dá)到安全保衛(wèi)的目的，但是，僅僅使用硬件實(shí)現(xiàn)的安全保衛(wèi)工作遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際的使用需求。同時(shí)在校園安全保衛(wèi)的工作中，校園安保管理者也發(fā)現(xiàn)了諸多的問題亟待解決，如何把分期建設(shè)的安防系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，如何對(duì)進(jìn)出園區(qū)的人員、車輛等進(jìn)行監(jiān)控與管理，怎樣防止非法入侵，從而造成損失等，這些問題都是傳統(tǒng)的校園安防系統(tǒng)無(wú)法完全解決的，而基于地理信息技術(shù)的平安校園綜合管理可視化平臺(tái)正是為了應(yīng)對(duì)上述問題而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。山東大學(xué)（青島）智慧校園綜合安防平臺(tái)不僅具有傳統(tǒng)的園區(qū)安防管理工作的管理功能，同時(shí)在該基礎(chǔ)上打破傳統(tǒng)，利用更加先進(jìn)、更加直觀的方式對(duì)校園的安防、消防情況進(jìn)行管理，結(jié)合空間信息管理系統(tǒng)，將相關(guān)要素顯示在空間信息電子地圖中。

1 技術(shù)分析

1.1 堅(jiān)持頂層設(shè)計(jì)

從校園綜合管理的全局角度，對(duì)校園建設(shè)的各方面、各層次、各要素統(tǒng)籌規(guī)劃，以集中有效資源，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，功能上的協(xié)調(diào)，資源上的整合等目標(biāo)。

結(jié)合青島校區(qū)的總體規(guī)劃目標(biāo)，通過自上而下展開的設(shè)計(jì)方法，核心理念與目標(biāo)都源自頂層，頂層決定底層，高端決定低端，做到各部分理念統(tǒng)一、目標(biāo)統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，確保青島校區(qū)綜合管理系統(tǒng)建設(shè)各部分遵循統(tǒng)一的管理和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)象內(nèi)部要素之間圍繞核心理念和頂層目標(biāo)所形成的關(guān)聯(lián)、匹配與有機(jī)銜接，實(shí)現(xiàn)青島校區(qū)綜合管理系統(tǒng)建設(shè)各部分互聯(lián)互通、功能協(xié)調(diào)、資源共享，以頂層設(shè)計(jì)促進(jìn)規(guī)劃的實(shí)施。

1.2 先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用路線

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是平安校園實(shí)現(xiàn)向智能化發(fā)展的重要表現(xiàn)，其核心在于堅(jiān)持以人為本，并利用智能化的運(yùn)行理念，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全面感知當(dāng)前校園的運(yùn)行狀態(tài)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以提高對(duì)諸多實(shí)體系統(tǒng)整體上的優(yōu)化與掌控，并實(shí)現(xiàn)信息虛擬空間與物理空間的同步運(yùn)行；通過大量的信息數(shù)據(jù)收集與存儲(chǔ)分析，可以深入挖掘系統(tǒng)之間的各種聯(lián)系，從而發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行規(guī)律，為更好地實(shí)現(xiàn)智慧決策與行動(dòng)提供有效的技術(shù)支撐[1]。

1.3 強(qiáng)化資源整合和深度應(yīng)用

進(jìn)一步拓展和完善跨部門的信息資源整合共享應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)全校園的信息整合共享，整合監(jiān)控、交通、門禁、報(bào)警、一卡通、消防、教學(xué)等各類信息，充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，深入挖掘整合的信息資源在節(jié)假日校園管理、校園交通管理、后勤運(yùn)營(yíng)、教學(xué)管理的應(yīng)用價(jià)值，在專網(wǎng)建設(shè)全校統(tǒng)一的綜合管理數(shù)據(jù)中心，通過網(wǎng)絡(luò)安全措施，實(shí)現(xiàn)后勤、教學(xué)、安保、院系等部門的資料共享、數(shù)據(jù)比對(duì)碰撞和分析研判。

2 技術(shù)構(gòu)架

2.1 總體設(shè)計(jì)

