——智慧化普教安防技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

梁鴿

頂層設(shè)計文件《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》指出“信息技術(shù)對教育具有革命性影響，必須予以高度重視”，并明確提出：國家信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略，構(gòu)建國家教育管理信息系統(tǒng)，搭建國家教育管理公共服務(wù)平臺。清晰指向智慧化建設(shè)是未來校園安防建設(shè)的重要形態(tài)，是從規(guī)劃到部署進行智慧化統(tǒng)籌工作的重要立場，是各地市教委和學(xué)校進行全面推進的重要方向?！}記

智慧化背景和現(xiàn)狀

經(jīng)過數(shù)字校園、信息化持續(xù)建設(shè)的發(fā)展，平安校園的建設(shè)，已經(jīng)取得一定成績，完成了數(shù)字化校園建設(shè)的基本階段。數(shù)字化校園建設(shè)初見成效，信息化環(huán)境基本完備；各級平安校園的系統(tǒng)運作促進和提高了全區(qū)平安校園的管理效率和水平，為后續(xù)智慧化校園的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，同時也提出了新的要求，智慧化校園的建設(shè)還有很長的路要走。

主要問題體現(xiàn)在：學(xué)校信息化建設(shè)表里不一致，需要從面子到里子的實質(zhì)化推動；智慧校園建設(shè)，存在轄區(qū)和學(xué)校建設(shè)交互性差的現(xiàn)狀，難以形成聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，發(fā)揮共享服務(wù)；智慧校園軟硬件建設(shè)協(xié)調(diào)性不夠，不能最大實現(xiàn)利用率，存在木桶短板；智慧校園信息化應(yīng)用深度和信息化共享不夠，沒達到智慧化程度的應(yīng)用期望。

智慧化安防建設(shè)構(gòu)成

智慧化安防的建設(shè)，需要整體統(tǒng)籌和深度融合，為實現(xiàn)智慧化普教建設(shè)需要三個方面逐步深入。
◆ 逐步統(tǒng)一規(guī)劃，實現(xiàn)學(xué)校整體部署，完善各個環(huán)節(jié)，深化應(yīng)用和解決實際問題，形成統(tǒng)智慧校園方案，實現(xiàn)普及性覆蓋。
◆ 立足智慧化和信息化實際應(yīng)用，進行深耕，實現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)資源共享和云中心服務(wù)。
◆ 實現(xiàn)運維管理的一體化技術(shù)應(yīng)用，切實實現(xiàn)區(qū)域管理的智慧化和聯(lián)網(wǎng)的融合化。智慧校園建設(shè)、云中心建設(shè)、運維系統(tǒng)建

設(shè)從整體角度整合資源和深耕融通，實現(xiàn)校園管理的深層智化應(yīng)用，實現(xiàn)區(qū)域與校園的互通和督導(dǎo)，構(gòu)建云化管理和資源共享備份，最大限度發(fā)揮整體資源優(yōu)勢和區(qū)域的智慧管理。實現(xiàn)整體的運維管理，融合校園聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)耦合，提高系統(tǒng)的可維可視穩(wěn)定高效的系統(tǒng)應(yīng)用水平。

建立智慧安防、消防報警、三通建設(shè)、智慧教務(wù)等為基礎(chǔ)的智慧校園建設(shè)，以及實現(xiàn)系統(tǒng)融合、資源整合為核心的云中心建設(shè)；逐步提升至系統(tǒng)運維管理、設(shè)備資產(chǎn)管理為統(tǒng)籌的一體化運維建設(shè)。同時要建立智慧校園的指導(dǎo)規(guī)范體系和校內(nèi)外的融通管理體系，從構(gòu)架上真正實現(xiàn)智慧化校園的建設(shè)和三通兩平臺的聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，提高整個體系的智慧化水平和整體系統(tǒng)建設(shè)的可維護利用率，不斷推動和促進智慧化建設(shè)進程，為整體的智慧化安防體系建設(shè)服務(wù)。

智慧校園規(guī)劃結(jié)構(gòu)

智慧校園建設(shè)

智慧校園是以云計算、普適計算和物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，對校園的基礎(chǔ)設(shè)施、安防整合、報警管理、教學(xué)活動、教育信息、共享平臺等進行的數(shù)字化改造，并通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而構(gòu)建的虛實融合、信息無縫流通、智能適應(yīng)的均衡化生態(tài)系統(tǒng)，體現(xiàn)出技術(shù)與教育的深度融合。其核心特征一是為廣大師生提供一個全新的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺，提供基于角色的個性化定制服務(wù)，二是將基于計算機網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)融入學(xué)校的各個服務(wù)領(lǐng)域，實現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作；三是通過智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺，為學(xué)校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。

