智能人行通道閘機在醫院的實現

李文琴

（湖州市婦幼保健院，浙江 湖州 313000）

1 引言

自疫情常態化防控以來，醫院人員密集、流動性大，人員身份復雜，防疫工作尤為重要。在醫院各出入口設置卡點是保障醫院安全的第一關，卡點處眾多醫院采用了人工核驗健康碼或配備電腦用掃碼墩掃描健康碼和身份證讀卡器讀取健康碼后核驗，并結合測溫再通行的方式，流程較復雜，效率低下，而且需要眾多卡點人員，卡點人員工作量大。以本院為例，本院共有4個入口，分別為門診大樓、住院大樓、急診和湖東分院，門診人流量最大時每天需安排3個卡點人員，其他各入口均安排2個，本院為了滿足防疫管控要求，改善當前查驗健康碼的不便問題和減少卡點人員及其工作量，通過智能人行通道閘機的部署，實現無感通行，人員在經過通道時，用手機掃描健康碼或身份證讀取健康碼進行核驗，刷臉測量體溫和檢測是否佩戴口罩一步到位，高效優化人員身份核驗及測溫通行效率，并配有后臺管理，可以隨時查看后臺記錄，管理和控制人員的進出。

2 人行通道閘機的發展歷程

閘機是一種通道阻擋設備，用于管理人流并規范行人出入，人行通道閘機在國內出現最早的就屬三輥閘，主要活躍于20世紀80年代，且大多在地鐵項目中出現，在近年來得到了快速發展，類型也更加豐富，出現了擺閘、翼閘、全高旋轉閘、平移閘等，而且越來越智能化，應用也越來越廣泛。閘機最開始的識別方式，是通過刷卡或證件掃描等方式來判斷用戶是否擁有合法的通行權限。雖然此類閘機的識別速度挺快，識別成功率也挺高，但缺點在于只認卡/證件，完全判斷不了通行者是否為卡片/證件擁有者本人。如果用戶忘記攜帶或丟失卡/證，就等于失去了通行的權限，重新辦理也很麻煩。隨著生物識別技術的飛速發展，智能通道閘機識別方式也有了更多選擇，不用再局限于卡/證識別，生物識別方式主要有指紋、人臉、掌紋、指靜脈、掌靜脈、虹膜等，人臉識別技術是生物識別技術的重要手段之一[1]，借助人臉識別技術閘機不僅能完成對人員進出權限的管理，更主要的是可以實現對人的行為特征管理，比如可以提供人員密度、頻次統計、軌跡追蹤分析等數據信息。

3 本院智能人行通道閘機的實現

3.1 概述

智能閘機是人流通道的控制設備，廣泛用于出、入口需要控制的地方。進入醫院的人員復雜，主要包含醫院的員工、病人、陪護人員等，為了防控要求，通過人臉識別，檢測是否佩戴口罩，健康識別或者身份證識別的正確信息和完整信息，保存所有特征人員的甄別信息，并且自動區分正常和非正常人員，對于是否開閘通過或報警處理進行管理和控制，而對于問題人員實現時效的追溯性。

3.2 系統主要功能設計

為了方便管理，系統軟件采用CS和BS兩種管理方式，既保證網絡連通時的效率，又能在脫機狀態本地自動運行和檢測。進出人員通過人臉識別佩戴口罩檢測測溫識別后，如果沒有記錄，需要刷身份證讀取相關信息和衛計委的防疫碼數據庫的身份信息進行匹配和讀取，如已佩戴口罩、體溫正常并且是綠碼就放行，如有問題就禁止放行并且報警，如果防疫碼數據庫沒有對應的信息，那就要求本人打開手機防疫碼通過二維碼讀取信息，保存本地數據，作為發生意外情況時候的追溯使用；對于正常已經入院的人員設置有時效性的無障礙通行。陪護人員通過人臉識別佩戴口罩檢測測溫識別后，通過后臺的紀錄，對于正住院病人陪護人員實行無障礙通行，對于出院病人的陪護人員實行視同普通人員進入機制處理。系統具備時效性檢測功能。本院職工照片導入系統人臉授權后，實現職工的正常進出以及進出的時效機制。智能人行通道管理系統的設計方向實現了有效控制人員的出入，并且記錄所有出入的詳細情況，來實現出入口的方便、安全管理。整體系統由后臺管理系統以及人臉識別模塊、通道管理模塊、監控端軟件平臺、二維碼身份證二合一識別機、人行通道閘機、通道控制器、人臉測溫識別設備部分構成。

