隨著近年來視頻監(jiān)控技術(shù)的飛速發(fā)展，國內(nèi)高校的平安校園建設(shè)也朝著“高清化、覆蓋化、融合化、智能化、移動化”方向邁進。目前，“智慧校園”的理念被提上日程，關(guān)于智慧校園的建設(shè)受到多方關(guān)注。平安學(xué)校建設(shè)的安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為一種資源，可以為學(xué)校老師、學(xué)生甚至學(xué)校對外宣傳方面提供很便利的服務(wù)。從目前的發(fā)展特點來看，今后學(xué)校安防建設(shè)將是以視頻監(jiān)控為核心，集校園安全、教學(xué)、管理和服務(wù)為一體的智慧校園系統(tǒng)。本文將就智慧校園中的安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能分析、校園車輛管理、系統(tǒng)融合、智能運維管理、3D呈現(xiàn)、移動監(jiān)控等方面介紹一下技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用場景與未來的發(fā)展趨勢。

宇視解決方案架構(gòu)師岳林

一、安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)

安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為整個智慧校園系統(tǒng)建設(shè)的核心，必須保證圖像在各種環(huán)境下看得清、看得全，這就需要其應(yīng)用的產(chǎn)品具備以下一些技術(shù)：

1.星光級彩色低照度

校園夜晚無光或微光環(huán)境較多，這是校園安全弱的地方，容易發(fā)生事件，傳統(tǒng)的紅外攝像機夜晚圖像是黑白的，無法看清的衣著顏色。目前市場上推出的星光級彩色低照度攝像機在星光環(huán)境下無任何輔助光源都可以顯示清晰的彩色圖像。

2.超寬動態(tài)

校園里室內(nèi)出入口的監(jiān)控一般室內(nèi)照度為100Lux，而外面環(huán)境的照度可能是10，000Lux，對比就是10，000/100=100：1，傳統(tǒng)的寬動態(tài)攝像機只具有3：1，動態(tài)范圍圖像很難看清楚。超寬動態(tài)攝像機可達到120dB，在非常強烈的對比下可以讓攝像機看到影像。

3.數(shù)字透霧

高校的食堂操作間具有油煙大和水蒸汽多兩大特點，水蒸汽太大將導(dǎo)致圖像效率模糊，看不清人的行為。傳統(tǒng)的光學(xué)透霧過于昂貴，而數(shù)字透霧采用算法透霧，可以很好地解決這個難題。

4．走廊模式

學(xué)校的室內(nèi)走廊為狹長型監(jiān)控區(qū)域，采用普通16：9分辨率攝像機監(jiān)控時的有效監(jiān)控場景較小。因此，需要選用支持9：16分辨率的網(wǎng)絡(luò)攝像機，有效畫面信息可以提升1倍。

5.4K超高清

在學(xué)校的學(xué)生活動場所，傳統(tǒng)的1080P高清攝像機很難覆蓋整個監(jiān)控區(qū)域，目前市場新推出的超高清4K圖像效果是4倍1080P圖像分辨率，圖像效果達到，信息量更多。在保證前端采集到的圖像看得清、看得全后，監(jiān)控系統(tǒng)還有一個非常重要的要求，就是要解決實時監(jiān)控的延時和錄像回放的效率。未來的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該具備下面兩個技術(shù)：

一是基于交換機IP組播技術(shù)的復(fù)制分發(fā)。傳統(tǒng)安防要解決視頻流的復(fù)制分發(fā)都是采用流媒體方案，而流媒體基于服務(wù)器的CPU復(fù)制分發(fā)隨著負(fù)荷增多延時會逐步增大，而且流媒體服務(wù)器是一個不可控的故障節(jié)點。而IP組播作為以后所有交換機的基礎(chǔ)協(xié)議，基于硬件的復(fù)制分發(fā)不存在延時的問題，可以很好地解決實時監(jiān)控的延時問題，同時還可以節(jié)省大量的流媒體服務(wù)器。

二是基于塊直存的存儲技術(shù)。傳統(tǒng)安防錄像存儲都是文件的存儲方式，需要按照文件大小或者錄像時長進行錄像打包存儲。這就需要錄像存儲服務(wù)器負(fù)責(zé)錄像的打包和存儲工作，但這容易存在錄像回放延時、錄像文件包丟失、錄像存儲服務(wù)器故障等問題。而塊直存技術(shù)錄像存儲的工作由前端IPC分擔(dān)，直接把錄像以數(shù)據(jù)塊的方式寫入到磁盤陣列上，支持秒級回放，不需要錄像管理服務(wù)器，保障錄像的安全性。

二、智能分析

智能分析是一個很多項目都需要的應(yīng)用技術(shù)，隨著該技術(shù)的不斷成熟發(fā)展，今后智能分析的應(yīng)用會越來越普及，計算機可以幫助人做更多的事情，下面介紹在學(xué)校應(yīng)用中代表性的一些智能分析技術(shù)。

