智慧安防社區建設研究

王照勛，劉志暾，李向昆

（中建八局第二建設有限公司，山東 濟南 250014）

0 引言

近年來圍繞社區層面的社會綜合治理、新型犯罪偵查、反恐維穩等方面需求越來越迫切，社區治理工作面臨巨大挑戰。加強社區治安綜合治理需求迫切，智安社區項目成為很多地方探索社會治理的新模式。隨著計算機視覺等新技術日漸成熟，引入人工智能技術，實現精準管控，解決公安偵查破案無法確定人員和車輛落腳點的核心問題，補足平安建設全域覆蓋的最后一公里短板。

1 原有區安防建設應用現狀

1）未搭建安防綜合平臺；各安防子系統（如視頻監控系統、出入口管理系統、停車管理系統、周界防范系統）獨立運行；各系統功能單一，占用服務器及工作站多；值班人員操作不方便；系統不支持數據分析上傳云平臺。

2）未實現網絡線路敷設，各安防子系統傳輸模式及協議不統一。

3）原有出入口管理系統只支持密碼、指紋、刷卡等開門模式。

4）視頻安防系統覆蓋不全面、清晰度不高；無人像對比、數據采集、數據收集、存儲單一。

2 智慧安防社區建設內容

2.1 智能安防社區平臺

通過對海量社區感知數據和業務數據的云存儲、彈性計算及數據治理，形成各種主題庫、專題庫和技戰法模型，為公安、綜治、居民、街道、物業等多方用戶提供個性化應用。

2.2 聯網傳輸子系統

聯網傳輸子系統主要包括多維感知網關、云聯網、云技術等，實現視頻、圖片、結構化數據等的可靠接入，轉發至后端應用平臺。

2.3 前端感知子系統

前端感知子系統主要由智能視頻監控子系統、智能視頻門禁子系統、人臉識別子系統、停車管理子系統、訪客管理子系統、電子圍欄子系統、報警子系統等組成，實現對前端數據、事件的全面感知。

2.4 數據存儲系統

數據存儲子系統主要包括中心集中存儲和云存儲。

3 智安平臺建設及應用

智能安防平臺以公安、綜治、街道、居委會、物業、小區居民為最終用戶對象，從業務、應用、管理3個方面構建以“社區大數據中心”的整體軟件功能架構（見圖 1）。

圖1 智慧安防平臺架構

3.1 業務模塊

1）人員核查登記模塊 建立一套社區流動人員核查機制，將社區層面掌握的感知發現和主動發現人員，即時與掌握的人口信息進行對比，從而實現社區常態化管控。

2）重點人車管控模塊 建立重點人和重點車庫，結合社區感知技術，實現對社區內的重點人員和車輛的布控報警預警管理。

3）關注人員管理模塊 建立社區關注人員庫，社區關注人員包括孤寡老人、失足少年、留守兒童、貧困殘疾人家庭等，系統結合感知數據、水電煤氣記錄等進行大數據分析，通過大數據智能實現社區關愛工作。

3.2 應用模塊

1）動態感知應用 主要通過人臉感知、開門感知、高清攝像機、全景攝像機、高空拋物攝像機、車輛感知、移動感知等實時掌握小區內部各類信息，做到人過留臉、車過留牌、物過留痕，提高社區管理事前防控、事中處理、事后追蹤能力。

2）智能視頻分析應用 通過對社區視頻監控實時視頻的智能分析、對車輛占道、高空拋物、攀爬等社區異常情況報警，并提供以圖搜圖功能，實現在海量視頻中快速查找相同特征的人、車、物。

3.3 管理模塊

1）通過人臉識別數據、門禁通行數據和案件數據進行關聯分析，對犯罪嫌疑人進行軌跡刻畫、精準布控、快速定位、有效打擊。

2）通過建立各類人員數據庫，實現對人員屬性精細化管理，對進入社區或單元可疑人員進行預警防控。

3）通過數據采集，建立精細化社區網格，各類人員分析統計，提升社區網格化管理水平。

4）通過建立重點人員庫，對重點人員的卡/證信息、人臉信息采集，分析重點人員行為，對各類異常行為進行預警防控。

4 聯網傳輸系統建設

采用新一代主流網絡技術設計監控網絡，往往能提供更高性能且有更長的產品生命周期，便于維護。傳統的設計方法是按核心層、匯聚層、接入層分級設計，隨著網絡管理技術進步和發展，網絡設計向扁平型方向發展，采用核心、接入層設計。監控網絡需按照模塊化、結構化原則設計，便于今后擴容和升級。

