陳芬蘭

（蘭州市軌道交通有限公司，甘肅蘭州 730030）

1.地鐵安防系統(tǒng)現(xiàn)狀

我國在地鐵建設(shè)中，高度重視安防系統(tǒng)建設(shè)，目前地鐵安防系統(tǒng)主要包括視頻監(jiān)控、門禁以及報(bào)警3個(gè)部分，隨著人工智能的發(fā)展，在現(xiàn)有地鐵建設(shè)中對(duì)安防系統(tǒng)技術(shù)也進(jìn)行了進(jìn)一步提高和完善，主要有綜合監(jiān)控、設(shè)施設(shè)備監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、列車視頻監(jiān)控、屏蔽門、門禁、電子巡邏、無線通信等系統(tǒng)，并在車站等重要場(chǎng)所配備了警察、保安、安檢、巡邏隊(duì)及安全專職管理人員。

在安防系統(tǒng)建設(shè)方面，目前地鐵一般會(huì)建立安防管理網(wǎng)絡(luò)，成立應(yīng)急指揮中心，制定安全生產(chǎn)責(zé)任制。如：建立包括領(lǐng)導(dǎo)層、決策層、執(zhí)行層和公司級(jí)、部門級(jí)、中心級(jí)、班組級(jí)、個(gè)人級(jí)三層五級(jí)的安防管理網(wǎng)絡(luò)。主要會(huì)在技防、物防、人防等方面加強(qiáng)管理及投入。技防主要是通過引進(jìn)出入口目標(biāo)識(shí)別與控制技術(shù)、報(bào)警信息傳輸技術(shù)，依靠安裝攝像頭、人臉識(shí)別系統(tǒng)等手段進(jìn)行安全防范工作，達(dá)到預(yù)防損失和預(yù)防犯罪的目的。物防主要依靠X射線等安全檢查設(shè)備對(duì)各車站進(jìn)站重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行安全防范工作，達(dá)到提前預(yù)防恐怖事件發(fā)生或?qū)⑹聭B(tài)擴(kuò)大的目的。人防主要是全線各站根據(jù)實(shí)際情況配置安保、安檢、專職巡邏隊(duì)、列車安全員等。雖然地鐵建設(shè)在安防領(lǐng)域的智能化在不斷增強(qiáng)，但是這些安防系統(tǒng)各自功能單一，系統(tǒng)分散，沒有經(jīng)大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)進(jìn)行處理或者集成，無法提供更加便捷和有效的安防，隨著科技的發(fā)展，地鐵安防的重要性日益突出，這就要求在新技術(shù)推動(dòng)下建立整體智能化安防。

2.智慧安防新技術(shù)探討

在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的安防技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中，智慧安防建設(shè)和應(yīng)用領(lǐng)域涉及的行業(yè)越來越多，需要跨越部門、區(qū)域界限，而智慧安防主要涉及的新技術(shù)主要有人工智能、大數(shù)據(jù)、云存儲(chǔ)以及5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等[1-2]。

2.1 人工智能

人工智能旨在研究開發(fā)用于模擬和擴(kuò)展人智能機(jī)器的新技術(shù)，人工智能研究的主要領(lǐng)域包括自然語音理解、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺、數(shù)據(jù)挖掘與智能控制等方面。人工智能發(fā)展至今，已經(jīng)應(yīng)用于人們生活中的各行各業(yè)，對(duì)地鐵安防方面應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)有計(jì)算機(jī)視覺，用機(jī)器代替人的視覺，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、檢測(cè)、跟蹤；智能門禁系統(tǒng)，包括各車站門禁及閘機(jī)系統(tǒng)，在出入口安裝讀卡器，已授權(quán)的智能門禁卡才可以在限定的區(qū)域以及時(shí)間內(nèi)刷卡通過；智能報(bào)警系統(tǒng)，有防火、防漏氣等報(bào)警系統(tǒng)；智能安檢系統(tǒng)，將X線安檢機(jī)引入安防領(lǐng)域后極大地提高了安檢速度并有效避免了很多安全隱患。

2.2 大數(shù)據(jù)

