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智慧化普教安防技術發展與應用

來源: 發布時間:2018-10-11 瀏覽次數:1464

智慧化統籌 融合化推

宇視洛陽辦 梁鴿 張緒忠

頂層設計文件《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020)》指出“信息技術對教育具有革命性影響,必須予以高度重視”,並明確提出:國家信息化發展整體戰略,構建國家教育管理信息係統,搭建國家教育管理公共服務平台。清晰指向智慧化建設是未來校園安防建設的重要形態,是從規劃到部署進行智慧化統籌工作的重要立場,是各地市教委和學校進行全麵推進的重要方向。——題記

智慧化背景和現狀

經過數字校園、信息化持續建設的發展,平安校園的建設,已經取得一定成績,完成了數字化校園建設的基本階段。數字化校園建設初見成效,信息化環境基本完備;各級平安校園的係統運作促進和提高了全區平安校園的管理效率和水平,為後續智慧化校園的建設奠定了基礎,同時也提出了新的要求,智慧化校園的建設還有很長的路要走。

主要問題體現在:學校信息化建設表裏不一致,需要從麵子到裏子的實質化推動;智慧校園建設,存在轄區和學校建設交互性差的現狀,難以形成聯網優勢,發揮共享服務;智慧校園軟硬件建設協調性不夠,不能最大實現利用率,存在木桶短板;智慧校園信息化應用深度和信息化共享不夠,沒達到智慧化程度的應用期望。

智慧化安防建設構成

智慧化安防的建設,需要整體統籌和深度融合,為實現智慧化普教建設需要三個方麵逐步深入。
◆ 逐步統一規劃,實現學校整體部署,完善各個環節,深化應用和解決實際問題,形成統智慧校園方案,實現普及性覆蓋。
◆ 立足智慧化和信息化實際應用,進行深耕,實現轄區內資源共享和雲中心服務。
◆ 實現運維管理的一體化技術應用,切實實現區域管理的智慧化和聯網的融合化。智慧校園建設、雲中心建設、運維係統建

設從整體角度整合資源和深耕融通,實現校園管理的深層智化應用,實現區域與校園的互通和督導,構建雲化管理和資源共享備份,最大限度發揮整體資源優勢和區域的智慧管理。實現整體的運維管理,融合校園聯網的結構耦合,提高係統的可維可視穩定高效的係統應用水平。

建立智慧安防、消防報警、三通建設、智慧教務等為基礎的智慧校園建設,以及實現係統融合、資源整合為核心的雲中心建設;逐步提升至係統運維管理、設備資產管理為統籌的一體化運維建設。同時要建立智慧校園的指導規範體係和校內外的融通管理體係,從構架上真正實現智慧化校園的建設和三通兩平台的聯網建設,提高整個體係的智慧化水平和整體係統建設的可維護利用率,不斷推動和促進智慧化建設進程,為整體的智慧化安防體係建設服務。

智慧校園規劃結構

智慧校園建設

智慧校園是以雲計算、普適計算和物聯網等新一代信息技術為基礎,對校園的基礎設施、安防整合、報警管理、教學活動、教育信息、共享平台等進行的數字化改造,並通過網絡互聯而構建的虛實融合、信息無縫流通、智能適應的均衡化生態係統,體現出技術與教育的深度融合。其核心特征一是為廣大師生提供一個全新的智能感知環境和綜合信息服務平台,提供基於角色的個性化定製服務,二是將基於計算機網絡的信息服務融入學校的各個服務領域,實現互聯和協作;三是通過智能感知環境和綜合信息服務平台,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。

智慧化校園的建設內容包括很多方麵,是校園整體信息化建設的組成,包括但不限於:視頻監控、消防報警、人員管理、人臉識別、智慧教室、校車管理、錄播管理、三通建設、電子考場、RFID 應用、教學評估等等。貼合校園的實際業務應用,從構架和部署上進行全方位智慧化的構成和實現。舉例說明:

