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摘要：随着我国经济的快速发展，居住小区对于安全智能方面也提出了更高的要求。传统的被动式的安防体系已远远满足不了业主对于安全防范的需求，因此，主动式的安防体系已成为发展的趋势。本文就现代小区被动式的安防体系从技术、经济、施工等方面探讨应用主动式的安防体系的可能性。
关键词：被动式安防体系；主动式安防体系；智能小区
前言
随着人们生活水平的提高，对于居住小区的安全防范意识越来越高。目前很多小区都是采用“小区围墙四周红外周界报警系统和出入口控制系统+小区内公共区域视频监控系统+入户对讲系统+住户防盗门”方式，此方式本文称为被动式安防体系。此安防体系四道防线：（1）围墙四周的周界红外报警系统和小区各大门处的出入口控制系统；（2）小区公共区域以及主干道，包括电梯内部的视频监控系统；（3）各单元入口入户对讲系统；（4）住户防盗大门及室内防盗报警措施。其网络图如下所示：
一、存在的问题
当然这种安防体系给我们带来了来一定的安全保障，但还是存在以下问题：
红外周界报警系统问题：小区围墙四周安装的红外周界报警系统是整个小区安防体系的第一道屏障。由于其成本低，安装简单，一度成为安防首选。但是该系统易受地形和环境条件限制，防护等级较低，不适合恶劣气候条件，误报率比较高，容易造成小区物业管理人员的“习以为常”。甚至有的小区为了免受其扰，物业管理人员干脆切断了该系统的电源，使整个系统根本就是摆设，纯粹糊弄自己而已，根本没有起到周界防范作用。
入户对讲系统问题：考察过很多小区，入户对讲系统基本上包括以下三种：第一种是非可视对讲系统；第二种是黑白可视对讲系统；第三种是彩色可视对讲系统。但是相当多数小区的入户对讲系统形同虚设，一部分业主嫌钥匙多，开锁麻烦，就让单元大门一直敞开着；另外小区的物业管理人员为了进出方便，乱设密码用于开门，且未按规定进行管理，以至于密码尽人皆知，任何人都可以大摇大摆的随意进出。
视频监控系统问题：在某地区基本上所有小区的视频监控系统都主要是靠小区物业管理人员进行人工监控，这样就很难做到实时监控每路视频信息，报警精确度非常差，信息查找分析困难。甚至很多小区根本无人管理，仅作为事后警察调查取证之用，全无主动防范功能。
物业管理问题：许多物业管理公司因自身的因素导致小区管理人员更换频繁，再加上管理人员工作不作为，做一天和尚撞一天钟，出入口门禁制度基本上都未执行。除车辆能做到凭卡进出外，人员的进出是非常随意的，带来了严重的安全隐患。
二、解决措施
针对当前现状，作为电气工程设计人员需要思考的是如何在小区的建设或者改造过程中把被动式的安防体系转换成主动式的安防体系，提高安全防范级别呢？
我认为除了要加强物业管理和强化业主们的安全防范意识外，最重要的是要依靠科技力量，利用生物识别技术来规划、设计全新的主动式安防体系，打造智能安全小区。这里我们首先要明白什么是生物识别技术？所谓生物识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性和行为特征来进行个人身份的鉴定，如指纹识别技术、面部识别技术、虹膜识别技术、步态识别技术、智能视频分析技术等。其优点在于识别精确度高，速度快，不容易仿冒，使用方便，用户接受度高。最关键的是可以使用通用性设备从而既保护了用户的原有投资又扩展了用户已有设备的功能，满足了用户安全防范的需求。本文就面部识别技术在小区安防设计中的应用阐述如何实现主动式的安防体系。
在主动式安防体系中，最重要的就是要把现在正在广泛使用的被动式视频监控系统设计或者改造成主动式视频监控系统，也就是说在视频监控系统中采用“智能视频分析技术”，让管理计算机把视频帧与其数据库中的基准背景图像进行比较，对有像素变化的区域进行识别、分析、跟踪，得到包括目标位置、尺寸、形状、速度、停留时间等基本形态信息和动态信息，完成对目标的跟踪和行为理解，形成图像与图像描述之间的一一映射关系，从而使系统进一步进行规则判定，直到触发报警，代替人工完成监控任务。目前，智能视频监控的实现方式有两种，一种是前端智能分析，另一种是后端智能分析。但无论是前端嵌入式的还是后端软件实现方式，其功能的实现都是通过所开发的核心算法程序的运行而对视频信号进行分析而完成的。其区别仅在于运算平台不一样，前者可以在摄像机内DSP芯片上完成核心算法的运行和相关计算；而纯软件方式的运算平台则是一台通用的计算机。如果是新建系统那么建议采用专用性强、性能稳定的带有视频分析功能的摄像机来组建智能视频监控系统；如果是对旧有系统的改造可以采用接入“智能视频分析仪”或者在管理计算机上安装视频分析软件来实现。
两种实现方式如下图所示：
