新疫情时代下综合办公楼智能安防系统改造案例的关键技术浅析

王玉

（中冶建工集团有限公司，重庆 400051）

0 引言

某集团综合办公楼建成投用于2012 年，具有办公、会议、展示、餐饮、健身、停车等多功能，有中央空调、机房、消防等众多设备设施。尽管也获得过较高的质量奖项，但是由于距今已使用接近十年，加上当时的弱电行业技术发展水平所限，安防系统由各自独立的模拟视频监控系统、红外对射周界、门禁一卡通、防盗报警、巡更等子系统组成。随着近几年，新冠疫情的侵袭和常态化，大楼的安防系统暴露出诸多问题，已经到了势在必改的地步。笔者有幸全程参与了此次智能安防系统改造的方案设计、施工及调试和运维。

1 新技术应用的必要性和迫切性

随着使用日久，安防各系统均出现了各式各样的问题：原安防系统各个子系统是独立工作的；原模拟视频监控系统的摄像机出现老化，数百根同轴电缆出现不同程度的氧化老化，抗干扰能力较弱，导致监控中心的监视器画面模糊、抖动等，图像存储时间不达标；后备不间断电源瘫痪等问题；在新疫情时代，就起不到事件回溯的作用。原设计无访客系统，外来人员需要手工填写登记表，手续烦琐，出入效率低效；门禁闸机同型号设备停产，配件维护困难。闸机不具备精准人脸识别功能，无渝康码、渝快码等识别功能、无自动测温功能等；车库摄像机无车牌识别功能，五百多个车位的三层车库无车位引导系统等；周界红外对射误动作频繁等。针对以上问题和痛点，公司决定对大楼的安防系统进行升级改造，从系统的配置、到硬件的选型、软件的设计等方方面面，综合考虑先进性、兼容性、维护便利性、经济适用性等，以适应新疫情时代的安全技术防范。

2 改造工程中主要采用的安防新技术

2.1 基于云架构的安防综合管理平台技术

以往的安防各子系统是相对独立的，不能进行融合和统一，各自处于信息孤岛，也就不能发挥协同工作的效果。基于云化架构的智能安防综合平台可以实现多种安防业务的融合、智能协同、云化架构、开放灵活。

本次云安防平台（Cloud Security &Protection）的设计理念参考了时下较先进的技术，它是基于物联网模式并且采用云存储技术来满足现代安防的需求，具体实现是指通过多个安防子系统的集群应用、网络技术、分布式文件系统等功能，将视频监控、门禁控制、RFID射频识别、入侵报警、消防报警、短信报警、GPS 卫星定位等技术通过云安防平台集合起来协同工作，进行信息交换和通信，完成智能化识别、定位、跟踪和监控的安防管理。用户可以通过客户端/服务器（C/S）、浏览器/服务器模式（B/S）以及移动设备客户端进行24 小时无缝远程监管[1]。

基于云架构的安防系统划分为基础设施层、平台层和软件服务层三个层次，对应的英文简写为IaaS、PaaS 和SaaS。基础设施层主要包括计算机服务器、网络通信设备、存储硬盘等存储设备等，能够采用虚拟化技术按需向用户提供云计算、云存储或者网络能力等IT基础设施服务。平台即服务，针对安防系统的各种业务需求，提供类似于操作系统和开发工具的功能。软件就是为安防系统的应用而设计或定制开发的各种服务。

基于云架构的安防综合平台就把视频监控、门禁/访客/考勤/巡更、停车场设备、周界及防盗报警“一网打尽”了。

本改造案例采用了四层：感知层、网络层、处理层和应用层。感知层由各种传感器及传感器网关构成，包括摄像机、拾音器、指纹仪、入侵报警、烟感探测、震动探测、温度探测、RFID、二维码、GPS 等感知终端。网络层由各种私有网络、互联网、电话网及无线通信网络等组成。处理层由集中存储服务、报警服务、消息服务、数据服务等组成。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，与业务需求结合，实现物联网的智能应用。

2.2 智能视频+门禁+移动/远程的组合通道管理新技术

新疫情时代，当处于办公楼的早高峰时段，移动人群向出入口道闸涌来，如何从众多的移动人群中，将体温超过37.5℃，并且是佩戴着口罩的新冠病毒潜在感染者进行精准地侦测和识别，把好出入口通道的第一道关，这是一个亟待解决的问题。

