某老舊小區改造工程中智慧安防系統方案設計

王海新， 王 巖

(哈爾濱工業大學建筑設計研究院，哈爾濱 150090)

0 項目建設背景

為進一步改善老舊小區(片區)生活環境，完善小區(片區)基礎設施，需全面提高社區綜合治理效率、降低轄區警情案件、增強物業管理水平，提升人民群眾的安全感、滿意度。《關于全面推進城鎮老舊片區改造工作的指導意見》指出，到“十四五”期末，爭取完成2000年底前建成的需改造城鎮老舊小區(片區)改造任務。

1 工程概況

本工程是某縣老舊片區改造項目-智慧安防系統分項，共包括老舊片區28個，共26 000戶，建筑面積439萬m2，占地面積278.01萬m2。本工程絕大多數是一、二層自建房，是近幾十年內逐漸形成的自然片區，片區內違建、亂建建筑繁多。本次安防系統改造工程主要是對片區內的安防系統進行重建、智慧化提升及補充。

2 現狀與需求分析

2.1 安防基礎設施不完善

本工程改造片區內建筑物雜亂、開放式片區的面積占比較高、經營店面較多、流動人口情況變化較快的情況下，安防配套設施無法支撐城市快速發展；管理單位與基層數據資源不能共享，治安數字化現場處置時效不高。

2.2 信息采集不充分、時效性差

現有的采集工具落后，采集的數據不規范，成為死數據。信息采集不精確、滯后，信息錄入不完全；由于信息采集不全面，大量信息以“口袋信息”“紙袋信息”“腦袋信息”的方式存在，無法實現數據共享和進一步挖掘，沒有真正發揮大數據的價值。

3 智慧安防系統設計

本工程主要依據了《安全防范工程技術標準》GB 50348-2018，《智慧園區與綜合體智能化系統工程建設要點與技術導則》對各片區增加了人臉、車牌識別系統、高空拋物監控系統、高清監控系統、立體云防控系統、老人關愛手環設施等。圖1所示為系統邏輯架構圖。

圖1 系統邏輯架構圖

3.1 視頻監控系統

由于各片區缺乏物業統一管理，占地面積大，且完全處于開放式無管理狀態，道路四通八達，出入口多達幾十個，針對此實際情況，本工程大量運用了人臉抓拍攝像技術及人臉、車牌識別合一攝像技術。

3.1.1 人臉抓拍

采用人臉檢測算法、人臉跟蹤算法、人臉質量評分算法以及人臉識別算法，對片區對外的主出入口及4層以上住宅樓單元樓門口進行人臉抓拍、識別以及屬性特征信息提取。與公安系統數據庫對接，供后端平臺用作實時預警、檢索以及數據碰撞等作用，可以滿足人臉檢索、布控，定位活動軌跡等技術需求。此系統設計時，要求中標廠商產品、系統應具有以下視頻智能分析功能。

(1)支持導入當地的吸毒人員、在逃人員和前科人員、以及其他本地管控人員的人像照片及信息，實現對上述人員的提前布控(可按照時間、地點、布控等級、相識度報警閾值等信息，對人員進行布控)。

(2)系統可對前端抓拍的人臉與數據庫進行實時比對，當相似度達到設定報警閾值時，系統進行實時自動報警。

(3)人員軌跡分析追蹤:1)特征搜人，系統可對前端人臉抓拍機回傳的抓拍數據進行建模、存儲，建立海量人臉特征數據庫，并支持根據性別、年齡段、是否戴眼鏡等特征，以及抓拍時間、地點等信息對卡口抓拍人員進行快速搜索。2)照片搜人，輸入一張清晰的人臉照片，根據比對算法，在人臉數據庫中檢索出與其最相似的人員，按相似度從高到低依次排列，從而幫助公安民警快速鎖定嫌疑人的活動軌跡。3)頻繁出現分析，根據抓拍時間段、位置，在人臉抓拍庫中，查找出該時間段、位置出現的相似人臉，從而分析活動異常的人員，以及時發現嫌疑人案前踩點會頻繁出現等特征行為。

3.1.2 人車識別

人車識別主要是對片區人車混行的主干道采用全結構化高清網絡攝像機，1個攝像機可以覆蓋N條車道、混合車道目標，可以同時對機動車、非機動車、行人等多個目標同時抓拍。

使用全結構化抓拍攝像機，對進出片區的所有進出的人、車、物實時信息提取抓拍，做人體人臉關聯，目標抓拍數量統計。方便后續快速查詢定位錄像信息、可提供簡潔、完善的人/車/物實時監控畫面。

車輛抓拍系統由前端子系統、網絡傳輸子系統和后端管理子系統組成。車輛抓拍實時對進出車輛的車牌、車標、車身顏色等車輛特征進行采集，解決了公安人員從海量視頻庫中查找有效信息緩慢的難題。

3.1.3 高空拋物監控系統

根據現場踏勘走訪，新建小區周邊的片區自建房居民反饋，小區高層經常會有高空拋物行為，因此本次智慧安防系統改造中，設置了高空拋物監控系統，主要是對大樓外立面進行實時監控及分析，形成統一的監控網絡，實現對大樓高空拋物事件的重點監管。

