[摘 要]“十四五”时期，是我国“两个一百年”奋斗目标的历史交汇期，是奋力谱写新时代追赶超越新篇章的重要历史机遇期，也是大学加快推进“双一流”建设、努力建设国际知名的有特色高水平大学的关键时期。贯彻落实《中国教育现代化2035》、《教育信息化2.0行动计划》、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》等文件精神，以及教育部等六部门发布的《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系构建高质量教育支撑体系的指导意见》，着力建设教育新型基础设施，全面推进学校治理体系和治理能力现代化。
本论文以中国石油大学（华东）为分析对象，运用“大数据、人工智能、物联网”等新一代信息技术与智慧校园融合为驱动，打造校园运营中心，打破数据壁垒，推动数据资源共享和使用，打通业务系统实现跨部门协作，快速提升学校信息化整体水平，以支撑学校“十四五”发展规划期间面临的挑战。
[关键词]高校；物联感知；图像识别；大数据分析；ai应用
中国石油大学（华东）自2012年开始传统安防的建设、自2018年开始智能安防系统的建设，经过多年来的努力，取得了显著的成绩，建设了覆盖校园的安防专网和统一的中心管理平台，实现了基本的监控、录像、布控报警、防范联动等功能，满足了校园安防的基本需求。同时系统应用过程中也暴露出了一些不足，例如视频监控在大部分情况下只是作为事后调看的工具使用，缺乏事前预警、事中控制、事后可追溯的应急防控体系；其他如信息孤岛、智能化不够、设备多样化、数据查询慢、设备维护难等问题也制约了资源的共享和应用的整合，从而限制着校园智慧化和立体化应用水平的提高。
一、校园安全管控的主要任务
满足校园管理和业务应用中日益迫切的需求，前端以布建重点公共区域的全覆盖、全天候、智能化的感知系统为主体，有机融合身份识别、电动自行车识别、机动车识别、车辆超速识别、人员行为识别、安消一体化联网等先进智能分析能力；后端建设智能运营管理中心，布建全校三维精细化建模，将校园的建筑信息、设备信息、事件信息、数据信息等进行整合与显示，全面展示全校状况，向管理者直观展示全校多维度、多层级态势总览，实现俯瞰校园洞察细节，并在全校仿真三维模拟地图中，进行具有空间管理模式的智能应用；同时运用高清、智能、物联网等核心技术，集成校园内的安防、消防等业务系统，对校园内部的人员、车辆、事件进行智能聚档、统一管理和快速检索，构建智能感知、智能辅助、智能分析决策等能力，预防各类案件发生，提升应急响应能力，提高校园安保的管理和服务水平。
二、智慧物联安全管控实施方案
（一）应用架构
项目系统应用架构图
结合中国石油大学（华东）智慧平安校园的建设需求和整体规划，实现校园物联设备全覆盖，建设多个智能化应用，包含：覆盖校园的智慧化视频监控、人员智能分析、车辆智能分析、电动自行车治理、安消一体化联网、智能运营管理中心可视化综合指挥应用等多个智能应用，实现全校安全智能升级，管理方式创新，通过ai赋能，提升数据价值，提升校园安全和管理方面业务突破能力，构建智慧型平安校园新格局，进而实现“拉进管理距离、提升业务效率、防范安全隐患”用户价值。
（二）技术方案
系统基于各类智能前端感知设备，围绕学校安防业务应用需求，建设智能运营管理中心，以视频、空间算法为主要抓手，以三维建模和时空坐标系为核心，将校园内的所有物联设备整合成统一整体，对所有管理要素（包括人员、车辆、场所、设备等）赋予时空坐标，结合物联感知、图像识别、大数据分析、ai等技术，实现对目标或事件的实时感知、自动识别、全时空追踪、智能研判、自动告警，以及实时安全态势分析和展示：
①三维地图数据驾驶舱以三维实景地图和ar实景地图为依托，结合校园物联感知数据及各类预警事件，实现校园数字世界可视化的直观呈现，呈现内容包含校园整体安防、人车通行数据、区域管控数据等内容。
②校园智能档案管理通过以图搜图、精确检索、特征搜索等多维检索条件，实现对人员和车辆的快速查询及高级检索，快速确定人员及车辆信息。同时，结合基础信息、多维数据提供人员和车辆档案功能，实现对全校人车的精细化管理和信息存档。
③风险追溯应急管控以人脸数据、人体数据、车辆数据等多种数据，结合同行分析等技战术，提供更智能化、更贴近实战的常态化风险管理和突发事件应急管控业务应用，助力快速定位风险人员、精准排查相关人员，落实风险防控措施。
人员智能分析：利用多种智能的前端摄像机和后端智能设备完成人员信息的识别，进而对校园出入人员以及在校师生进行统一管理。主要支持人员以图搜图检索、疑似目标模拟轨迹生成、重点人员布控、人脸抓拍和黑名单报警等功能。
