某老旧小区改造工程中智慧安防系统方案设计

王海新， 王 岩

(哈尔滨工业大学建筑设计研究院，哈尔滨 150090)

0 项目建设背景

为进一步改善老旧小区(片区)生活环境，完善小区(片区)基础设施，需全面提高社区综合治理效率、降低辖区警情案件、增强物业管理水平，提升人民群众的安全感、满意度。《关于全面推进城镇老旧片区改造工作的指导意见》指出，到“十四五”期末，争取完成2000年底前建成的需改造城镇老旧小区(片区)改造任务。

1 工程概况

本工程是某县老旧片区改造项目-智慧安防系统分项，共包括老旧片区28个，共26 000户，建筑面积439万m2，占地面积278.01万m2。本工程绝大多数是一、二层自建房，是近几十年内逐渐形成的自然片区，片区内违建、乱建建筑繁多。本次安防系统改造工程主要是对片区内的安防系统进行重建、智慧化提升及补充。

2 现状与需求分析

2.1 安防基础设施不完善

本工程改造片区内建筑物杂乱、开放式片区的面积占比较高、经营店面较多、流动人口情况变化较快的情况下，安防配套设施无法支撑城市快速发展；管理单位与基层数据资源不能共享，治安数字化现场处置时效不高。

2.2 信息采集不充分、时效性差

现有的采集工具落后，采集的数据不规范，成为死数据。信息采集不精确、滞后，信息录入不完全；由于信息采集不全面，大量信息以“口袋信息”“纸袋信息”“脑袋信息”的方式存在，无法实现数据共享和进一步挖掘，没有真正发挥大数据的价值。

3 智慧安防系统设计

本工程主要依据了《安全防范工程技术标准》GB 50348-2018，《智慧园区与综合体智能化系统工程建设要点与技术导则》对各片区增加了人脸、车牌识别系统、高空抛物监控系统、高清监控系统、立体云防控系统、老人关爱手环设施等。图1所示为系统逻辑架构图。

图1 系统逻辑架构图

3.1 视频监控系统

由于各片区缺乏物业统一管理，占地面积大，且完全处于开放式无管理状态，道路四通八达，出入口多达几十个，针对此实际情况，本工程大量运用了人脸抓拍摄像技术及人脸、车牌识别合一摄像技术。

3.1.1 人脸抓拍

采用人脸检测算法、人脸跟踪算法、人脸质量评分算法以及人脸识别算法，对片区对外的主出入口及4层以上住宅楼单元楼门口进行人脸抓拍、识别以及属性特征信息提取。与公安系统数据库对接，供后端平台用作实时预警、检索以及数据碰撞等作用，可以满足人脸检索、布控，定位活动轨迹等技术需求。此系统设计时，要求中标厂商产品、系统应具有以下视频智能分析功能。

(1)支持导入当地的吸毒人员、在逃人员和前科人员、以及其他本地管控人员的人像照片及信息，实现对上述人员的提前布控(可按照时间、地点、布控等级、相识度报警阈值等信息，对人员进行布控)。

(2)系统可对前端抓拍的人脸与数据库进行实时比对，当相似度达到设定报警阈值时，系统进行实时自动报警。

(3)人员轨迹分析追踪:1)特征搜人，系统可对前端人脸抓拍机回传的抓拍数据进行建模、存储，建立海量人脸特征数据库，并支持根据性别、年龄段、是否戴眼镜等特征，以及抓拍时间、地点等信息对卡口抓拍人员进行快速搜索。2)照片搜人，输入一张清晰的人脸照片，根据比对算法，在人脸数据库中检索出与其最相似的人员，按相似度从高到低依次排列，从而帮助公安民警快速锁定嫌疑人的活动轨迹。3)频繁出现分析，根据抓拍时间段、位置，在人脸抓拍库中，查找出该时间段、位置出现的相似人脸，从而分析活动异常的人员，以及时发现嫌疑人案前踩点会频繁出现等特征行为。

3.1.2 人车识别

人车识别主要是对片区人车混行的主干道采用全结构化高清网络摄像机，1个摄像机可以覆盖N条车道、混合车道目标，可以同时对机动车、非机动车、行人等多个目标同时抓拍。

使用全结构化抓拍摄像机，对进出片区的所有进出的人、车、物实时信息提取抓拍，做人体人脸关联，目标抓拍数量统计。方便后续快速查询定位录像信息、可提供简洁、完善的人/车/物实时监控画面。

车辆抓拍系统由前端子系统、网络传输子系统和后端管理子系统组成。车辆抓拍实时对进出车辆的车牌、车标、车身颜色等车辆特征进行采集，解决了公安人员从海量视频库中查找有效信息缓慢的难题。

