学术研究
推进高校智慧安防建设,构建数字化平安校园

习近平总书记指出:“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。”党的二十大报告中,又将推进教育数字化作为一项国家战略再次提及。教学科研作为高校中心工作要与数字化接轨,安全管理作为高校重点工作同样需要和数字化充分融合,更好的为教学科研这个中心工作保驾护航。智慧安防建设作为安全管理工作的重要抓手,其在保障校园安全、提高管理效率、提升教学质量、促进校园信息化建设等方面的重要性日益凸显,校园安全管理智能化、安防建设数字化将成为助力国家教育数字化战略的重要手段。

一、问题呈现

(一)背景目的

随着我国高等教育事业的蓬勃发展,大学规模及学生数量日益增长,校园周边环境日趋复杂,各种安全风险和不稳定因素也随之而来。如何切实加强校园及周边安全风险的防控化解工作,有效减少校园安全事故的发生,保障广大师生生命财产安全、建设平安校园成为了高校安保工作的根本任务。

面对飞速发展的社会形势和教育形势,高校安全管理工作必将面临更多的新情况和新问题,为了更好的保障校园安全、提高管理效率、提升教学质量、促进校园信息化建设,顺应国家教育数字化战略要求,我校从智能化、集成化、网络化、移动化、安全化等发展方向入手,结合大数据技术和“互联网+”理念,多来源数据融合赋能高校安全管理工作,建设了符合学校实际需求的智慧安防系统,为实现数字化平安校园打下了基础。

(二)方案概述

山东科技大学智慧安防建设,以海康高校安全管理平台为基础,通过自建的校园安防专用网络对视频监控、人脸闸机、车辆道闸、入侵报警等前端设备进行运行管理,结合人脸分析、视频结构化、停车场管理等设备对生成、采集到的照片、视频等数据信息进行分析、处理,建设私有云存储设备提升数据安全性,实现了校园实时安防数据的全流程网络化、安全化管理。

以定制开发的安全管理信息系统为数据中心,对接学校网信办数据中心获取在职教职工、在校学生相关个人信息,对接学生处宿舍管理系统宿舍人员分布、学生公寓出入等信息,并与海康高校安全管理平台深度对接,获取校内视频监控、校内从业人员及家属相关信息、人员车辆出入及行为轨迹等数据,结合校园安全管理工作需要对数据进行融合处理,衍生出八个与实际工作紧密相关的功能模块,实现了校园安防数据使用管理的智能化、集成化,并通过手机APP等移动终端实现了安全工作的移动化管理。

图1 安全管理信息系统主要功能

二、场景建设与举措机制

(一)视频监控

视频监控设备选型,遵循先进性与可靠性的原则,在确保产品稳定、可靠的前提下,尽可能选用具有行业领先技术的新产品。为确保前端设备与平台充分兼容,优先考虑相同品牌的软硬件产品。同时兼顾经济性与实用性,结合校园实际场景需求及经费情况,选用目前市场上占有率高、符合使用需要、性价比好的产品。

1、根据实际校园场景情况,在校园范围内布设各种类型摄像机,以满足不同场景的需要。

(1)普通网络摄像机:一般道路和停车场

(2)热成像摄像机:非机动车充电区域及重点水域周边

(3)人脸抓拍摄像机:人行密集区域及各校门、公共楼宇出入口

(4)结构化双仓摄像机:重要道路及道路交叉口

(5)全局摄像机:大场景区域及路口

(6)球形鹰眼全景摄像机:楼顶等制高点和大场景区域

(7)智能警戒摄像机:校园围墙和重点水域周界

(8)高空热成像摄像机:高点监控山林防火

多种型号用途的监控摄像机共同构建了三张网:由高清视频监控设备组成的地面防控网,由球形鹰眼全景摄像机、高空热成像摄像机组成的高空防控网,由布控应急设备组成的动态防控网,大大提升了立体化防控能力。

2、在前端设备获取实时监控、抓拍数据的基础上,通过后端脸谱、超脑等分析设备对数据进行智能分析处理,可及时的对重点管控人员、异常行为、危险行驶车辆等信息进行预警,有效预防安全事故的发生。