4.1 基本要求

1）網絡傳輸協議要求 聯網系統網絡層應支持IP協議，傳輸層應支持TCP和UDP協議。

2）網絡質量要求 前端物聯感知設備信號接入到監控中心相應設備的信息延遲時間應不大于3s；網絡時延上限值不大于300ms；時延抖動上限值為50ms；丟包率上限值為1×10-3；包誤差率上限值為1×10-4。

3）帶寬要求 接入小區的專線網絡帶寬應不低于200M，在小區端建設企業級路由器或安全網關設備，網絡設備具有地址轉換能力，滿足小區數據與社區平臺的對接需求。

4.2 傳輸網絡結構設計

核心交換機采用2臺支持3層交換路由功能高性能的核心交換機做雙中心冗余，所有接入層交換機上行口采用千兆光纖鏈路連接至核心交換機下行千兆口上。服務器群通過2條千兆鏈路以冗余的方式連接到2臺核心交換機。采用VLAN劃分策略對智能化各子系統劃分VLAN；同一系統可跨區域進行相互訪問，不同系統間未經允許不能進行訪問，不同VLAN間的通信通過核心交換機實現，負責內網絡轉發。采用模塊化核心交換機，核心交換機具有1Tbps以上的背板交換容量，支持3層交換路由功能，可實現高性能核心轉發，支持 IPv4、IPv6、MPLS、NAT、組播、QoS、帶寬控制等業務功能，保證了網絡核心的高穩定性和可擴展性；各核心交換機配置2個電源，實現電源冗余備份；配置千兆的光口/電口板卡，負責服務器群、網絡管理、網絡安全系統、鏈路熱備及負載均衡網絡的接入。

各接入交換機采用可網管二層交換機，支持端口聚合、VLAN、STP、SNMP等特性；配置 24/48口10M/100M電口，2個千兆光口，實現10M/100M到設備終端，上行千兆到核心交換機。網絡結構如圖2所示。

圖2 網絡拓撲結構

5 前端感知安防系統建設及應用

智慧安防總體架構如圖3所示。

圖3 智慧安防總體架構

1）在小區人行出入口設置道閘，道閘在進入小區一側，要安裝人臉識別門禁系統，具備人像認證方式，可輔以密碼、二維碼、刷卡等其他認證方式。具備200萬像素廣角攝像機，支持白光、紅外等補光方式，面部識別距離應大于0.3m。具備1個RJ45 10M/100M自適應以太網接口，支持接入標準TCP/IP、ONVIF、GB/T2818等網絡協議。可根據小區居民人數選擇設備人臉圖片比對庫，滿足不同類型小區人臉識別需求。門禁系統面板為7寸以上液晶屏，可實時顯示認證結果。

2）在小區主要人行出入口進出雙向和小區內重點區域設置人臉抓拍攝像機。人臉抓拍攝像機應采用強光抑制彩色固定攝像機，配置自動光圈鏡頭，攝像機像素不低于400萬像素，最低照度不低于：彩色0.001Lux，黑白0.000 1Lux，應能清楚抓拍人員的面部特征。攝像機內含智能計算芯片，支持深度學習算法，含暖光補光燈，支持40m照射距離。具備1個RJ45 10M/100M自適應以太網接口，支持接入標準TCP/IP、ONVIF、GB/T2818等網絡協議。具備人臉檢測、抓拍功能，支持同時檢測30張以上人臉，可對運動的人臉進行檢測、跟蹤、抓拍、優選，輸出最優人臉，并能夠對人臉屬性進行提取，能夠將人臉圖片上傳至小區平臺或區縣智慧安防小區平臺，滿足人臉識別、比對需求。攝像機外殼不低于IP67防護等級。

3）在小區單元入口和車庫進入樓內入口可視對講。可視對講機應具有200萬像素人臉識別相機（含補光燈），人臉識別速度不超過3s。具備以人像為主，人臉檢測、抓拍功能，支持人臉照片上次輔以RFID、密碼、二維碼等多種開門方式。具備1個RJ45 10M/100M自適應以太網接口，支持接入標準TCP/IP、ONVIF、GB/T2818 等網絡協議。

4）在車輛出入口及車庫出入口設置車輛道閘和車輛抓拍攝像機。車輛道閘應根據小區出入口的寬度自行設計直桿、折臂或柵欄道閘，道閘具備防砸車功能，根據小區車輛數量選擇車輛識別庫。道閘系統抓取的車牌號碼與照片應保存30d以上，并提供相應接口或開放數據庫，向區縣智慧安防小區平臺推送數據。小區車輛出入口識別攝像機像素不低于400萬像素，配套建設抓拍補光燈，應能24h清晰記錄、識別機動車號牌，具備1個RJ45 10M/100M自適應以太網接口，支持接入標準TCP/IP、ONVIF、GB/T2818等網絡協議，并支持上傳信息至小區平臺或區縣智慧安防小區平臺。