21世紀(jì)，移動(dòng)互聯(lián)、電子商務(wù)、社交網(wǎng)絡(luò)等使得互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了極大發(fā)展，同時(shí)也使各種數(shù)據(jù)急劇膨脹，正是這種科技的發(fā)展使人類步入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。大數(shù)據(jù)是指超出了傳統(tǒng)軟件工具在獲取、存儲(chǔ)、分析其內(nèi)容的數(shù)據(jù)集合，具有數(shù)據(jù)量大、傳輸速度快、種類多等特點(diǎn)。大數(shù)據(jù)是在信息化發(fā)展進(jìn)程中的寶貴財(cái)富，大數(shù)據(jù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于金融、工業(yè)生產(chǎn)、人工智能開發(fā)、機(jī)器學(xué)習(xí)、民生服務(wù)、安防領(lǐng)域等各行各業(yè)中。政府通過大數(shù)據(jù)分析可實(shí)現(xiàn)政治、經(jīng)濟(jì)、軍事等要素以前無法預(yù)測(cè)的事務(wù)，能夠指導(dǎo)國家作出較為精準(zhǔn)的決策，提高政府管理能力。對(duì)于安防系統(tǒng)，通過大數(shù)據(jù)分析，可很好的分析各時(shí)段、各車站、各區(qū)域的人流量、環(huán)境狀況、傳感器值等各種安防數(shù)據(jù)，通過分析可以提出更加合理的經(jīng)濟(jì)、便攜的管理方案。

2.3 5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

5G技術(shù)的發(fā)展來源于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)使安防視頻數(shù)據(jù)量呈倍數(shù)增長，也讓監(jiān)控視頻圖像更加高清。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展讓可用終端數(shù)量急劇增長，物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識(shí)別技術(shù)將電子物品與互聯(lián)網(wǎng)按照相關(guān)協(xié)議連接起來，實(shí)現(xiàn)電子物品的智能化管理。物聯(lián)網(wǎng)可根據(jù)用戶范圍不同分為專用物聯(lián)網(wǎng)和公用物聯(lián)網(wǎng)兩類[3]，專用物聯(lián)網(wǎng)是為滿足企業(yè)或者個(gè)人提供的專業(yè)有針對(duì)性的物聯(lián)網(wǎng)，公用物聯(lián)網(wǎng)是為滿足大眾生活需要而提供的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。例如在安防領(lǐng)域中給門鈴、電視、報(bào)警設(shè)備等通過網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行移動(dòng)數(shù)據(jù)通信，從而使這些數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享。

2.4 云存儲(chǔ)技術(shù)

云存儲(chǔ)中的云來源于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，由于云有種虛無感，在科技發(fā)展的時(shí)代，為了代表后端難以看見的數(shù)據(jù)，就產(chǎn)生了云這一概念。云存儲(chǔ)技術(shù)將數(shù)據(jù)存在公用的存儲(chǔ)空間中，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和共享的難題迎刃而解，在諸多行業(yè)中應(yīng)用也更加廣泛。而智慧城市的提出使得云存儲(chǔ)技術(shù)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用將成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。云存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用于安防領(lǐng)域即形成了云安防，在安防領(lǐng)域中，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、射頻識(shí)別數(shù)據(jù)、門禁數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)利用云存儲(chǔ)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、大規(guī)模數(shù)據(jù)交換，這些功能迫切需求云存儲(chǔ)技術(shù)在安防領(lǐng)域的快速應(yīng)用。

3.智慧安防在地鐵中的應(yīng)用與展望

隨著各項(xiàng)新技術(shù)的不斷發(fā)展，使得安防領(lǐng)域的智能化程度不斷增強(qiáng)，而智慧安防在地鐵建設(shè)和運(yùn)行中體現(xiàn)得也越來越廣泛，歸納總結(jié)主要有以下兩個(gè)方面的應(yīng)用。

3.1 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)