3、前端设备通过安防专用网络与服务器相连接,安防网络与校园网通过硬件防火墙相隔离,安防网络内设有设备准入管理设备,确保了安防网络内设备的相对安全。

(二)人员车辆管理

通过布设人脸识别门禁设备实现出入校园及重点区域人员的管控。受学校建设地理环境影响,学校教学区、国家大学科技园区、家属区相互毗邻,实行分区管理方式,各大门口及区域之间均建有人脸及车辆识别设备,通过对不同身份人员权限的精准设置,实现了人员活动范围的精准管控。

通过布设人脸抓拍摄像机、结构化摄像机等实现人员、车辆在校园内活动的管控。前端人脸抓拍设备抓拍到清晰的人脸照片后通过超脑设备与人脸库照片进行比对,与各门口人员通过人脸识别门禁设备生成的出入记录一同形成了人员从入校到出校整个过程完整的轨迹。结构化抓拍设备可对抓拍到的车辆号牌进行识别,与各门口车辆通过车辆道闸设备生成的出入记录及道路卡口摄像机抓拍的车辆通过信息共同形成了车辆完整的行驶轨迹。

图2 人员、车辆轨迹显示

以上生成的相关数据,通过安全管理信息系统进行数据整理,融合学生公寓闸机人员出入数据,形成了两条完整的人、车轨迹,结合校园电子地图进行图形化显示,为工作中实际应用提供了便利。

同时,安全管理信息系统亦可对系统内需要重点进行管控的人员、车辆进行布控,该人员及名下车辆一旦被前端设备识别、抓拍,及时向指定管理人员发送提示信息,便于随时掌握该人员行踪并进行应急处置。

(三)外来人员管控

针对校外访客入校需求,联合学校网信办共同开发了校外访客预约审批流程,通过学校流程平台实现来访人员信息的提报、审批,通过安全管理信息系统实现来访人员信息的储存、查询,通过校门口青岛一码通访客识别设备实现来访人员信息的识别、核验并控制人员闸机开门放行。后根据实际工作需要又开发了校外人员自主申请流程,校外人员可通过学校“平安山科”微信公众号自主提报来访信息,又校内相关人员进行审核、审批,进一步完善了外来人员入校的工作流程。

图3 校外访客预约审批流程

针对学校人员基数大,外来人员成分复杂等客观情况,结合上级相关要求,我们与驻地公安机关实现校警联动,将安全管理信息系统与公安机关青岛一码通平台进行对接,实现了校内、校外人员通行学校各大门数据信息与公安机关相关数据库进行比对,对公安重点人员出入校园第一时间进行限制、预警和处理,较大程度上提高了校内师生生活环境的安全度。

(三)校园交通管理

按照青岛市一个停车场文件要求,将校园停车场同步至云端停车场管理系统,并与青岛市停车场管理平台进行对接,可同步对学校停车场出入信息、车位余量等信息进行实时查询。通过校内测速、逆行、违停等自动抓拍设备对校园交通进行自动管控,保安队员通过安全管理信息系统APP对不规范停车等行为进行人工管控。上述违章信息汇总至安全管理信息系统进行统计、分析,对超过规定次数的车辆自动进行限行处理,同时可将分析数据及时呈现在系统内,供管理人员对校内交通情况进行调整、调度。

在安全管理信息系统内开发了车辆违章学习消分功能,教职工可通过安全知识的学习实现交通违章消除功能,实现了违章处理与学习教育同步进行。

(四)校园天眼一期建设

为筑牢学校安全防线,进一步提升校园智慧安防保障能力和水平,按照省教育厅通知要求,开展了校园天眼一期工程的建设工作。建设了校级校园天眼平台,与省教育厅安全管理平台完成了对接,实现了视频接入转发、视频监控安全准入、视频数据安全防护和可信防护,建立健全了“互联网+安保维稳”新机制,有序推进了“鼠标巡逻、探头站岗”校园安全风险防控新模式,实现了校园管理数字化、智慧化。