3.3 系統總體性能設計

實現二維碼讀卡設備識別到管理中心控制工作站上顯示該事件的可視延遲時間不得小于等于1 s。實現讀卡識別到系統執行開門操作的延遲時間小于等于1 s。實現人臉識別和測溫識別到系統執行開門操作的延遲時間小于3 s。實現系統可以在線更新數據庫信息并使修改后的數據庫生效，網絡門禁控制器不中斷正常工作。系統所有設備之間的數據通訊采取數據加密措施。有狀態的檢測防破壞能力，如強行開門、剪線、短路、并接、串接等。通道系統含有管理/控制/識讀/執行部分功能檢查；通道讀卡設備列表信息包括刷卡記錄，報警記錄，人員信息，人員狀態，人員權限，人員權限修改，批量增加、刪除軟件和控制器里面的人員，可獲取人員權限，管理員、操作員信息權限等，接口支持web service技術、http等。

3.4 管理平臺的設計

系統提供統一管理平臺，通過后臺數據對接程序開發，后臺數據互傳，實現底層數據交互，平臺上所有的功能操作和管理通道通行都在同一平臺上實現，對于后期使用體驗是比較簡單和方便。系統支持人員管理、黑名單管理、照片錄入、批量導入等功能。通過人臉識別佩戴口罩檢測測溫識別，自動快速識別人員身份，識別人員溫度，自動在屏幕上顯示人員的照片、姓名、部門、出入類型等信息。系統自動實時對于權限進行判斷，對于有權限進入的人員，自動開閘。系統自動判斷出入時間，看看是否在設置的有效的出入時間段內，自動判斷是否開閘。所有進出人員信息和人臉照片均保存在后臺數據庫中并支持進出時間查詢等功能。

3.5 相關硬件

閘機箱體采用AISI304不銹鋼實現日常使用中，保證整個通道系統防刮、防劃痕，防銹、防腐蝕。

通道機芯采用直流無刷技術，性能可靠，壽命超長（大于500萬次），運行無機械損耗，支持多達11種通行模式（緊急模式、維護模式、受控模式、雙向受控、單向受控、禁止通行、自由通行等多種方式自由切換）；12對紅外（上8對，下4對），最小尾隨檢測間距10 cm；支持集成IC卡、二維碼、指紋、人臉組件，可實現多種認證方式組合應用，支持進、出方向通行人員人流量分別統計，并可以通過繼電器輸出計數脈沖，防尾隨檢測——允許通行指令允許通行數量的人員在前通行時，后面跟隨非允許通行的人，兩者之間間隔不小于100 mm；支持零位自檢、防沖、防撞、防夾、防尾隨、斷電開閘、自動復位等；符合浪涌沖擊抗擾度測試和電快速脈沖群抗擾度測試。

多合一讀卡器支持IC卡、CPU卡、二代身份證、二維碼讀取，二維碼生成采用AES加密算法，二維碼實時變化，保證出入安全。可掃描手機、屏幕以及紙質、塑料等材質上的二維碼圖形，二維碼圖形支持動態刷新，5 s刷新變換一次圖形。

人臉識別設備采用高清攝像頭，分辨率高、補光性能好、識別速度快、準確率高、通過率高，能防止防3D打印、電子屏、面具、頭套、照片類在連續抓拍的圖片中能準確定位人臉位置，具有人臉圖像質量評價、圖像檢測及標準化剪裁功能，當質量分值過低時系統拒絕錄入，保證數據的可靠性，提高驗證精度。

白名單識別：將人員信息提前錄入系統，設備現場采集行人的人臉信息，將其與庫中的信息進行比對，即1∶N的驗證，如果信息能正確匹配，則通過驗證。支持真人活體檢測，無需行人配合即可完成真人檢測，能有效分辨高清照片、PS、三維模型或換臉等仿冒欺詐手段。

人臉識別帶測溫一體機基于深度學習的人臉識別算法，刷臉識別速度小于0.2 s；支持1∶1或1∶N測溫人臉比對方式采用最新人臉檢測、識別模型，快速捕捉人臉，智能人臉質量判斷，精準人臉比對識別，利用最新技術提取人臉特征，最大化減輕了因人臉角度、光線、表情等不利因素對比對結果的影響。人臉識別支持雙目活體檢測，支持口罩檢測支持人體溫度檢測和報警設定。

4 結語

通過智能人行通道閘機的部署，在門診、住院部、急診、湖東分院門口分別建設2個人行通道，基本功能實現一進一出的要求，在門診或者特殊情況下，人數比較多而擁擠的時間，可以實現兩進的要求，總共建設10個通道，并且根據防疫部門的要求，平臺和湖州市衛計委本地防疫數據進行對接，達到的目標入院的所有人需要通過人臉佩戴口罩加測溫的基礎檢查，手機和身份證雙重驗證對接后臺數據后，進行自動打開放行通道，依次有順序地進入，這樣既杜絕了人員擁擠的狀態，又減輕了門口人員管理的工作，并且通過自動的識別，防止了沒有防疫碼和身份的人隨意進入，從而達到衛計委和國家的基本防疫出入口管理的要求，為醫院節約了人力物力，又達到了智能化管理的目的。