智能安防技术在大型活动安保工作中的应用

吴晓尉

(中国人民警察大学，河北 廊坊 065000)

近年来，我国综合国力日益提升，国际影响力不断增强，举办的大型活动与日俱增且呈现规模大、规格高的特点。随着高新技术的迅猛发展，安全防范技术在大型活动安保工作中的作用也日益凸显。2013年以来，代表计算能力的计算机处理器和分布式运算达到一定水平，数据达到一定积累，深度学习计算得以迅速发展，人工智能技术发展掀起新高潮，智能安保技术也随之日新月异。在智能化时代，总结和探索智能安防技术在大型活动中的应用对于确保大型活动安全具有重要意义。

一、发现及预测是智能安防技术的重要内涵

智能是人类大脑较高级活动的体现，它具备自动获取和应用知识、思维与推理、问题求解和自动学习等方面的能力。智能安防技术是人工智能技术同传统监控视频、周界防范、安全检查、出入口控制等安防技术的结合，在“看世界”的基础上，通过对数据的分析和知识的学习，去预测和判断事物特性、发展和变化规律，从而实现更为全面地认知。传统的视频监控技术只能获得视频，但对视频内容涉及的人员、特征、行动等方面情况还需要人工判断，只能“看到”而不能“发现”。智能视频监控技术可以对视频图像进行分析，自动“发现”视频中的人物特征、行为，进一步了解视频表达的语义，还可以结合社会感知数据“预测”目标的活动路线、活动目的和动机等。在拥有海量数据的时代，智能化是安防技术发展的必由之路。“发现”和“预测”是智能安防技术的重要内涵。

二、智能安防技术有助于全面提升大型活动安保工作效能

根据当前国际大型活动安保工作实际情况，主办方一般在加强城市治安基础上，对大型活动现场及住地采取出入口控制、周界防范、安全检查等措施，减少社会治安事故和安全事件，及时排除活动现场、路线、住地的安全威胁，并对活动进行中的重要人物、重点车辆、重点区域、重要部位的情况进行实时监控、预警，确保活动安全有序。

(一)智能视频监控技术有助于提升大型活动安保工作的预警与指挥能力

对活动现场、车队行车路线等区域的实时监控是大型活动安保工作的关键环节。目前智能视频监控技术主要包括视频智能识别技术、视频监控系统同地理信息等系统间的多源异构信息融合技术两方面。前端智能监控设备可以在设备端智能识别人员、车辆和异常情况，并把有用信息传送到后台服务器，减少网络数据传输量。多源异构信息融合技术可将视频监控信息、地理信息、警力信息等多源异构数据充分融合，有效拓展视频监控技术应用领域。

1.提升大型活动安保工作预警能力

大型活动期间应及时发现非法活动苗头、控制事态，将危险消除在萌芽状态。在大型活动重点区域、重点部位识别异常人员、异常行为及其活动轨迹是预警的关键环节。

视频监控系统中先进的前端智能摄像头集成AI智能芯片，利用深度学习等技术进行人脸识别、体态识别和可疑行为模式识别，有效提高前端设备识别具有某种特殊面貌、体态特征的可疑人员、可疑物品、可疑目标的能力，对徘徊、聚众闹事等异常行为的识别也趋于成熟。

对异常人员、行为进行识别后，可利用跨镜头跟踪等智能视频监控技术，结合周边卡口视频信息，刻画可疑人员行动轨迹。目前该技术达到较高水平，诸如“脱去上衣”等微小特征变化下，行动轨迹仍可成功识别。同时，为了方便事件的反推，智能视频监控技术可以采用独特的同步时间轴处理模式，对某时间点全部视频同步调取播放，实现对历史视频的快速调取查看。

2.提升大型活动安保工作指挥决策水平

视频全景技术是新一代视频监控技术，广泛应用于大型活动安保工作中，有效提升指挥决策水平。它应用多源异构信息融合技术，是地理信息技术和安防视频监控技术相结合的产物。应用视频全景技术的大型活动指挥调度平台，依托城市治安防控视频体系，应用三维视频融合、无人机倾斜摄影建模、遥感等技术，将实时的视频“实景”与虚拟的“地图”信息相结合，依托地理信息平台实现视频监控点的联动和多源信息融合。该技术能够汇聚社会面监控、安检通道、贵宾通道、视频监控资源、社会面信息、安检警力资源等多维信息到同一张二维、三维地图上，实现纵览全局与细节掌控有机结合，有效实现资源的感知。在大型活动现场指挥中心能够通过全景视频监控，直观、实时地浏览重点区域现场的全景情况，查询周边警力部署状况，收到可疑人员入侵报警后，迅速根据位置调动周边警力，有效提高指挥调度的实时性和智能性。

同时，基于信息融合、跨镜头跟踪等智能视频监控系统，可实现大型活动车队等移动目标的监控与指挥调度，可以对车队进行自动跟踪、对指挥中心监控大屏幕场景自动切换，提高指挥智能性。