这样的视频监控系统针对住宅小区来说可以具有以下主要功能：
周界警戒及侵入报警：可以代替红外对射探测器来防护周界侵入，发出警告，惊退试图侵犯者，同时报警信号会传递到系统机房和物业管理人员值班室。相比较于红外周界报警系统而言，本子系统报警精度高，误报率低，环境适应性强，尤其是对无实体周界的开放式住宅小区来说，系统可以设置严密而人性化的无形周界报警系统。
物品被盗或移动检测：当监控场景中的物体被盗和移动，算法将自动检测这种动作，常用于贵重物品和关键设备的监控。例如在小区的地下车库和弱电机房内。
遗留、遗弃物品检测：当一个物体（如箱子、包裹、小朋友等）在敏感区域如地下车库库、电梯中停留的时间过长，超过了预定义的时间长度就会产生报警。
焰火检测：可以对监控区域突然出现的火焰或者烟雾进行识别并报警，防范小区内小孩的玩火行为，或者自燃情况的发生。
人脸识别：自动检测和识别人物的脸部特征，并通过与数据库档案进行比较来识别或验证人物的身份，这样我们就可以发现和跟踪混进小区的陌生人，提前预防犯罪。
异常现象分析：如果小区有人打架斗殴或者走路摔倒且长时间都未起身，系统可以通过异常现象分析功能作出判断并产生报警。
车辆识别：识别车辆的形状、颜色、车牌号码等特征，并反馈给监控者。这项功能目前已经广泛用于新建小区的自动停车管理系统中。
对于小区物业管理人员的工作懈怠和不作为，我们可以利用带有面部识别功能的出入口控制系统来控制小区各主要出入口的通行，以减少住户带卡刷卡的烦恼，同时也减轻门岗工作人员的工作压力和工作量。小区住户或合法注册用户通过自己的“脸”进出小区，而访客就只能在门岗进行有效登记之后由门岗带入，这样我们就能最大限度避免闲杂人等进入小区，防患于未然。
同样我们可以利用面部识别技术来重新设计或者改造入户可视对讲系统，只需要在原来的设计方案上把单元门主机更换为带有面部识别技术的可视对讲主机即可，这样的主机可以存储数据达上万条，识别速度小于1s，小区住户或者小区管理人员可以通过自己的“脸”来开门，非常方便，也不用为“钥匙”而烦恼。非注册用户如访客可以通过对讲功能由住户验证身份决定是否为其开门。所有进出该单元门的人都会被拍照存档，如有发现照片数据与存储的不法分子或者通缉分子照片数据相符合时，则会触发报警信号，对住户和小区物业管理人员发送报警提示，所拍照片还可以提供给公安机关作为案件侦破之用。很显然采用面部识别技术的可视对讲系统其安全性能远远高于一般的可视对讲系统，不但具有一定的智能性，而且也比原来的入户对讲系统在使用上要方便很多。当然我们也可以把面部识别技术用于住户防盗门上，当有人需要进入防盗门时，只需要站立门前少刻，数码相机即可拍照，且对所拍图像进行检测和特征提取，然后与事先存储的图像进行比对，如相似度满足要求则控制门锁开启，允许该人通行。这样不但可以减少住户带钥匙的烦恼，而且也给那些利用开锁技术进行入室盗窃之徒无可乘之机。至于室内的安防设置不在本文的讨论范围，住户可以根据自己的需求进行设计。
通过这样的设计或者对旧有安防系统的改造基本上可以满足住户对安防的需求。不过以上主要从技术实现的角度对主动式安防体系进行了探讨，实际上该体系要想获得大面积推广还必须在经济上是可行的，在安装维护上是简单的。事实上从上文中可以看出主动式安防体系在安装实施方面和原来的被动式安防体系几无二致，在经济上也是可行的，这是因为整个主动式安防体系较之被动式安防体系而言并没过多增加新的设备，要么就是以新替旧，如用带有智能视频分析技术的监控摄像机代替传统监控摄像机（如若其他性能相当，其价格相差并不大，总体不会增加投资），要么就是在视频监控系统中增加了价格低廉的“智能视频分析仪”或者安装在管理计算机中的“智能视频分析软件”（通过市场考察得知其价格均在在3000元人民币左右），要么就是在原有设备上进行嵌入式安装，没有施工难度，维护简单。总之无论是从技术上还是从经济上考虑，无论是站在小区开发商的角度还是小区住户的角度来说实施这样的主动式安防体系都是非常可行的，也是很有必要的。
三、结束语
作为电气工程设计人员，我们有责任有义务第一优先考虑此新技术及新方案，来满足小区住户对居住安全的需求，也为建设“平安社会”而努力。
参考文献：
[1]《智能检测系统与数据融合》北京机械工业出版社，2001：201-240
[2]《建筑智能化系统》清华大学出版社，2007版
[3]《智能视频分析技术及功能应用》中国公共安全综合版
论文作者:李欣
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/29
标签：安防论文; 小区论文; 体系论文; 周界论文; 住户论文; 视频论文; 技术论文; 《基层建设》2016年9期论文;