大数据技术在公安智慧监管建设中的应用
2019/7/4 08:36   中国安防   李胜广 李莉 谭林   关键字:大数据技术 公安智慧监管 应用      浏览量:
"公安大脑"是由公安云计算平台、数据资源、算法模型、智能应用等部分有机构成、自主可控,具有感知融合、存储记忆、分析研判、辅助决策等类脑智能特征,通过运用大数据、人工智能、深度学习等技术实现与公安应用深度融合,统筹调度全国公安机关的数据、计算、存储、模型等资源,为全国各级公安机关和全体民警提供态势感知、预警预测、精准打击、动态管控、扁平指挥、社会服务等智能服务支撑的智能中枢系统。

  在全球信息化快速发展的大背景下,大数据已经成为国家重要的基础性战略资源、重塑国家竞争优势的新机遇、提升社会治理能力的新途径。公安部以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,牢固树立总体国家安全观,深入贯彻以人民为中心的发展思想,坚持为民惠警、科技兴警、改革强警,坚持统筹规划、总体设计、优化资源、统一标准、分步实施、持续演进,全面实施公安大数据战略,为各部门各警种、各地公安机关和基层民警以及政府部门和相关行业、人民群众提供智能化、专业化服务,切实提高公安机关态势感知、预警预测、精确打击、动态管控、扁平指挥、社会服务等核心战斗力,为维护人民安全、政治安全和国家利益贡献"公安智慧"。
  为落实公安部党委实施大数据战略、建设智慧公安的部署要求,以科技信息技术推进公安监管工作的创新发展,公安部监所管理局2018年6月4日决定在全国公安监管部门推进智慧监管建设,制定并发布了《关于推进智慧监管建设的指导意见》和《智慧监管建设技术指南》。本文结合公安部大数据智能化建设规划和智慧监管的两个文件,分享大数据技术在公安智慧监管建设中的应用构想和心得。
  一、公安大脑
  "公安大脑"是由公安云计算平台、数据资源、算法模型、智能应用等部分有机构成、自主可控,具有感知融合、存储记忆、分析研判、辅助决策等类脑智能特征,通过运用大数据、人工智能、深度学习等技术实现与公安应用深度融合,统筹调度全国公安机关的数据、计算、存储、模型等资源,为全国各级公安机关和全体民警提供态势感知、预警预测、精准打击、动态管控、扁平指挥、社会服务等智能服务支撑的智能中枢系统(如图1所示)。

  图1"公安大脑"内涵与外延图

  公安大脑战略采用"集约化建设、融合式发展、扁平化服务"的原则,形成开放、共享、关联、融合的大数据发展格局,成为公共安全领域最强"大脑",向全警释放数据红利、输出智能服务,实现公安机关战斗力和社会治理能力的跨越式发展。
  各地公安积极部署,通过采用标准化、成熟先进的云计算、大数据、物联网、人工智能技术,大力推进警务智能化、数据化、网络化、集成化、移动化建设,提升智能感知、立体防控、快速处置、精确打击和便捷服务能力,推动风险防控从被动响应向主动预防转变、指挥决策从经验驱动向数据驱动转变、安全治理从人力密集向科技集约转变、侦查破案从循迹追踪向精准发力转变,打造安全可知、安全可测、安全可控的新时代智慧警务。通过全局整体性和系统性的体系架构设计,在"公安大脑"整体框架内构筑信息应用体系和技术支撑体系,避免重复建设和各部门、各警种之间的"数字鸿沟",彻底远离"烟囱式系统"。
  二、公安智慧监管
  各级公安监管部门针对监管场所押量大警力少、任务重、难度大等现状,积极顺应信息化发展大势,持续推进信息化建设和应用,有力提升了监管场所保证安全、服务刑事诉讼和行政执法活动、保障被监管人员合法权益的能力和水平。同时也要看到,与信息技术突飞猛进特别是大数据等新技术新应用层出不穷的新形势新要求相比,各级公安监管部门对现代科技信息技术的应用还存在一些亟需解决的问题,突出表现在:被监管人员信息资源整合共享不足,缺少岗位联动,有限警力没有形成有效合力,放大了押量大警力少的矛盾;监管工作从被动应对处置向主动预测预防转变的理念没有牢固树立,运用监管大数据对被监管人员进行安全风险评估、实施有效管控、防患未然的能力不强;监管业务指导脱离监管场所实时信息资源,动态精准指导水平不高;信息技术应用着眼于具体问题,前瞻性统筹规划不够。推进智慧监管建设要通过应用大数据、云计算、人工智能、物联网、移动警务技术,实现信息全面感知、风险精准评估、业务智能辅助,推动勤务模式转型升级,提高驾驭复杂监管形势的能力,更好地履行法定职责。
  在公安部公安大数据战略和智慧警务建设的总体框架下,遵循公安监管工作发展规律,确定公安智慧监管的建设目标是:构建"全领域智慧防控、全要素智慧管理、全方位智慧服务、全业务智慧指导"四个体系架构,打造"忠诚、平安、法治、文明、智慧、有为"监管。
  1.目标任务
  公安智慧监管四个体系通过三个重点任务建设和一个基础保障来构建实现。三个重点任务分别为数据资源建设、关键系统或者平台建设、标准体系建设(如图2所示)。