◆ 校園人員管理
建立校園RFID 校園管理係統,應用RFID技術提供訪客管理服務,協助學生安全管理,在教學區、學生宿舍等校園管製區安置感應點,外來人員的定位估計\ 學生的進出軌跡\ 保衛人員的巡邏軌跡等,實現自動語音報警並處理。

對於在出入口、實驗室、樓道、辦公區域、教室等位置,部署人臉識別抓拍應用,對於校內人員師生,進行記錄和身份對應,方便後續的數據統計和人員活動查詢。對於校外人員進行識別和記錄,並且對於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。

對於學校的人員信息管理,結合門禁、出入、以及RFID 的定位等,實現人員信息狀態的動態管理。通過視頻監控方式實現對人臉動態抓拍,實現人臉點名,人員軌跡記錄、可疑人員的布控以及人員動態篩查、身份比對等應用。

對於校園人員的身份信息、檔案信息,進行錄入,實現對人員的動態管理,一方麵從整體掌握人員的活動情況,對於重點人群的管理,設置關注對象,對重點人員進行綜合監控。另一方麵及時查看人員信息,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,將教室內視頻監控與錄播係統有效融合,實現監控報警與錄播錄像的整合,對教學內容的錄製和學生回答問題互動的記錄,實現自動跟蹤聯動放大等操作。通過互動,對教師講課質量和學生的總體表現通過係統進行視頻化和數據化展示,進行後期的教學評估、學生評估等操作。

實現的課堂在線直播、錄製,可以通過該模塊實時觀看教學課程直播及回放錄播內容,建立共享推送機製,教室裏實現無線覆蓋,實現無線匯聚和信息共享,方便進行電子化教學和課件互動。

實現教學錄播、視頻監控、學生空間、文件共享等存儲數據的雲化管理,實現雲存儲的集中管理,實現了共享、存儲、方便、快捷的利用效果,根據班級、師生、數據類型進行智能化分配管理和彈性服務,打造了智慧化課堂教學、存儲服務的規劃設計。

在教室內的視頻監控,部署跟蹤監控、人臉識別、高清成像,聲控報警等應用,結合利用身份識別技術,實現了電子化考場監控的應用部署,進行融合化聯網,實現視頻巡查、身份識別、指揮係統的鏈式應用平台,符合一次建設,多方使用,高效利用的建設原則,切實提高了校園智慧化應用程度。

◆ 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、超載現象嚴重、多頭管理無人負責,其中很大部分因素涉及監管問題。建立校車監控防範體係,詳細掌握轄區內校車數量、車輛所有人、駕駛人、運行時間、行駛線路等基本情況,並逐一建立檔案。發現安全隱患,立即整改。

校車內利用車載監控終端與攝像頭、拾音器、顯示器、報警器等設備共同組成車上運行環境,可以完成錄音、錄像、報警、錄像查詢回放等基本功能,並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,提供更大的存儲空間,方便用戶使用和管理。利用GPS/BD(全球定位係統)提供車輛的地理位置、速度等信息。使用3G/4G 無線網絡傳輸音、視頻數據、報警信息、GPS 定位數據及其他控製信息回傳監控中心。

監控中心對監控校車的運行情況,視頻監控、錄像數據管理、車輛定位、車輛運行軌跡追蹤、車內外狀況、車內報警接收等異常情況的處理、調度,車載終端的管理和控製等功能。與城市公共安全平台進行聯網,與110/120 等城市公共安防體係係統的集成,實現業務聯動,快速進行校車事件的報警與處理。

◆ 校園報警預防管理

建立校園火災等報警監測係統,廣泛的傳感器節點分布在不同檢測區域內,能夠監測周圍溫度和煙霧濃度等參數,以及在校園死角、高危區域等場所部署監控和人體監測,並通過多節點協作將數據( 包括位置信息和火勢相關參數) 傳送到管理控製中心,以實現實時報警和準確定位。一旦發生預警情況,快速實現係統的聯動報警和預案處理,啟動響應防護措施和設備,聯動疏散指揮平台,結合有效的調度部署,將危害降低最小,實現校園的綜合報警預防管理。