山東大學(xué)青島校區(qū)平安校園建設(shè)項(xiàng)目，我們將以“預(yù)防為主”和“人防、物防、技防相結(jié)合”的原則，以綜合安防和消防聯(lián)動(dòng)為基礎(chǔ)建設(shè)一套功能完備的平安校園綜合管理可視化平臺(tái)。充分運(yùn)用先進(jìn)的智能化安保體系來(lái)保障教職員工、學(xué)生的人身和財(cái)產(chǎn)的安全，保持一個(gè)安定的學(xué)習(xí)環(huán)境和工作氛圍，實(shí)現(xiàn)平安校園的建設(shè)目標(biāo)，并以此提高校園的整體水平。系統(tǒng)采用純數(shù)字網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以綜合安防可視化和消防可視化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，輔以指揮調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)、應(yīng)急管理等功能，系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 功能設(shè)計(jì)

結(jié)合校園的安全管理情況，平安校園綜合管理可視化平臺(tái)除了可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)安防平臺(tái)、消防平臺(tái)的控制、查詢，報(bào)警主機(jī)狀態(tài)顯示等功能外還需要實(shí)現(xiàn)以下功能。

2.2.1 人員出入管理

使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)經(jīng)過校門及校內(nèi)地下通道進(jìn)出校園的人進(jìn)行抓拍、識(shí)別并建立人員信息庫(kù)，對(duì)整個(gè)校園的出入情況進(jìn)行把控，建立黑白名單庫(kù)，對(duì)出入人員進(jìn)行預(yù)警。

2.2.2 車輛管理

使用智能交通管理系統(tǒng)對(duì)進(jìn)出校園的車輛進(jìn)行管理與控制，對(duì)車輛信息進(jìn)行識(shí)別并建立車輛信息庫(kù)，并建立黑白名單庫(kù)，對(duì)違反校內(nèi)規(guī)則的車輛做到不放行。對(duì)校內(nèi)的部分停車場(chǎng)做到停車引導(dǎo)。

2.2.3 人、車軌跡模擬

使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能交通管理系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入校內(nèi)的人員和車輛可以進(jìn)行軌跡模擬，統(tǒng)一反映在平安校園綜合管理可視化平臺(tái)上。

2.2.4 應(yīng)急指揮

使用車載、單兵設(shè)備可以將現(xiàn)場(chǎng)音視頻信號(hào)實(shí)時(shí)回傳至指揮中心，還可實(shí)現(xiàn)控制中心指揮人員與現(xiàn)場(chǎng)處警人員的雙向視頻對(duì)講，提高了指揮決策的效率與準(zhǔn)確度。還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)校內(nèi)巡邏人員的在線實(shí)時(shí)管理。

2.2.5 消防聯(lián)動(dòng)

結(jié)合安防可視化與消防可視化，通過火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)看到火災(zāi)報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)的視頻，解決誤報(bào)問題，同時(shí)減少去現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)警情的時(shí)間，爭(zhēng)取火災(zāi)處理的最佳時(shí)機(jī)。還可以聯(lián)動(dòng)門禁開啟、出入口放行等，實(shí)現(xiàn)消防事件的應(yīng)急處置。

2.2.6 智能行為偵測(cè)

可對(duì)部分點(diǎn)位的異常行為進(jìn)行分析與偵測(cè)，包括打架斗毆、人員聚集、徘徊、非法入侵、跳湖、自殺、群體事件等行為進(jìn)行報(bào)警提示。

3 平臺(tái)硬件建設(shè)

在綜合安防可視化的軟件功能之下，依靠各個(gè)硬件功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)綜合安防可視化建設(shè)。結(jié)合山東大學(xué)青島校區(qū)實(shí)際規(guī)劃建設(shè)情況，在圖書館內(nèi)設(shè)置全校一級(jí)安防控制中心與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，將整個(gè)平安校園綜合管理可視化平臺(tái)部署于此，對(duì)整個(gè)校園進(jìn)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)、控制和管理。綜合利用各子系統(tǒng)產(chǎn)生的信息，根據(jù)這些信息的變化情況，讓各子系統(tǒng)做出相應(yīng)協(xié)調(diào)動(dòng)作，系統(tǒng)通過和跨越不同的子系統(tǒng)，達(dá)到信息的交換、提取、共享和處理，滿足校園大安防整體應(yīng)急指揮應(yīng)用[2]。

