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        博物館安防監(jiān)控系統(tǒng)的智能化應用

        2022-05-27 22:57:58欒明杰
        文物鑒定與鑒賞 2022年6期
        關鍵詞:智能化博物館

        欒明杰

        摘 要:文章通過作者主持并參與的煙臺自然博物館智能化安防監(jiān)控系統(tǒng)從需求、設計到實現(xiàn)的過程,分析探討了現(xiàn)代博物館如何通過構建智能化的安防監(jiān)控系統(tǒng)來健全完備博物館安全保障體系,并進一步對數(shù)據(jù)進行拓展和挖掘,為博物館數(shù)字化建設奠定底層基礎。

        關鍵詞:博物館;智能安防;數(shù)字化建設;監(jiān)控系統(tǒng);智能化

        DOI:10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2022.06.027

        改革開放以來,我國各類博物館的數(shù)量穩(wěn)步增多,種類持續(xù)豐富,展陳質(zhì)量逐步提高,各方面的功能也在不斷完善。可以說,博物館行業(yè)在促進全民文化素質(zhì)提高和科學普及等方面正在逐步發(fā)揮越來越大的作用。特別是為了進一步發(fā)揮博物館在科學知識普及、文化信息傳播等方面的重要作用,自2008年宣傳部、財政部、文化部發(fā)布《關于全國博物館、紀念館免費開放的通知》以來,各類博物館免費向公眾開放的步伐持續(xù)深入,我國免費開放的博物館數(shù)量逐步提升。截至2019年,全國免費開放的博物館已經(jīng)達4929家,占博物館總數(shù)量的89.05%,帶動了博物館行業(yè)蓬勃發(fā)展,日益繁榮。自“十三五”以來,我國每個月平均新增15家博物館左右,截至2020年底,全國共有各類已經(jīng)備案的博物館5788家,其中國家級博物館達1224家。文物類、自然歷史類、科技類、天文類、遺址類、公園類等類型豐富的博物館如雨后春筍般涌現(xiàn),標志著我國現(xiàn)代博物館體系已經(jīng)基本形成,中國博物館事業(yè)呈現(xiàn)出良好發(fā)展態(tài)勢。據(jù)國家文物局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2019年全年,國內(nèi)的各類博物館共計辦展2.86萬次,接待觀眾12.27億人次。伴隨著博物館行業(yè)的井噴式爆發(fā)發(fā)展,以及近年來自上而下的安全生產(chǎn)意識的逐漸提高,如何保障游客的人身安全以及展品的資產(chǎn)安全,越來越成為博物館特別是國有博物館面對的重要課題①。

        煙臺自然博物館作為自然資源部下屬中國地質(zhì)博物館的煙臺分館,是煙臺市委市政府確立的重點工程,是文化煙臺的重要組成部分。其館藏藏品萬余件,是一處以煙臺本地著名的黃金礦產(chǎn)以及王懿榮甲骨文為特色,以國內(nèi)豐富的礦產(chǎn)、化石等資源為特點,人文藝術與自然科學交相輝映的綜合類自然博物館。自2012年開館以來,煙臺自然博物館始終堅持以科普教育為核心任務,以打造高質(zhì)量展陳、為市民提供高質(zhì)量文化產(chǎn)品為目標,持續(xù)推進各方面工作開展,取得了良好的社會反響。特別是自2020年免費開放以來,游客數(shù)量暴漲,給館內(nèi)安保力量增加了不少壓力,加之模擬信號監(jiān)控系統(tǒng)已運行近10年,各項技術指標全面落后,設施設備早已進入淘汰年限,面對持續(xù)增加的安防壓力難以為繼,迫切需要對監(jiān)控系統(tǒng)進行全面升級改造。

        1 煙臺自然博物館場所及舊有監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

        1.1 場所現(xiàn)狀分析

        煙臺自然博物館占地共100畝(約6.67萬平方米),建筑面積2.63萬平方米,其中展陳面積1.3萬平方米,主體建筑中1層為辦公區(qū),3層為展陳區(qū),1層為庫房及設備層。另有室外景觀8處,附屬一層獨立展區(qū)一棟,主體建筑進出口4個,廣場進出口3個,原有監(jiān)控點位196處。場所具有空間廣闊、邊界曲折、建筑內(nèi)結(jié)構復雜、安保人員較少、瀕臨海邊腐蝕情況較為嚴重等特點。

