智慧校园宿舍管理系统

　　智慧校园宿舍管理系统

　　第一章 项目概述

　　1.1.项目简介

　　XX大学，是中华人民共和国教育部直属的综合性全国重点大学，中央直管副部级建制，由国家国防科技工业局与教育部共建，位列“双一流”、 “985工程”和“211工程”。

　　学校创建于xxxx年，其前身是xxxx期间设立的甘xx学堂，学校分为xx校区、xx校区、xx校区三个校区，有本科生20146人，硕士研究生13297人，博士研究生3808人；教学科研人员2904人。

　　本次宿舍管理系统主要是针对xx校区12栋宿舍、xx西校区8栋宿舍、xx校区31栋宿舍和一分部3栋宿舍进行规划设计，实现无感考勤、人脸抓拍、陌生人报警和智能分析的宿舍智能化管理，提高学生住宿的安全性，解决潜在的风险。

　　1.2.编制依据

　　编制依据主要是国家法律法规依据、国家标准规范、应急管理部相关规划、陕西省相关标准依据。

　　《信息技术 服务管理 第1部分：规范》（GB/T 24405.1-2009）

　　《信息技术 服务管理 第2部分：实践规则》（GB/T 24405.2-2010）

　　《计算机场地通用规范》（GB/T 2887-2011）

　　《智能建筑设计标准》（GB/T 50314-2019）

　　《建筑智能化系统工程设计规范》DGJ32/D01-2017

　　《综合布线系统工程设计规范》（GBT/T 50311-2016）

　　本项目工程质量标准必须符合中华人民共和国国家标准。

　　第二章 设计原则和目标

　　2.1.建设原则

　　Xx大学宿舍管理系统的建设要从信息化管理实际需求出发，保证实用性、可靠性、经济性、先进位、开放性等要求。避免项目建设中的盲目投资与不合理的重复建设，提升校园安全管理，项目建设遵循以下原则：

　　实用性原则：对进出大楼的人员进行高效、实用的统一管理。

　　可靠性原则：可实施性、可靠性、兼容性的综合设计。

　　经济性原则：提高工作效率，节省人力和各种资源为目标进行设计，充分考虑系统的实用和效益。

　　先进性原则：实现各类信息实时处理，数据库、决策支持系统的一体化。

　　开放性原则 ：系统整体设计采用分散控制与集中管理的结构，方便后期扩充。

　　可管理性、服务性、便利性原则 ：提供科学、完整的报警体系，确保系统的安全、科学的管理。

　　2.2.项目建设目标

　　按照“合理设计、统一标准；资源整合、数据集中；共建共享、分级维护”原则，建设xx大学宿舍管理系统基础信息数据、业务支撑数据等，满足人员进出的科学化的管理。

 

　　第三章 项目建设方案

　　本次宿舍管理系统主要是针对xx校区12栋宿舍、xx西校区8栋宿舍、xx校区31栋宿舍和一分部3栋宿舍共计54栋宿舍楼进行统一管理，主要实现：无感考勤、人脸抓拍、陌生人报警和智能分析等功能，保证学生的日常生活的前提下，减少因学生晚上在外面呆到很晚而发生事故的风险，同时减少宿管人员的工作量，提高宿舍的有效管理。

　　本次项目的功能实现主要有以下几种方案：

　　第一套方案：摄像机无感抓拍实现相关功能需求。优点是进出通行速度快，缺点是容易漏抓拍，后台数据不准确。

　　第二套方案：采用人脸识别一体机+通道闸机实现功能需求。优点是所有人员进出都需要识别后才可以进出，缺点是通行速度较慢。

　　为了保证通行速度及数据的准确性，本次校园采用方案一+方案二 的门禁+视频 混合部署 解决方案。混合部署方案兼具2套方案的优势。人员进行无感人脸识别抓拍后系统自动推送抓拍记录给学生，没有抓拍识别到的，通过部署在各楼层的门禁人脸机进行补签。