高空拋物智能監測方案，支持高空拋物事件的實時監測、事后查詢和事后分析，可輸出拋物時間、地點、軌跡圖、軌跡視頻、原始視頻等內容，作為追責依據。自動定位拋物事件，正常光線條件下，事件檢出率達到99.5%以上，可極大地降低事件排查難度，對高層居民的不文明行為也起到了很大的震懾作用。

3.1.4 高清監控

由于各片區租戶較多，外來人員復雜，偷盜案件時有發生，公安機關苦于沒有清晰視頻資料證據用以破案。因此，應當地公安局要求，協同片警、社區管理人員、縣視頻安防大隊現場逐點踏勘定點，對主要道路、居民活動場地、停車場出入口、停車場內等公共區域、重要場所進行全方位的監控，安置高清攝像機，進行密集式24h不間斷監控,數字高清監視系統除起到正常的監視作用外，在接到報警系統和出入口控制系統的示警信號后，還可以進行實時錄像，錄下報警時的現場情況，以供事后重放分析，以便更有效地進行管理。表1所示為監控終端設備設置數量表。

監控終端設備設置數量表/個 表1

此系統建成后，能在片區監控中心實現對片區主要干道、主要道路路口、停車位等區域實時監控，遇有突發情況能夠實現統一調度，統一指揮。

(1)本系統重點區域監控點采用高清網絡球型攝像機和槍式攝像機，圖像分辨率不低于1 080P。(2)本系統兼具B/S和C/S架構，用戶通過統一的軟件客戶端訪問及控制平臺，實現前端的視頻監控管理和控制；提供WEB的圖像訪問模式，可供其他政府行政部門在授權的情況下進行訪問。(3)本系統圖像瀏覽質量：圖像分辨率支持1 280×720(720P)、1 920×1 080(1 080P)，幀數30幀，支持定碼流和編碼流傳輸。(4)本系統網絡存儲管理部分：支持1 280×720(720P)，1 080P分辨率的網絡存儲，對每個視頻監控點)30幀/s，且30天的要求進行存儲，并考慮冗余備份，保證硬盤故障時不會導致數據丟失和業務中斷。(5)本系統具有多路圖像快速檢索及時間切片功能，最大可達36路同時檢索。

3.1.5 立體云防控平臺

立體云防控平臺是針對安防物聯網結合視頻監控而設計，包含視頻信號的采集傳輸、片區物業數據可視化、告警信息實時展示預警等，智能化程度高，實時性強。平臺集成視頻聯動系統、人臉識別系統、多目標識別系統、可預留智能停車場系統、周界報警系統、巡更管理系統、門禁進出管理系統、房屋人口管理系統等通訊端口，為以后系統擴容提供條件。

立體云防控平臺是以片區為單位，以片區監控點、人臉識別、人車識別、智能車場、人口管理、房屋管理等系統為支撐，系統的數據互通，界面統一，形成縱覽全局和掌控細節的全方位立體化綜合防控系統。圖2所示為立體云防控安裝示意圖。

圖2 立體云防控安裝示意圖

本工程在縣城的制高點共設置三處立體云防控系統(鷹眼攝像機)，可實現以下功能:(1)視頻實景地圖：立體云防控通過在空中俯看地面，采用增強現實技術，結合人工智能算法對監控視頻中的建筑物、道路、重點目標進行標注形成標簽，通過標簽展示詳細信息，實現數據可視化，整體效果就是一個實景地圖，能給監控人員帶來非常直觀的臨場感；(2)立體化監控畫面：系統采用人工智能視頻聯動技術，通過增強調用監控區域周邊的低點攝像機，立體云防控就可以通過高點攝像機來掌握監控區域的整體情況，也可以從不同角度來查看監控區域的視頻信息；(3)人工智能實時預警：結合人工智能算法實現對人臉識別、車輛識別、多目標識別、智能車場、智能可視對講、周界防范等一系列產品的聯動互通，當出現黑名單時能實時報警，當系統產生告警時，實時彈出告警畫面提示用戶，大大改善監控體驗，方便監控人員進行攔截指揮，從多維度保護片區安全；(4)系統調節自由控制：云臺控制，調整高點球機上、下、左、右轉動、放大縮小視野。

3.2 關愛手環設施

據實地了解，各片區內，年輕人多外出務工，獨居及孤寡老人現象普遍，無人照料，經常發生老人突然發病，身邊無人及時發現進行救治的現象，因此在智慧化改造中采用了老人關愛手環這種新興設備與技術。

老人智能手環是一款用于老人定位跟蹤、緊急呼叫的智能穿戴手環，可以實現精準定位，家人可隨時獲取老人位置；可支持語音通話，當老人需要幫助時，可按動按鍵通過語音緊急呼叫；心率及血壓監測；查詢歷史軌跡等。手環也可應用于社區內精神病人、重點及敏感人員的定位使用。

4 結束語