弱電智能化安防系統(tǒng)技術與應用研究

傅錫平

(上海錦義智能科技有限公司，上海 200433)

近些年，我國建筑行業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好，智能化建筑工程建設日漸普遍，這意味著弱電智能化安防系統(tǒng)技術應用越來越重要，因此就需要相關技術人員能夠深入了解安防系統(tǒng)技術，結合建筑物建設實際情況及人們對于智能化生活需要，科學、合理地規(guī)劃設計弱電智能化安防系統(tǒng)，比如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、出入口門禁控制系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、人工智能等，豐富建筑物功能，滿足人們多樣化需求，使人們生活更加便捷、高效、安全、舒適。

1 弱電智能化系統(tǒng)及安防系統(tǒng)概述

1.1 弱電智能化系統(tǒng)概述

1.1.1 弱電智能化系統(tǒng)內容

弱電智能化系統(tǒng)是由計算機網絡系統(tǒng)、樓宇自動控制系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等內容組成。為了保證弱電智能化系統(tǒng)良好使用，建筑工程開展過程中，需要根據(jù)該系統(tǒng)安裝和使用需求，設計可行性施工方案，以便弱電智能化系統(tǒng)與建筑工程施工能夠同步進行，從而保證系統(tǒng)相關設備及配件安裝良好，支持整個系統(tǒng)良好運行，滿足現(xiàn)代人多樣化生活需求[1]。

1.1.2 弱電智能化系統(tǒng)相關技術

弱電智能化系統(tǒng)具有較高應用價值，離不開高新技術參與和應用。具體來講，該系統(tǒng)技術組成為。

(1)計算機技術。伴隨科學技術不斷研究與探索，計算機技術應用體系不斷完善和優(yōu)化，這就使得該項技術應用價值大大提高，能夠廣泛應用于各個領域之中，滿足不同實際應用需求，其中就包括提高弱電智能化系統(tǒng)應用性能，也就是結合弱電智能化系統(tǒng)實際情況及發(fā)展需要，合理應用計算機技術來調整該系統(tǒng)，進一步促進該系統(tǒng)服務功能得以全面提高。

(2)信息傳輸技術。利用信息傳遞技術支持弱電智能化系統(tǒng)非常必要。信息傳輸技術對信息傳遞過程可以進行有效管控，其運行質量直接關系到數(shù)據(jù)傳遞是否完整、是否可靠、是否有效。信息傳輸系統(tǒng)是由無線傳輸信號、數(shù)據(jù)傳輸寬帶、ATM通信技術、多媒體通信技術等內容組成，根據(jù)弱電智能化系統(tǒng)實際情況及需求，合理規(guī)劃和應用該項技術，其承擔信息傳輸工作，保證整個系統(tǒng)運行更加可靠、安全及高效[2]。

1.2 安防系統(tǒng)概述

總結以往經驗可知，建筑智能化安防系統(tǒng)涵蓋內容較多，而為了保證該系統(tǒng)良好運行，通常需設置其組織架構，涵蓋邏輯層、控制層、處理層、執(zhí)行層、采集層及其他結構層。

1.2.1 系統(tǒng)邏輯層

邏輯層是建筑智能化安防系統(tǒng)控制中心，關系到該系統(tǒng)安全性。出于保證安防系統(tǒng)安全且有效運行考慮，所設計邏輯層包括數(shù)字邏輯和模擬邏輯。其中，數(shù)字邏輯負責小范圍區(qū)域控制，而模擬邏輯則負責大范圍區(qū)域控制。兩者共同作用下，可使安防系統(tǒng)良好運行，實現(xiàn)便捷化操作[3]。

1.2.2 系統(tǒng)控制層

控制層是智能化安防系統(tǒng)核心，其負責接收監(jiān)視器、報警器等反饋信息之后對信息數(shù)據(jù)進行整合、處理及分析，并將結果匯總，從而說明當前建筑物應用實際情況，以便相關工作人員能夠根據(jù)安防系統(tǒng)反饋結果及時發(fā)現(xiàn)問題，并予以針對性處理。控制層建設成本較高，并且構成比較復雜，其處理時效也不是非常高，不利于提高安防系統(tǒng)實際應用效果。

1.2.3 系統(tǒng)處理層

相對于其他組成部分來講，處理層比較簡單，其主要是對所收集音頻、視頻等信息予以綜合處理，將所得信息數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯總，客觀分析與計算后制定最優(yōu)方案，反饋給控制層。

1.2.4 系統(tǒng)執(zhí)行層

執(zhí)行層是由解碼器、云臺等設備構成，主要負責安防指令發(fā)布。因有云處理技術支持，即可在輸入指令后能夠高效分析和處理信息數(shù)據(jù)，得到具有較高應用價值的信息數(shù)據(jù)，進而發(fā)布準確且有效的安防指令。

