小学感知校园物联网技术方案22Word格式.docx

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攻击高校的暴力事件》的专题报告，总结了美国从1900年至今一百多年来的校园安全情况，美国早已实施了校园安全防X措施，并建立了校园威胁评估机制。

作为学校，首先要明确，当前保护好学校学生生命财产安全的重要性，要切实增强校园及周边安全工作的责任感、紧迫感、切实加强校园及周边安全工作，完善安全防X措施，同时还应该加强周边治安信息、特殊人员信息、外来流动人员信息的分析研判，牢牢掌握主动权，对各种危险做到未雨绸缪。

教育部在2010年5月5日发布的关于学校安全的紧急通知中教育部在这份紧急通知中表示，要把维护校园安全作为当前和今后一个时期一项“重大政治任务”。

这已是教育部在不到20天里连续三次对中小学校园安全问题表态，并在4天内连续下发两个紧急通知。

要求各学校加强安防监控和保卫工作。

XX泛联物联网科技股份XX跟据目前校园安全防X现状及实地情况的考查本着严谨、科学、认真的态度，利用先进的物联网技术与安防产品和我们多年来丰富的设计经验，提供最佳的解决方案，以最好的产品及优质的服务，建立一套完善的、可靠的、稳定的“感知校园”安防系统，助力增强校园的安全防控和信息化水平。