车辆智能分析：采用车辆识别和智能分析技术，实现对校园内车辆的统一监控与管理。主要支持对车辆进行以图搜图检索、车辆应用功能检查，如车辆特征统计、轨迹回放等、园区车辆超速、禁停的违规抓拍告警、车辆出入管理及车辆布控等功能。
电动自行车治理：基于rfid、二维码感知等技术结合业务软件设计，提升对校内电动自行车的感知、监测、管理能力，通过信息管理、标签管理、预警管理、违章处置等功能模块实现高校电动自行车综合治理。
安消一体化联网：综合运用信息化新技术，加快推进安消一体化系统建设，全面促进安防与消防的深度融合，创新应用物联网、nfc、移动互联等技术，通过消防告警联动、消防设施巡检、多级管理、多类消防隐患智能预警、落实严格岗位责任制等功能，构建单位立体化、全覆盖的火灾防控体系，全面提升单位火灾预警能力、防控能力。
（三）实施前后对比提升
以往校园的安防管理存在视频解析速度慢、安全风险无预警、风险追溯不智能、安全管理效率低、电动车难以管控等问题。在智慧物联安防管理系统建成后，当发生突发事件时，安保人员可以通过智慧化的手段快速查找目标人员在学校的活动轨迹及行为，提高事件视频录像回溯和分析研判的效率；将校园内大量的监控相机进行后端智能改造，对于校园内极易发生的人员聚集、车辆违停、重点区域告警、消防通道占用等场景实现智能识别，实现实时或提前预警。提高技术手段服务于常态化风险管理和突发事件应急管控，降低人为统计产生的风险。显著提升查找目标人员效率，快速获取重点人员的活动轨迹，快速甄别各类风险人员，快速有效地给校领导提供决策依据。
智能检索中心界面截图
同时，增强了校园物联感知能力、提高了挖掘校园数据资源价值能力、优化了业务协同运营能力，帮助学校整合了离散物联设施，建设了校园典型场景应用，打造了校园数据大脑，打通了部门信息壁垒，提升校园安全管理能力。
三维建模及人员轨迹回溯界面截图
（四）应用对象和适用场景
主要应用对象为校园内的“人、车、物”三个重要主体，适用于校园安防场景，贯穿物联数据感知、数据智能分析、辅助数据呈现各个环节，用于实现安防物联数据的全要素感知和数据积累及分析提炼。
（五）可推广性
拉近管理距离：“现场管、分散管”到“中心管、集中管”，帮助中高层管理者鸟瞰全局洞察细节，实现全方位、立体化的校园综合管控，满足校园精细化管理调度和研判应用的需求。同时，帮助基层管理者远程查看实时监管现场状况，确认现场情况的真实性和有效性，实现业务统一管理和事件处置闭环可追溯。
防范安全隐患：根据校园路线轨迹规划，完善前端感知设备覆盖，在重点关注部位深化布局，构建全方位安防物联网。同时结合ai加持，依托边缘计算和中心算法，实现校园人车便捷通行，违规行为智能监管，人车轨迹精细分析，异常事件主动预警，全面保障校园安全，降低师生安全隐患。
提升业务效率：依托智能算法和大数据技术，确立治理优先任务、治理成果及关键业务驱动因素的逻辑过程，打通部门孤立保障业务，减少人工沟通协调成本，理清并优化各管理业务线条，明确管理范围与职责，打通“管理”与“维护”的壁垒，助力高校进行安防管理流程的改造，提升业务效率。
助力业务创新：丰富物联感知数据，和业务数据形成有机融合，使能业务创新，使数据维度更多样，业务应用更精准。同时，物联能力平台和上层应用松耦合，向下管理设备接入，向上赋能应用平台，形成“大平台小应用”建设机制，便于校方个性化需求快速迭代。
节约人力资源：传统的管理模式下，对于校园内安全问题的发现，往往需要大量的一线保安等人员，在校园及校区逐个巡查，既费时又费力。构建智慧物联安防管理系统，可以通过ai智能识别技术，结合校园内海量监控探头，取代通过巡逻及被动发现校园安全问题的方式，能7*24小时实时监控校园运行状态，实时上传校园运行中所发现的问题，极大地提升了对校园问题发现的效率，进而也提高了问题处置的效率，还能够有效减少人工成本。
三、结语
平安智慧校园的建设应以数据、应用、门户多层次整合来构建，中国石油大学（华东）结合管理模式及架构情况，因地制宜建设了一套高集成度智慧物联安防管理系统，通过高清视频监控、智能图像分析、智能视频结构化及物联网、大数据分析、人工智能等技术，实现全网调度、管理及智能化应用，通过建设视频大数据解析应用系统实现高精度的卡口图片的车辆信息检测、车辆二次结构化识别、特征提取和车辆建模；实现视频流中人、车、物等有价值信息的结构化提取和海量视频的秒级检索；实现基于个人维度的关系图谱分析、动态比对等应用。