5）在小區內主要通道、機動車停車場（庫）區等重要公共區域設置高清攝像機。高清攝像機像素應不低于400萬像素，支持GB/T 28181協議，最低照度不低于：彩色0.001Lux，黑白0.000 1Lux，要求能清楚辨別畫面中人員的面部特征及機動車牌號。具備1個RJ45 10M/100M自適應以太網接口，支持接入標準TCP/IP、ONVIF、GB/T2818等網絡協議。

6）在小區廣場設置全景攝像機。設備應提供180°全景畫面與動態畫面雙通道，全景畫面最大可輸出800萬像素實時視頻，支持對人群監測、全局及區域人數統計、人群密度分析能力，并支持聯動報警。動態畫面的鏡頭支持云臺功能，視頻畫面不低于400萬像素，可視距離超過400m，可與全景畫面聯動，自動跟蹤人、車的動態，對細節場景抓拍。具備1個RJ45 10M/100M自適應以太網接口，支持接入標準TCP/IP、ONVIF、GB/T2818等網絡協議。

7）在距樓內5～10m內各個單元設置2處高空拋物攝像機。攝像機應具備800萬像素，最低彩色照度≥0.001Lux，具備1個RJ45 10M/100M自適應以太網接口，支持接入標準TCP/IP、ONVIF、GB/T2818等網絡協議。支持對高空拋物行為自動檢測，對拋物后行為向平臺發送報警信息，滿足事后錄像取證需求。

8）在小區四周增設網絡電子圍欄，每一防區長度不大于100m，整個圍欄分成多個防區。電子脈沖60次/min掃描電子墻的每根導線，每個脈沖峰值有700～10 000V，使入侵者難以攀越。另外本系統如遇斷路、短路，觸網系統都會發出報警信號。與報警系統聯網使用，便于提高防范等級。

9）在住戶主臥、客廳及社區公共部位增設緊急求助按鈕報警系統，該系統通過RJ45接口、TCP/IP網絡協議與智安綜合平臺聯動，平臺優先顯示報警信息，智安平臺把報警信息通過固話網絡傳到轄區110指揮中心，指揮中心會盡快布控警力。發生報警的瞬間，聯網報警中心就會馬上收到信息，并且彈出窗口，帶電子地圖功能，會顯示個人信息，還可將家中的報警信息傳到平臺上由安保人員及時處理的緊急情況。

6 存儲子系統建設

1）集中存儲設計 采用先進的視頻流直存技術和視頻監控專用存儲設備，在社區中心機房設立存儲中心，用于集中存儲管理本社區所有前端監控鏡頭的實時監控錄像及數據。前端IPC、DVR、DVS、NVR 等編碼設備以 RTSP、SIP（GB/T28181）、ONVIF、PSIA等標準流媒體協議或SDK私有流媒體協議，直接通過網絡寫入存儲設備。前端設備在社區中心機房匯聚和接入，并采用流媒體直存存儲設備進行圖像的高性能存儲，實時存儲數據不少于60d。

2）云存儲技術 采用分層結構設計，整個系統從邏輯上分為4層，分別為設備層、存儲層、管理層、接口層，將網絡中各種不同類型的存儲設備通過應用軟件整合協同工作，共同對外提供視頻數據存儲和業務訪問。保證單個節點失效時，系統能夠通過自動負載將業務調整到其他設備上以滿足用戶業務的持續性；并需提供數據的遷移備份，在設備故障無法快速修復時依然能夠支持數據的正常讀取以滿足業務應用需要。

7 結語

智安社區通過整合不同網絡架構，搭建智安綜合平臺，設立數據中心，前端感知設備搭建，應用物聯網、大數據、移動互聯網等技術系統對可疑人物、安全隱患行為進行實時動態識別，與政府、物業和業主三方交互聯動，構建安全防范實戰應用體系，守護社區安全。積極推進智慧安防小區建設，是貫徹落實政府對社區網格化、精細化管理、是推進社區智慧化的重要手段，有利于提高社區安全防控智能化水平；有利于解決公安偵查破案最后一公里短板。實現小區管理由“傳統人工”向“智慧集成”轉變，有利于減輕社區基層的工作負擔，提升社區服務和管理能力，以高質量的智安服務，增強人民群眾的安全感、幸福感。