第2章需求分析

某实验小学建设后目前考虑的安全防X措施主要是在大门口安装监控设施，在一定程度上可以起到事后取证的作用。

某实验小学建成后，存在着场地分散、面积大、管理人员少等特点，同事结合近期重大校园安全事故的调查分析结果，可以发现关于校园安全方面存在如下迫切需求：

✧严峻的社会治安形势对小学幼儿园等弱势群体形成不特定的威胁，校园安全防X工作必须做到人防、技防、物防、制防相结合。

✧针对红外防入侵系统的特点，需要设计一种误报率低的新型周界防入侵系统，结合视频监控，实现系统的有效联动和信息共享机制。

✧需要对校园出入口进行控制，严防外来人员携带刀具等凶器进入校园。

✧需要对进入校园的外来人员进行身份验证，并进行存档，并能灵活的查询及管理来访人员历史资料。

✧对进入校园的教师和学校进行身份验证，同时可对教工和学生的考勤情况进行记录、查询和管理。

✧急需一套综合安防管理平台系统，高度智能化处理感知信息，做到及时发现、及时处理、及时报警，有效提高处置突击事件的效率，最大限制的防治意外事件的发生。

第3章“感知校园”物联网解决方案

3.1“感知校园”总体架构

“感知校园”整体框架图：

图1“感知校园”整体框架图

“感知校园”总体架构采用分层体系结构，从下至上分为物联网感知层、物联网平台层、物联网应用层和校园应用层。

物联网传感层主要完成物体信息的采集、融合处理和传输。

从校园场所X围内的各类对象例如人员、物品、场景等采用传感器、智能视频、RFID等多种技术实时采集各种信息。

例如对围界通过智能传感器实时采集异常信息，对人员通过RFID技术等实时采集位置信息，对场景通过智能视频技术采集信息。

采集得到的信息需要逐级进行融合，从而实现协同感知和协同控制。

物联网平台层主要实现网络设备的管理、网络设备层面信息到业务信息的转换、设备信息和业务信息的呈现。

平台有效地屏蔽了底层设备及其网络的复杂性和多样性，统一了设备管理接口和平台信息模型。

平台采用组件化的构建方式，通过对组件的组态、编排、策略调度等手段灵活支持从简单到复杂的应用场景。

物联网应用层从应用视角出发，以物联网平台提供的各类组件为基础，将细粒度的技术组件组织为更大粒度的功能组件，进而组织为一个个特定的物联网应用。

校园应用层是物联网总体应用体系架构在校园这一特定应用场景下的物化和具化。

围绕“感知校园”这一核心内容，集合教育行业的管理现状，可以提炼出面向学生、教师、外来人员的身份识别、行为识别等系统。

功能和技术实现上，这类系统可以由上述各类物联网功能组件和应用映射得到。

物联网感知层侧重解决“感”的问题；

物联网平台层侧重解决“知”的问题；

而物联网应用层和金融应用层则重在“用”的方面。

以上四个层面组成了一个有机的、完整的校园行业感知体系结构。

3.2物联网应用平台总体架构

图2.物联网应用平台总体架构

物联网应用平台从体上分为接入层、服务层、逻辑层和界面层。

接入层主要功能是通过分布式代理和协议适配等技术手段，屏蔽底层传感器设备、汇聚设备、辅助设备、网络传输设备的差异。

这些差异包括厂家制式、版本、信息模型、外部接口、组网等诸多方面。

参照TMN等行业规X采用面向对象等设计原则，将上述被管对象抽象为属性和行为一致的管理对象。

抽象的管理对象及其关系是平台共享信息模型的基础。

服务层以平台共享信息模型为基础，从上层应用的视角出发，提炼和抽取出一组业务层面的公共服务。

这些公共服务包括：

配置服务、事件服务、关系服务、位置服务、拓扑服务、策略服务、安全审计服务等。

这些服务与具体的行业和应用服务无关。

服务的设计采用面向对象、面向服务等设计原则，服务统一透明部署在软件总线上。

物联网应用具有多样性和复杂性等特点，平台通过逻辑层来向上支撑多样化的、差异化的业务应用。

具体说是通过对服务层各服务的编排来支撑业务流程；

通过业务规则在服务和流程中实现业务逻辑判断；

通过在服务上加载调度策略实现设备层面的联动控制。

友好的人机界面是物联网应用的基础。

从各类应用场景出发，我们可以提炼出各类通用的HMI组件例如GIS、拓扑、事件列表、图表等，通过对这些组件的合理组织，能够快速搭建丰富多彩的物联网应用。

3.3物联网应用平台技术架构

图3.物联网应用平台技术架构

物联网应用具有组网复杂、数量巨大、地理区域分散、异构环境、个别场景实时性要求高等特点，因此对平台技术架构设计方面存在非常高的要求。

物联网应用平台采用开放的技术架构，主要体现为采用分布式软件总线技术构建整体技术框架。

平台的各层面之间、各服务之间、各组件之间均采用软总线实现互联互通。

软件总线为平台提供了一致的开发、设计、部署和运行框架，同时具备透明部署、稳定运行、高可靠性等诸多优点。

具体而言，平台技术架构由分布式中间件和基础服务构成。

分布式中间件是软总线的核心内容，包括分布式对象请求代理、Web容器等内容。

基础服务是附属软总线的基础设施，是业务服务稳定运行的基础；

基础服务包括：

流程引擎、规则引擎、命名服务、事物服务、目录服务等内容。

3.4“感知校园”物联网平台特点

3.4.1架构完整清晰

平台根据各层的特性分为：

物联网感知层、物联网平台层、物联网应用层、校园应用层；

每一个平台功能根据平台的名称即可一目了然的知晓各层的功能。

3.4.2标准化程度高

平台以易用、实用、够用为开发原则，结合中科院几百位专家的经验和调研，定位于对物联网业务应用实施深入而全面的监控，把网络拓扑发现、资源管理、设备管理、终端管理、性能管理、故障分析、异常流量监测、服务器管理、数据库管理、WEB监控等融为一体。

3.4.3统一的信息模型

通过物联网应用平台实现校园安防和信息中心数据监控的整合，同时可以通过振动探测、智能视频分析、报警点管理、RFID技术等，对校园安全状况进行检测和对人员身份识别，对校舍安全进行数据统计，真正做到多个系统的整合应用，有效降低成本，真正的实现实现了统一管理、统一授权、统一指挥。

3.4.4高实时性和可靠性

清晰全天候的监控、各子系统间的联动，减少了校园人力资源的投入，大大的减轻了保卫人员的压力；

校园围界的防入侵系统确保了在中小学尤其是幼儿园安全防X水平。

3.4.5高度灵活扩展

提供并开放标准的接口，为后续的系统升级改造节约大量的人力物力；

3.4.6丰富的接入手段

平台支持多种传输手段，考虑到未来技术的发展，考虑有线传输方式和无线传输方式相结合，对于布线困难得地方采用无线方式，无线传输方式施工方便，图像实时传输、清晰，并且可根据传输距离的远近、现场自然条件的不同，其功率的大小可以按要求配制。

第4章“感知校园”智能安防平台软件系统

4.1概述

将各独立安防子系统充分整合为一体，实现全系统的统一管控、系统联动、高度智能，并可实现教育、公安的市、区、校三级管理和联动报警，各级管理单位都可远程对校园安全情况进行实时查看和进行报警处置。