1.2.5 系統(tǒng)采集層

采集層及其他結構層主要是涵蓋報警、傳感器、鏡頭、圖像捕捉系統(tǒng)等，采集層與其他結構層都能夠為安防系統(tǒng)運行提供支撐。

2 弱電智能化安防系統(tǒng)技術與應用

2.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

2.1.1 模擬信號監(jiān)控系統(tǒng)

其是由攝像機、視頻解碼矩陣、顯示用監(jiān)視器等幾部分組成。在該系統(tǒng)應用過程中，通常利用銅軸電纜先將攝像機視頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)視器，充分利用解碼視頻矩陣解碼功能和鍵盤控制，將錄像還原；光纖則可遠距離傳輸圖像、視頻，輸入至光端機，即可實現(xiàn)遠距離監(jiān)控圖像查看。其被視為第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

2.1.2 模數(shù)混合型監(jiān)控系統(tǒng)

由計算機技術支持，模數(shù)混合型監(jiān)控系統(tǒng)是由計算機、攝像機、探頭報警器、信號監(jiān)測裝置及數(shù)據(jù)處理儀器等組成。在具體應用過程中主要利用傳輸線路將信號傳輸至終端監(jiān)控顯示器上，其是一臺多功能計算機，可靈活操作與應用。但其缺陷是圖像穩(wěn)定性較差、前段視頻信號錄入和處理比較繁瑣、適用場合較為有限等[4]。

2.1.3 高清數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)

高清數(shù)字系統(tǒng)從本質上講是網絡數(shù)字監(jiān)控，利用計算機網絡傳輸信號，利用智能化計算機軟件進行處理。以IP包形式在網絡上傳輸，實現(xiàn)視頻或音頻數(shù)字化處理、系統(tǒng)網絡化、應用多媒體化及管理智能化。這是因為在IP網絡之中，可模擬圖像、壓縮聲音，將圖像和音頻轉變?yōu)閿?shù)字信號，在網絡之中進行傳輸。又因為與以太網連接，可高效率、高質量傳播數(shù)字信號，利用配套設備進行呈現(xiàn)，用戶即可通過標準Web瀏覽器來觀看圖片或視頻，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

2.2 入侵報警系統(tǒng)

2.2.1 傳統(tǒng)防盜系統(tǒng)

傳統(tǒng)防盜系統(tǒng)主要是由防盜門、防盜窗組成，簡稱物防。設施比較簡單，應用價值不高，基本是居民出于安全考慮自發(fā)安裝構建，雖然能夠在一定程度上保障居民財產，但在火災、地震等自然災害發(fā)生時難以發(fā)揮保護作用，還可能威脅居民生命安全。因此，應當利用智能化防盜報警系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)防盜系統(tǒng)，以便營造安全、舒適、便捷的居住環(huán)境[5]。

2.2.2 智能化入侵報警系統(tǒng)

智能化入侵報警系統(tǒng)是安防系統(tǒng)技術重要組成部分，在具體應用過程中主要是將紅外傳感器、聲控傳感器安裝在主要通道、重要區(qū)域、設備間等位置，與通信技術相連接， 即可將所采集信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒辣I報警系統(tǒng)之中，實施統(tǒng)一管理，簡稱技防。紅外傳感器、聲控傳感器等設備可進行24h布防，能夠隨時接收到異常信息，并且第一時間傳輸?shù)椒辣I報警系統(tǒng)。

2.3 出入口門禁控制系統(tǒng)

2.3.1 門禁控制系統(tǒng)

弱電智能化安防系統(tǒng)技術應用還包括出入口門禁控制系統(tǒng)。其是在軟件信息技術及現(xiàn)代電子設備支持下，可對出入口人員及物資等進出予以放行、拒絕、記錄或報警等操作，與此同時，對出入人員進行自動編號，并錄入、存儲相關信息，比如人物圖像、出入時間、出入門編號等，以便做到智能化管理。作為安防行業(yè)中僅次于視頻監(jiān)控的安防產品，發(fā)展至今已經總結了大量經驗，積極運用先進技術予以更新升級，極大程度上提高了出入口門禁監(jiān)控系統(tǒng)應用價值。

2.3.2 出入口控制系統(tǒng)