  图2公安智慧监管建设目标与任务关系图

  (1)数据资源建设
  数据资源建设是推动公安智慧监管的首要任务。数据资源建设要解决公安监管数据不统一、资源分散、共享不足、重复建设等问题,实现规范数据、分层汇聚、共享协同和集约统筹的目标。全国公安监所管理综合数据库、省级公安监所管理综合数据库为必建内容。有条件的地市可依托省级监所管理综合数据库建设本级监所管理综合数据库。
  (2)关键系统平台建设
  关键系统或者平台建设是推动公安智慧监管的关键环节。各级公安监管部门按照事权划分、分级建设的原则,规划、建设本级关键系统平台。
  (3)标准体系建设
  标准体系建设是推动公安智慧监管的坚实基础。标准体系建设既为数据资源建设提供基础数据和数据接口依据,也为关键系统、平台提供建设和应用依据。标准体系建设的工作内容主要包括对现行标准和规范的梳理及制定、修订标准,形成公安监管信息化标准体系。各地公安智慧监管建设与应用须遵循该标准体系。
  2.整体架构
  按照业务管理层级,公安智慧监管重点任务整体架构呈现四层四列矩阵结构,从上到下是公安部监所管理局、省级公安监管业务指导部门、地市级监管业务指导部门和公安监管场所,有条件的地市可以建设市级数据库和综合平台。从左到右包括安全支撑建设、数据资源建设、系统或者平台建设、标准体系。整体架构体现三个要求:
  (1)分级建设监所管理综合数据库
  监管数据资源呈"金字塔"形状,监所数据资源作为数据的源头,数据采集要全面、实时和准确,为地市级数据资源、省级数据资源和部级数据资源提供基础数据来源。
  (2)分级建设系统或者平台
  公安部监所管理局建设全国公安监所管理综合信息系统。各省、市级公安监管部门负责建设本级公安监所管理综合系统或者实战平台。公安监管场所依托上级监管业务指导部门系统和平台,结合实际建设监所实战平台。
  (3)确保数据标准统一和数据安全
  各地要遵循监管标准体系,确保数据资源和系统平台标准统一、上下贯通。在建设和应用综合数据库和关键系统平台时,注重安全防护体系建设,确保安全防护同步规划、同步建设和同步应用。
  三、监管大数据应用
  公安监管数据有其本身特性鲜明的特点,全部是重点人员的基本数据、社会关联数据和在押期间的活动数据,数据既重要又敏感,既是各大警种警务工作必查的源头活水,又是保证司法流程正常运行的敏感数据。对监管自身工作而言,不再是仅仅把在押人员管好,而是要通过监所各岗位和前端设备动态信息采集,对大量数据的挖掘和分析,实现人员、事件、案件等信息的关联,获取情报信息,进行分析研判,为风险评估、决策指挥提供数据支撑和参考意见,反刍监所日常业务,这才真正发掘出监管数据的价值。
  利用大数据技术可以实现的监管业务工作概括如下:
  1.通过被监管人员的个人信息、案件信息、同案犯信息、家属信息、家庭信息、律师信息等静态信息数据,以及被监管人员健康信息(身体和心理评估)、会见信息、所内所外就医信息、消费信息、管教谈话记录、违规信息、奖惩记录等动态信息数据,归纳出被监管人员的画像标签。依据标签对样本进行分析,形成监所和被监管人员全方位、多角度画像,并根据规定和经验进行精准处置、干预以及防治。
  2.实现被监管人员从入所到出所全程电子建档,将报警、服药等重点视频进行结构化处理,归入电子档案,实现档案一键搜索,大大提高业务办理效率。
  3.通过固化历史案例、应急处置记录,模式化和共享经验信息以及警察管理、应急处置经验,建立知识库,强化流程管理,提升监管风险预警和应急处置能力。
  4.通过区域、容量、智能程度、制度及规定、武器装备等静态维度,以及被监管人员分布、突发事件分布、民警分布、医疗事件分布等动态维度,归纳出描述监所区域性的安全标签。
  四、大数据应用的关键技术和环节
  1.经验模型库
  智慧监管大数据应用首先要总结、提炼,形成监管经验模型与知识库,建立大规模训练数据集和协同参与的数据库、模型库和知识库,为监管大数据应用奠定"应用模式数据基础"。
  模型与知识库的建立包括两部分:(1)历史案例和应急处置记录;(2)有经验的警察管理或应急处置经验。对于监所管理情况以及突发应急情况的处置经验,从业多年有经验的警察显得尤为重要。如何将警察的经验之谈以及管理成果从口头传授转化为可落地可持久化的监所管理知识库,是大数据在智慧监管建设的重点内容之一。

