高校校园智能技术防范系统应用研究

虞国跃 王玉春

摘 要:本文阐述了南京工业大学一套视频监控报警系统设计实施方案,分析了该系统实际应用中存在的不足,并结合该校技术防范系统模式对高校校园视频监控报警系统网络化、综合化、智能化的发展趋势及应用进行了探究。

关键词 智能 综合 视频 监控

随着我国高等教育事业的快速发展,高校的规模越来越大,学生人数不断增多,校园开放程度和后勤服务社会化程度亦越来越高,特别是在社会治安形势日趋复杂的形势下,学校的安全保安工作面临着新的挑战,为了有效预防和打击犯罪活动,一些高校投入大量资金建立了视频监控系统,起到了一定的威慑作用,也给案件的掌控和侦破提供了技术支持。但在实际使用中,调阅录像资料的工作量很大,目标性较差,犯罪嫌疑人即使被视频资料俘获,尤其是陌生人,要确定其身份是非常困难的。为了更加有效预防和打击犯罪活动,对校园提供更加有力的安全保障,在现有视频监控模式的基础上,研究如何有效综合运用现代科技手段建立一套智能技术防范系统,真正建立起人防、物防、技防相结合的有机防控体系,对于平安校园建设具有一定的现实意义。

一、南京工业大学江浦校区视频监控系统建设实施方案

1.校园概况

南京工业大学江浦校区地处山林,总占地面积3000余亩,呈狭长形,南北长约2公里,东西宽约1公里,校区地理环境及周边情况较为复杂,校区内有各类建筑100多幢,其中大型建筑10余座、学生宿舍区8片、学生食堂4个,建筑较为分散,校园内绿化覆盖率达60%以上,道路弯路多、陡坡多,校区内人员多且结构复杂。

2.视频监控报警系统的结构

全套视频监控系统由公共区域视频采集系统、学生宿舍视频监控子系统、学生食堂视频监控子系统、前端防盗报警系统、信息传输网络、视频监控报警中心等组成(见图1)。

(1)公共区域视频采集系统

①室外公共区域视频信号采集学校的大门口、广场、运动场、干道、十字路口、制高点等区域设置智能球型摄像机44台,另外设置其他多种彩色红外彩色摄像机60台,公共区域采集的视频信号全部通过光纤传输至报警中心,保证视频信号无滞后现象。

摄像机具有广角镜头以及主动红外光源,可以满足夜间或光线不足情况下的监控要求,实现全天候监控。摄像机具有较宽的动态范围,即使处在强背景光下的阴暗物体仍能清晰成像。

②图书馆内部区域视频信号采集图书馆内部共布置定点彩色摄像机32台,因报警中心就设在图书馆内,视频信号直接用电缆传输到报警中心。

(2)学生宿舍、学生食堂视频监控子系统

在每个宿舍片区、每个食堂设置一台嵌入式数字硬盘录像机为控制主机,8片宿舍区、4个食堂共安装嵌入式网络硬盘录像机12台。每幢宿舍主要出入口、每个食堂的主要出入口安装彩色红外摄像机,视频信号接入本地硬盘录像机采用先进的纯硬件H.264压缩算法压缩视频信号,录像资料至少保存15天,当需要查询图像资料时,运行硬盘录像机管理控制软件,能回放存储的录像资料、并能下载录像文件。各种参数和功能设置好后自动运行,无须再运行管理控制软件。视频监控报警中心可通过校园网络可对硬盘录像机进行访问、控制、查阅,回放录像资料。

(3)防盗报警系统

监控报警中心安装一套中央报警接收机,在校园周界、女生宿舍周界、教学、实验楼的重点部位设置多个报警子系统,并安装相应的防盗报警主机,图书馆采用VISTA-120报警主机、其他7个部位采用2316TL报警控制通讯主机,报警主机通过电话线与中央报警接收机联网,报警探测器采用红外微波双鉴技术探测器。

在报警子系统处于布防状态下,如果探测器探测到目标,即发生报警。当发生报警时,前端报警探测器触发信号传送到防盗报警主机,在控制主机屏幕上显示报警地点相关的防区号码,由防盗报警主机通过校园电话线传输到中央报警接收机,接警计算机立刻在电子地图上显示报警地点,发出声光报警信号,值班人员可以迅速发现情况并及时处理。

(4)信息传输网络

信息传输是视频报警系统的至关重要的中间环节,采用光纤、同轴电缆、校园网3种方式。

①光纤传输方式具有传输频带宽、通信容量大、损耗小、传输距离远、不受电磁波干扰、不受气候和温度影响的特点。本系统采用24芯单模光缆为主干传输线,由控制中心传输至中继箱,再利用4芯光缆向四周辐射。这样可以有效利用多芯光缆,增大光缆的利用率。在选择光缆的节点位置时候考虑以后新增建筑的使用需要,充分留有冗余。在距监控中心较远的且摄像机较集中的区域,安装光缆中继箱。

②同轴电缆传输方式适用于近距离传输,它的特点是传输系统简单,在有限的传输距离范围内失真小,附加噪音低,不需要增加调制解调器设备。图书馆内摄像机采集的视频信号采用同轴电缆传送到监控中心。

