基于物联网和大数据技术的高校突发事件防控体系的探究

包莹莹 徐燕华

摘要：高校作为人员密集场所的高发地，极易引发各类突发事件，其影响范围之大，所造成的经济、声誉等损失不容忽视，因此做好高校突发事件的防控措施和保障势在必行。以“W市部分高校”为研究群体，将物联网、大数据以及人工智能等新兴技术和高校突发事件防控体系紧密结合，打破传统的高校突发事件防控体系研究，建立一种全新的基于物联网和大数据技术的高校突发事件防控体系，从而促进高校“健康、有序、高效及智能化”发展，进而让高校在面对突发事件时能够做到及时、有效和快速防范。

关键词：物联网；大数据；人工智能；高校；突发事件

一、前言

随着科技、经济和新兴技术的蓬勃发展，高等教育的关注度和热度也在逐年提升，高校突发事件的发生以及所产生的影响势必成为当今社会的热门话题，引起人们的广泛关注和讨论。因此，高等教育应重点关注如何应对高校突发事件并做好相关的保障措施，这样不仅可以保证高校师生的安全、健康发展，也有利于高校绿色、可持续发展。高校的建设不仅仅局限于学科建设、专业建设、师资建设、人文建设、管理层建设以及校园建设等，还应该重视突发事件的发生和防范，并且能够及时建立一套高效的解决方案来应对各类突发事件。高校重大突发事件的发生不仅会影响学校的正常教学活动，影响师生的生活秩序和身心健康，更重要的是影响高校健康、可持续发展。此外，学生属于弱势群体，是祖国发展的储备人才，需要得到切实的保护，因此高校确实需要建立一系列的措施和相应的保障、并利用新兴的物联网技术、人工智能技术以及大数据技术等来应对校园突发事件。本文以“W市部分高校”为研究对象，对其应对突发事件的情况进行调查分析，运用当前流行的物联网技术、人工智能、大数据技术以及移动互联网等技术实现智慧校园应急防控体系，从而解决高校应对突发事件所面临的问题。从而构建绿色、健康和可持续发展的智慧校园。

二、高校突发事件内容分析

高校突发事件是指在高校校园范围内发生，由于自然、环境或者人为等因素，对高校正常的教学活动、教学秩序，以及教师工作、学生学习和师生生活造成一定冲击、影响和危害的事件[1]。高校突发事件所造成的影响具有以下特点：

1.人员密集、场所固定。高校是人员密集场所，而且人流量很大，一旦重大突发事件在校园内发生，并未得到及时处理，会引发不可弥补的影响，造成事态恶化。

2.影响范围广。高校突发事件涉及群体广泛，包含教师、学生、教工和后勤等人员，一旦处理不当不仅会造成师生生理和心理疾病，而且对学校的声誉、形象以及后期发展造成不可磨灭的影响。

3.涉及人员特殊。高校的主体是学生，他们是“有理想、有道德、有知识和有智慧”的有志青年，是需要社会保护的人群，一旦高校发生突发事件，势必给他们的身心造成一定的影响，不利于他们的健康成长。

高校突发事件不仅仅涉及公共卫生事件，其涵盖内容比较广泛。主要包含以下几个方面：

1.自然灾害方面。由于台风、洪水以及地震等自然灾害所造成的高校无法正常完成教学活动、灾害后学生无法正常上课以及灾后心理重建等问题。

2.公共卫生方面。重大传染疫情所引发的校园封闭、线上线下相结合的教育、校园管控等问题，此外还包括食物中毒、传染疾病（例如甲流等流行性感冒、肺结核）、大批学生不明原因地发生疾病，甚至是已经严重危害到大学生生命健康的事件。

3.学生心理问题方面。由于学业、情感、就业和经济等方面引发学生心理问题所造成的突发事件，近年来各大高校出现一批学生因为心理问题无法完成学业，轻则抑郁，重则自杀、谋杀等问题，给高校造成不良的影响。因此大学生心理问题应该受到高校的广泛关注，及时做好引导和疏导工作，避免造成悲剧。

4.学校管理方面。由于学生管理以及沟通不当所引发的突发事件，例如由于不满学校所采取的不合理的重大决定所造成的学生抗议、罢课等事件。

5.校园安全方面。由于校园火灾、危害物品泄露、校园抢劫和暴力所引起的突发事件[1]。

三、高校突发事件防控体系探究意义

高校是为社会和国家培养高质量人才的摇篮，在应对突发事件的时候应该坚持以人为本，无论何时何地都应该保证学生的健康和生命安全[2]，因此探究“高校突发事件防控体系”是大势所趋，具有一定的现实意义。