智慧化校園的建設(shè)內(nèi)容包括很多方面，是校園整體信息化建設(shè)的組成，包括但不限于：視頻監(jiān)控、消防報警、人員管理、智能識別、智慧教室、校車管理、錄播管理、三通建設(shè)、電子考場、RFID 應(yīng)用、教學(xué)評估等等。貼合校園的實際業(yè)務(wù)應(yīng)用，從構(gòu)架和部署上進行全方位智慧化的構(gòu)成和實現(xiàn)。舉例說明：

◆ 校園人員管理
建立校園RFID 校園管理系統(tǒng)，應(yīng)用RFID技術(shù)提供訪客管理服務(wù)，協(xié)助學(xué)生安全管理，在教學(xué)區(qū)、學(xué)生宿舍等校園管制區(qū)安置感應(yīng)點，外來人員的定位估計\ 學(xué)生的進出軌跡\ 保衛(wèi)人員的巡邏軌跡等，實現(xiàn)自動語音報警并處理。

對于在出入口、實驗室、樓道、辦公區(qū)域、教室等位置，部署智能識別抓拍應(yīng)用，對于校內(nèi)人員師生，進行記錄和身份對應(yīng)，方便后續(xù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和人員活動查詢。對于校外人員進行識別和記錄，并且對于黑名單人員及時進行稽查和布控。維護校園的人員秩序和管理。

對于學(xué)校的人員信息管理，結(jié)合門禁、出入、以及RFID 的定位等，實現(xiàn)人員信息狀態(tài)的動態(tài)管理。通過視頻監(jiān)控方式實現(xiàn)對人物動態(tài)抓拍，人員軌跡記錄、可疑人員的布控以及人員動態(tài)篩查、身份比對等應(yīng)用。

對于校園人員的身份信息、檔案信息，進行錄入，實現(xiàn)對人員的動態(tài)管理，一方面從整體掌握人員的活動情況，對于重點人群的管理，設(shè)置關(guān)注對象，對重點人員進行綜合監(jiān)控。另一方面及時查看人員信息，對報警事件的及時有效針對性處置，維護校園的秩序。

◆ 校園智慧教室管理

智慧教室課堂，將教室內(nèi)視頻監(jiān)控與錄播系統(tǒng)有效融合，實現(xiàn)監(jiān)控報警與錄播錄像的整合，對教學(xué)內(nèi)容的錄制和學(xué)生回答問題互動的記錄，實現(xiàn)自動跟蹤聯(lián)動放大等操作。通過互動，對教師講課質(zhì)量和學(xué)生的總體表現(xiàn)通過系統(tǒng)進行視頻化和數(shù)據(jù)化展示，進行后期的教學(xué)評估、學(xué)生評估等操作。

實現(xiàn)的課堂在線直播、錄制，可以通過該模塊實時觀看教學(xué)課程直播及回放錄播內(nèi)容，建立共享推送機制，教室里實現(xiàn)無線覆蓋，實現(xiàn)無線匯聚和信息共享，方便進行電子化教學(xué)和課件互動。

實現(xiàn)教學(xué)錄播、視頻監(jiān)控、學(xué)生空間、文件共享等存儲數(shù)據(jù)的云化管理，實現(xiàn)云存儲的集中管理，實現(xiàn)了共享、存儲、方便、快捷的利用效果，根據(jù)班級、師生、數(shù)據(jù)類型進行智能化分配管理和彈性服務(wù)，打造了智慧化課堂教學(xué)、存儲服務(wù)的規(guī)劃設(shè)計。

在教室內(nèi)的視頻監(jiān)控，部署跟蹤監(jiān)控、智能識別、高清成像，聲控報警等應(yīng)用，結(jié)合利用身份識別技術(shù)，實現(xiàn)了電子化考場監(jiān)控的應(yīng)用部署，進行融合化聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)視頻巡查、身份識別、指揮系統(tǒng)的鏈?zhǔn)綉?yīng)用平臺，符合一次建設(shè)，多方使用，高效利用的建設(shè)原則，切實提高了校園智慧化應(yīng)用程度。

