基于物聯(lián)網(wǎng)的基層派出所智能管理體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

黃東暉，杭慶穩(wěn)，虢運(yùn)德，甘正男，陳 聰

（1.無(wú)錫市公安局，江蘇 無(wú)錫 214002；2.中電?？导瘓F(tuán)研究院，浙江 杭州 310012）

0 引言

派出所是社會(huì)治安管理的重要力量，為社會(huì)的穩(wěn)定和諧提供了有力保障。針對(duì)日漸復(fù)雜的治安形勢(shì)，派出所的管理工作面臨新的挑戰(zhàn)。在2019年全國(guó)公安工作會(huì)議上，習(xí)近平總書(shū)記指出：“堅(jiān)持打防結(jié)合、整體防控、專(zhuān)群結(jié)合、群防群治，要把‘楓橋經(jīng)驗(yàn)’堅(jiān)持好、發(fā)展好、落實(shí)好，把黨的群眾路線(xiàn)堅(jiān)持好、貫徹好、執(zhí)行好，充分發(fā)動(dòng)群眾、組織群眾、依靠群眾、推進(jìn)基層社會(huì)治理創(chuàng)新，努力建設(shè)更高水平的平安中國(guó)?！边@為當(dāng)前現(xiàn)代警務(wù)發(fā)展路線(xiàn)指明了方向[1]。派出所作為最基礎(chǔ)的警務(wù)管理單元，必須搶抓基層公安智慧管理的重要機(jī)遇，大力推動(dòng)物聯(lián)科技與基層警務(wù)管理的深度融合，為轄區(qū)內(nèi)的治安管理工作提供有力支撐，最大程度地提升平安城市建設(shè)成效[2]，并努力為決戰(zhàn)脫貧攻堅(jiān)和全面建成小康社會(huì)提供重要的保障。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展給基層警務(wù)管理創(chuàng)新提供了新方法與新思維。本文結(jié)合目前已建設(shè)完成的試點(diǎn)項(xiàng)目，以物聯(lián)感知、人工智能等技術(shù)提出基層派出所物聯(lián)網(wǎng)體系的總體架構(gòu)，并討論基層派出所內(nèi)部管理場(chǎng)景的融合應(yīng)用。

1 基層派出所現(xiàn)狀與需求

長(zhǎng)期以來(lái)，基層管理工作難，公安干警工作苦是不爭(zhēng)的事實(shí)。然而，對(duì)照“大整合、高共享、深應(yīng)用”的工作目標(biāo)，數(shù)字警務(wù)應(yīng)用依然有較大的提升空間。特別是針對(duì)基層派出所而言，系統(tǒng)內(nèi)“人、物、事”的數(shù)據(jù)全集體系尚未全面建成，未能在基層派出所的日常工作中形成相關(guān)的工作規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，未能完全打破層級(jí)、警種、業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)界限，未能將人員基礎(chǔ)類(lèi)、重點(diǎn)關(guān)注類(lèi)、核心軌跡類(lèi)信息匯集、清洗、梳理到位[3]。在執(zhí)法辦案方面，當(dāng)前主要依靠審訊視頻監(jiān)控，通過(guò)人工查看的方式進(jìn)行規(guī)范審查，違規(guī)事件、突發(fā)事件的處理時(shí)效落后；在裝備、物證管理方面，主要通過(guò)紙質(zhì)臺(tái)賬、人工盤(pán)點(diǎn)的方式進(jìn)行審核監(jiān)管，所內(nèi)文員工作負(fù)擔(dān)較重；在人員管理方面，主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)詢(xún)問(wèn)和后期審查進(jìn)行身份確認(rèn)，缺乏統(tǒng)一識(shí)別手段?？傊?，相關(guān)物聯(lián)感知技術(shù)在派出所管理業(yè)務(wù)中的應(yīng)用仍比較單一，感知數(shù)據(jù)分析不夠有力，缺乏規(guī)范的數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，難以滿(mǎn)足精準(zhǔn)化防控、主動(dòng)化預(yù)警、流程化管理的實(shí)戰(zhàn)要求。

基層派出所目前亟需完成從單一視頻監(jiān)控、人工監(jiān)管到多元化智能管理的轉(zhuǎn)變，減輕一線(xiàn)民警工作負(fù)擔(dān)，提高內(nèi)部管理工作效能，推動(dòng)基層公安工作向標(biāo)準(zhǔn)化、流程化、精細(xì)化、實(shí)戰(zhàn)化、智慧化的方向發(fā)展。經(jīng)過(guò)細(xì)致調(diào)研，目前派出所警務(wù)管理主要有以下核心需求：

