学校智能化安全解决方案

    随着安防监控技术在中国飞速的发展，传统的安防监控模式已经满足不了用户的需要，越来越多的结合自身行业特点的智能化安防系统已在国内的政府机关、军队、企事业单位、公安交通、金融等各行各业建立起来(例如：公安交通领域的视频监控测速等等)。教育行业也应该结合自身行业的特点，在满足基本的安防需求上结合学校的自身业务需要，建立一套完善的智能化的安防系统。
　　清华同方云计算在经过大量的客户需求调查，结合自身的产品技术优势设计了关于高教和职教的校园智能化安防综合解决方案以及关于中小学和幼儿园的智能化安防综合解决方案。
　　一、高教\职教安防综合解决方案
　　（一）需求分析
　　高教和职教是指包括公立私立的大专院校、职业技术学校以及各种成人职业培训机构。此类学校面对的培训对象主要为具有完全行为能力的成年人，在教学管理方式上一般也采用松散开放的管理方式;
　　针对此类校园的情况，对安防监控系统提出下列的结合自身特点的需求：
　　前端设备的兼容性：高教和职教的校园面积相对较大，需要安装不同类的安防和监控设备，或者按区域划分安装了不同的厂家的监控设备。在进行校园安防的统一管理系统就需要对前端的多种类多厂家的不同设备进行统一的接入管理;
　　视频监控的智能性：在传统视频监控只是单一的“看”的基础上，大幅度提高视频监控资源的利用率。不只要“看”，还要针对监控的内容进行智能的分析。针对校园里可能发生的各种安全隐患行为，系统可以及时做出报警，避免事态的进一步发展;
　　系统的联动性：高教和职教的安防系统一般包括人脸识别的门禁、校园一卡通、停车场管理、报警广播、视频监控等等。这些系统应具有互相的关联和联动性;
　　监控区域的适应性：在高教和职教的校园内监控会遇到一些特殊监控区域。如广阔的室外监控区域、狭窄并且高的楼道监控区域以及一些照度很低的或光线环境很差的监控区域。这些部分就需要前端摄像机具有适应环境的功能;
　　系统的安全性和隐私性：系统的监控数据需要保密，对于校园内一些敏感的监控区域(例如：财务室、涉密科研项目试验室)也需要隐私性的保密。只开放给具有授权的人来查看监控图像。
　　（二）方案设计
　　1、前端监控点位设计
　　根据高教和职教校园的一般特点,我们设计了下列的监控点位。
　　2、传输链路设计
　　为了保证视频传输的流畅性和稳定性，网络监控系统一般采用独立的专用以太网设计。一般在校园室内采用超五类网线进行网络传输，在校园室外距离远的地方采用光纤网络传输。网络采用接入、汇聚、核心三层网络结构。在交换机的选择上要考虑传输带宽、传输设备数量、传输距离等因素。在布线不容易到达的区域还可以设计WiFi无线传输的方式。
　　3、监控室设计
　　监控室设计会根据具体的项目环境进行针对性的设计。
　　（三）系统特色功能
　　针对高教和职教的校园安防的需求，我们设计了一系列具有特色的系统功能。
　　1、多厂家前端的接入能力
　　平台结构合理，可以集成不同厂商不同类型的产品。系统平台可以同时支持8个以上国际知名厂商的产品，以便于业主可以不受某一单一厂商的控制，能够根据性价比最优的原则采购硬件设备;这样可以满足以后的系统扩容和其他厂家产品的接入。
　　平台全面支持Onvif、Pisa协议进行开发，支持公安部新国标28181规范可以直接通过对协议和开发包的支持来管理所有底层设备，也可以和第三方系统相互开放接口，实现软件层面的兼容与集成。
　　2、多种弱电系统的融合联动
　　根据高教和职教安防系统的需求，整合安防系统是以视频监控为核心并且与人脸识别门禁、一卡通、停车场、火灾报警等系统进行联动。
　　3、走廊监控模式
　　学校宿舍、办公楼、教学楼的走廊、楼梯口、楼道等监控区域光线昏暗、监控纵深大、摄像机安装位置小，针对这些问题我们设计了9：16走廊监控模式。针对走廊的监控纵深大的特点支持9：16的纵向监控画面，使楼道内的监控画面更加完整。