◆ 校車運行管理

校車管理，已不是簡單車輛管理，涉及到人員安全隱患和傷亡危害。比如車輛超速駕駛、司機安全意識弱、超載現(xiàn)象嚴(yán)重、多頭管理無人負責(zé)，其中很大部分因素涉及監(jiān)管問題。建立校車監(jiān)控防范體系，詳細掌握轄區(qū)內(nèi)校車數(shù)量、車輛所有人、駕駛?cè)?、運行時間、行駛線路等基本情況，并逐一建立檔案。發(fā)現(xiàn)安全隱患，立即整改。

校車內(nèi)利用車載監(jiān)控終端與攝像頭、拾音器、顯示器、報警器等設(shè)備共同組成車上運行環(huán)境，可以完成錄音、錄像、報警、錄像查詢回放等基本功能，并提供多種錄像模式滿足多種條件錄像策略。采用大容量硬盤/SD 卡作為存儲介質(zhì)，提供更大的存儲空間，方便用戶使用和管理。利用GPS/BD（全球定位系統(tǒng)）提供車輛的地理位置、速度等信息。使用3G/4G 無線網(wǎng)絡(luò)傳輸音、視頻數(shù)據(jù)、報警信息、GPS 定位數(shù)據(jù)及其他控制信息回傳監(jiān)控中心。

監(jiān)控中心對監(jiān)控校車的運行情況，視頻監(jiān)控、錄像數(shù)據(jù)管理、車輛定位、車輛運行軌跡追蹤、車內(nèi)外狀況、車內(nèi)報警接收等異常情況的處理、調(diào)度，車載終端的管理和控制等功能。與城市公共安全平臺進行聯(lián)網(wǎng)，與110/120 等城市公共安防體系系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)業(yè)務(wù)聯(lián)動，快速進行校車事件的報警與處理。

◆ 校園報警預(yù)防管理

建立校園火災(zāi)等報警監(jiān)測系統(tǒng)，廣泛的傳感器節(jié)點分布在不同檢測區(qū)域內(nèi)，能夠監(jiān)測周圍溫度和煙霧濃度等參數(shù)，以及在校園死角、高危區(qū)域等場所部署監(jiān)控和人體監(jiān)測，并通過多節(jié)點協(xié)作將數(shù)據(jù)( 包括位置信息和火勢相關(guān)參數(shù)) 傳送到管理控制中心，以實現(xiàn)實時報警和準(zhǔn)確定位。一旦發(fā)生預(yù)警情況，快速實現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)動報警和預(yù)案處理，啟動響應(yīng)防護措施和設(shè)備，聯(lián)動疏散指揮平臺，結(jié)合有效的調(diào)度部署，將危害降低最小，實現(xiàn)校園的綜合報警預(yù)防管理。

智慧化云中心建設(shè)

“智慧云中心”處于區(qū)域、城域等教育網(wǎng)的“心臟”地位，是帶動一個地區(qū)教育信息化整體飛躍發(fā)展的關(guān)鍵，對突破教育信息化中普遍存在的“系統(tǒng)難整合”、“應(yīng)用難推進”、“共享難實施”等瓶頸有著至關(guān)重要的作用，是教育信息化“航母”的“動力中樞”。構(gòu)建基于人、財、物、教學(xué)資源等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的大集中方式的云平臺，使其成為區(qū)域教育，為全區(qū)所有校園提供“輻射狀”網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，支撐全系統(tǒng)教育信息化應(yīng)用工作的開展。

云中心的建設(shè)，深度利用云存儲共享、大數(shù)據(jù)分析、智能集群應(yīng)用等高新技術(shù)手段，聚集和整合軟硬件資源，達到集約化和透明化管理，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)配和按需使用，提高計算資源的彈性和靈活重組，解決資源共享的有效性、靈活性和易管理性。

教委或安全辦等監(jiān)控中心部署云存儲，實現(xiàn)與學(xué)校的數(shù)據(jù)資源共享、實現(xiàn)與學(xué)校的遠程管理互動、實現(xiàn)與學(xué)校的權(quán)限分配管理，深度利用和共享的同時，切實提高系統(tǒng)的安全性和可管理性：

◆ 安全性。云存儲利用糾刪碼、多副本、RAID NT 等技術(shù)，自動數(shù)據(jù)遷移，將關(guān)鍵錄像進行備份管理，將非關(guān)鍵錄像進行抽幀或清洗存儲，以及安全巡查管理機制，將存儲情況進行周期巡查管理，對異常情況自動報警，從系統(tǒng)上保證數(shù)據(jù)冗余性和安全性。