（1）豐富所區(qū)智能感知手段

加強(qiáng)和豐富派出所各場(chǎng)景的感知手段。改變當(dāng)前視頻監(jiān)控為主的審查模式，通過(guò)室內(nèi)定位、人臉識(shí)別、射頻識(shí)別等方式，對(duì)所內(nèi)“人、事、物”等要素進(jìn)行全面的動(dòng)態(tài)感知，取代手動(dòng)記錄臺(tái)賬工作，通過(guò)信息化手段進(jìn)行各項(xiàng)要素和流程的追溯與管理。通過(guò)物聯(lián)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一整合，創(chuàng)新所區(qū)管理模式，實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)看板”式的感知平臺(tái)。

（2）支撐所區(qū)管理實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用

通過(guò)感知數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用，為派出所的人員管理、辦案管理、裝備管理、物證管理等業(yè)務(wù)提供高效可靠的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。因地制宜優(yōu)化部署，統(tǒng)籌整合優(yōu)勢(shì)資源，以智能化、自動(dòng)化的在線(xiàn)流程取代手動(dòng)化、人工化的傳統(tǒng)方法，減少人為因素的不確定性，提升基層派出所的信息化水平，通過(guò)各項(xiàng)應(yīng)用子系統(tǒng)的構(gòu)建，提高實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)的規(guī)范化程度。

（3）統(tǒng)一感知網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)多維感知數(shù)據(jù)的接入、處理與共享，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)支撐能力，并根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，構(gòu)建適用于基層派出所的物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)，充分發(fā)揮先行實(shí)踐優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)一所區(qū)感知數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接模式和數(shù)據(jù)格式，為實(shí)現(xiàn)“市局、分局、派出所”的三層數(shù)據(jù)共享架構(gòu)預(yù)留可擴(kuò)展渠道。

2 信息感知和智能管理體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

基層派出所感知體系以多場(chǎng)景、多手段的前端設(shè)備和采集系統(tǒng)構(gòu)建物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)，覆蓋審訊辦案、出入管控、指揮調(diào)度、物品管理等多個(gè)場(chǎng)景，融合視頻、音頻、定位、人臉、射頻等數(shù)據(jù)，通過(guò)場(chǎng)景化的上層應(yīng)用構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)智能化管理，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析與實(shí)景地圖展現(xiàn)為派出所的日常管理提供決策依據(jù)。

2.1 派出所物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)

基層派出所物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)，重點(diǎn)關(guān)注“人、事、物”三類(lèi)管理要素，支撐常態(tài)化、實(shí)時(shí)化、系統(tǒng)化的內(nèi)務(wù)管理和辦公體系，構(gòu)建“高效、智能、安全”的工作模式。

派出所感知體系基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建如圖1所示。該體系以各實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景的應(yīng)用需求為準(zhǔn)則，通過(guò)統(tǒng)籌布建視頻監(jiān)控、人臉抓拍、智能門(mén)禁，重點(diǎn)區(qū)域布建錄音錄像、定位基站、智能柜體等感知設(shè)備，構(gòu)建多維立體的物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)，全面采集“人、事、物”的動(dòng)態(tài)信息。相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)整合分析，主要以執(zhí)法辦案、涉案物品、警員裝備、出入口四個(gè)場(chǎng)景為重點(diǎn)感知范疇，實(shí)現(xiàn)了“橫向覆蓋、縱向深入”的整體架構(gòu)。重點(diǎn)應(yīng)用感知手段如下：

圖1 基層派出所感知體系Figure 1 Perception system of grassroots police station

（1）室內(nèi)定位

人員定位由定位引擎服務(wù)器、定位微基站、地埋式低頻激活器、定位腕帶及電子胸卡等設(shè)備組成，如圖2所示，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位的監(jiān)管要求。通過(guò)手環(huán)、卡片等定位標(biāo)簽的發(fā)放與人員的關(guān)聯(lián)綁定，實(shí)現(xiàn)所內(nèi)人員的實(shí)時(shí)位置確定；通過(guò)與監(jiān)控結(jié)合，實(shí)現(xiàn)區(qū)內(nèi)人員定位的視頻聯(lián)動(dòng)，便于實(shí)時(shí)跟蹤查看辦案區(qū)內(nèi)犯罪嫌疑人的運(yùn)動(dòng)軌跡，輔助實(shí)現(xiàn)人員在地圖上的精準(zhǔn)定位以及可視化展現(xiàn)。