智慧化雲中心建設

“智慧雲中心”處於區域、城域等教育網的“心髒”地位,是帶動一個地區教育信息化整體飛躍發展的關鍵,對突破教育信息化中普遍存在的“係統難整合”、“應用難推進”、“共享難實施”等瓶頸有著至關重要的作用,是教育信息化“航母”的“動力中樞”。構建基於人、財、物、教學資源等基礎數據庫的大集中方式的雲平台,使其成為區域教育,為全區所有校園提供“輻射狀”網絡應用服務,支撐全係統教育信息化應用工作的開展。

雲中心的建設,深度利用雲存儲共享、大數據分析、智能集群應用等高新技術手段,聚集和整合軟硬件資源,達到集約化和透明化管理,實現動態調配和按需使用,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。

教委或安全辦等監控中心部署雲存儲,實現與學校的數據資源共享、實現與學校的遠程管理互動、實現與學校的權限分配管理,深度利用和共享的同時,切實提高係統的安全性和可管理性:

◆ 安全性。雲存儲利用糾刪碼、多副本、RAID NT 等技術,自動數據遷移,將關鍵錄像進行備份管理,將非關鍵錄像進行抽幀或清洗存儲,以及安全巡查管理機製,將存儲情況進行周期巡查管理,對異常情況自動報警,從係統上保證數據冗餘性和安全性。

◆ 可管理性。存儲的空間的智能整理和優化,將剩餘空間優化合並,分布式數據讀寫速度高,集成智能存儲業務,同時具備線性擴展能力,擴容隻需要增加存儲節點,可支持攝像機海量接入,對於校園攝像機數據、車輛人臉圖片數據、RFID 數據、門禁報警消防數據等能夠統一存儲管理。

在學校進行NVR 或IPSAN 的本地存儲,實現全部視頻的全實時存儲。同時對全部學校內重要點位進行24 小時錄像上傳,以備調用,並對緊急事件聯動報警。通過靈活的備份管理機製,既可以選擇活動時段自動上傳視頻流,節省了幹線帶寬,又可以針對重點的視頻進行分析和運維管理。

通過遠程管理平台可以對轄區學校進行在線督導,建立可維護的核查機製,提高整體係統管理的力度和有效性。同時在教委做例行安全檢查指導工作時,可通過手機對現場的情況進行抓拍或錄像記錄,通過無線網絡自動上傳至監控中心平台,建立相關的學校安全檔案,作為安全檢查記錄,同時督促學校進行整改和提醒,直至事件通過審核關閉。

智慧化運維建設

運維服務體係的建設,是鞏固和發展智慧教育建設成果的重要環節,是實現基礎教育信息化公共服務體係健康可持續發展的重要舉措。統一部署實施運維與服務工程,可以解決當前教育信息化運維專業化程度不高,服務標準化差、服務資源利用率低等問題,改變以往傳統的運維服務模式,實現統一組織機構管理、統一網絡和數據中心運維、統一標準規範指導、統一服務商準入管理、統一運維服務保障機製。建立智慧運維服務平台,實現運維服務的標準化、專業化、集約化。包括並不限於有視頻運維、存儲運維、網絡運維、質量運維、態勢評估、事件運維、報警運維等等。

建立對物資資產、設備管理維護係統,是運維管理的重要支撐,對智慧校園監控設備物資的信息統計,進行維修記錄登記或年限、在保情況進行查看,對設備利用率、故障率、維修率進行掌控,提高係統和設備資源的有效使用率,建立長期穩定的設備管理策略,對整體係統內設備的情況進行掌控是整個係統有序深入利用的基礎保障。

對校園內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控,周期化統計、數據化顯示,對於超標或過度單位進行提示和改善,對於未能正常利用或長期擱置的資源進行調整。形成動態的、可視化、能動性的校園資源維護保障體係。

建設智慧化普教安防體係,需要持續提升校園、雲中心、運維等角度的智慧技術應用水平和實際利用程度,高視角的統籌規劃和深度融合,積極響應國家構建國家智慧化安防管理係統和搭建教育公共服務平台的倡導。放眼未來,更要持續推動開創新型智慧化校園管理係統,迎接未來智慧化教育構建的新華章。


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