◆ 可管理性。存儲的空間的智能整理和優(yōu)化，將剩余空間優(yōu)化合并，分布式數(shù)據(jù)讀寫速度高，集成智能存儲業(yè)務(wù)，同時具備線性擴展能力，擴容只需要增加存儲節(jié)點，可支持?jǐn)z像機海量接入，對于校園攝像機數(shù)據(jù)、車輛圖片數(shù)據(jù)、RFID 數(shù)據(jù)、門禁報警消防數(shù)據(jù)等能夠統(tǒng)一存儲管理。

在學(xué)校進行NVR 或IPSAN 的本地存儲，實現(xiàn)全部視頻的全實時存儲。同時對全部學(xué)校內(nèi)重要點位進行24 小時錄像上傳，以備調(diào)用，并對緊急事件聯(lián)動報警。通過靈活的備份管理機制，既可以選擇活動時段自動上傳視頻流，節(jié)省了干線帶寬，又可以針對重點的視頻進行分析和運維管理。

通過遠程管理平臺可以對轄區(qū)學(xué)校進行在線督導(dǎo)，建立可維護的核查機制，提高整體系統(tǒng)管理的力度和有效性。同時在教委做例行安全檢查指導(dǎo)工作時，可通過手機對現(xiàn)場的情況進行抓拍或錄像記錄，通過無線網(wǎng)絡(luò)自動上傳至監(jiān)控中心平臺，建立相關(guān)的學(xué)校安全檔案，作為安全檢查記錄，同時督促學(xué)校進行整改和提醒，直至事件通過審核關(guān)閉。

智慧化運維建設(shè)

運維服務(wù)體系的建設(shè)，是鞏固和發(fā)展智慧教育建設(shè)成果的重要環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)基礎(chǔ)教育信息化公共服務(wù)體系健康可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。統(tǒng)一部署實施運維與服務(wù)工程，可以解決當(dāng)前教育信息化運維專業(yè)化程度不高，服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化差、服務(wù)資源利用率低等問題，改變以往傳統(tǒng)的運維服務(wù)模式，實現(xiàn)統(tǒng)一組織機構(gòu)管理、統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心運維、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指導(dǎo)、統(tǒng)一服務(wù)商準(zhǔn)入管理、統(tǒng)一運維服務(wù)保障機制。建立智慧運維服務(wù)平臺，實現(xiàn)運維服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、集約化。包括并不限于有視頻運維、存儲運維、網(wǎng)絡(luò)運維、質(zhì)量運維、態(tài)勢評估、事件運維、報警運維等等。

建立對物資資產(chǎn)、設(shè)備管理維護系統(tǒng)，是運維管理的重要支撐，對智慧校園監(jiān)控設(shè)備物資的信息統(tǒng)計，進行維修記錄登記或年限、在保情況進行查看，對設(shè)備利用率、故障率、維修率進行掌控，提高系統(tǒng)和設(shè)備資源的有效使用率，建立長期穩(wěn)定的設(shè)備管理策略，對整體系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的情況進行掌控是整個系統(tǒng)有序深入利用的基礎(chǔ)保障。

對校園內(nèi)的資源利用和消耗情況進行掌控，比如硬件使用情況、資源消耗情況、公共服務(wù)完善情況、校園整體利用率水平等進行宏觀掌控，對智慧校園中硬件資源利用率進行監(jiān)控，周期化統(tǒng)計、數(shù)據(jù)化顯示，對于超標(biāo)或過度單位進行提示和改善，對于未能正常利用或長期擱置的資源進行調(diào)整。形成動態(tài)的、可視化、能動性的校園資源維護保障體系。

建設(shè)智慧化普教安防體系，需要持續(xù)提升校園、云中心、運維等角度的智慧技術(shù)應(yīng)用水平和實際利用程度，高視角的統(tǒng)籌規(guī)劃和深度融合，積極響應(yīng)國家構(gòu)建國家智慧化安防管理系統(tǒng)和搭建教育公共服務(wù)平臺的倡導(dǎo)。放眼未來，更要持續(xù)推動開創(chuàng)新型智慧化校園管理系統(tǒng)，迎接未來智慧化教育構(gòu)建的新華章。