考慮到整個(gè)校區(qū)面積廣大，在博物館和學(xué)生會(huì)堂分別設(shè)置二級(jí)安防分控中心，用于監(jiān)看匯聚于此分中心的安防、消防等信息，同時(shí)在各單體建筑及校園出入口值班室設(shè)置三級(jí)安防監(jiān)看終端，加強(qiáng)安防報(bào)警事件的及時(shí)預(yù)警、快速響應(yīng)處置及分級(jí)報(bào)警管理。

3.1 前端點(diǎn)位設(shè)計(jì)

整個(gè)校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以分為3道防線。

第一道防線：校園周界、主要出入口，采用智能行為攝像機(jī)和自動(dòng)跟蹤球機(jī)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)智能分析攝像機(jī)檢測(cè)到非法進(jìn)入時(shí)，攝像機(jī)聯(lián)動(dòng)錄像、球機(jī)跟蹤。

第二道防線：校園內(nèi)道路、主要路口、單體樓周界、湖邊、操場(chǎng)、花園等區(qū)域，該部分路口、道路主要采用定點(diǎn)配合球型攝像機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控。

第三道防線：室內(nèi)安防、綜合管廊內(nèi)部。

以“基本覆蓋，確保重點(diǎn)，兼顧一般，預(yù)留未來(lái)”為原則，充分考慮布局選點(diǎn)的針對(duì)性、關(guān)聯(lián)性以及整體效果。同時(shí)應(yīng)采用“點(diǎn)、線、面全面覆蓋”及“遠(yuǎn)近結(jié)合、立體管控”的安防布防策略。

3.2 傳輸設(shè)計(jì)

監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻信號(hào)的傳輸是整個(gè)系統(tǒng)非常重要的一環(huán)，這部分的造價(jià)雖小，但關(guān)系到整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量和使用效果，因此，要選擇經(jīng)濟(jì)、合理的傳輸方式。目前，隨著傳輸技術(shù)的發(fā)展在監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的傳輸介質(zhì)是雙絞線、光纖這兩種方式，對(duì)于不同場(chǎng)合、不同的傳輸距離，應(yīng)選擇不同的傳輸方式。

3.2.1 視頻雙絞線傳輸

視頻雙絞線基帶傳輸是用5類以上的雙絞線，利用平衡傳輸和差分放大原理。這種傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)是線纜和設(shè)備價(jià)格便宜，傳輸距離相對(duì)較遠(yuǎn)[3]。

3.2.2 光纜傳輸

常用的光纜傳輸是“視頻對(duì)射頻調(diào)幅，射頻對(duì)光信號(hào)調(diào)幅”的調(diào)制解調(diào)傳輸系統(tǒng)。光纜傳輸技術(shù)是遠(yuǎn)距離傳輸最有效的方式，傳輸效果也都公認(rèn)好，適于幾公里到幾十公里以上的遠(yuǎn)距離視頻傳輸[3]。具體實(shí)施為通過光纜把視頻信號(hào)和控制信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的交換機(jī)、解碼設(shè)備還原成視頻信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控和存儲(chǔ)。

本項(xiàng)目中除內(nèi)庭院監(jiān)控以外的所有室外點(diǎn)位使用光纖直接傳輸視頻及控制信號(hào)，內(nèi)庭院點(diǎn)位和室內(nèi)點(diǎn)位使用雙絞線傳輸視頻及控制信號(hào)。

4 結(jié)語(yǔ)

智慧校園綜合安防平臺(tái)結(jié)合青島校區(qū)的整體建設(shè)規(guī)劃，利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能集群、全交換等現(xiàn)代化先進(jìn)信息技術(shù)，開啟以“應(yīng)用云”“存儲(chǔ)云”“計(jì)算云”為核心的大數(shù)據(jù)時(shí)代，打造一個(gè)具備高感知、高協(xié)調(diào)的智慧型校園，不僅為青島校區(qū)創(chuàng)造一個(gè)安全可靠的教學(xué)、科研和生活的環(huán)境，也為整個(gè)校園的教學(xué)、商業(yè)、運(yùn)營(yíng)、應(yīng)急等提供大數(shù)據(jù)分析支持，最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)低碳、環(huán)保、生態(tài)的綠色校園。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李小葵.探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在平安城市中應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（17）：1.

[2]陳開鋰.高淳經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管理中心智能化工程項(xiàng)目管理研究[D].南京：南京理工大學(xué)，2008.

[3]張申.校園網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控初探[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2011（9）：22.