校园安全风险防控智慧平台建设的构想

朱建永工程师 李洪坤工程师 李 娜 杜红星工程师 王文娟

(1.深圳市巨龙科教网络有限公司，河南 郑州 450000；2.郑州学安网络科技有限公司，河南 郑州 450000)

0 引言

学校安全风险防控工作是社会发展的重要指标，是社会治安综合治理的重要内容。校园安全工作点多面广，学校管理者压力较大，安全管理存在监管盲区[1-3]。学生心理风险、食品安全风险、疫情风险、周边环境风险等安全风险依旧扰动校园安全秩序。2016年国务院安委办印发《实施遏制重特大事故工作指南构建双重预防机制的意见》，阐释在安全工作中建立双重预防机制的内容及其重要性，在校园安全领域，以全面加强校园安全风险防控、治理体系各项制度、措施为抓手，构建“预防为主、依法管控，多方参与、齐抓共管”的双重预防格局，不断促进校园安全工作体系化、法治化、规范化建设。随着信息化技术不断应用于安全生产领域，智慧校园建设理念不断得到开拓实施。面对校园安全风险交织复杂态势，本文将校园安全风险管控与智能技术相结合，构建校园安全风险防控智慧平台，助力校园安全工作高效顺利开展，将校园安全风险降到最低。

1 校园安全风险防控智慧平台建设需求剖析

1.1 学校对安全信息全面掌握的需求

目前学校每位负责安全工作的人员只负责一部分或一定区域的安全工作，全校安全信息由学校1-2位分管安全的负责人或具体负责人掌握。由于安全工作的特殊性，需要全体安全工作人员乃至全体教职工参与其中，这就需要安全基础信息能够信息化共享，全员参与防范管控[4]。

1.2 学校对校园安全本地化应用的需求

校园安全工作主要围绕着校园安全风险防控进行开展，在校园外网环境有限制的情况下，能保证校园安全工作的正常使用，如校园安防设备的脱离外网使用、敏捷联接，校园安全数据的本地化存储、实时分析、快速处理、数据优化、联动预警等，便于学校能实时掌握校园安全态势和校园安全设备的联动使用。

1.3 学校对安全教育落实的需求

学校承担着针对教职工和学生开展安全教育的重要职责[5-6]。由于缺乏统一规范、科学全面的教材及配套课程资源，传统的安全教育往往形同说教，教学内容不具体、不形象，学生很难获得真正的安全知识和安全能力。学校安全教育没有形成固定的安全知识体系，无法准确判断和评估学生对安全知识的掌握情况，学生能否在事故真正发生时正确处理也是未知数。因此，学校安全教育要建设系统的课程方案，在教育手段上除传统的课堂教学之外，还要发展形式多样化的教学形式，例如通过广播提醒、安全演练、知识测试等方式，既能专题开展让安全知识深入人心，也能随时随地参与，在潜移默化中根植安全意识，真正做到安全意识和安全行动的统一，保障师生在紧急情况下能够用学到的知识保护生命。

1.4 学校对安全管理便捷性的需求

学校的安全管理工作主要围绕重点防范的关键点开展，包括设施设备安全检查，用电、用火、用水，学生打架斗殴，进出校门，宿舍考勤等。管理对象点多面广，每位教师和学生安全员都需要积极参与，才能保障安全管理工作的落实，从而形成有效的安全防范状态。传统安全管理工作由于记录不便、信息汇报流程不明确，导致很多工作流于形式，不能有效开展。因此，在平台建设中必须实现便捷管理，使教师能够更便捷地开展安全工作，及时将安全工作转化为信息化数据，通过系统上传、汇总，让校领导可以通过系统界面直接地看到安全工作状态，以便进一步完善安全管理和决策。

2 校园安全风险防控智慧平台设计

校园风险防控建设采用云计算、物联网、大数据和人工智能等信息技术手段，将可能对学生身心健康和生命安全造成影响的各种风险隐患全面纳入防控范畴，结合校端边缘计算中心，以智能物联技术连接学校校园监控、校园广播、访客管理、一键报警、宿舍考勤、智慧消防等系统，建设校园安全风险预防、管控与处置一体化的智能控制体系，切实维护师生人身安全，保障校园平安。校园安全风险防控智慧平台作为学校开展安全教育、安全管理、应急处置等安全工作的得力工具，发挥信息化手段覆盖面广、时效性强、效率高、容错率低、智能化程度高的特点和优势，为学生健康成长、全面发展营造良好的教育环境和社会环境。校园安全风险防控智慧平台总体架构，如图1。

图1 校园安全风险防控智慧平台总体架构

2.1 基础设施层

基础设施包含学校的安防大脑主机、监控、智能广播、智能门卫、物联设备等基础安全设施，实现校园安全数据的本地化计算，满足校园风险防控系统在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、稳定可靠等方面的需求。