圖2 人員定位示意圖Figure 2 Schematic diagram of personnel positioning

（2）射頻感知

應(yīng)用射頻識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)涉案財(cái)物、警用裝備的智能化管理。利用抗金屬標(biāo)簽與實(shí)際物品的粘合，并構(gòu)建內(nèi)置RFID閱讀天線(xiàn)的智能柜體，部署如圖3所示。各物品存貯情況以標(biāo)簽讀取結(jié)果為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)物品在柜自動(dòng)盤(pán)點(diǎn)、出入庫(kù)自動(dòng)記錄以及存取回溯查詢(xún)功能，滿(mǎn)足精細(xì)化、智能化管理需求，確保物品存放安全規(guī)范。

圖3 裝備射頻感知示意圖Figure 3 Schematic diagram of equipment RF sensing

（3）人臉識(shí)別

在所區(qū)出入口、辦案區(qū)出入口、重要房間出入口部署人臉識(shí)別抓拍相機(jī)、人臉識(shí)別門(mén)禁、出入道閘等設(shè)備，對(duì)外來(lái)人員進(jìn)行人臉抓拍、特征提取分析，所區(qū)出入口部署如圖4所示。人臉抓拍結(jié)果將進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì)、鑒別驗(yàn)證，完成服務(wù)大廳人員、初步抓捕人員的自動(dòng)身份核驗(yàn)。

圖4 人臉識(shí)別出入感知示意圖Figure 4 Schematic diagram of face recognition access perception

（4）音視頻監(jiān)控

對(duì)所區(qū)現(xiàn)有視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)完善，提高監(jiān)控密度，并在詢(xún)問(wèn)、訊問(wèn)等執(zhí)法辦案房間部署對(duì)角高清攝像頭、多方位拾音器、智能審訊主機(jī)，對(duì)辦案主要流程進(jìn)行音視頻全方位采集，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)記錄、自動(dòng)存檔、同步監(jiān)控等智能化需求。

（5）車(chē)輛道閘與定位

對(duì)警用車(chē)輛統(tǒng)一安裝GPS定位模塊，與所區(qū)出入車(chē)輛道閘相結(jié)合，形成車(chē)輛的進(jìn)出記錄以及在外行駛路徑，自動(dòng)記錄警車(chē)的出警日志，并監(jiān)控車(chē)輛行駛軌跡，進(jìn)行可視化展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)警用車(chē)輛的統(tǒng)一管理和調(diào)配。

2.2 派出所管理應(yīng)用架構(gòu)

在感知網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，基層派出所的業(yè)務(wù)應(yīng)用整體架構(gòu)如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)示意圖Figure 5 Schematic diagram of application architecture

（1）感知層

感知層以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，通過(guò)射頻識(shí)別、定位、視頻監(jiān)控等感知手段對(duì)派出所范圍內(nèi)人員、財(cái)物、視頻、射頻、智能柜體等各類(lèi)信息進(jìn)行采集、識(shí)別和監(jiān)測(cè)，是整體架構(gòu)的底層支撐，負(fù)責(zé)對(duì)派出所各區(qū)域動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)采集。

（2）傳輸層

傳輸層是體系架構(gòu)中的信息傳輸通道，由大容量、高可靠的局域網(wǎng)及相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)組成，將匯聚于其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)、感知網(wǎng)絡(luò)的各類(lèi)數(shù)據(jù)接入平臺(tái)層。

（3）平臺(tái)層

平臺(tái)層作為應(yīng)用的“服務(wù)中臺(tái)”，是整體架構(gòu)的核心，其主要負(fù)責(zé)接入感知層的各類(lèi)數(shù)據(jù)資源，通過(guò)關(guān)聯(lián)分析，對(duì)上層應(yīng)用提供支撐。同時(shí)，平臺(tái)層也構(gòu)建了數(shù)據(jù)接入、處理、共享、分發(fā)的統(tǒng)一擴(kuò)展組件，為今后其他警用平臺(tái)的業(yè)務(wù)交互以及數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)提供兼容保障。