(二)智能出入口控制技术有助于大型活动人员及车辆的科学管理

大型活动往往在较短时间、较小空间汇聚大量的人员、车辆及物品。与会人员的身份识别，车辆的控制，人流、车流的管理，对于确保大型活动安全有序十分重要。以2005年南京举办的第十届全国运动会为例，仅参加开幕式的党和国家领导，各省、自治区、直辖市领导，国际体育组织官员及各界人士就有10万余人，划分为表演团体、单位观众、普通观众、嘉宾、贵宾等多种类型，同时还有会议主办单位人员、服务人员、安保人员等工作人员。大型活动涉及人员及车辆数量多、类别多，管理工作比较复杂，科学管理显得尤为重要。

出入口控制的主要目的是控制人员、车辆、物品在某区域的停留权限，即谁在什么时间可以进入或必须离开哪个区域。大型活动涉及人员多、车辆多、类别复杂，不同权限人员及车辆出入的位置和活动区域有着严格的界限划分。出入口控制系统通过在出入口区域设置识别、控制等设备，对人或物进行身份识别和权限鉴别，从而执行放行、拒绝、禁止、报警等动作，同时对进出信息进行保存和存储，从而确保各区域安全。智能出入口控制技术还可实现人车物的自动识别比对，并能够对进入区域的人车物进行定位和位置跟踪，从而实现区域内人流车流等的科学管理[1]。

1.有助于快速准确识别人员身份

一般来说，大型活动现场可划分为VIP区、控制区、缓冲区、停车区等，不同区域可通行人员不同。大型活动筹备期和举办过程中，在严格发放证件基础上，可通过出入口控制系统的射频识别等设备扫描证件信息来实现人员进出管理[2]。智能出入口控制技术结合人脸识别技术将人脸信息和数据库比对，进行人员身份核实，可有效避免证件丢失、冒领等问题，并可按照分区权限对与会人员进行管理。

智能出入口控制技术可结合视频监控系统或其他生物识别技术，实时掌握人员数量、分布区域、人员密度等情况，结合地点、时间等信息，实现异常活动预警、防灾预警等功能。同时，可结合二维码识别、微信或APP开通场馆、景区路线及相关服务引导，生成紧急情况下的疏散撤离方案。

2.有助于提升车队引导智能化程度

车流管理也是大型活动组织管理的关键问题之一，停车场的数量、位置分布与车队入场和撤离顺序密切相关，也对大型活动安保工作有着重要影响。悉尼奥运会期间设置97处临时停车场地，各停车场均有穿梭巴士与活动场所相连，为保证车辆调度有序，管理者针对不同类型参与者设定不同进场时间，实施交通分离，降低交通流量。基于智能出入口控制技术的智能车辆管理系统可以自动识别出入车辆车牌，引导车辆至停车位置，并根据其类别限制其入场和退场时间。同时，结合道路交通监控，获取车辆密集程度数据，形成撤离或紧急疏散路线。

(三)智能周界防范技术有助于提升大型活动场馆入侵探测准确性

大型活动场馆建设应充分结合场馆的功能需求、建筑风格、所处位置、周边环境等开展周界防范系统建设。传统的周界安防解决方案主要包括红外对射、微波对射、泄露电缆、振动电缆、电子围栏、电网、视频监控等，大型活动场馆的周界防范应按照实际需求选择适宜的系统。首先，红外和微波对射方案防护等级较低、误报率高，不适合大范围监测。红外和微波对射都是以隐形的射线作为防范区域，容易跨越或规避，同时易受地形条件等限制，容易受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候影响，误报率高。并且，如果长时间连续使用，维护成本较高。其次，泄露电缆和振动电缆报警建设和维护困难。二者均属于传感电缆，传感部分都要求有源，对周围环境要求高，系统功耗很大，且传感器单元寿命较短，维护成本高。再次，电子围栏、电网等方案与活动氛围不相协调，外观形式不美观，容易使人感到紧张，破坏场馆艺术性。

大型活动周界防范系统应该能够进行长距离监控，能够准确识别及响应各种入侵事件，具有低能耗、安装简便、形式隐蔽美观等特点。基于光纤传感和光通信等高科技全光纤周界监控预警技术比较适合大型活动场馆周界防范。直接接触由光纤光栅振动传感器串接起来的光纤或光缆，或者通过覆土、铁丝网、围栏、管道等承载物均可获得并传递各种振动信号。在对振动信号进行分析处理后，智能周界防范系统可利用人工智能方法去学习和识别信号所表达意义，有效提升入侵探测的准确度[3]。当有非法入侵人员攀爬、翻越或者剪断铁丝网时会引起光纤振动，这种振动会改变光的传输模式并改变振动光纤中传输光的某些特性。振动光纤报警处理单元经过对信号的采集与分析，能检测光的衰减、相位、波长、极化、模场分布和传播时间等特性变化。智能周界防范系统可通过软件分析变化波形特征，使用支持向量机、深度学习等人工智能技术，利用预先实验获得的各种波形进行机器学习，获得挖掘、触碰、敲打等人为入侵情况下和风、雨、树叶等自然环境干扰下的时域波形样本。根据大量的波形样本进行机器学习并获得变化规律，进而进行“入侵模式识别”分辨出事件真实情况，极大程度地避免漏报和误报，提高系统的稳定性和智能性。

