学术研究
智能预警系统助力校园周界安全

高校作为人员密集场所,面对复杂多变的安全形势,安全防范压力相对较大。某高校严格落实上级指导方针,根据上级相关指示精神和学校安全管理要求,有效防范校内外人员翻越周界围栏,强化技防重心,突出数治赋能,创新校园周界防控手段。结合校园周界实际情况,完善灵活多样化技防系统,确保周界安全防范工作更加严密,提升校园周界安全防范能力。

一、案例基本情况

2024年12月24日上午10时51分,某高校某校区光纤振动周界报警联动监控系统平台弹屏发出“3防区入侵报警”的报警信息,事发地点附近的周界视频监控系统及地图定位系统联动,在保卫处总监控中心同时显示,从画面中可清晰看到有人员翻越校园周界围墙。系统报警画面见图1。

                                   图1 光纤振动周界报警联动监控系统平台报警画面

二、事件处置过程

监控室接到报警信息后,立即利用对讲系统联络区域巡逻队员2分钟内到达报警现场。同时,调阅防区3周围道路监控追踪翻越围墙人员行踪轨迹,巡逻队员根据监控通报的体貌特征及行踪轨迹迅速锁定翻越围墙人员。经确认,该人员为校外人员,私自翻越围墙入校。沟通交流后,该人员认识到自己翻越围墙入校的行为,给校园安全管理工作造成较为恶劣影响。主动到保卫处承认错误并进行了书面检讨。详见图2。

                                  图2 翻越围墙人员到保卫处沟通交流、检讨书示意图

三、光纤振动周界报警联动监控系统介绍

(一)系统性能情况

1.系统以预防为主,防区无源,不具伤害性

系统以预防、告警、提醒为主,防区内的传感、通讯元器件全部无源,不需供电,设备本身对于人员无伤害性,在校学生嬉戏打闹、攀爬围墙时,不会因极端状况下产生的泄露电而导致附加伤害。

2.系统本质安全,无辐射,抗干扰

系统采用防区无源的工作方式,本身无任何电磁干扰或电磁辐射。防区内的传感、通讯元器件不产生任何电火花。传感光纤不发射信号,也不接收电磁、雷达、无线电、高压静电等信号,与周边建筑设施及单位覆盖的无线通讯信号均无干扰。

3.系统低能耗

除安置于监控室内的监测终端主机外,整套系统无其它能耗,整个防区无需电力供给。光纤、光缆性能稳定,耐腐蚀。

4.系统响应时间短

系统探测到振动信号时,响应时间不超过1秒。

5.环境适应性强,系统稳定性好、寿命长

能适应极端户外温度、潮湿甚至水域环境,并完全不受电磁干扰。

6.系统自由布设,隐蔽、和谐、美观

系统像根植周界区域内的传感神经,可自由、隐蔽的布设于围栏、围墙等既有围界上,也可进行隐蔽地埋,并可进行水下布设,不受地形、环境限制,与周边环境和谐友好的融为一体。

7.系统线性还原,智能模式识别,无漏报,误报频率低

当系统探测到振动信号时,通过对光波波形的线性还原、行为分析、智能识别,对入侵行为实时报警,实现无漏报以及较低的误报频率。

8.系统智能化、可集成,联动周界监控系统构筑完善周界安全防范体系

系统与视频监控等系统进行联动,共同构筑完善的周界安全防范体系。

(二)系统技术情况

光纤振动周界报警联动监控系统技术是目前世界上最先进的周界防范技术,类似技术仅美国、以色列和澳大利亚等几国掌握,并应用于一些对安防级别高、对美观性、系统性能要求均很高的安全场所,如美国国防部大楼、北约总部、以色列空军基地等。

该技术完全由复旦大学光纤研究中心自主研发、拥有全部自主知识产权,在几项关键指标上领先于国外类似产品。目前已在国家重点军事基地、高等院校、文博场馆、高档小区等场所得到了成功应用。

1.全国最早投入工程实用的技术。2005年即在重要区域得到应用;

2.最长的真实工程寿命检验;

3.编写我国该行业最早的技术标准;

4.国家科研支持最大的光纤侵入技术;

5.应用环境最复杂的技术。该系统北至内蒙古自治区,南至海南某处基地,东至浙江临海,西至新疆阿拉山口,均有应用实施;

6.最早获得某一特定行业安全生产证书。

(三)光纤振动周界报警联动监控系统结构

光纤周界报警联动监控系统主体由中控系统、前端光处理单元(FOU)、末端反射模块、传感光缆、通讯光缆、附件以及周界监控系统组成。

                                          图3 四防区光纤周界报警系统拓扑图

图3为四防区光纤周界报警系统拓扑图。中控系统通过通讯光缆与FOU连接(每个防区配备一个FOU,每个FOU需要独立占用通讯光缆的3根纤芯),FOU再与该防区的传感光缆连接(传感光缆为2芯光缆,使用1芯,另外1芯备用),传感光缆的尾端最后与该防区的末端反射模块连接(每个防区配备一个末端反射模块),以上所有连接均使用进口光纤熔接机进行光纤熔接,每个熔接点的损耗均不得超过0.03dB。