        1.2 舊有監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

        煙臺自然博物館主體建筑及各項配套設施設備于2010年左右已經(jīng)全部建成,因此現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)已運行10年,主要存在以下幾點問題:

        ①監(jiān)控中心設備十分老舊,出現(xiàn)緊急情況無法做到大屏幕聯(lián)動無延遲上墻。

        ②監(jiān)控中心磁盤陣列損壞較嚴重,損壞率已超40%,無法達到公安相應的存儲時限要求。

        ③圖像清晰度差,已被行業(yè)淘汰,不能滿足博物館行業(yè)的高清化安防要求。

        ④系統(tǒng)采用模擬信號,隨著設備的逐步老化,運維成本越來越高,維修難度越來越大,逐步面臨無法維修換件的情況。

        ⑤防盜系統(tǒng)不夠健全,缺乏熱成像監(jiān)控、人工智能周界限報警等的先進技術手段。

        ⑥出現(xiàn)緊急情況,缺乏有效的應急聯(lián)動報警方式和預案處置流程。

        ⑦部分原有點位攝像頭的旋轉(zhuǎn)角度、分辨率等已不適應現(xiàn)有實際情況。

        ⑧預警能力缺失,安防系統(tǒng)沒有智能分析,無法做到惡性事件的預判。

        2 新改造智能安防監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析

        智慧化、數(shù)字化是博物館行業(yè)今后的發(fā)展方向,煙臺自然博物館歷來重視博物館數(shù)字化、信息化建設,始終將智慧博物館作為長期奮斗的目標。智慧博物館建成的前提,首先是數(shù)字化博物館的建設。數(shù)字化博物館建設中,云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實等新技術的綜合應用,必須以各類數(shù)字信息的采集為起點,從而進行深化、拓展和挖掘②。安防監(jiān)控系統(tǒng)作為博物館數(shù)字信息采集的基石之一,無疑是最重要的組成部分。因此,如何在有限的財政資金預算前提下,盡可能完整地實現(xiàn)安防監(jiān)控系統(tǒng)的智能化,盡可能充分地發(fā)揮安防監(jiān)控系統(tǒng)的效用,成為迫切需要解決的一項課題。

        經(jīng)綜合考量分析,為之后數(shù)字化博物館搭建提供有效支撐,以下幾點是結(jié)合博物館實際比較迫切的需求。

        2.1 必須保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定、安全

        安防監(jiān)控系統(tǒng)作為人防、物防、技防“三位一體”博物館安全保障體系中最關鍵和最基礎的一環(huán),其穩(wěn)定性和安全性事關重大。只有選擇行業(yè)內(nèi)已經(jīng)過多年實踐反復檢驗、嚴格遵循行業(yè)內(nèi)各項相關標準的頭部設備商的主流設備,才能夠確保其設備運行的穩(wěn)定性。而系統(tǒng)運行的安全性很大程度上取決于整體系統(tǒng)設計規(guī)劃的高度專業(yè)性、施工運行標準的嚴格執(zhí)行、不可抗力或者人為破壞的承受力等因素,這些因素需要具備豐富行業(yè)內(nèi)經(jīng)驗、具備相應資質(zhì)的專業(yè)設計執(zhí)行團隊來保障。

        2.2 分辨率滿足智能化數(shù)據(jù)分析要求

        目前安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主流是200到1200萬高清分辨率的攝像機產(chǎn)品。結(jié)合預算情況,應爭取采用非重點部位200萬像素,重點位置400萬至600萬像素攝像頭的部署方案。

        2.3 具備開放、兼容的數(shù)據(jù)接口

        智能安防監(jiān)控系統(tǒng)作為博物館數(shù)字化的基礎數(shù)據(jù)采集者和提供者,其采集的數(shù)據(jù)需要具備格式統(tǒng)一、便于分享、兼容性強等特點,要確保系統(tǒng)采用開發(fā)性的技術標準與通信接口,切實避免因系統(tǒng)升級、擴展、后續(xù)新系統(tǒng)接入等情形造成不必要的數(shù)據(jù)交流阻塞。