（一）高校稳定、健康、可持续发展

目前中国主要倡导健康、绿色以及可持续发展，而其精髓在于“安全和稳定”，而高校只有在保证最基本的校园安全和稳定发展的前提下，才能实现创新和可持续发展，因此高校突发事件的防控工作直接关系到高校的安全和稳定。

（二）有利于高校建立完善高校突发事件防控体系

近年来高校各种突发事件的出现，警示高校应做好突发事件的预防机制，借助新兴科技建立科学、完善以及合理的高校突发事件防控体系，来解决突发事件给高校造成的各方面的损失。

四、高校突发事件防控体系所涉及技术

（一）大数据技术

作为一种可处理海量数据的新兴技术，大数据已从基础研究进入了广泛应用阶段[3]。在高校突发事件防控体系研究中，可利用先进的大数据技术对高校信息中心上的各类数据进行数据挖掘和分析，从而通过建模和预测，加强数据分析和应用，并将其分析结果反馈给控制中心，为高校防控机制的各项工作提供有价值、有意义的参考意见，这样不仅可以对采集的数据进行准确、实时及全面的处理与分析[4]，而且有利于高校突发事件的防控工作的进展，促进高校服务智能化及精准化发展。

（二）物联网

物联网，即物物相联的互联网，它将信息传感设备与互联网相结合，从而构成一个巨型网络，其中信息传感设备涵盖GPS（全球定位系统）、无人机系统、射频识别装置、无线传感器网络、高清视频及红外热像仪和个人数字助理等。利用物联网的智能、全方位感知和传送可靠的特点，可以将物联网应用在高校突发事件防控体系中[5]。

物联网的三层架构分别对应着：感知层、网络层和应用层。“W市高校突发事件防控体系”的框架结构中，其中感知层对应着数据信息采集模块；网络层对应着通信模块；应用层对应高校信息云平台、大数据处理模块、数据查询模块、报警装置以及控制中心等。

（三）人工智能

人工智能技术已经深入到我们的生活和生产中，发展逐步成熟，时刻影响着社会的发展和科技的进步，而机器学习是实现人工智能最常用的方法，它可以使用算法对数据进行分析和解析，进而对真实世界中的事件做出决策和预测[6]。因而人工智能可以为高校突发事件防控体系中的各模块提供技术支持和保障。例如在数据采集阶段采用智能采集装备，可以提高数据采集效率；在大数据阶段通过机器学习、各类人工智能经典算法对数据进行学习和分析，进而做出有效的决策和预测。

五、基于物联网和大数据技术的高校突发事件防控体系的探究

本文以“W市部分高校”为研究对象，对“高校如何应对突发事件”进行研究与分析，在此过程中采用了“文献分析法”“调查研究法”“撰写报告法”“数据建模分析”以及“算法研究与分析”等形式，梳理出其应对突发事件所做的方案、采取的措施，同时找出其存在的问题；并深入研究高校突发事件的诱因，从而为本文研究找到创新点和突破点，在此基础上提出基于物联网、人工智能以及大数据等先进技术的高校突发事件防控体系，此体系结构包含通信模块、数据采集模块、高校信息管理中心、数据信息查询模块、报警装置以及控制中心等，下面对这些模块进行详细的介绍。

（一）通信模块

通过无线Wi-Fi、蓝牙、4G/5G、ZigBee等技术实现数据信息传输，将采集到的高校各类数据信息上传到高校信息管理中心。

（二）数据采集模块

数据信息采集包含以下几个方面：

师生健康数据信息采集：辐射温度传感器、心率传感器和体脂传感器，从而实现对学生的体温、心率以及体脂等数据采集；安全防护信息采集：涵盖红外线探测器、火灾报警器、防盗报警器以及烟感探测器，从而实现校园安防信息的及时采集；视频信息采集：高校各个重要地点安装摄像头记录影像信息；声音信息采集：高校各个重要地点安装声音采集器记录声音信息；时间信息采集：高校各个重要地点安装有源RFID记录时间信息。

（三）高校信息管理中心

为了处理高校各类突发事件，高校信息管理中心对各类数据信息进行分类管理，主要包含以下几个方面：

1.生理健康信息。主要存储高校人员的身体健康（生理）数据信息。

2.心理健康信息。主要存储高校人员的心理健康数据，管理中心可以定期向师生推送心理健康问卷调查报告；师生通过客户端或手机App定期完成该问卷并回传至用户健康数据信息中心。这样可以根据调查报告分析出师生的心理状况，以便师生及时了解自己的心理健康，防止学生出现抑郁等心理疾病；此外，对于特殊群体，可以采用定期跟踪来完成健康数据信息采集。

