学校的安全牵动着每个家庭,直接影响到家庭幸福和社会稳定,特别是近几年,多次发生校园恶性伤害事件,校园安全引起国家的高度重视,“平安校园”建设应运而生。校园安防系统是以一般人居环境安全防范系统为基础,结合学校建筑物多、人员密集、环境功能主体繁杂等特点,充分运用信息技术手段,根据国家教育部门和公安部门的有关规定,针对高等院校、中小学和幼儿园重点部位设立安全防范监控,采用报警、视频监控、出入口控制、电子巡查等技术手段为主,给合人员巡逻、值守、查验和实体防护,提供全方位、科学的综合安防解决方案,通过“人防、物防、技防”相结合的安防措施,与公安系统联动,实现对校园的综合安全保障。
一、高校校园安防基本特点
校园安防系统与普通安防有共通之处,但也有很多自身的特点和要求:
一是综合管理广泛参与:校园综合治理的特点十分明显,需要广泛地参与,调动环境中一切有利于系统实施的因素协同进行工作。
二是事前预警预防为主:校园属于特定的环境,考虑到保护对象的特殊性以及对整个社会的突出影响,一般不允许重大不稳定事件的发生。因此,校园安防系统必须注重事前预警和防范功能,使各类事件发生的最大可能被消灭在萌芽状态,以预防各类治安案件的发生为主要功能。
三是监控点多监控面广:高校安防工作的难点在于开放度较高,人员复杂,流动性大;中小学校及幼儿园安防工作的难点在于覆盖范围大;总体来说由于人员密集,要求监控到每一个角落,因此需要在整个校园乃至宿舍的走廊、楼厅等处安装摄像机,同时,要求系统支持多种布线方式,最好可利用校园线路,允许多个子系统相对独立,方便施工及维护。四是远程协作综合管理
当学生及教职工离校后,可启动入侵报警系统布防,遇到各监控点发生非法侵入,可通过网络将警情上传至网络监控中心,并将图像自动切换到现场,自动录像,便于及时采取措施。
五是多级系统架构融合教学管理:系统应支持多级架构的远程监控管理,在各级监控中心可以根据系统权限的设定对任意前端进行监控,并且与巡查系统、远程报警等相结合,最大限度的发挥系统联动效能;同时,系统可与校园网融合,服务教学需求,如远程示教、考试管理等。
二、高校安防产品技术应用
高校安防项目建设通常包括出入口车辆管理系统、视频监控系统、出入口视频监控及道闸联动管理告警系统、宿舍区道闸门禁系统、食堂监控及食堂操作区门禁管理系统、电子围栏系统与周界视频联动系统、技防实战应用平台、校园一卡通系统、供电供水设备环境监测报警系统。
(一)车辆管理:双道闸+车牌识别
高校的出入口车辆管理系统不同于普通商务楼、大型商场、餐饮的车辆管理。高校停车场不收费,且以地面停车场为主。从全国普通高校在校学生结构看,与过去相比,非全日制教学时间(周一至周五晚上,周末和寒暑假)有大量的校外车辆进出,管控难度较大。
设计全日制教学时间通过两道道闸结合车牌识别系统对校园车辆进行全天候管理,第一道道闸通过读卡进行管理,外来用户使用临时卡刷卡进入,校园用户使用校园一卡通卡片进行刷卡进入。第二道闸采用车牌识别管理,校园用户的车牌号码保存在识别库内,经过车牌识别对比后抬起道闸放行可进入校区内,非校园用户无法进入但同时识别车牌号码记录在数据库内,非校园车辆只能停泊在停车场。非全日制教学时间车辆,道闸常开,车牌识别系统始终工作,系统实时识别并记录进出校园的所有车辆的车牌号码,以便事后查询取证。
车辆管理系统由道闸设备、远距离车辆读卡设备、车牌识别设备等多个子系统协同调度实现,因此道闸设备、读卡设备以及车牌识别设备选型时须注意设备之间的接口集成、协议开放等技术问题。车牌识别设备除了满足门卫本地查询调看需求,还应能够通过网络远程传输至校园技防实战应用平台实现远程调看查询。
(二)视频监控:合理布局建设专网
视频监控系统是目前校园安防的主要技术手段,视频监控范围包括校园出入口、宿舍大楼门口、图书馆、食堂、周界及露天公共区域。