按照建设要求对校园监控设备进行了全面排查,对不符合要求的设备进行了升级更换,对监控覆盖不完善的区域进行了调整加装。按照《普通高等学校安全技术防范系统要求》(GB/T31068—2014)对图书馆、实验室、危化品仓库等场所以及校内二级单位公共区域等高校重点部位和区域的自有监控设备进行了对接,同时积极协调济南、泰安校区相关部门,实现了三校区监控统一接入学校安全管理平台,进一步提高了校园安全监控的安全效能。

(五)应急指挥中心

为实现校园安全统一接入、统一管理、统一指挥的目标,我校于学校中心地带建设了山东科技大学应急指挥中心。应急指挥中心配备了22.68平方米的高性能LED大屏等相关设备,通过高校安全管理平台接入全校视频监控,指挥人员可以根据实际情况进行统一协调指挥。同时指挥中心作为我校警务室的视频指挥室和信息研判室,可通过警务室公安网,实时查看我校监控视频,确保遇到突发事件时,各级公安机关可以远程实时指挥调度。还可以实现市、区级公安机关、高校互联互通,开展大规模多媒体远程会议。

应急指挥中心采取24小时值班制度,可对集成的校园监控报警、消防可视化报警、实验室热成像及有毒气体报警等报警信号进行实时查看并处理。设置了校园110报警电话,实时接收人员报警信息并通过高校安全管理平台和安全信息系统进行实时查看、查询,实时指挥相关人员进行现场处理、处置,简化了报警事件处置流程,降低了报警信息处理时间,提高了应急处置突发事件的能力。

应急指挥中心还配备了一套校园无人机巡逻系统,无人机配备高清摄像头和红外传感器,可对校园范围内区域进行实时的巡逻查看,实拍画面可通过无线电系统实时传回到指挥中心LED大屏上显示,便于了解巡逻区域的相关情况。同时,无人机还配备喊话器和灯光照明组件,遇有紧急情况可对相关人员进行警示和遏制危险行为,保障师生员工的安全。根据实际工作需要,定制开发了私有化无人机操作平台,与高校安全管理平台对接,实现了平台报警与无人机出动一键操作,大大降低了突发事件无人机查看的反应时间,提高了处理突发事件的效率,形成了“事前预警”、“事发拦截”、“事后追踪”的校园安全防控体系。

图4校园无人机巡逻系统

三、改革突破与实践成效

我校智慧安防经过了十余年的建设,加上近几年行业迅速发展进一步提高了学校安防整体的水平,尤其是安全管理信息系统实际使用更是赋予了安全管理工作新的增长点和突破点,取得了较为明显的成绩。在预防和处理校园安全事故,保护师生生命财产安全,提高校园安全管理效率,降低管理成本,提供安全稳定的校园环境从而提高教学质量和教学效果,推动校园整体信息化建设进程上贡献了应有的力量。

智慧安防建设实践成效主要体现在以下几个方面:

(一)有效提高校园监控的使用效能

利用物联技术对监控系统的智能化扩展,对校园各类安全事件例如人员落水、非法入侵、前期火灾等可能发生的安全事件进行提前预警,通过较为准确的预警数据为安保人员现场处置提供信息支撑。

(二)有效降低安保人员的工作强度

通过诸如视频结构化分析、人脸识别比对、大数据等技术的智能化应用,降低了对校园内人员、车辆等进行识别、比对、分析等复杂程度,能够在尽可能短的时间内完成搜寻任务,较大程度上提高了工作效率。

(三)有效增强校警联动的工作效率

通过将校园重要区域监控、人员出入记录与公安部门对接,进一步增强了公安部门与学校在安全工作方面的联动效率,遇有突发情况公安部门第一时间可根据收到的提示信息出警处置。

(四)有效完善校园安全数字化管理

通过安全管理信息系统的应用,对校园人、车、地、事、物进行数字化管理,将安全工作诸多信息通过系统互为应用、互为补充,大幅度提升了数据的安全性,提高了学校信息化建设水平。