(四)智能防爆安检技术有助于减轻大型活动安检工作劳动强度

大型活动防爆安检工作分为场地安检、人员安检和车辆安检等，技术多样、种类丰富。一般情况下，X光安检在所有的大型活动场馆及住地安检工作中都需要使用。杭州G20峰会、厦门金砖国家工商论坛等大型活动中，均从全国各地抽调大量专业安检员。长期以来，X光安检机都采用人工看图识别方式，专业性强，劳动强度大，工作环境辐射大，疲劳时容易产生误检和漏检。

近年来，人工智能、深度学习技术在图形图像识别领域取得突破性进展，在具有大量数据样本的领域中表现出色，由此引发以影像识别为关键环节并拥有大量样本的X光等安检技术的飞速发展。扇形X射线束穿透行李物品并落到双能量探测器上，高效半导体探测器把接收到的X射线变为电信号，电信号被量化后传送到计算机，经过复杂地运算和成像处理后得到高质量影像。人的主要工作是负责从影像中查找出危险源。由于X光安检机大量地应用在大型活动场馆、火车站、飞机场，因此拥有海量的样本数据，为人工智能技术应用于防爆安检的智能识图提供了可能[4]。

基于人工智能的防爆安检技术具有以下特征：第一，识别物品种类多。可识别百余种常见刀具、30种以上枪支、上百种常见瓶装液体、100种以上的锂电池。第二，识别精度高。可自动识别肉眼难以辨认的复杂背景后的枪支。第三，能够进行分析判断并预警。系统可保存可疑数据信息，经过数据挖掘的大数据分析，能查验出分批寄运的枪支零件。自2017年起，长春西高铁站就应用了人工智能X光安检机，智能安检技术的可靠性经过实践检验。在大型活动中应用智能安检技术具有较强的可行性，不仅有效节省人力，还能够提升安全保障能力。

三、大型活动安保智能安防系统建设和应用的几点建议

近年来，博鳌亚洲论坛、G20峰会、达沃斯论坛等大型活动中应用了人脸识别系统、人员及车辆指挥调度系统、防爆安检系统、排爆机器人、VIP迎宾系统等安防技术和产品。随着各智能安防产品的深入应用，各种问题也日渐凸显。一是各安防子系统相互独立，管理与维护效率低下，系统之间缺乏联动。二是人防、技防、物防三方结合不够紧密，存在炫耀技术、浪费警力等现象。因此，在大型活动安保智能安防系统建设和应用工作中，应注意以下几方面问题。

(一)做好顶层设计，重视系统集成

视频监控系统、周界防范系统、出入口控制系统、防爆安检系统是在大型活动安保工作中深入应用的四大安防系统，但目前系统间联动性还不够。物联网、云计算技术为这些系统的联动集成提供了技术可能，多系统集成可显著提高对异常人员、物品、行为的识别，追踪和处置，利于识别和控制风险。周界防范系统和出入口控制系统可共同作用于控制不法人员进入，一旦有情况出现，可通过视频监控系统跟踪其行动轨迹，并在后台大数据系统中迅速识别其身份。出入口控制系统、防爆安检系统和出入口控制系统集成后，一旦发现携带不法物品人员，可以立即识别其身份，并结合其他数据进行分析，判断是否有其他团伙和作案动机。各独立系统的集成，能够有效提高决策和判断能力，是智能安防系统建设的大趋势。

(二)加强软件建设，注重风险评估和预警

经历了30余年的发展，我国视频监控技术已经从萌芽期走到成熟期，目前被越来越多地应用到社会治安体系中，“雪亮工程”更是代表着视频监控技术的广泛和成熟应用。在较为完善的基础设施建设基础上，以视频监控为突出代表的智能安防技术将更侧重软件建设，加强对大数据的运用。大型活动安保工作应充分利用治安、反恐、社会、行业等信息数据，研究基于多源多维数据的风险评估和预警技术，有针对性地对重要区域中的异常行为、活动进行防范。

(三)向科技要警力，重视“三防”结合

在警力编制有限的情况下，向科技要警力是必然选择，充分调动人的主观能动性是警力充分发挥作用的根本。在大型活动安保工作中，要将警力和视频监控设备紧密结合。第一，细化安保工作方案，明确着装警力、应急力量、便衣警力的执勤地点及所携带装备。第二，确保安防系统的可靠性，提高安防系统报警准确率，减少虚警率。第三，依托安防管理平台开展演练，确保指挥中心收到安防系统报警后能够迅速调集应急力量，应急力量能在安防系统延迟时间内迅速到达应急事件地点进行处置。只有将人防、技防、物防三方面工作有机结合，形成科学有效的安防体系，才能够在现有人员和装备条件下，实现工作效益的最大化，确保大型活动安保工作的顺利开展。