 


  图3知识经验库建立过程

  监管经验模型与知识库中,通过警察的办案经验以及警察在监所内的工作经验,对于存在明显漏洞或者潜在漏洞的不完善规章制度进行完善补充,对于不合理的规章制度及时修正或摒弃,对于未健全、缺失的规章制度适时提交并发布;通过警察对于被监管人以及监所突发事件的处置经验,对于被监管人的标签化标准定义及应用,对于监所突发事件的标签化标准定义及应用,助力数据挖掘人员沉淀初步算法及模型。
  2.大数据处理
  智慧监管大数据应用需要依托监区物联网、公安信息网和其他相关网络,通过智能终端、生物特征采集台、高拍仪、高清摄像机等先进的信息化设备,以监所内各岗位的用户为主体进行信息资源的采集。之后通过数据汇聚大数据技术(Flume、Spark)及传统关系型数据库(ETL)技术手段,把分散在各个系统中的信息孤岛数据汇集到监管综合业务平台,经过清洗、整合等处理后,形成统一的业务服务能力,向应用提供数据服务,进而打破监管系统间的数据壁垒。

  图4信息采集流程图

  (1)数据库同步:采集器会对目标数据源建立探针,进行实时监听,对改变的数据实时进行采集,使用消息队列进行信息的分发,触发流式处理完成数据清洗、转换、归并、加载等动作。
  (2)文件T+1数据增量、全量上报:根据不同数据的使用需求设定数据上报周期,数据可由子系统定期自动提交,也可以由监管服务总线定期主动获取。
  (3)非结构化数据同步:部分非结构化数据存在关系数据库中,随同结构化数据一起同步即可;另外一部分存储在文件存储服务器中的数据,定期向监管综合业务平台同步。
  结构化数据、非结构化数据通过任务调度的设置,通过监管服务总线对数据进行采集。数据采集后需要经过贴源层和整合层处理,然后建立业务能力层,向应用服务区提供数据服务。


  图5数据处理加工图

  监管综合业务平台数据支撑充分复用执法办案平台、身份核录平台、全国在逃人员信息库、全国人口信息库、全国律师基础信息库、全国精神病人信息库等已有资源库,通过公安信息网从外界资源库获取执法办案的民警信息、被监管人员的律师信息等;同时通过统一的数据接口对外提供数据服务,例如向外界执法办案单位和律师提供被监管人员在看守所内的信息,向家属提供被监管人员的所内消费信息等。