1.智能錄像切片

校園發(fā)生偷竊事件并收到學(xué)生的后，安保人員需要回放錄像，取證查找，這個過程所花的時間可能非常長。而智能切片可以把學(xué)生提供的時間按照自定義的切片數(shù)進行切片，很快就可以定位到物品丟失前后的錄像進行回放，這將大大提高工作效率。

2.智能視頻濃縮

夜晚是學(xué)校內(nèi)最容易作案的時候，而夜晚的錄像存在很多無用的錄像，智視頻濃縮可以把夜晚10個小時的錄像濃縮到30分鐘甚至更少，方便安保人員回放查看。

3.人臉識別對比技術(shù)

目前校園安保都是以安保人員看監(jiān)控畫面為主，發(fā)現(xiàn)可疑人員后再進行跟蹤，這種方式效率低而且會漏掉很多，所以就會出現(xiàn)學(xué)生后只能查到是誰偷的，可小偷早就成功離開校園。而小偷往往都是在各個學(xué)校循環(huán)作案，如果可以把小偷的照片發(fā)給其他學(xué)校一起抓捕就需要人臉識別對比技術(shù)。這一技術(shù)的應(yīng)用是在學(xué)校主要的出入口場所，按照人臉識別攝像機進行人臉識別抓拍后再和后端的人臉對比服務(wù)器進行比對，這將可以時間發(fā)現(xiàn)，并通知安保人員進行抓獲。

4.人流量統(tǒng)計技術(shù)

在高校，對于學(xué)生來說最頭疼的事情就是找自習(xí)室，由于很多學(xué)校的自習(xí)室資源緊張，大學(xué)經(jīng)常發(fā)生占座事件，想要有效地解決這個問題，辦法就是讓學(xué)生知道哪些自習(xí)室人少，哪些人多。人流量統(tǒng)計技術(shù)的應(yīng)用可以實時監(jiān)控教室進出學(xué)生的數(shù)量，系統(tǒng)實時顯示每一個教室的人數(shù)，既可以讓學(xué)生時間知道自習(xí)室的空閑情況，也可以方便學(xué)校管理。

5.泛卡口技術(shù)

學(xué)校對于人、車的管理尤為重要，但是視頻監(jiān)控提供的數(shù)據(jù)都是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，海量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)很難得到有效的利用。泛卡口就是將非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)化，用于一些學(xué)校的關(guān)鍵出入口、路口，可以有效地識別出人的性別、身高、衣著顏色等信息，對車的車牌、車型、車標(biāo)、顏色等信息進行結(jié)構(gòu)化，將方便以后快速查詢。

三、校園車輛管理

校園車輛管理一直是學(xué)校比較頭疼的事情，隨著智能交通技術(shù)的發(fā)展，卡口化攝像機的普及使校園出入口車輛控制、校園車輛超速、亂停亂放等問題得到了有效的解決，同時對校園停車場的管理也有非常重要的作用。目前和學(xué)校車輛相關(guān)的應(yīng)用主要有下面幾個方案：

1.校園出入口車輛控制系統(tǒng)

傳統(tǒng)的出入口車輛控制都是采用有卡的方式，這種方式成本高、丟失補辦麻煩且不好管理，同時停車刷卡進出效率低下。

基于視頻識別技術(shù)的無卡出入方式采用黑白名單管理，對于校內(nèi)車輛自由進入、校外車輛登記進出也可實現(xiàn)收費功能。對于一些在學(xué)校內(nèi)超速、亂停亂放、橫穿校園等車輛可以支持黑名單管理，校內(nèi)車輛進行行政處罰，校外車輛禁止入內(nèi)等管理。

2.校園車輛超速系統(tǒng)

校園車輛超速系統(tǒng)支持地感線圈、雷達、視頻等多種測速方式，配合LED屏使用，實時提醒駕駛員車速信息，如果超速系統(tǒng)會直觀提示到司機，讓司機時間把車速降下來，以確保校內(nèi)師生的安全。

3.違章停車抓拍系統(tǒng)

違章停車智能抓拍球機可以自動識別校園內(nèi)亂停亂放車輛并進行抓拍記錄。對于校內(nèi)車輛，系統(tǒng)支持發(fā)送短信提醒等功能。車輛在學(xué)校內(nèi)所有違章停車的記錄都保存在系統(tǒng)中，也可以被學(xué)校管理人員所使用。

4.智慧停車場

學(xué)校的停車場很多是屬于地下停車場，目前一些高校對智慧停車場的建設(shè)比較關(guān)注。智慧停車場主要包括出入口控制、停車誘導(dǎo)和方向?qū)ぼ?。地下停車場一般為學(xué)校內(nèi)部車輛所使用，所以出入口控制系統(tǒng)會自動識別是否是內(nèi)部車輛，是內(nèi)部車輛系統(tǒng)就放行。進入后系統(tǒng)會直觀地提示不同方向的車位剩余情況，同時車位上方會有指示燈提示下方是否有空余車位，但需要尋找自己車輛停放位置的時候，可以通過手機客戶端輸入自己的車牌號進行查詢，系統(tǒng)會自動輸出一條路徑。

