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一、方案概况
1.项目背景
利用智能化手段来实现数字校园，利用基于深度学习的人工智能技术实现学校管理，日益成为学校改革和发展的新趋势。
安全方面:随着网络传播越来越便捷快速，校园安全事故更多地被曝光在大众视线中。火灾、地震、踩踏、欺凌、性侵、中毒……让人不禁感叹：让校园更安全刻不容缓。管理方面:学生的管理由传统的管理模式向后勤企业化管理模式转变。在硬件设施达到后，如何从信息化层面细化颗粒度，预防学生生活中可能出现的问题与困境，及时地引入干扰机制。
2.建设目标
在现代化校园管理中引入人工智能技术，从多环节改善校区管理模式，将人工智能技术和现有业务相结合简化业务，提高校园安全保障水平、智能化管理水平，有效防止不明人员出入校园，保障校园信息、财产和师生的人身安全，在重要出入口实现高效的限制性通行，实现校园管理立体化、可视化和可控化，构建管理、防范、控制于一体的校园治安防控体系。借助人工智能视觉分析技术，建设智慧校园安全管控平台，打造智慧校园样板工程与平安校园亮点应用。
3.建设内容
利用学校现有的视频监控设备结合教育信息专网，基于人脸AI算法，对校园各场景监控视频进行利旧改造，形成主动安防、事前预警、安全管控的高密度全覆盖的智能化、立体化、集成化的AI校园安全防控体系。校园视频监控或抓拍图片接入智慧校园AI管理平台，该平台采用先进的深度学习、云计算、大数据等相关技术，建成一个可对视图资源进行人像结构化解析、人像特征存储和检索的智能视图分析平台。建设一套集事前预防、事中指挥、事后研判为一体的智慧校园AI管理平台，满足对特殊人群管控、对涉案人员追逃、校园安全管控的需求，通过技术手段提升社会治安管理，提高校园安全。
4.建设依据
本系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：
国务院办公厅《关于加强中小学幼儿园安全风险防控体系建设的意见》国办发〔2017〕35号；
《关于进一步加强中小学（幼儿园）安全工作的紧急通知》国教督办〔2018〕4号；
《关于全面开展校园及周边安全排查整改进一步加强学校安全防范工作的通知》（教思政〔2018〕4号）；
《关于全面检查落实各地中小学和幼儿园安全防范工作的紧急通知》；
《中小学、幼儿园安全技术防范系统要求》（GB/T29315-2012）；
《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）；
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）；
《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）；
《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-2001）；
《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）；
《中华人民共和国通信行业标准》（YD/T926）；
《计算机信息系统安全等级保护操作系统技术要求》（GA/T388-2002）；
《计算机信息系统安全等级保护管理要求》GA/T388-2002B；
《计算机信息系统安全等级保护通用技术要求》（GA/T390-2002）；
《安防人像识别应用系统》GA/T922.2-2011；
《安全防范视频监控人脸识别系统技术要求》GB/T31488-2015；
《出入口控制人像识别智能监控系统技术要求》GA/T1093-2013；
《安防人脸识别应用视频人脸图像提取技术要求》GA/T1344-2016；
《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001。
二、需求描述
1.智慧管理需求
随着经济的发展，社会开放程度的提高，社会上的一些违法犯罪事件也日渐影响到学校校园。如何建立一个安全的校园环境、保障师生学习、校园生活安全一直是教育部门和社会各界关注的焦点。为杜绝安全事件的发生，就要提高校园安防水平，让学校管理者能做到统一管理，为在校学子供一个安全、健康、公平的学习环境。
校园安防有三种主要手段:人防、物防、技防。技防在目前一直扮演着主要角色，但是近年来学校不断扩招，造成校园面积广、人流多、建筑规模大、楼群密集，适应环境和条件的变化对校园安防系统提出了新的、更高的需求。传统的技防越来越显示出它的劣势，已不能满足目前校园安防的需求。传统的学校安防是通过保安巡防和视频监控来实现，但视频监控系统必须有专人观察、控制、分析摄像机里的图像，且只有单纯的录像功能，大多数时候只能用于事后取证和威慑的功能，无法起到预防、预警的作用。并且在校园渐渐社会化的环境下，非教职人员、校外车辆、外来闲游人等，这些对学校视频监控的管理都是挑战，如何能在事件发生之前就起到预防、预警、杜绝作用，才是安防系统的最大目的。因此急需要通过更先进的技术手段，实现事前预防、安全督导和事件全程跟踪处置。