計(jì)算機(jī)視覺就是賦予計(jì)算機(jī)或者機(jī)器類似于人類視覺的一種技術(shù)，主要利用人工智能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析等技術(shù)對(duì)視頻圖像進(jìn)行分析處理，并理解視頻畫面中的內(nèi)容。目前地鐵安防的視頻監(jiān)控已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，但是地鐵客流量大、監(jiān)控點(diǎn)位多，僅僅依靠人力提取、分析視頻監(jiān)控中的數(shù)據(jù)難度大，也無法實(shí)時(shí)對(duì)突發(fā)情況作出反應(yīng)，同時(shí)大量監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)需要很大空間存儲(chǔ)，事后再進(jìn)行調(diào)取分析。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)應(yīng)用地鐵安防視頻監(jiān)控后，不僅可以對(duì)視頻圖像進(jìn)行增強(qiáng)還可以智能提取、分析視頻中關(guān)鍵有用信息，使得在突發(fā)事件下視頻監(jiān)控能夠自動(dòng)預(yù)警。

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的逐漸滲透必將會(huì)加快安防領(lǐng)域的智能化發(fā)展，目前該技術(shù)在地鐵安防領(lǐng)域中的發(fā)展還面臨艱巨挑戰(zhàn)。一是如何將計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)與人工智能算法、大數(shù)據(jù)、云存儲(chǔ)、5G技術(shù)等完美結(jié)合，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。二是如何將實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、提取和預(yù)警。

3.2 生物特征識(shí)別技術(shù)

生物特征識(shí)別技術(shù)是指對(duì)人體的生理特征或者行為特征進(jìn)行采集，從而達(dá)到對(duì)人體身份進(jìn)行判斷識(shí)別的技術(shù)，主要有生理特性信號(hào)的采集、存儲(chǔ)和識(shí)別3個(gè)方面，人體生理特征主要有面部特征、指紋、視網(wǎng)膜、虹膜、聲音信息、步態(tài)、靜脈信號(hào)等。生物特征識(shí)別技術(shù)在安防領(lǐng)域中的應(yīng)用，也較傳統(tǒng)刷卡、密碼等安防技術(shù)具有更高的智能化，門禁系統(tǒng)是生物特征識(shí)別技術(shù)在安防領(lǐng)域最基本的應(yīng)用領(lǐng)域之一，傳統(tǒng)的電子門禁系統(tǒng)主要是通過刷卡方式，而生物特征識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，使門禁系統(tǒng)應(yīng)用方式更加智能靈活，例如現(xiàn)有的指紋識(shí)別、人臉識(shí)別以及聲音識(shí)別技術(shù)等。其中人臉識(shí)別技術(shù)是最直觀、最自然的識(shí)別技術(shù)，在安防領(lǐng)域中的應(yīng)用具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是非接觸，不需要人體與采集系統(tǒng)接觸，只需要對(duì)準(zhǔn)攝像頭即可實(shí)現(xiàn)；二是識(shí)別速度較快，當(dāng)進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí)，只需要1s～3s即可完成，不會(huì)給人帶來任何不適感；三是應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，人臉識(shí)別在視頻監(jiān)控中可對(duì)視頻圖像進(jìn)行提取和識(shí)別，進(jìn)一步提高安防地智慧性。今后聲音采集識(shí)別也將會(huì)逐漸得到推廣，由于在疫情、環(huán)境等特殊情況，必須帶口罩進(jìn)行安檢，若將口罩等遮擋物取下，這不利用于疫情防控，而通過聲音識(shí)別數(shù)據(jù)庫的采集，智能語音識(shí)別算法的開發(fā)，門禁安檢系統(tǒng)只需說出幾個(gè)字就能進(jìn)行人體信息匹配。

4.結(jié)語

隨著智慧城市的發(fā)展，越來越多的城市建立了地鐵這一新型軌道交通，使得人們的生活更加便利，隨之而來的即是嚴(yán)峻的安全形勢(shì)，這對(duì)安防領(lǐng)域提出了迫切需求，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)的單一化安防已經(jīng)不能滿足安防領(lǐng)域的發(fā)展，本文首先從地鐵安防系統(tǒng)現(xiàn)狀出發(fā)，分析了現(xiàn)有地鐵安防系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的智慧安防新技術(shù)進(jìn)行了綜述和探討，最后將智慧安防新技術(shù)今后在地鐵安防中的應(yīng)用進(jìn)行了展望。