(四)某高校光纤振动周界报警联动监控系统实施情况

某高校校区A及校区B周界围栏总长约12.8千米。设计划分为107个防区,共选用15套8防区光纤振动探测报警系统,通过网络通信协议将防区报警信息发送给集成平台,并实现与周界监控系统的联动。图4为校区A光纤振动周界报警联动监控系统局部示例图。

图4 校区A光纤振动周界报警联动监控系统局部示例图

某高校校区A及校区B周界情况复杂,系统敷设难度极大。在进行周界实地踏勘后,因地制宜,根据不同周界情况设计对应的敷设方案。如:1实体墙的墙头已安装有角铁及钢丝绳。敷设方案为:围墙墙头及附近绿植先行清理修剪,将角铁上的钢丝绳加固拉紧,再将振动光缆布设固定在钢丝绳上。2实体墙墙头总体较为平整。敷设方案为:围墙墙头及附近绿植先行清理修剪,根据围墙墙头尺寸定制专用水平扣网,安装水平扣网后将振动光缆布设固定在水平扣网上。3实体墙墙头有碎玻璃。敷设方案为:围墙墙头的碎玻璃以及附近绿植先行清理、修剪,根据围墙墙头尺寸定制专用水平扣网,安装水平扣网后将振动光缆布设固定在水平扣网上。4实体墙上方已安装有铁丝网。敷设方案为:围墙墙头及上方铁丝网附近的绿植先行清理修剪,实体墙上方的铁丝网存在部分破损,修复破损后,将振动光缆布设固定在铁丝网上。5纯铁丝网或铁栅栏周界。敷设方案为:铁丝网或铁栅栏附近绿植非常茂盛,先行修剪清理,再将振动光缆布设固定在铁丝网或铁栅栏上。其中部分铁栅栏的内侧因有临时加装物或非常密集的绿植不便于敷设,可将振动光缆敷设在铁栅栏外侧。6还有一些特殊周界,不具备安装条件,建议加强“人防、物防”,如:墙体为建筑外立面或紧贴建筑外立面、实体墙墙头被建筑或设备管线占用、用密集绿化带充当围墙、墙体是建设工地的临时围墙或隔板、墙体上已安装有电子围栏等。图5为校区A多种周界情况实际场景图。

图5 校区A多种周界情况实际场景图

四、分析与启示

高校作为人员密集场所,面对复杂多变的安全形势,安全防控压力相对较大。而且学校校区范围广,社会交叉面多,周界形势复杂,依靠传统的“人防”、“物防”措施已难以实施全面管控。“人防”受人员力量配备限制较大,且存在可能被刻意规避的不足;“物防”则受影响和谐美观等多方面因素制约,无法实施百分之百全覆盖。因此,需要在加强“人防、物防”的基础上,根据周界实际情况,因地制宜,增建“技防”设施设备,通过“三防”联动,才能够较好地满足校园周界安全防范需求。

加强物防:通过对镂空栏杆进行遮挡和处理,对一些易攀爬的低矮围栏(含实体围墙)增加钢线提升围栏高度。

增强人防:建立校园区域责任制度,每个区域安排保卫干部带班。明确保卫干部、安保主管(领班)、安保队员三类人员各自工作职责。保卫干部每日例行巡视,对区域内周界围栏落实分片管理,排摸重点区域、薄弱环节。在安排专职巡逻队员的基础上,对于部分无法增加物防的区域,安排安保人员24小时巡逻值守。同时要求门岗队员休息时段对各自区域周界围栏增加巡逻巡视频次,依托“钉钉”平台打卡上传。安保主管(领班)负责对区域内安保队员工作进行检查监督,抽查各自岗位执勤情况(抽查内容为:是否缺岗、是否上传巡逻照片、是否认真执勤、是否发现问题等),针对安保队员纪律问题及时提醒和整改。此外,充分调动人员力量,在校园周界围栏外围白天、夜间安排麒麟小队(安保公司特勤),不间断巡逻巡视。

强化技防:在周界围墙上部署高清监控系统,对重点区域围墙视频实时投屏,监控室值班人员高频次视频巡控。在局部低矮周界顶部加装张力式电子围栏报警系统,实现攀爬告警,同时起到加高周界围栏的作用。引入光纤振动探测报警系统建设,智慧赋能周界围栏防控。此系统是由学校光纤研究中心自主研发,产学研一体化,目前共建设15套8防区光纤振动周界报警联动监控系统,覆盖校区A、校区B两个校区周界107个防区(防区可根据实际需要进行一定的调整),通过网络通信协议将防区报警信息发送给集成平台,实现与周界围墙监控及围墙周边监控联动,让报警可视化、定位准确化。光纤振动探测报警系统自建成以来,已成功预警攀爬、翻越等行为百余次。

校园安全防范,预防为主、教育为先,在个案发生时,采取智能告警防范手段,及时发现、制止违规行为,起到了很好的溯源及警示教育作用。校园周界安全防范工作有章可循,科学且实用的处置预案、流程,和完善的应急联动机制,是保障校园治安安全的有力抓手,也是平安校园建设的重要环节。