2.智慧教学的需求
在学校的教学和学生工作管理过程中，考勤是一项重要的内容。学生的出勤率直接影响到学校的学风建设。但学校的日常考勤工作具有一定的特殊性，考勤工作中的特殊情况较多、参与考勤的学生数量大等特点均增加了高效日常考勤工作的难度。因此，如何提高考勤工作的效率与质量是学校日常管理工作中面临的一项重要考验。采用人脸识别验证的方式对上课的学生身份进行核实，实现人、地、时三者合一,去除考勤虚假，可以提高了考勤工作效率，减轻了教师上课负担。
3.智慧后勤的需求
随着现代信息技术的在智慧校园中的不断深入应用，以及新一代互联网、云计算、人工智能等新兴技术的发展，学校后勤服务方式、管理内容和目标追求正发生着变化。希望能从服务师生的角度，为师生提供随时随地、随需而动的校园信息化生活服务；以师生校内生活为核心，整合校内各种生活服务资源，拓展校外生活服务资源，打通公共生活服务和互助生活服务，为师生构建“一站式”的整合校园信息化生活服务空间；实现对宿舍区智能门禁通行管理以及学生异常归寝行为的统计、分析。
三、系统架构（图1）
图1
基于人工智能的智慧校园AI管控平台，总体架构可以分为感知层、基础能力层、业务中台、展示层四大部分。
四、子系统设计
1.感知层
感知层包括:摄像机、抓拍机、人脸识别一体机、人脸识别闸机、人证比对等终端；主要实现图像采集、编码、视频传输等功能。整体架构分为端+边架构，部分人脸识别抓拍机在摄像机前端内置了智能分析算法，实现对视频中人脸进行自动捕获、跟踪、抓拍、比对等功能。
2.基础能力层
（1）能力。包含人脸检测、活体检测、属性分析等。
（2）数据。学生库管理、教师库、访客库、校友库、时空库、通行记录等数据关联。
3.应用层
应用层包括人脸识别技术应用在智慧校园各个业务场景时所涉及到的各种信息化系统平台，具体包括：检索中心、人员防控、通行管理、访客管理、课堂点名、宿舍管理、考勤管理。
五、系统功能
SenseCampus智慧校园管控平台是一款面向校园/教育局全场景的智能化产品，采用“云+边+端”架构实现视图接入、视频内容分析等全流程自动化功能服务，支持全面化、多场景智能应用，极大提高校园管理效率和安全系数。平台采用云计算领域最先进的设计理念来搭建整个软件架构，提供可扩展、高可用、高可靠、高并发的平台能力，支持结构化和非结构化数据的提取、解析、分析、存储能。视图智能分析平台是视图智能应用的基础支撑，为智慧教育的视图智能化应用提供视图源接入、视图智能解析及视图数据分析能力。
业务中台采用将业务规则、流程、逻辑与业务进行隔离，整合封装成微服务、组件等前台友好的可复用共享的能力，将一切业务数据化，实现业务在线化，提高整体业务的灵活性和响应速度，实现后台资源到前台敏捷复用能力的转化。
六、系统特点
由于校园高安全性和高效率管理的需要，智慧校园应用的设计及实施应按照国家和教育相关部门的有关标准进行，做到系统的稳定、先进、合理、经济、结构化和扩展性，实现系统的实用和管理的健康。
1.实用性
系统功能应符合实际需要，系统的实用性是首先应遵循的第一原则。同时，系统的前端产品和系统软件有良好的可学习性和可操作性。尤其是可操作性（便捷性），能使具备电脑初级操作水平的管理人员，通过简单的培训就能掌握系统的操作要领。
商汤科技所推出的智慧校园管理方案，可远距离、多角度、无感进行人脸识别，同时是集体验性、商业性及科技感于一体的产品，用户体验感好，在轻松的环境下完成人脸的采集、识别与分析，并进行相关的管理信息推送，可很好地满足校园的应用需求。
2.稳定性和安全性
系统是一项不间断长期工作的系统，并且和校园的正常工作息息相关，系统的稳定性显得尤为重要。所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时，还应符合中国或国际有关的安全标准，并可在非理想环境下有效工作。强大的实时监控功能和联动报警功能，充分保证使用环境的安全性。
商汤科技所推出的智慧校园管理方案是AI技术对传统监控系统的升级与革新，具有更高的稳定性与安全性。
3.系统扩张性
如前文所述，AI技术作为校园管理创新中的一个重要方向，系统必须适当考虑此后扩展以及与其他系统进行对接的可能。
商汤科技推出的智慧校园解决方案所使用的SenseCampus平台具备高可用、弹性扩展、优秀的算法集合能力、开放的对外标准接口，使系统具备强大的适用性、可扩展性。
七、系统优势
1、多级联动。建立学校-教育局-公安局三级联动体系，打造平安、人文、便捷、高效的校园管理环境，落实警校联动，确保对滋扰校园、侵害师生安全的案件第一时间出警，迅速有效处置。
2、数据闭环。利用的AI技术，同时基于“外防内控”原则下实现一个平台实现多种终端设备接入，覆盖校内全场景应用。
3、组合算法。多算法模态，任意组合，非烟囱式建设，可延展性强。
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