2.2 数据资源服务层

建立校园统一的数据库，提供数据信息存储服务，重点建设资源库、信息库、业务数据、用户数据、监控数据等，涵盖所需数据源和过程性数据。

2.3 支撑层

为保障校园安全风险防控体系建设的统一性、规范性、开放性，构建支撑层为各类应用提供能力服务引擎以及统一的技术中台，通过标准的接口规范以及开放合作机制为应用平台层各应用提供公共支撑服务。主要包括统一身份认证、统一基础数据服务、统一数据交换服务、统一资源管理服务、校园安全服务等。

2.4 应用层

在学校搭建涵盖安全态势、物联感知、出入管控、视频分析、智能巡逻、预警分析、联防联控、应急指挥、立体化防控、安全教育、安全管理、音频处理、外部数据接入等应用，为校园安全风险防控提供应用服务。

2.5 用户层

主要面向学校的管理者、教师、学生、保安、维保工程师，提供Web浏览器、IOS或Android移动端、大屏等多终端应用。

3 平台功能目标设计

3.1 安全教育

重视安全教育在校园安全管理中的重要地位，通过平台功能相应功能模块，基于大数据技术和数据收集分析技术，整理归纳全国优秀安全教育资料和案例，为学校提供多类专题安全课程资源，并通过软件与学校现有硬件的完美结合，将安全教育落到实处，全面实现安全教育“进学校”，进而培养师生安全意识与知识技能，提升学生的安全素养，增强校园人防能力。

3.2 安全管理

开展双重预防体系建设，包括构建双重领导小组和工作机制、开展人员培训、划分并确认风险点、开展风险辨识、组织风险评价、进行风险分级、编制风险隐患清单、制定风险分级管控措施、隐患排查治理闭环管理并进行持续优化改进。为学校、学生用户提供一个信息发布与即时沟通的平台，支持用户通过输入文本、图片、音频、视频等信息进行公示、交流，支持富文本信息内容展示等，满足不同系统、不同场景、不同内容的信息推送需求，实现安全互动。

3.3 安全广播

安全广播由语音终端、分区控制设备、手机客户端软件等构成，共享上级平台的即时消息、资源管理系统，可以实现手机客户端对语音设备的远程控制、及时喊话、广播分部、广播任务控制、预案任务播报等功能，可有效满足学校的日常作息通知、安全广播、应急演练、应急指挥等需要，为安全教育、安全通知、应急指挥提供基于移动互联网的语音终端远程控制解决方案。

3.4 安全监控

校园视频监控逐渐普及，监控逐渐成为安全预防与事后查证的重要手段。安全监控平台通过对接上级平台和直接对接网络硬盘录像机2种方式实现对学校单位视频监控接入的全覆盖。对组织机构认证的用户，打通摄像头信息传输权限，提供手机客户端、PC管理平台进行视频监控浏览的功能，并将视频监控和上级平台的即时消息系统、应急预案系统、安全广播系统进行对接互联，实现视频监控的同时，能够对视频监控画面进行抓取、截录并发送给特定人群；相关人员接收到即时的风险信号后，可直接进行远程实时喊话或者启动安全应急预案，为用户提供一个可用、有效的监控与应急手段。

3.5 视频分析

智能视频分析是在传统视频监控基础上延伸发展而来的，通过对实时的监控视频画面进行分析，以提前设置的报警条件为标准，自动判断出当前监控位置的警情，自动发出报警。基于人工智能的计算机自动警情识别与人眼监控相比较，拥有工作效率高、反应时间短、容错率低等优势，能同时对全视域的全视频信息流进行分析，避免保安人员看监控注意力有限造成疏漏，降低保安人员工作强度的同时，增强视频分析预警的可靠性。视频分析预警策略配置包括对闯入、拥挤、打架、遗留、遗失等行为预警，支持预警时间段、预警目标用户、预警联动广播任务、预警联动预案等。视频分析系统采集、定义、分析行为时，将预警信息通过手机APP、微信、钉钉、语音电话等方式推送给用户。

3.6 应急管理

平台基于风险评估模型和智能分析能力，联动学校的监控设备、物联设备等，可应用于事发预警、事中处理、事后评估各个阶段，能够进行多维报警推送、多场景智能联动、协助预判最佳救援方案、自动执行应急方案等。设置支持应急直播的平战结合指挥中心，在突发事件的现场，可通过手机摄像头拍摄画面实时上传至指挥中心，用现场直播的形式把突发事件的具体情况传给安全指挥中心，再通过大屏幕显示，形成一套功能完善、技术先进的图像和信息显示管理控制系统，安全指挥中心的相关工作人员能够实时了解现场情况，进行统一指挥。