在本次安防系统改造中，除了采用访客机、RFID识别等实现常规的人员身份验证功能外，还应包括戴口罩快速识别身份、非接触式体温测量、进出记录可视化、黑名单报警和实时报警联动等要素。因此，采用了AI+热成像测温（人脸识别+热成像测温）+门禁系统+通道管理+互联网移动/远程作业的组合技术进行解决。该新技术可以一次性进行16 个人的测试，进行精准度高、安全性强的长时间连续体温筛查、减少接触式测温引起的交叉感染。即使戴着口罩，也能进行精准身份识别。

本改造的人员通道管理中可以看出，采用了多重验证、分级预警；全程监控、责任到人；人员轨迹，事后追溯的管理流程，其执行手段和措施就是组合式通道管理新技术的落地应用。

2.3 具有AI 智能识别视频分析技术

传统模拟监控的追溯性一般在事件回顾的过程中才被动地发挥作用，而新网络监控的视频正被赋予越来越多的价值，主动发挥视频的价值成为区别和优于传统模拟监控的重要方面。

除了前述的戴口罩人脸识别视频技术以外，通过前端摄像机的录像，实现消防安全、入侵防控、安全行为、人员合规、人群状况的智能识别分析，将诸如烟头、徘徊滞留、异常倒地、人群聚集等进行分、识别和分析并及时报警联动。

根据上述需求和现场踏勘，采用如下的智能摄像机部署方案：升级替换260 路模拟摄像机，新摄像机全部采用400 万像素高清产品。在研发大楼中部安装1台195°全景摄像机；在前门、后门出入口安装软件定义摄像机10 路；在园区及车库机动车道部署车牌识别4套；在园区围墙周界区域（约600m）安装声光警戒摄像机20 台；在食堂安装5 台防油污摄像机；信访室、开标室、财务室摄像机带拾音功能；多功能厅增加热成像摄像机。

通过AI 视觉实时感知人、车、物、事件的异常状况，实现办公园区管理机器替人、减员增效。

在厨房和餐饮区域，增加了明厨亮灶摄像技术，保证厨房全流程的监控。在二楼多功能厅增加热成像高清摄像头，实现火点检测，监视会场的热源监控，杜绝明火，并并行抓拍和报警。

2.4 三维可视化交互界面技术

三维可视化交互界面也可称为“3D 电子地图”，利用集团BIM 设计室专业人员先对办公楼各楼层及外围进行实景建模，生成三维的电子地图，然后由系统集成技术人员在三维地图上加载设备，包括各个主摄像头、周界防区摄像头、门禁摄像头，可以在电子地图上双击镜头设备查看前端实时视频，选择防区可以查看状态，并在电子地图上进行划线，进行布、撤防，当在防区内有正常活动时，也可以对该防区旁路操作，更加人性化、直观化[2]。

采用三维可视化交互界面之后，安防监管人员就可以达到形象直观的好看和灵活便捷的好用目的，结合监控中心的3*4 拼接大屏显示，感觉整个大楼的安防尽在掌握之中，可视性大大加强，真正把全覆盖、无死角落到了实处。

2.5 定制化开发的门禁及访客系统新技术

原有闸机系统升级为“无感绿码一脸通”系统，在正门、后门安装人脸识别闸机及访客终端，通过人脸识别终端实现刷脸进入，最终实现内部考勤访客预约、绿码通行等。具体的场景应用是：当办公楼内工作人员通行闸机时，系统首先利用带黑白名单软件功能的高清摄像机进行人脸识别（包括戴口罩）和热成像体温检测，以及手机RFID 射频综合检测，条件均具备后，自动放行。当外部访客达到时，通过车牌识别和人脸识别等，提示需先登记查验。访客需要出示身份证件，访客机信息录入，同时访客通过企业微信小程序进行预约拜访登记，出示或者填报拜访信息，当被允许进入时，结合查验“渝康码”“渝快码”“行程码”以及自动热成像体温检测合格之后，进行通行。看似比较烦琐，但是这个流程已经是目前相对先进的技术了。企业毕竟只有一定的区域自治权，不能像机场那种，利用人像识别，通过全国联网的大数据信息进行自动获取其身份信息和防疫信息，那当然是最先进的。