　　4、全景拼接监控模式
　　系统设计可将4个在同一监控地点连续角度的摄像机画面拼接成一幅全景画面，便于用户对被监控区域的全局掌握，及时发现潜在风险。同时解决了由于单幅图像画面过小或单幅图像清晰度不够的问题。非常适合在高教和职教校园的广场和操场上应用。
　　5、监控图像安全加密
　　对于个别区域，比如重点实验室、重点科研单位等，监控图像需要高度保密，基于安全考虑，摄像机应采用内置的硬件加密芯片进行摄像机采集的视频信息的加密与输出，后端需要硬件与软件双重密钥，用户才可实现对摄像机的访问、视频预览、回放、录像查询、用户配置等操作。
　　6、智能分析功能
　　可实现针对校园可能出现的人员跨线、物品遗留、人员聚集、区域闯入、区域离开、人员徘徊、人员奔跑、区域人员统计、火灾、视频丢失等情况进行智能自动分析，并及时通过多种途经提醒。
　　7、强大的后端管理能力
　　统一的视频标准、开放的对接接口。各种应用服务器(服务器集群：主服务器、存储服务器、流媒体转发服务器、报警服务器、图片服务器、信令服务器、一卡通服务器、智能周界服务器、视频检测服务器、网关服务器)的区域集中管理和调度能力。
　　二、中小学和幼儿园的智能化安防综合解决方案
　　（一）需求分析
　　中小学和幼儿园主要面对的培训对象是未满18岁的未成年人，所以我们在安防设计上除了要考虑校园的安全还要重点的关注未成年的学生的人身安全。不但要随时能监看学生在校时间的情况还要监看到学生在上学、下学和来回路上的情况。
　　中小学生作为未成年人，对自我安全的防范意识很差，特别容易受到安全伤害。近些年来频繁出现的暑期小学生溺水、校车交通事故、中小学生意外人身伤害等问题，引起了学校、家长和社会的普遍关注。除了对中小学生的安全教育之外，加强对中小学生的监护力度也变得尤为重要。
　　中小学和幼儿园除了在校园的安防系统建设需求之外，还有下列的特殊需求：
　　视频监控的移动性：中小学和幼儿园的视频监控除了对校园安全的保护之外主要体现对学生的随时随地的监护。需要对学生在校的主要时间进行监控，并且需要移动性的监控，老师、校领导和家长要随时掌握孩子的情况;
　　视频监控的全程性：不仅要对学生在校情况进行监控，在上下学的路上也要进行监控，保障学生在路上的人身安全。
　　出于对以上监控系统的需求，我们设计了基于校园安防系统基础上的云架构智能移动监控方案。
　　（二）方案设计亮点
　　该系统在校园安防系统的基础上设计云架构模式，校园内安防监控的数据全部都可以上传到运营商托管的云服务器上，并且通过手机、平板电脑等移动设备通过互联网随时访问。
　　1、出入口抓拍和信息推送系统
　　我们设计在中小学和幼儿园校门口设置人脸识别的出入口控制系统，学生到校或离校时都会通过该系统识别人脸信息并通过摄像机自动抓拍图像，并在图像上附上时间和学生身份等信息，并通过上传到云服务器把该图片推送给学生的家长，校方也可以保留该图片作为学生到校和离校的证明。
　　2、校车监控系统
　　通过在校车上设置摄像机，通过3G的方式上传到云服务器，校方可通过安防系统与校车进行双向语音对讲和电子地图调度等功能，保障了学生在上下学路上的安全(图6)。
　　3、区县级的联网监控
　　可以通过运营商的托管云服务器或者在区县教委搭建管理中心服务器通过教育专网进行传输，实现教委对整个区县内的中小学和幼儿园进行统一的监控和管理。
　　三、结语
　　清华同方云计算凭着在教育行业多年的IT和安防弱电的工程经验，听取大量的教委学校领导、学校老师、学生家长的需求，结合自身的情况设计了分别针对高教职教以及中小学幼儿园的安防监控综合解决方案。覆盖到了目前教育领域的全部。我们认为校园的安防系统不仅仅是安保部门的高级管理工具，而是要成为真正连接学校财产、教职工、校领导、学生和学生家长等各方面的安全纽带。