3.1.3 高空抛物监控系统

根据现场踏勘走访，新建小区周边的片区自建房居民反馈，小区高层经常会有高空抛物行为，因此本次智慧安防系统改造中，设置了高空抛物监控系统，主要是对大楼外立面进行实时监控及分析，形成统一的监控网络，实现对大楼高空抛物事件的重点监管。

高空抛物智能监测方案，支持高空抛物事件的实时监测、事后查询和事后分析，可输出抛物时间、地点、轨迹图、轨迹视频、原始视频等内容，作为追责依据。自动定位抛物事件，正常光线条件下，事件检出率达到99.5%以上，可极大地降低事件排查难度，对高层居民的不文明行为也起到了很大的震慑作用。

3.1.4 高清监控

由于各片区租户较多，外来人员复杂，偷盗案件时有发生，公安机关苦于没有清晰视频资料证据用以破案。因此，应当地公安局要求，协同片警、社区管理人员、县视频安防大队现场逐点踏勘定点，对主要道路、居民活动场地、停车场出入口、停车场内等公共区域、重要场所进行全方位的监控，安置高清摄像机，进行密集式24h不间断监控,数字高清监视系统除起到正常的监视作用外，在接到报警系统和出入口控制系统的示警信号后，还可以进行实时录像，录下报警时的现场情况，以供事后重放分析，以便更有效地进行管理。表1所示为监控终端设备设置数量表。

监控终端设备设置数量表/个 表1

此系统建成后，能在片区监控中心实现对片区主要干道、主要道路路口、停车位等区域实时监控，遇有突发情况能够实现统一调度，统一指挥。

(1)本系统重点区域监控点采用高清网络球型摄像机和枪式摄像机，图像分辨率不低于1 080P。(2)本系统兼具B/S和C/S架构，用户通过统一的软件客户端访问及控制平台，实现前端的视频监控管理和控制；提供WEB的图像访问模式，可供其他政府行政部门在授权的情况下进行访问。(3)本系统图像浏览质量：图像分辨率支持1 280×720(720P)、1 920×1 080(1 080P)，帧数30帧，支持定码流和编码流传输。(4)本系统网络存储管理部分：支持1 280×720(720P)，1 080P分辨率的网络存储，对每个视频监控点)30帧/s，且30天的要求进行存储，并考虑冗余备份，保证硬盘故障时不会导致数据丢失和业务中断。(5)本系统具有多路图像快速检索及时间切片功能，最大可达36路同时检索。

3.1.5 立体云防控平台

立体云防控平台是针对安防物联网结合视频监控而设计，包含视频信号的采集传输、片区物业数据可视化、告警信息实时展示预警等，智能化程度高，实时性强。平台集成视频联动系统、人脸识别系统、多目标识别系统、可预留智能停车场系统、周界报警系统、巡更管理系统、门禁进出管理系统、房屋人口管理系统等通讯端口，为以后系统扩容提供条件。

立体云防控平台是以片区为单位，以片区监控点、人脸识别、人车识别、智能车场、人口管理、房屋管理等系统为支撑，系统的数据互通，界面统一，形成纵览全局和掌控细节的全方位立体化综合防控系统。图2所示为立体云防控安装示意图。

图2 立体云防控安装示意图

本工程在县城的制高点共设置三处立体云防控系统(鹰眼摄像机)，可实现以下功能:(1)视频实景地图：立体云防控通过在空中俯看地面，采用增强现实技术，结合人工智能算法对监控视频中的建筑物、道路、重点目标进行标注形成标签，通过标签展示详细信息，实现数据可视化，整体效果就是一个实景地图，能给监控人员带来非常直观的临场感；(2)立体化监控画面：系统采用人工智能视频联动技术，通过增强调用监控区域周边的低点摄像机，立体云防控就可以通过高点摄像机来掌握监控区域的整体情况，也可以从不同角度来查看监控区域的视频信息；(3)人工智能实时预警：结合人工智能算法实现对人脸识别、车辆识别、多目标识别、智能车场、智能可视对讲、周界防范等一系列产品的联动互通，当出现黑名单时能实时报警，当系统产生告警时，实时弹出告警画面提示用户，大大改善监控体验，方便监控人员进行拦截指挥，从多维度保护片区安全；(4)系统调节自由控制：云台控制，调整高点球机上、下、左、右转动、放大缩小视野。

3.2 关爱手环设施

据实地了解，各片区内，年轻人多外出务工，独居及孤寡老人现象普遍，无人照料，经常发生老人突然发病，身边无人及时发现进行救治的现象，因此在智慧化改造中采用了老人关爱手环这种新兴设备与技术。

老人智能手环是一款用于老人定位跟踪、紧急呼叫的智能穿戴手环，可以实现精准定位，家人可随时获取老人位置；可支持语音通话，当老人需要帮助时，可按动按键通过语音紧急呼叫；心率及血压监测；查询历史轨迹等。手环也可应用于社区内精神病人、重点及敏感人员的定位使用。

4 结束语