3.高校安全隐患数据信息。存放高校教学楼、实验室、图书馆、宿舍楼以及食堂等地方的安全数据信息（涵盖烟感、火灾、防盗报警信息），从而可以及时获取安全、防盗等信息并及时做好通知和疏散工作。

4.教学活动信息。主要用于协助突发事件下的教学工作的正常运转。

5.师生生活信息。主要用于协助突发事件下的师生生活的正常运转。

利用大数据技术以及人工智能算法对高校信息管理中心的各项数据信息进行数据挖掘和数据分析，从而有效地实现高校突发事件的跟踪、预测和防治，实现师生心理健康的防御，从而避免出现“自杀、他杀”等突发事件的发生；同时也可以避免学校发生火灾、校园盗窃等重大突发事件。

（四）数据信息查询模块

不同的人员可以根据需要在数据查询模块获取自己所需要的信息。例如师生、教工等可以通过App及时获取自己的生理和心理的健康数据信息、阶段统计健康报告、预警信息等，这样人员可以根据自身情况进行就医，自我心理疏导等，从而避免产生过劳死、猝死等不幸；所有人员还可以获取安防信息，从而有效地减少或者避免火灾、盗窃等安全隐患；辅导员或者班主任可以通过客户端或手机App及时获取学生的健康状态，若是生理健康，及时通知学生进行治疗；若是心理问题，可以对学生及时进行心理疏导，从而避免抑郁以及悲剧的发生。

（五）报警装置

1.火灾报警模块包括红外线探测器、安防报警器以及烟感探测器。通过校园安装的红外线探测器和烟感探测器可以探测到火灾信息，并将探测信息及时传送到信息管理中心，方便相关人员进行火灾信息识别和确认，并通过火灾控制中心启动火灾报警器，并及时记录报警时间，同时及时解锁学校各个地方的（特别是宿舍）门禁，以便更好地进行师生的疏散工作。

2.安全防盗模块通过安装的红外线探测器采集到相关信息并将其发送到信息管理中心保存，并发送指令给安防控制中心，安防控制中心接收到指令，记录报警时间并启动防盗报警器，以便做好及时防范。

上面介绍的报警模块可通过设置扬声器，语音输出报警信息灯；也可设置LED灯，通过LED灯输出报警信息；其中预设的各类数据报警阈值应保存在信息管理中心，当相关数据信息超过报警阈值时，通过通信模块向报警模块和客户端推送相关信息；报警模块接收到相关指定信息，便向客户发出报警提示和App信息。

（六）控制中心

控制中心是体系结构的核心模块，具有自动控制功能，和其他模块连接，协调各大模块工作，并向各大模块发送指令执行相关操作。

六、结语

将物联网、大数据技术等新兴技术和高校突发事件防控体系有效地融合在一起，有效地建立新的体系结构，有助于提升高校面临重大突发事件时的快速分析能力和应对能力，提供智能化的应急政策保证措施，进而推动“W市高校突发事件防控体系”有效、健康、可持续发展，使其合理化和创新化，有效地保证了高校面对突发事件应对能力的及时性和保障性。

参考文献

[1]邓清.高校学生突发事件预警模型研究——以S大学为例[D].苏州：苏州大学，2012.

[2]黄白玲.广州民航职业技术学院突发事件防控体系优化研究[D].兰州：兰州大学，2016.

[3]林宇帆.浅谈智慧校园技术在突发事件中的应用[J].湖北开放职业学院学报，2020，33（14）：50-51.

[4]许莉丽.基于物联网和人工智能的校园健康防疫保障平台研究[J].无线互联科技，2020（15）：62-63.

[5]李兴伟.基于物联网的智能林火监测技术研究[J].广东林业科技，2015，31（2）：73-77.

[6]林必毅.云大物移智趋势下建筑能源管理系统功能拓展研究[J].专题探究，2019（230）：50-52.

基金项目：1.2021年无锡科协软课题项目“基于物联网和大数据技术的‘无锡高校突发事件防控体系的探究”（课题编号：KX-21-C024）；2.2021年无锡市科协软科学研究课题“大数据模式下某市生活垃圾分类治理模式优化研究”（课题编号：KX-21-C160）

作者单位：无锡太湖学院物联网工程学院