2.6 支持手机APP 实现远程/移动监控的技术

智能安防一定离不开与手机、平板等移动客户端的联系，因此，本次安防改造也需要具有手机APP 业务功能，用手机远程实现视频查阅及控制，支持各类查询机报警业务。

该技术主要包括：实时预览/录像回放，即支持视频预览、标准媒体发布、电子放大、云台控制等；门禁控制功能，支持门禁状态实时查看，支持人脸门禁和门禁控制器远程控制；消息中心：支持报警消息实时推送，支持报警消息处理、编辑、更新，支持报警详情查询，支持视频报警录像回放；车辆查询：支持车辆过车记录查询，支持车辆卡口抓拍详情查询；图像管理：支持报警消息免打扰设置，支持视频抓拍图片和录像文件管理、查看，录像视频文件回放；电子地图：支持在地图上展示视频点位，可实时预览和录像回放。要实现手机APP，系统需要接入互联网并提供公网IP 地址映射，经过授权的手机用户就可以登录专用APP 进行对大楼24 小时的监管[3]。

2.7 经济适用的办公楼智慧停车技术

本次改造涉及500 余个车位，分布在大楼的室外公共停车区域以及四层车库。由于本车库主要是供集团内员工使用，也有部分访客临时停车，不属于商业车库，目前暂不收费。智能化设计原则主要是规范停车、方便职工泊车和事件查询使用。

在大楼的两个主要车行出入口，目前采用的是电动伸缩门。电动伸缩门存在动作缓慢的缺点，采用液压升降柱进行协同工作，平时车辆较少的时候，采用电动伸缩门，车辆早晚高峰，则将电动伸缩门处于常开，利用快速升降的液压柱作为管理车辆的装置。同时在车辆主通道设置车牌抓拍摄像机，然后将车牌与系统内录入车牌信息进行比对，大楼内职工车辆则信息比对成功，定制开发一个语音提示功能，供保安参考。如是内部职工，则语音播放器播放：“内部车辆，请通行”的语音提示，同时联动液压升降柱下降。外部车辆则播报“外部车辆，欢迎光临，请登记”的语音提示。手续办好后，自动放行。

在车库的三个出入口分别采取具有车牌识别功能的筒型摄像机进行车牌抓拍，然后在车库的三个出入口及主通道布置车位显示LED 屏，然后在车库的各个车位前端设置车位感应和显示器，方便职工和外来访客快速地寻找车位，提高办事效率和停车体验。

2.8 综合办公楼智慧消防技术

综合办公楼的智慧消防也属于广义安防的范畴，因此本次改造也对消防进行了智能化改造。采取的主要措施是在各个楼层及消防泵出口处加装压差传感器和消防水池的液位传感器，然后在将检测到的信号传输回消防控制中心的中央处理器，由于点位较少，选用了西门子PLC-200 来实现，然后在后台进行编程处理，做出画面进行监控，当压力下降超差或者液位超限时，立即联动报警，提示工作人员进行检查和处理。

2.9 无线视频监控技术的应用

办公楼改造的施工中，比较困难的是之前布置的摄像机位于已经装修完成的大厅客堂墙面之上，线路隐蔽于石材之中，原SYKV-75-5 同轴电缆已经不适合于网络摄像机，需要更换为适应POE 供电模式的高清数字摄像六类双绞线，破坏石材敷设线缆的成本和代价比较大，并且修复之后的石材可能出现色差等影响装饰美观的情况。于是本次改造中，我们参考了三种流行的无线监控传输方式。一种是利用自带WiˉFi 功能的摄像机，连接大楼内的监控专用WiˉFi 信号。第二种是不带WiˉFi 功能的摄像机，配上成对的无线网桥进行信号传输。第三种是选用带4G/5G 功能的摄像机进行信号传输，但是需要一定的流量费用，增加大楼运营成本[4]。经过综合比较，在整栋办公园区的12 部电梯的轿厢监控中，全部采用了无线网桥的传输模式，信号稳定，画面清晰。在一些无法更换线路的部位采用了无线网桥的数据传输模式。

3 结语

新疫情常态化管控将是一种趋势，通过本次综合办公大楼安防系统智能化改造，运用最新的设计理念和产品，将传统的综合办公楼安防系统进行彻底的改头换面，从而为新疫情时代下的企业创造安全有序的工作环境。通过这次智能安防系统的改造和新技术应用，提高了安全技术防范的水平，从安全防范的多项技术措施上，从综合管理上，从人、车通行的效率和企业形象等方面都有了一定的提升，能够在一定时期内保持技术先进，保障大楼的正常办公，避免出现由于技术落后、设备陈旧而引发的安防漏洞，平平安安地度过这个艰难的时期，让企业这艘航船在不论多么狂风大浪的航行中都能行稳致远，以优异的业绩迎接今年党的二十大胜利召开。