③校园网络传输方式。本系统为了节约建设费用,充分利用校内资源。学生宿舍、学生食堂二级视频监控子系统视频信号就地存储在硬盘录像机内,监控报警中心与硬盘录像机之间通过校园网访问和传输。

(5)视频监控报警中心

监控报警中心相当于整个视频监控系统的心脏,承担着对前端设备采集到信息进行数字化处理、存储、显示,控制的任务。

CM-9770大型矩阵主机是视频系统的核心,完成信号的全矩阵万能切换,可以同时输入160路视频信号、输出24路视频信号。安定宝685报警接收机是报警中心中央报警接收机,负责全校范围内的报警信息接收和处理,所有的报警信号可以在报警电脑显示屏幕上进行声光提示,并在电子地图上显示报警探测器的位置,同时自动将周边的摄像机拍摄的视频信号进行全屏显示。

公共区域摄像机采集的任何一个视频图形可以即时在屏幕墙上显示,屏幕墙由2台50英寸大屏幕电视机和24台25英寸监视器组成。监控中心设置1台多媒体电脑作为主控计算机,另外1台多媒体电脑作为管理计算机,设置10台硬盘录像机存储视频信号。监控报警中心的计算机与校园网络互联,安装监控软件,拥有访问权限用户可以通过校园网观看所管辖防区的即时监控画面。

二、系统应用分析与研究

视频监控报警系统采用成熟的技术、先进设备,投入资金约500万元,2008年初投入运行,基本满足了校园安全监控的需求,有一定的威慑作用,也给案件的掌控和侦破提供了技术支持。从发生在校园内失窃案件情况看(见下表),失窃案总数2008年比2007年下降了39.2%,安装了视频监控的宿舍区偷窃案件下降了51.6%,笔记本电脑是学生贵重物品,失窃案件数下降了52.2%。从统计表中还可以看出,没有安装视频监控的公共教学区域失窃案件数量几乎没有变化,说明视频监控系统的覆盖面还不够。

2008年底,一个学生模样的盗贼潜入学生宿舍作案3次,偷窃笔记本电脑3台,手机4部,通过视频图像将犯罪嫌疑人锁定,在第4次作案时被保卫人员抓获,移交公安部门处理。有一段时间,某校外偷窃团伙多次在学生食堂作案,专偷高档手机,通过视频资料的技术支持,将其抓获移交公安机关处理。

在实际使用中,当案件发生后,现有的视频监控系统调阅视频录像工作量往往很大,而且破案的目标性较差,犯罪嫌疑人即使被视频资料俘获,尤其是陌生人,要确定其身份是非常困难的,往往要等其再次作案,通过调阅视频资料,经常是事后知道其再次出现,安全保卫工作相当被动。为了减少和避免校园内违法犯罪案件的发生,嫌疑人一出现,如果智能防范系统就可以发出报警,一旦发生案件,又能快速找到侦察的线索和方向,笔者认为视频监控系统必须向网络化、综合化、智能化方向发展。

1.IP摄像机技术应用

随着技术的发展,有线IP网络实现远程监控、远程音视频实时通信,并且能够与现有的公用电话网进行互联,同时很好地兼容了无线局域网、有线IP网和公用电话网。公共教学区域视频资料实时性要求不是很高,校园网络在各教学大楼已经相当完善,安装IP摄像机采集视频信号,利用校园网传输视频信号,可以节省视频信号专用传输网络的建设费用,因此,公共教学区域采用IP摄像机技术实施视频监控方案是比较经济的。

2.建设智能身份识别系统

现有视频监控系统是以发现非法事件为中心,对事件中的人不具备识别、阻止和控制的功能,而校园卡记录所有在校活动人员的全面信息,如果两者相结合再通过门禁系统的建设,三者有机结合将形成一个新的智能视频监控系统[1]。智能身份识别系统可以对人员进出特定的时间和场所权限快速识别和记录,有些人员特定的时间和场所进出受到限制和记录,使怀有非法目的的意图的人不敢轻举妄动。智能身份识别系统具有更强的针对性和目标性,更侧重事前防范,可以为校园案件的查破提供人群范围、明确侦察的线索和方向,更加提高侦破案件和打击违法犯罪的能力。

3.开发视频识别报警技术

智能视频技术是借助计算机强大的数据处理功能,对视频画面中的海量数据进行高速分析,过滤掉无关的信息,仅仅为监控者提供有用的关键信息,使计算能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容[2]。随着感知科学、心理学、计算机图形学、计算机视觉、图像处理与分析、模式识别等多个研究领域的发展,人脸识别技术将日臻成熟。前端摄像机采集的信号传输到视频控制中心,进入录像机的同时也进入视频分析服务器,如果出现可疑目标,视频分析服务器通过分析发出实时报警,报警的类型和参数由操作人员自行设置。

三、结束语

视频监控系统与智能视频技术、智能身份识别系统相结合,对校园内的人员、物资和财产进行智能化监控,可以减少和避免违法犯罪案件的发生,对各种不安全事故采用合理的技术手段和方法进行及时有效的处理,使各种损失减到最低,保证高校校园内各项活动正常、稳定、有序地开展。

参考文献

[1]王亚军.论建设高校校园身份智能识别系统得必要性和可能性[J].保卫学研究,2007,(2):40-42.

[2]周蔚.智能视频监控是网络化视频监控生力军[J].安防科技,2007,(4):3-5.