(五)有效挽救师生生命、财产安全

通过智慧安防的建设与应用,校园安全预警和人员管控的能力明显增强。尤其是人脸库和人脸比对技术的应用,对于突发紧急情况下的人员踪迹查询提供了极大的帮助。各类报警设备在校园中的广泛应用,也极大的提高了轻生人员被发现、施救的成功率。近年来,平均每年查找、挽救踪迹不明、轻生人员十余人,为师生查找丢失、损坏物品价值二十余万元,切实保护了师生的切身利益。

四、实践反思与推广建议

高校智慧安防建设,是高校现阶段安全管理工作的重点,也是推进智慧化校园总体建设的重要组成部分。针对这样一项重要工作,我们需要对以下几点进行思考。

(一)高校智慧安防系统包含诸多新技术,对使用维护人员的专业水平要求较以往有较大程度的提高。因此对使用维护人员进行定期专业培训是十分必要的。

(二)诸多安防硬件设备购置价格较高,大量建设投入对于经费方面的压力较大。但通盘考虑下来,其节省下来的人员成本和时间成本,以及对校园安全带来的诸多有利因素,值得我们为此进行投入。

(三)随着校园安防中新技术、网络化的应用,数据隐私保护和技术安全风险等问题凸现,数据安全及隐私保护工作面临较大风险。加强数据安全和网络安全工作是当下亟待解决的重要问题,需要此方面加大相关的经费投入。

(四)市场上同类型设备、系统品牌众多,如出现选型不理想等问题极易出现重复建设的情况,对经费造成了不必要的浪费。因此在建设初期需要对整体建设情况进行全面的规划,结合学校实际情况通盘考虑,避免出现资源浪费的情况。

(五)智慧安防建设从来不是安全管理部门自己的工作,需要校内多部门协同配合,必须将安防平台同校内诸多业务平台协同建设,实现数据共享,实现互联互通。

五、技术支撑路径

(一)更新思维观念

随着当今社会形势的发展和高校教育事业改革的进一步深入,影响高校安全稳定的因素也日益复杂和增多。这其中既有高校所处周边环境的不断变化、不稳定因素日益增多,不法分子的犯罪形式的隐蔽性越来越强、现代化程度越来越高、作案手段越来越狡猾,日益向团伙化、智能化和多样化趋势发展。也有高校自身办学模式的改变,尤其是近年高校普遍实行后勤社会化保障导致大量社会劳动合同工进入高校就业服务,造成了外来人员的高流动性和不确定性。这都给原有的以人防、物防为主要安保手段的校园安全管理工作带来了极大的挑战性,依靠保安队员日常巡逻和门卫人员严格进出管理等传统的做法已经不能够很好的适应当今高校安全管理工作的要求。因此运用数字化、信息化的安全技术防范手段,做到在一定区域内警戒和监控可能的入侵行为,对发生的事件进行及时捕获和记录,对被保护对象进行全时空的防护,这些优点是以往的安防手段所不能比拟的。这些先进的安全技术防范手段建设完善以后,能够实现在事件发生前进行监控,在发生时能够制止,在发生后能够协同公安机关进行案件侦破,从而保证校园内师生的生命财产安全,保障学生拥有良好的学习环境。

(二)软硬件协同建设

近些年校园智慧安防硬件及软件系统发展速度越来越快,新的硬件产品会带来更清晰的图像和更快的处理速度以及更多的新功能,新的软件平台能更好的发挥这些新硬件效能,但是一味的追求新产品会对经费造成较大的压力,也势必会造成一定的浪费。因此根据校园不同场景选购新产品、新技术,同时对信息系统进行个性化定制,做到软硬件协同建设、物尽其用。

(三)重视人员专业培训

要建设一直与校园智慧安防建设水平相适应的使用、维护、管理人员队伍,加强对人员的专业培训,提高其操作使用安防设备、处理突发事件和安全事故的能力。采取措施保证专业人员队伍的稳定性。学校还应结合实际情况,制定各种突发事件和安全事故的应急预案,并定期组织演练,提高专业人员的应急反应能力和协同配合能力。结合专业人员工作中遇到的问题,收集相关系统建设和使用的建议,对安防平台进行不断地修改完善,从而进一步提高校园智慧安防建设的实用性和可扩展性。