四、系統(tǒng)融合

目前很多高校除了安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)，還有校園車輛管理、門禁、報警、消防等安防子系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化考場和教學(xué)錄播等教學(xué)相關(guān)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。當(dāng)前隨著學(xué)校業(yè)務(wù)和上級部門的管理需要，學(xué)校建設(shè)的系統(tǒng)需要全面集成各種設(shè)備，通過將控制、報警、圖像、安保通訊合為一體的方式，以報警聯(lián)動、高清視頻為核心，實現(xiàn)視頻監(jiān)控、出入口控制、周界報警、巡更、安保通訊、運行維護、GIS矢量地圖、應(yīng)急事件處置等系統(tǒng)整合集成，實現(xiàn)各系統(tǒng)間的資源共享和管理控制的校園綜合管理平臺。

對于校園綜合管理平臺來說，無論是安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報警、門禁等安防管理，還是校園車輛管理系統(tǒng)，不應(yīng)該是各種不同的事件，應(yīng)用時需要把它們抽象成一個統(tǒng)一的一致的事件來處理，使得校園綜合管理平臺能夠更好、效率更高地進行集中管理，統(tǒng)一呈現(xiàn)。因為校園綜合管理系統(tǒng)是一套安全管理體系，需要做到流程化管理，流程化管理就是學(xué)校安保所需的“預(yù)案管理”，它不僅僅是聯(lián)動一個動作，而是應(yīng)該聯(lián)動一系列動作，這種一系列動作也就是“工作流”。工作流最少應(yīng)該包含三個方面的內(nèi)容：以報警事件觸發(fā)的報警工作流、以保安人員手動觸發(fā)的手工工作流、以時間觸發(fā)計劃工作流。

五、智能運維管理

學(xué)校的整個系統(tǒng)越來越龐大，如何進行有效的管理?如何像管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一樣管理安防設(shè)備?對于這些問題的解決需要智能運維管理的支持。智能運維管理是集設(shè)備管理、故障管理、資產(chǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、視頻診斷、錄像巡檢等諸多功能于一身，其將成為未來大型監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的管理系統(tǒng)。

六、3D呈現(xiàn)

對于學(xué)校重要的國家實驗室、校史館、展覽館等區(qū)域，今后的系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)該支持3D呈現(xiàn)，一是有利于發(fā)生緊急情況時更好地處理，二是可以方便地進行對外宣傳、展現(xiàn)。

3D客戶端具備三個特性：一是接近現(xiàn)實，相對于2D地圖、GIS地圖來說，3D模型更接近于真實的場景。二是增強現(xiàn)實，對于現(xiàn)實生活中的溫度、濕度等信息，可以很好地在3D模型中展現(xiàn)出來。同樣，如果用于重要的危險實驗室，控制人數(shù)的情況下可以很直觀地現(xiàn)實當(dāng)前環(huán)境下的人數(shù)情況。三是超越現(xiàn)實，3D模型中隱含了很多現(xiàn)實生活中有用的信息都可以呈現(xiàn)出來。例如發(fā)生火警的時候，3D客戶端可以很直觀地呈現(xiàn)消防栓的位置、消防栓距門口的距離、樓層的高度等，可以提供更多的有用信息。

七、移動監(jiān)控

前文提到在智慧校園系統(tǒng)中學(xué)生可以查詢自習(xí)室的空閑情況，同時系統(tǒng)還集成了教學(xué)錄播系統(tǒng)，所以學(xué)生還可以通過手機觀看老師的課件，如果有權(quán)限還可以通過手機客戶端遠(yuǎn)程聽課。用于校園安保，手機客戶端還支持下面幾個功能：視頻監(jiān)控、告警管理、移動圖像采集、GPS定位、與監(jiān)控中心互動、移動車輛管理等。

八、虛擬校園

作為對外宣傳的一種方式，虛擬校園目前在很多學(xué)校都在使用，學(xué)校通過展現(xiàn)美麗的校園環(huán)境、深厚的文化底蘊，希望外界可以時間了解學(xué)校一面，也可以吸引更多優(yōu)秀的學(xué)子。在虛擬校園系統(tǒng)中，安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為一種資源可以為學(xué)校更多的部門所使用，在學(xué)校網(wǎng)站上可以嵌入監(jiān)控系統(tǒng)的視頻，把學(xué)校重點宣傳的實時畫面供外界學(xué)生、家長實時預(yù)覽。

結(jié)語

近一兩年來我國迎來了“智慧城市”建設(shè)熱潮，智慧城市是城市信息化發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。智慧城市是一個很龐大的工程，作為這個龐大工程的一部分，智慧校園受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。隨著智慧城市的不斷發(fā)展，目前教育行業(yè)也開始對學(xué)校進行智慧式的建設(shè)探索，以視頻監(jiān)控為核心的智慧校園規(guī)劃逐漸得到實現(xiàn)，相信智能監(jiān)控以及其他安防系統(tǒng)將可以很好地服務(wù)于“智慧校園”的信息化建設(shè)。

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