露天公共区域具有人流量大,道路复杂、布控难的特点,所以多发抢劫案件。目前多数校园内已安装了很多摄像头,但普遍存在前端设备性能差,摄像机的低照度和宽动态功能不佳,画面细节不清楚,仍有监控盲区,日常维护不够等问题。在不影响监控覆盖面的大原则下,可以选择高清摄像机进行合理布局。对于校园内道路,出入口、通道等狭窄区域采用普通手动变焦镜头,根据实际场景调整镜头焦距,镜头监控角度相对较小,纵深较长。对于广场、运动场等开阔区域宜采用广角镜头覆盖。高清摄像机的图像传输对校园网络建设提出了新挑战,应建设专门的安防专网传输高带宽的图像信息,独立于已有的校园教务网。
(三)门禁一卡通:多卡集合为一张CPU卡
为了加强校园各类生活区的管理,近年来部分高校开始建设校园门禁管理系统,主要分布于出入口管理、宿舍楼、食堂操作区门禁等各功能子系统,各子系统间分别对应各自区域不同人群进行管理,由统一的门禁管理系统集中管理。
笔者建议将多种卡集合为一张CPU卡,通过划分不同功能扇区区分不同的管理功能,纳入真正的一卡通范畴。在大数据时代,可以够通过CPU卡中的海量数据分析学生在校园内的日常生活状况,包括一日三餐饮食搭配、阅读习惯、宿舍进出等情况,能更全面地了解每个学生在校内的生活情况。
随着4G时代的到来,智能手机替代常规卡片刷卡指日可待,在选择读卡器的时候应考虑支持NFC。一卡通管理系统应尽量采用网络传输方式,系统施工接线方便,系统扩容能力强,同时方便接入未来云计算、云存储、大数据分析的环境。
(四)尝试面部识别及智能行为分析
部分高校已经建设了面部识别门禁机,安装在教室门口或学生宿舍门口,以面部特征识别完全替代卡片识别,在高校内引起了很大的争议。上述一体化离线式读卡器(含离线读卡、控制、图像识别于一体),所有前端信息采集功能均集中在一体化读卡器上,读卡器故障,该点门禁、监控、人脸功能也随之消失。
面部识别技术受到外观、光照环境、化妆等客观条件限制,就目前技术发展水平来讲,其误报率仍高于掌形仪、指纹仪等其他生物识别技术,作为辅助识别手段,面部识别相对于其他生物识别技术要更直观更易采样更广泛应用。因此笔者建议门禁、监控、人脸识别设备独立分布式联网架构设计,前端安装门禁读卡器和监控摄像机,监控信号传至中心通过服务器进行后台面部识别分析记录,首先保证门禁管理和监控系统两个成熟技术的可靠效用发挥,再叠加面部识别技术或其他智能行为分析功能,增强整个安防系统的主动智能分析功能。
(五)打造技防实战应用平台
目前市场上众多安防公司都有自己的应用平台,普遍存在“功能堆砌太多、说得好做不到、臃肿复杂、隐藏崩溃”等一系列老问题,高校用户在选择应用平台时应充分考虑平台自身应用成功案例、与下游子系统接口集成成功案例、平台鲁棒性、平台后期维护等综合因素。传统紧耦合方式在需要集成众多下游子系统的校园安防领域会不堪重负,采用松耦合的方式完成对异构化业务支撑系统的抽象化封装,使上层应用无需考虑基础系统的差异化,根据集成接口集即可开发出兼容各种业务支撑系统的独立应用程序,大大减少开发量。
高校技防实战应用平台应充分结合学校教务和实际应用,紧跟现代先进技术发展和未来系统整合的发展需要,各子系统相互关联,信息共享,通过不同网络的安全隔离贯通,接口集成,虚拟化等技术手段编织成一张综合业务云,供各类用户共享资源利用,综合业务云输出的各类信息等作为输入端通过大数据的分析挖掘技术进行价值排浪,并派生出关联信息和增值信息,例如学生使用习惯分析、用户评价、串并案分析等。
实现上述增值功能需要充分考虑校园内不同网络之间的安全隔离贯通,不同业务部门的应用协商、不同系统的接口协商等问题,在系统接口、设备选型、技术应用等方面应充分考虑到平台先进性、IT化、高集成化、兼容性、前沿性等问题,采取总体规划、分布实施的原则推进项目实施。
三、小结
综上所述,高校校园安防起步晚,增长快,特别是在国家和政府的高度重视下,将会为安防行业发展带来更多的商机;同时,由于校园安防水平需要不断提升,也对安防产品和技术提出了新的要求,智能监控和多给联网是其必然的发展趋势,随着网络通信技术的飞速发展,网络带宽的不断增加,高清摄像技术、自适应侦测报警技术、视频智能分析技术更加成熟,将更加广泛地应用于校园安全保卫工作中,为校园的平安和谐建设提供可靠的安全防范技术保障,以保障学生们的生命财产安全,为校园铺织一张密不可侵的保护网。
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