　　两套方案功能特点如下：

　　3.1.方案一：人脸识别分析摄像机+显示屏

　　3.1.1.方案说明

　　在宿舍楼进出方向分别部署安装人脸识别摄像机，利用人脸自动比对分析，实现快速识别预警。

　　人脸识别系统能够对检测区域出现的人员进行人脸检测和评分，并筛选出最为清晰的人脸图像最为抓拍人员人脸图片。即避免了重复抓拍又可以采集人员最佳照片。利用智能AI人脸识别系统，可以进行人脸布控实现比对识别报警、人脸无感考勤、行为轨迹分析、多人同时识别签到（不同硬件配置，最大可识别人数不同）等。宿舍管理系统可利用人脸抓拍数据进行归寝结果统计，推送抓拍记录给相关人员。

　　人脸识别抓拍系统识别速度快，可以对人员白/黑名单人员进行精准识别。相比于传统视频监控，具有极高的监控、预警、管理效率。  同时，由于人脸抓拍只有在捕捉到相对完整的人脸照才可以触发动作或者预警，这就导致在人员密度高、人员低头、侧脸等情况下会无法进行全部采样，从而造成后台统计数据不准确。

 

 

　　3.1.2.智慧校园宿舍管理系统架构图

　　在宿舍的出入口安装两台摄像机，同时安装一台视频显示屏，摄像机画面实时动态的展示在显示器上，学生通过显示屏可以观察打卡记录，数据通过学校的基础网络传输至监控中心，视频画面可上墙显示，并对数据进行实时可视化展示，具体系统架构图如下：

　　3.1.3.智慧校园宿舍管理系统功能介绍

　　3.1.3-1人脸检索

　　多条件查询：用户可根据时间、采集地点信息、相似度 等多种维度查询系统中采集的历史人脸图片。

　　以图搜图：用户可以上传图片，根据上传的图片搜索系统内已经处理好的人员抓拍照片及相关记录。上传的图片中可包含多个人脸，由人脸识别服务器对人脸进行识别后，由用户根据选择维度进行更精准的图片搜索。

　　提供人脸图关联全景图和录像查询回放。图片录像保存相应时间地点标识，便于通过时间地点查询相关图片录像。

　　3.1.3-2人员布控

　　宿舍出入口安装人脸识别摄像机，在人脸识别NR设备上导入人员名单库，实现人员布控，当人员比对成功即发生相关报警联动。提示管理人员立即采取处置措施。

　　3.1.3-3人脸无感考勤

　　采集学生的正面人脸图像，将其录入人脸图像数据库，建立比对模板。当学生进入宿舍时，摄像头无感识别，自动捕捉人脸图像，精准地识别出学生的身份，避免排队刷卡造成通行堵塞。

　　3.1.3-4多人同时签到

　　满足学生群体高密度人脸抓拍功能，同时支持多人同时考勤签到，同时抓拍比对10张人脸。

　　3.1.3-5实时提示归寝信息

　　学生可以在显示屏上查看到自己的考勤情况，实时透明，公平公正。实时提示未归寝人员，自动生成日、周、月考勤报表，便于宿管老师管理与核查；大大提高学校宿舍管理的工作效率和加强学生校园安全。

　　3.1.3-6人员名单库预警

　　智慧校园宿舍管理系统可设置多种人脸名单库，满足不同应用场景，系统支持陌生人预警提示，报警联动，可以主动预防陌生人进入，解决传统监控无法预警的问题。

　　3.1.4.存在的问题

　　由于技术问题及现场的实际情况，采用摄像机进行人员抓拍存在以下问题：

　　1、由于前端摄像机一次最多抓拍10张人脸，当学生上下学时间段人流量较大时无法全部抓拍。

　　2、周围的环境、光线设设备的安装位置，对人脸的实时抓拍影响较大。

　　3、学生低头、佩戴帽子、遮挡人脸等情况下，摄像机无法有效识别人脸信息。

　　4、未经授权人员进入宿舍后，摄像机不能及时报警，需依靠事后查询视频信息。

　　3.2.方案二：人脸识别一体机+通道闸机

　　3.2.1.方案说明

　　通过在宿舍门口安装人行通道闸机+人脸识别一体机的方式实现宿舍进出管控。 人员进出时，通过安装在闸机上的门禁一体机进行人脸识别。 系统后台自动记录人员的出入情况。后台可以设置人员出入区域权限（出入时间、区域范围、允许人员名单）等。