（4）應(yīng)用層

根據(jù)實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)的應(yīng)用需求，應(yīng)用層可構(gòu)建各類(lèi)獨(dú)立子系統(tǒng)。根據(jù)派出所具體需求，目前已構(gòu)建執(zhí)法辦案規(guī)范化管理、涉案財(cái)物管理、警用裝備管理、出入口管理等四大業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。

3 基層“物聯(lián)網(wǎng)”派出所應(yīng)用實(shí)例

創(chuàng)新社會(huì)治理是推進(jìn)國(guó)家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要內(nèi)容。社會(huì)管理向社會(huì)治理的轉(zhuǎn)變，要求基層警務(wù)的服務(wù)能力與社會(huì)治理防御能力雙提升[4]。針對(duì)這些實(shí)際需求，應(yīng)用示范選擇的內(nèi)部管理任務(wù)較為繁雜的典型派出所進(jìn)行試點(diǎn)，通過(guò)前端設(shè)備、感知網(wǎng)絡(luò)、管理應(yīng)用的構(gòu)建，支撐派出所日常業(yè)務(wù)。該試點(diǎn)項(xiàng)目已申請(qǐng)通過(guò)公安部應(yīng)用創(chuàng)新計(jì)劃，并于2020年6月完成驗(yàn)收，獲得專(zhuān)家高度認(rèn)可。

3.1 三維實(shí)景地圖展示

基于派出所三維實(shí)景建模，通過(guò)人員精準(zhǔn)定位、物品感知、人臉識(shí)別數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示當(dāng)前的涉案人、警員以及告警的確切位置，支持嫌疑人、警員、手環(huán)、柜子等動(dòng)態(tài)信息的分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，支持折線(xiàn)圖、柱狀圖等多種展現(xiàn)方式，如圖6所示。用戶(hù)可點(diǎn)擊涉案人、警員查看目標(biāo)人員信息，包括人員姓名、性別、所在位置、告警狀態(tài)等，并可點(diǎn)擊地圖中攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)畫(huà)面的查看，輔助監(jiān)管人員了解實(shí)際情況。通過(guò)拖拽旋轉(zhuǎn)，實(shí)景地圖可全方位展示當(dāng)前派出所辦案區(qū)內(nèi)部情況，實(shí)現(xiàn)辦案區(qū)要素的立體化和可視化展現(xiàn)。

圖6 應(yīng)用實(shí)例3D地圖展示效果圖Figure 6 3D map display effect diagram of application example

3.2 數(shù)據(jù)可視化動(dòng)態(tài)監(jiān)管

依托多維感知數(shù)據(jù)，對(duì)當(dāng)日進(jìn)出派出所人數(shù)、辦案區(qū)警員人數(shù)、涉案人人數(shù)、柜體使用數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)盤(pán)點(diǎn)，并以日、周、月時(shí)間維度分析人、案、物情況，包括成年人比例、男女比例、籍貫分布，一定時(shí)間內(nèi)案件處理時(shí)間長(zhǎng)短，以及各類(lèi)告警事件數(shù)量，從總體上判斷派出所運(yùn)行情況，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部各環(huán)節(jié)的全程監(jiān)督管控，如圖7所示。除實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)外，應(yīng)用平臺(tái)支持對(duì)重點(diǎn)涉案人員的歷史軌跡追溯，包括查看該人員的個(gè)人信息、區(qū)內(nèi)軌跡、歷史告警、物品記錄等多種維度感知數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^(guò)打包“一人一檔”功能，對(duì)涉及該人員的歷史視頻錄像進(jìn)行自動(dòng)查找、智能裁切與歸納打包，如圖8所示，極大便捷了辦案民警的結(jié)案歸檔工作。

圖7 派出所動(dòng)態(tài)“數(shù)據(jù)看板”Figure 7 Dynamic“Data Kanban”at the police station

圖8 涉案人員“一人一檔”Figure 8“One person，one file”involved in the case

3.3 基于實(shí)際業(yè)務(wù)的預(yù)警模型

在多種感知數(shù)據(jù)類(lèi)型的支撐下，可以通過(guò)裝備信息、人員信息、行為信息等多種渠道挖掘特定場(chǎng)景的異常情況，預(yù)警違規(guī)事件，提高派出所管理的規(guī)范性。