3.7 出入管控

基于人脸识别的身份确认能够快速识别访客与被访问人的关系和资料，快速识别被禁止进入的访客(黑名单)并提示。出于疫情防控的需要，能够快速识别访客的体温信息，如果超出预定阈值则进行告警。将校园重点区域来人来访纳入智能化管理，来人来访时需录入访客人脸和证件等信息。安全保卫人员可及时查阅访客信息、接收各种异常情况的预警信息。教师和学生的人脸信息作为信息化的个人标签可在全校各种活动场景数据中被广泛应用。从师生及相关人员注册录入人脸识别信息开始，人脸信息将作为打通人员识别、人员轨迹、人员行为的钥匙，将分散的业务系统数据按照对应行为人身份厘清，将所有行为数据汇总到数据分析平台，进行人员轨迹分析、行为危险预警、以图找人等，构建智慧学生管理平台。

3.8 智能消防

以双重预防体系为设计理念，通过校园安全风险防控体系建设，将安防系统和消防系统进行统一管理，实现规章制度、设备设施、巡检维护、告警联动、应急指挥的一体化。进行自动和人工的巡检维护，实现告警统一展示和联防联控，减少报警人工复核工作量，使资源利用最大化。做到安防和消防安全问题监测、预警、干预一体化管理，构建校园安全生态体系。前移火灾防控关口，最大限度杜绝火灾发生的可能性，让火灾事故“零”发生。

3.9 数据分析

平台提供学校基于安全教育、安全管理和安全应急几大业务的数据统计与分析，并提供基于大数据分析的安全图表。用户还可以通过手机APP的统计功能查看本校的安全情况和隐患、巡检等多种业务的数据统计和变化趋势图。在学校重点区域部署安防互动屏，通过此智能信息终端可随时掌控校园安全风险防控体系的建设成果，可对学校各院系的安全工作进行排名，为学校提供科学量化考评机制。

4 平台特色优势

4.1 云边端一体化服务

通过物联网、边缘计算、大数据、建筑信息模型(Building Information Model，BIM)和人工智能等技术，将校端数据汇集到统一的校园安全风险防控智慧平台，由平台进行数据分析、处理，并以此打通感知、决策和应用整个流程，同时数据自动上报云平台，实现数据的异地备份。

4.2 数据快速处理

提供就近边缘智能计算服务，满足校园风险防控系统在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、稳定可靠等方面的需求，为校园风险防控数据的快速处理提供支持。可配置12T的存储空间，用于存储学校各类安防数据，为数据分析提供空间基础。通过自定义填报、自定义展示系统，平台各类数据展示可根据用户的需求进行个性化定制，最大程度地让管理者看到自己最关心的数据。

4.3 智慧联动

采用先进的数字化联网技术，将全网内各终端设备工作状态信号的监控和操作调度功能集中管理。支持接入主流厂家智能物联设备和安防设备，包括风险点、巡检点、摄像头、出入设备、广播设备、视频分析设备、智能物联设备等，智能监管设备运行状态，主动发现设备异常。

平台支持报警、预警、提醒、隐患、设备异常5类预警分级管理，不同预警级别可根据场景智能执行广播、闸机和监控等多维联动策略，支持手机应急直播和广播喊话，能够在最短时间内做出最准确的警报，并提供准确的报警事发地理位置、事件规模等实用信息，提高报警处理的及时性、高效性、针对性，从而能够协助安全人员将危机工作处理得又快又好。

4.4 兼容性、安全性、稳定性、可靠性强

平台充分考虑学校对于应用安全、网络安全的需求，能够接入学校已建设的校园安全防控设备，通过良好的兼容性设计支持内、外网访问平台；平台提供数据安全、应用安全、系统安全等多方面的信息安全管理。通过严格的权限控制和流媒体转发服务的多级转发能力，支持按需使用手机访问学校内网的监控视频；平台支持集群部署、支持负载均衡，支持数据与程序的备份，支持服务的发现与故障恢复，支持标准化的运维接口与性能监测，能够为用户提供不间断的平台服务。平台支持根据业务情况进行平滑的应用服务、网络、存储等扩容，满足高并发、高可用、高负载下的服务能力提供。

5 结论

本文针对当前校园安全态势，基于双重预防机制理念，结合教育信息化和智慧校园建设要求，提出建立校园安全风险防控智慧平台，并针对平台建设给出总体架构设计、功能目标设计，最后阐述平台特色优势之处。

(1)总结校园安全建设存在4类需求，即对安全信息全面性、规范性掌握的需求，对校园安全本地化应用的需求，对安全教育多样性和有效性落实的需求，对安全管理便捷性的需求，校园安全风险防控智慧平台建设须以这4类需求为切入点和着手点。

(2)校园安全风险防控智慧平台总体架构涵盖5层，包括基础设施层、数据资源服务层、支撑层、应用层、用户层。平台功能包括9个模块，均覆盖校园安全工作范围与安全风险点位。

(3)校园安全风险防控智慧平台具有4个特色优势，具体包括云边端一体化服务，数据快速处理，智慧联动，兼容性、安全性、稳定性、可靠性强。这些特色优势能够满足现有智慧校园提出的要求。