　　该智慧校园宿舍管理系统方案具有如下特点

　　数据精准：所有人员进出都需要验证才可以通过，进出数据准确性；

　　多系统联动：可与考勤、监控等系统进行对接，方便学生考勤管理；

　　前端识别组件可以选：支持刷卡、证件、指纹、二维码、人脸识别等多验证方式的前端组件。

　　根据出入口场景，采用门禁/闸机严管控方式：

　　——局域网反潜 ： 系统提供局域网反潜功能选项，启用局域网反潜后，人员识别进入，必须识别出场后，才能再次进入，否则身份验证成功通道闸机也不会打开。

　　——防止尾随功能： 系统具有防止尾随进入功能，能够在大流量通过的情况下准确识别每一个未带卡人员。

　　——图像抓拍功能： 对于进出功能验证的人员，验证时抓拍现场实时图片，并把图片作为记录保存

　　报警功能  对于跨越通过通道闸，强行通过通道闸，合法人员在授权时间段以外试图通过等，均视同非法处理，自动报警。

　　——可实现脱机运行 ： 通道闸不仅可与计算机联网运行，而且还可以脱机工作。通道闸根据下载的参数，自动判断是否有效，决定是否开闸，并把开闸记录存于存储器中。

　　——消防联动：  当出现火警或发生事故时，自动打开通道闸，使人员可迅速撤离；

　　人脸识别闸机效果图

　　3.2.2.智慧校园宿舍管理系统拓扑图

 

　　通道管理系统包括管理软件、通道闸机、前端人脸识别设备；各部分间的通讯方法：设备采用TCP/IP通讯。

　　3.2.3.智慧校园宿舍管理系统功能介绍

 

　　3.2.3-1可视化数据看板

　　可根据楼层、楼栋将选中区域的归宿情况、异常名单等信息展现在可视化数据看板上。

　　3.2.3-2无感签到

　　采用刷脸门禁/通道，或人脸摄像机无感签到，学生通行畅通快速，同时可以隔绝陌生人非法进入，管理老师能及时发现异常学生并处理。另外还支持拓展访客系统，提高学生宿舍管理的安全性和完备性

　　3.2.3-3消息推送

　　1、学生进出记录实时推送至家长

　　2、归宿异常记录支持推送至负责老师

　　3.2.3-4访客到访

　　访客经批准后刷脸过闸，未经授权人员非法闯入，系统进行报警。

　　3.2.4.应用拓展

　　智慧校园宿舍管理系统从房、人、时间等维度入手，真正实现数据化、在线化智慧校园宿舍管理。同时，考虑到校园生活实际需求，系统依托智慧校园综合管理平台，还支持消费、测温、梯控、访客、水控、能耗等子系统统一管理，支持人脸、指纹、实体卡、电子卡等多种介质，在一个平台实现学校生活一卡通管理。

　　3.2.8.存在的问题

　　由于人行通道的物理属性，通行速度有限。在实际使用场景下单通道平均每分钟通行人数在20-30人左右；通道数量较少、人员集中进出的情况下容易造成拥堵。虽然人员进出数据可以比较完整的进行统计，但是进出通行慢 体验效果不佳。

　　针对方案一和方案二的特点，采用门禁+视频混合部署的方案，可以有效的提高宿舍进出的效率，同时最大程度保证数据的准确性。