現(xiàn)階段智能化管理系統(tǒng)應用比較常見，從產品與技術發(fā)展變化而來，其具有諸多功能，比如訪客道閘、停車場出入口等。具體來講，該系統(tǒng)主要是由識讀模塊、控制模塊、執(zhí)行模塊、傳輸模塊、管理軟件及服務器等組成。為了滿足不同建筑物應用需求，出入口控制系統(tǒng)構建模式不盡相同，比如可應用一體型、分體型、獨立控制型、聯(lián)網控制型、數(shù)據(jù)載體傳輸控制型等。當然，無論采用何種構建模式，其都具備以下功能，即安全性高，這是因為該系統(tǒng)構建過程中實施了多種認證方式，比如二維碼識別、人臉識別、指紋識別等，可認證訪客或工作人員身份，待身份核實后，符合要求即可允許進入，如此極大程度上提高了建筑內安全性，通行效率高[6]。

2.4 人工智能應用

2.4.1 VMS安防平臺

針對VMS安防平臺來講，智能視頻管理平臺(VMS)專門設計適用于高清數(shù)字視頻流管理、高性能視頻流智能分析管理、視頻存儲服務的強大視頻管理平臺，具有諸多功能，比如視頻監(jiān)控與回訪、視頻診斷、智能化分析、重要信息數(shù)據(jù)存儲與應用、支持電子地圖應用、報警、門禁控制、矩陣控制、遠程配置等。與此同時，還可通過相關信息數(shù)據(jù)分析與計算獲得各類模擬量、開關量，并可根據(jù)實際需求設置網絡、預案等，一旦有異常情況發(fā)生，即可根據(jù)實際需要，快捷聯(lián)動各個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)配合應用，比如發(fā)動報警、利用電子地圖追蹤信號等。

2.4.2 AI技術應用

在具體應用過程中，首先利用目標檢測、跟蹤、AI分類技術來觀察分析視頻內目標，將所獲取目標特征與場景相對比，算法開始對目標分割、跟蹤及分類等圖像識別，精準分析與計算，從而了解事件，即可對突發(fā)事件予以實施監(jiān)測。而智能化視頻分析，在視頻設備錄入各種場景過程中，能夠對視頻內容進行自動化分析，第一時間發(fā)現(xiàn)危險源，利用視頻濃縮技術快速獲取對象相關信息，對數(shù)據(jù)信息予以整合處理，從而了解實際情況，以便發(fā)布有效指令，作出正確操作，保障人們生命財產安全。

2.5 數(shù)據(jù)治理應用

數(shù)據(jù)治理應用是通過基礎現(xiàn)有安防系統(tǒng)，利用AI技術與AI深度學習，對特定對象形成信息抓取、存檔、反饋、處理、解決等流程閉環(huán)。目前已在制造業(yè)、商業(yè)辦公、社區(qū)、酒店、醫(yī)療、教育、機場、城市治安管理、防疫等各類業(yè)務場景中實現(xiàn)業(yè)務閉環(huán)，其在一定程度上促進了智慧城市建設。

2.5.1 視頻智能分析

在AI技術與安防系統(tǒng)相結合情況下，視頻智能分析走向人們生活。在不需要人為干預情況下，計算機視覺和視頻監(jiān)控分析方法就可以對攝像機所拍攝圖像序列予以自動化分析，比如目標檢測、目標分割提取、目標識別及場景中目標行為的理解，從而對圖像內容含義予以理解或者對客觀場景予以解釋，并在此基礎上指導和規(guī)劃行動。

2.5.2 AI安防應用

在酒店項目中，AI安防系統(tǒng)技術應用充分得到體現(xiàn)。項目建筑總建筑面積為約4.1萬m2，AI安防系統(tǒng)在項目建設過程中已完成部署，可全天候對施工作業(yè)人員進行身份驗證與考勤，具體部署情況及功能見圖1。對未按要求穿戴安全帽與工作服行為做監(jiān)測識別，對全場施工區(qū)域異常行為做監(jiān)測，如人員快速移動、危險區(qū)域禁止進入、場內巨大噪音、煙霧及火災等聯(lián)動廣播系統(tǒng)第一時間告警，提升安全管理水平。

圖1 AI安防系統(tǒng)功能展現(xiàn)

項目開業(yè)運營時，可通過人流統(tǒng)計功能與酒店管理系統(tǒng)聯(lián)動，對人流數(shù)與實際入住人數(shù)做數(shù)據(jù)分析。可通過人臉識別對新、老客戶進行數(shù)據(jù)分類，展示個性化歡迎詞，提供個性化服務。

3 結 語

綜上所述，隨科學技術不斷發(fā)展，安防行業(yè)發(fā)展狀況良好，現(xiàn)階段廣泛應用于建筑工程建設之中。弱電智能化安防系統(tǒng)有入侵報警系統(tǒng)、出入口門禁控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)及人工智能，極大程度上提高了安防系統(tǒng)應用價值。同時，系統(tǒng)在智慧城市、數(shù)據(jù)治理等應用場景中形成業(yè)務閉環(huán)，在眾多智能化、信息化解決方案中脫穎而出。