第一，對(duì)辦案區(qū)人員的行為軌跡、體征狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤，如圖9所示，可設(shè)置行為軌跡告警模型，包括無(wú)人值守、男女同室、單人審訊、羈押超時(shí)、非法闖入、非法外出等。通過(guò)心率，可初步判斷涉案人當(dāng)前的體征情況，可設(shè)置告警模型包括心跳過(guò)速、心跳過(guò)緩等。

圖9 辦案區(qū)告警事件Figure 9 Alarm event in case handling area

第二，對(duì)涉案財(cái)物、警用裝備等物品進(jìn)行感知數(shù)據(jù)分析，設(shè)置預(yù)警模型和存取規(guī)則，對(duì)超期未入庫(kù)、異常出庫(kù)、超期未還、裝備已過(guò)期等情況，進(jìn)行第一時(shí)間告警，支撐相關(guān)資產(chǎn)管理工作，如圖10所示。

圖10 物品管理提醒事件Figure 10 Item management reminder event

第三，針對(duì)派出所出入人員，在個(gè)別重要場(chǎng)景進(jìn)行人臉識(shí)別判斷，聯(lián)動(dòng)公安各類(lèi)自有的主題人臉庫(kù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)匹配，對(duì)在逃人員、重點(diǎn)人員等特殊識(shí)別結(jié)果，以及相似度超過(guò)閾值的情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)告警，如圖11所示。通過(guò)數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用與分析預(yù)警，對(duì)派出所各類(lèi)業(yè)務(wù)的規(guī)范性、安全性進(jìn)行全面審查，有效避免相關(guān)違規(guī)情況和及時(shí)處理突發(fā)事件。

圖11 出入人員人臉比對(duì)信息Figure 11 Face comparison information of entering and exiting personnel

4 示范應(yīng)用建設(shè)成效

“物聯(lián)網(wǎng)”智能化派出所的示范應(yīng)用，突破了將物理基礎(chǔ)設(shè)施和信息基礎(chǔ)設(shè)施分開(kāi)建設(shè)的傳統(tǒng)思維，對(duì)于深化公安改革、提高公安管理水平、創(chuàng)新警務(wù)模式具有重大意義。

4.1 建立了內(nèi)部區(qū)域管理安全機(jī)制

利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，構(gòu)建了派出所區(qū)域進(jìn)出人員必留記錄、所內(nèi)行動(dòng)軌跡必留檔案的安全管理機(jī)制，可輔助快速甄別危險(xiǎn)人員，保證派出所管理有序，提升警員辦公、群眾辦事的安全指數(shù)。

4.2 構(gòu)建了統(tǒng)一數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)

基于信息基礎(chǔ)設(shè)施“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)”思路，構(gòu)建了感知數(shù)據(jù)平臺(tái)，提供了派出所對(duì)人、物、事件等數(shù)據(jù)采集、預(yù)警、處理的能力，并保留了未來(lái)派出所管理轄區(qū)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集的擴(kuò)展接口，同時(shí)充分兼容與利舊已建資源，有效保護(hù)歷史投資，避免了重復(fù)的項(xiàng)目建設(shè)與資源浪費(fèi)。

4.3 可復(fù)制推廣的基層警務(wù)應(yīng)用典型

該體系應(yīng)用時(shí)下較為成熟的感知技術(shù)，設(shè)計(jì)先進(jìn)的架構(gòu)體系，打造了可擴(kuò)展、可兼容的警務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，為基層警務(wù)管理與實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用信息化提供了可參考的典型，為打破基層警務(wù)舊有工作流程模式起到了示范試點(diǎn)效果。

5 結(jié)語(yǔ)

做好物聯(lián)傳感基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作，是實(shí)現(xiàn)信息感知、共享上傳以及智能決策的重要前提。在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，針對(duì)我國(guó)基層警務(wù)管理工作，基層警務(wù)人員應(yīng)當(dāng)樹(shù)立科學(xué)管理公共安全環(huán)境的新觀念與大數(shù)據(jù)思維意識(shí)[5]?；鶎印拔锫?lián)網(wǎng)”派出所體系架構(gòu)，即是以多維感知與融合應(yīng)用為基礎(chǔ)，構(gòu)建服務(wù)于一線(xiàn)警務(wù)的大數(shù)據(jù)實(shí)戰(zhàn)平臺(tái)，通過(guò)全面的物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，推動(dòng)數(shù)字警務(wù)應(yīng)用發(fā)展，建立完善的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)資源庫(kù)，為各類(lèi)警務(wù)數(shù)據(jù)的交互整合創(chuàng)造有利條件。