该系统还可以与学校已有的家校通、学校信息管理系统进行整合，全面提升学校管理信息化和智能化水平。

4.2系统功能

4.2.1接入层

智能分布式代理Agent、协议适配器总线及各类协议适配器。

4.2.2事件引擎

事件脚本管理、脚本调测、线程资源管理和事件引擎运行态。

4.2.3配置管理

设备、地理信息、组织机构及人员信息的增加、删除、修改、数据导入/导出、分布式数据同步等功能。

4.2.4电子地图

GIS地图的制作、设备标记及操作、移动物体实际轨迹及历史轨迹回放、告警显示、地图导航等。

4.2.5视频监控

多画面视频监控、历史视频查询与回放、告警情况下自动推视频、现场喊话、自动播放音频、摄像头远程控制等。

4.2.6告警管理

告警订阅/取消订阅、告警列表、新到告警通知、告警操作、历史告警查询、活动告警统计等。

4.2.7设备联动

设备联动预案配置、设备联动策阶段性通知、设备联动预案执性、设备联动日志记录与查询等。

4.2.8统计报表

告警统计报表、设备统计报表、人员统计报表等。

4.2.9安全管理

系统登陆XX管理、用户组管理、功能点管理、权限分配、安全审计日志等。

4.2.10系统管理

数据字典管理、客户端个性化设置、日志及数据管理等。

4.3总体界面

.图4综合安防总体界面

图5.视频联动

第5章周界防入侵系统

5.1概述

现有的周界安防产品有两大类。

一类是围墙，如传统的砖墙、水泥墙、玻璃墙、铁栅栏等等，都有明显的外形，把防区围起来，都有阻挡外来入侵作用，但是都不具有报警和监视功能。

另一类是报警系统，如红外对射报警器，泄漏电缆、视频监控等，他们具有报警或监视作用，但误报比较严重、成本也比较高。

还有一种是以围界金属网栏为载体，输入8000V以上的脉冲电压，这样高的电压会对人体带来一定的伤害，也会带来一些第三方责任，报警后防区X围较大，难以辨别定点区域。

XX泛联最新研制的校园震动防入侵电子围拦系统把阻挡和报警二大功能有机地集成在一起。

既具有有形震动防入侵硬件设施，又具有智能多防区探测，周界金属网栏上无电流和电压，解决了脉冲围栏带电的不足，报警区域可精确到5米区域（标配12米），此报警系统成为一全新的周界安防系统。

5.2系统功能

✧具有完整的、有明确分界的震动防入侵电子围拦，具有强大的阻挡作用和威慑作用（无高压脉冲）。

✧具有误报率极低的智能报警功能，当某一防区前端发生案例时可通过智能化多防区探测器在显示窗迅速显示该防区断网、防拆报警指示，反映前端状态。

✧备有报警接口、开关信号输出、能与其他的安防系统联动，提高系统的安全防X等级。

✧侦察功能—震动防入侵电子围拦能够检测各种侵扰的级别，具有区分偶然入侵还是强行闯入者的能力，对各种恶劣环境具有极强的屏蔽能力。

✧偶然入侵者因见到警告会自动离开，报警器不发出报警。

强行闯入者为获得入侵通道而破坏震动防入侵电子围拦或翻越震动防入侵电子围拦，在这种情况下，系统会发出报警。

5.3系统特点

5.3.1安全性

脉冲电子围栏警戒系统通常有至少几千伏的高压，威慑并阻止入侵者，虽然理论上对电流进行了限制，不会造成入侵者伤残和死亡，但是瞬间高压带来放电，会产生惊吓，或特殊体质人员，特别是患有心脏病的人误触，仍然会导致难以预料的后果，为客户引来法律纠纷。

震动防入侵电子围拦系统改变了感知方式，导线上没有高压，因而对人体不会造成伤害。

特别适于中小学，幼儿园以及居民小区使用。

不会因为儿童顽皮误触而产生高压放电。

5.3.2误报率低和适应性强

震动防入侵电子围拦系统不受环境（如树木、小动物、震动等）和气候（如风、雪、雨、雾等）的影响，不受地形高低和曲折程度的限制，误报率极低。

5.3.3阻挡和报警双重功能

震动防入侵电子围拦系统能够实实在在给入侵者一种威慑感觉和阻挡作用，使其不敢轻举妄动，达到防X为主，减少作案次数。

相比红外对射等隐形手段更加实用有效。

5.3.4系统扩展性强。

即具有继电器输出报警，又具有串口数据报警机制，通过串口数据报警消息，可以获得警报概率，位置，严重性的信息，从而可以是系统集成更加智能，灵活。

5.3.5供电方式

可以采用蓄电池或者UPS做备用电源，以备停电时维持10小时的工作。

可根据用户要求和现场地理环境以及安全等级进行设计和安装。

并可和多种现代安防产品，例如电视监控系统、安防报警系统配套使用，以提高系统的安全防X等级。

第6章校园安检门系统

6.1概述

安检门是一种检测人员有无携带金属物品的探测装置，又称金属探测门。

主要用来检查人身体上隐藏的金属物品，如枪支，管制刀具等。

当被检查人员从安检门通过，人身体上所携带的金属超过根据重量、数量或形状预先设定好的参数值时，安检门即刻报警，并显示造成报警的金属所在区位，让安检人员及时发现该人所随身携带的金属物品。