 图6数据资源共享方案

  3.风险精准评估
  大数据监管安全方面的应用包括监所安全画像、被监管人员画像、执法安全画像、风险评估和预警等内容。监所安全画像主要是依据监控、周界、智能手环、管教巡更、异常突发事件、被监管人员分布等信息综合归纳出的描述监所区域性的安全标签。被监管人员画像主要依据监所内被监管人员的个人信息、家庭信息、社会关系、案件信息以及被监管期间的各类表现等信息综合归纳出的描述被监管人员的画像标签。执法安全画像是指在保障监所安全平稳监管以及被监管人员权益不受损害的前提下,保障监所执法人员的生命财产安全不受侵害,执法安全画像主要依据监所安全画像以及被监管人员画像的危险性和倾向性,来评估执法人员在执法过程当中的受侵害几率与程度标签。最后,对于三个涉及监管安全的标签画像(监所安全画像、被监管人画像和执法安全画像),结合监所的安全事故以及突发事件风险等级(1级、2级和3级),对于相应风险进行评估,形成监所风险预警。

  图7被监管人员风险评估结果示意图

  4.智能视频分析
  智慧监管必须坚持问题导向,针对公安监管工作中的"常见病"、"多发病",应用科技信息化手段,务求予以根治。坚持深度融合,将科技信息技术与传统有效方式有机结合,按照执法规范和标准,健全升级人机结合的勤务模式,服务实战需求。如图8所示,在监管日常管理工作中,智能视频分析可提供常见违规或者危险的事前预警,降低事故发生的几率。


  图8智能视频展示图

  (1)单人独处:在划定的区域、规定的时间段内,判断只有一个人在视频画面内停留,达到规则设定时间则系统会判断为单人独处报警。
  (2)超时滞留:在划定的区域、规定的时间段内,判断有人超过系统设定时间,未离开指定的区域时触发超时滞留报警。可设置多个时间段,更长时间未离开时二次报警,并提升报警等级。
  (3)区域警戒:在划定的区域内、规定的时间段内,当目标对象触碰到虚拟线时,触发报警。主要用于监室门、限高、通道及周界等警戒区域控制。
  (4)值班检测:在规定的时段,对划定区域内的值班人员进行检测,可以设定值班人员数量,值班区域值班人员数量和时间,不满足规则要求时报警,离岗后在规定的时间内再进入不产生报警。
  (5)双人值岗:在晚上睡觉或者午休时段,每个监室会安排两人值岗;值岗在押人员必须在监室内的某一块指定区域内活动,当其中一人或两人离开指定值岗区域、长时间静止不动等异常值岗事件发生时,设定时间内判断为离岗睡岗触发报警。
  (6)起身检测:在规定的时段,对规定区域内的人员进行检测,一般用于对重点人员进行监管,在晚上或午休时对重点人员上下床情况进行检测,并记录上下床的数据。
  (7)巡更检测:对划定的民警巡视区域视频联动检测,规定时间内当区域内有人存在(走动或者站岗),判定为正常在岗状态,如果超过间隔时间还未有人员进入时进行报警提示。
  (8)人群聚集检测:在规定时间段内,超过某个人数的人员出现在某个区域内,则报警。
  (9)视频质量检测:对摄像机信号丢失、亮度异常进行检测。
  (10)自助值班系统:部署在总队或者支队,对管辖监管场所的民警值班、监所双人值岗、特殊区域的安全管控等进行自动轮巡检查,有违规现象自动报警。
  未来随着算法的不断优化以及数据训练集足够的庞大,智能视频能自动分辨出民警和在押人员,在押人员中又能将不同着装的各类风险等级的人员区分开来,在此基础上能做出更多的监所智能化应用。
  五、结语
  无论是公安监管决策者还是建设者,都要深刻认识到推进智慧监管建设对于提高工作能力和水平的重要意义,紧紧抓住公安大数据战略、智慧公安建设的有利时机,将智慧监管建设纳入其中同步开展,并将大数据技术有机融入智慧监管的建设中,更是起到四两拨千斤的作用,让监管工作真正智慧起来。

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