纵观近期发生的校园案件，都是罪犯持刀行凶。

假如在校门处放置安检门，可及时发现犯罪人员身上所持刀具，及早发现情况并予以制止。

6.2性能介绍

✧防震设计，门体带防水胶套，具有防水防火、防腐等特点

✧多个相互重叠的金属探测区域，准确判定金属物品的位置

✧100级灵敏程序调，满足客户探测不同的违禁物品，预先设定金属物品的可能部位及体积、重量、大小，排除皮带扣、钥匙、首饰、硬币等物品的误报

✧多台探测门共同工作互不干扰

✧自动统计通过人数与报警次数，精确率100%

✧密码保护，防止非授权人改变参数

✧预留RS-485通讯接口可与多台计算机联网

✧符合国际安全标准，对人体内的心脏起博器、孕妇、磁性软盘、录象带、磁带、胶卷记录资料等无负作用

第7章访客管理系统

7.1概述

访客管理系统是专门针对政府机关、部队、企业、媒体行业、学校、物业小区、写字楼宇等有严格出入登记要求的单位，场所的人员和车辆的进出登记事务的专业信息管理系统，集成了证件扫描、XX识别（OCR）、数码摄像等技术，能详实、快速的记录来访人员的证件信息、图像信息，并对来访信息提供便捷的多方式查询。

访客管理系统是信息化办公在门卫管理中的应用，也是利用现代科学手段做好防X保卫工作的必然。

同时提高门卫管理工作的质量和效率，同时也提升了有关单位办公信息化的形象。

7.2系统组成

Ø

访客管理系统软件

数据库服务器

XX读卡器

7.3功能介绍

快速登记访客人员信息，系统使用灵活快捷方便，易于操作

支持二代XX阅读,一代XX、护照、驾照等有效证件自动识别

多台设备可网络连接，数据共享。

可远程监控各个点的出入情况

可对内外人员的证卡进行发放，注销，卡面设计及制作管理

可选发卡设备，对访客发临时卡（EMID/Mifarel）

数据海量存储功能 

，数据存储功能强大，不遗失、不泄露

多种自定义查询方式，查询结果均可输出到电子文档，并可以以报表汇总形式显示，其中结果、月报表，日报表可打印

7.4系统特点

功能强大。

系统除了可以采集到人员出入的XX件的传统信息外，还可以采集到人员出入的图像信息的全方位信息；

加强了出入登记凭证的收发管理、存档、分析等功能。

实用高效。

通过建立规X的操作流程和智能化信息采集模式，使工作人员可以完整收集出入信息，提高工作效率，减少人为差错。

用户界面操作简单。

充分考虑到使用人员的计算机知识较少的特点，全部使用工作人员熟悉的业务流程、提示用语和操作方式。

即使不懂计算机的人也能熟练使用本软件，完成业务处理。

系统性能稳定。

严格按照软件工程的规X进行管理和开发，充分利用面向对象技术，以专业数据库为平台，利用Windows系统的内存管理和多任务特性，从技术保证了系统的稳定性、可靠性和先进性。

第8章校园身份识别系统（可选）

校园IC卡一卡通管理系统是利用高科技产品——非接触式IC卡作为载体，结合电子技术、非接触IC卡技术、单片机技术、计算机网络技术及数据库技术等诸多高新科技，使其具有电子身份识别和电子钱包的功能，替代校园传统的日常生活所需的教师工作证、学生证、借书证、食堂就餐券、医疗证、各种体育娱乐设施使用证等证件和现金交易，达到证件、考勤和消费、娱乐、餐饮等收费的全电子化和智能化。

在安全防X方面来说，只允许持有IC卡的人员进入校园，可有效防止犯罪分子，同时IC卡配合安检门使用，大大减少从犯罪分子从校门进入校园的可能。

校园是个大场所，出入的工作人员和学生较多，因此也给了犯罪分子以可乘之机。

不少犯罪分子从学校大门光明正大的进入校园实施犯罪行动。

校园一卡通系统则可以大大改善这种现象，配合安检门系统使用可使犯罪分子进入校园的可能降低很多。

其中中央处理部分主要负责授权卡的发放，注销，回收等功能。

数据采集部分主要负责前端刷卡时的卡信息采集功能。

前端则是刷卡器，供学生和老师刷卡用。

在学校中实施“一人一卡”政策。

学校的老师和学生的卡全部经过授权，这样没有卡或者卡没经过授权的人则不能进入校园。

第9章智能视频分析系统（可选）

9.1传统视频监控系统分析

传统的视频监控系统完全依赖人去发现监控场景中目标行为，而人正是整个监控环节中最不可靠的。

具体分析如下：

⏹人的视觉很容易疲劳，出现“眼观六路，视若无睹”的现象

⏹人的眼睛盯着若干个视频画面时，很容易产生视觉惰性，无法保证时时刻刻地准确判断目标行为，一般来讲，不法分子的入侵行为的持续时间都不会很长，可能只有几十秒钟，不容易被发现；

⏹人会出现“视而不见”的现象

⏹经过科学研究证明，人的眼睛紧盯着屏幕22分钟之后，对画面95%以上的信息丢失，相当于“视而不见”；

⏹人会出现离岗、打瞌睡现象、麻痹思想等等其它的人为因素

9.2智能视频分析系统概述

智能视频监控系统是利用人的计算机仿生学技术，融合到传统的视频监控系统中，自动检测、识别监控场景中的非法入侵目标，并触发告警，实现事前的监控预警功能，是主动式的安全防X系统。

其能实现24小时或特定时段的无人值守，提升监控场景的警戒强度，增加安全防X等级。

一般的智能视频监控系统由三部分组成，即普通摄像机场景拍摄、智能视频服务器和图像显示、存储、警报装置。

智能视频监控系统的核心部分为智能视频服务器，借助智能视频分析技术来进行视频图像识别。

减轻人脑压力的“智能视频监控”已成为现代监控行业发展中的必然趋势，也是必然结果，即由机器代替人进行繁重、枯燥而重复的劳动，从原先的“人眼+人脑”或目前“机器眼+人脑”的形式逐步过渡为“机器眼+机器脑”的智能视频监控方式。

智能视频服务器可自动分析、检测、识别监控场景中目标对象及目标对象的行为，一旦目标对象出现非法的入侵行为，立即触发告警，联动警报。

后台系统可同时屏幕上显示报警视频画面及电子地图，给值班人员非常直观信息，避免了盲目出警。

这样使整个过程保证了极高的可靠性。

9.3智能分析模块

入侵检测

车辆滞留检测

物品搬移检测

PTZ自动跟踪

人员滞留检测

摄像机异常检测

遗留物检测

智能优化视频

9.4系统特点

智能视觉分析技术是当今视频监控产业内最先进的一项技术，它利用计算机仿生学领域的先进成果，融合到传统的视频监控系统中，自动检测、识别监控场景中的非法入侵、非法翻越的目标对象，并触发告警，实现了事前预警、实时告警的主动式安全防X监控；

实现了24小时的高度可靠的自动检测，提升了监控场景的警戒强度，增加了安全防X的等级。

它超越了现有的视频运动侦测（VMD）技术采用的简单探测目标运动的方式，与VMD基于像素来探测运动不同，VTD™技术基于目标来探测威胁，它所具有的自学习、自适应和自调节能力，以及先进的算法和视觉逻辑提供了无比强大的威胁探测能力。

VTD™智能视觉分析模块完全嵌入到了摄像机或视频服务器等前端设备的DSP中运行，从而使它们具有了计算机视觉能力，可以对视频里的每一寸画面进行自动监控，有效地增强传统视频监控的自动检测能力，提升警戒强度，提高监控效率和自动响应报警，从而实现7×

24全天候的持续监控或者针对重要时段的无人值守监控。

而且，完全嵌入式的智能分析功能，使得产品的安装、使用和维护都非常方便。

智能视觉分析技术具有多种类型的功能模块，可以适用于各种不同的室内或室外安防监控场合，这些模块目前包括：

入侵检测模块、徘徊检测模块、遗弃物检测模块、非法停车检测模块、物品搬移检测模块，以及自主自动PTZ智能跟踪模块。

第10章系统预算

详细见预算清单

第11章关于校园“人防”、“物防”的建议

在校园安全防X体系中，虽然“技防”所占的技术含量和比重比较高，但是对“人防”和“物防”仍不能掉以轻心。

针对目前校园安全存在的问题，我公司经过现场考察，总结了几点可以改进目前“人防”和“物防”的方法。

如下：

有专人在学校总控中心值班，一旦有报警信息发生，马上通知相关领导。

可对犯罪行为及时作出响应。

成立保安巡逻队伍。

人数可视校园大小而定。

每人配备手持移动监控设备，可随时将巡逻