        2.4 點位做到全方位無死角覆蓋

        防止展品破壞、防止展品被盜、應對暴恐事件、應對群體事件、應對糾紛事件等博物館防范重點要求監(jiān)控系統(tǒng)必須做到展廳區(qū)域100%無死角覆蓋,工作區(qū)域盡可能覆蓋等基本要求。博物館的監(jiān)控定位一般設在場館周界、室外停車場、場館出入口、展廳內(nèi)重點部位、展廳出入口、庫房、展品通道、電梯轎廂、設備機房等區(qū)域。針對光線較暗的部分展廳及地下庫房等位置,可部署全彩攝像頭。在博物館的外廣場制高點、室內(nèi)大場景范圍,可以部署全景攝像機,實現(xiàn)360度的全景畫面監(jiān)控,監(jiān)控畫面更加立體直觀。針對監(jiān)控中心的改造,在保持原有業(yè)務系統(tǒng)不停止運行的情況下,建設符合現(xiàn)代安防系統(tǒng)建設要求的監(jiān)控中心,包括高清的拼接大屏和視頻綜合平臺等一些高新技術產(chǎn)品。

        2.5 系統(tǒng)支持各項智能化功能

        系統(tǒng)能夠智能識別危險事件,及時館內(nèi)提示,確保相應廳館的安保人員能夠及時趕到現(xiàn)場,從而從過去的事后處理轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑胺婪?,顯著降低因安保人員缺失產(chǎn)生的隱患。

        2.5.1 無權限人員闖入報警

        非博物館人員進入辦公區(qū)、庫房、機房等管控區(qū)域,以及無權限的工作人員進入敏感權限區(qū)域等情況發(fā)生時,監(jiān)控中心會自動報警,且相應區(qū)域能夠做到友好提示人員撤離。

        2.5.2 自動檢測異常事件

        能夠?qū)Σ┪镳^內(nèi)設定的敏感區(qū)域內(nèi)的非授權人員的異常行為進行主動識別,包括長時間逗留、亂寫亂畫、可疑物品放置、觸摸非裸展展品等。

        2.5.3 面部識別比對

        重點出入口及樞紐部位部署的攝像頭能夠支持人臉自動識別、比對、跟蹤等功能。從而為工作人員放行、館內(nèi)實時人流量統(tǒng)計、非法人員預警、人員行動路線分析、訪客數(shù)據(jù)分析、訪客感興趣的展品、公安系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等后續(xù)功能的開展提供基礎支持。

        2.5.4 周界越界報警

        能夠?qū)d內(nèi)重點展品的周界區(qū)域進行自定義,對周界入侵行為進行實時監(jiān)測,當檢測到有目標入侵至設定周界內(nèi)即產(chǎn)生報警,并可實現(xiàn)現(xiàn)場聲光警示。

        2.5.5 實時人流統(tǒng)計及數(shù)據(jù)分析

        通過面部識別等技術,實現(xiàn)館內(nèi)實時人流量統(tǒng)計、人群聚集提醒等功能,從而為疫情防控等工作提供情報和數(shù)據(jù)支持,并能夠按日、周、月等時間段生成客流量統(tǒng)計分析報告,供相關科室分析數(shù)據(jù),優(yōu)化展陳布局和參觀路線。

        2.6 系統(tǒng)應保證一段時間內(nèi)的先進性、標準性

        因煙臺自然博物館屬于國有博物館,本著經(jīng)濟的原則,系統(tǒng)的設計要具有較高的性價比,保證其在今后一段時間內(nèi)都能滿足場館需求。系統(tǒng)的架構和技術要符合技術今后的發(fā)展方向,在滿足目前功能需求的前提下,為以后技術的發(fā)展留好余地。另外,系統(tǒng)采用的視頻音頻編碼協(xié)議和文件格式、各類接口和傳輸采用的協(xié)議等,要遵循標準化、開放化的原則。

        2.7 系統(tǒng)的設計和施工要嚴格遵循相應規(guī)范

        應嚴格遵循但不限于《博物館和文物保護單位安全防范系統(tǒng)要求》(GB/T16571-2012)、《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術要求》(GB/T28181-2011)、《電子信息系統(tǒng)機房施工和驗收規(guī)范》(GB50462-2008)、《安全防范工程技術規(guī)范》(GB50348-2004)、《文物系統(tǒng)博物館風險等級和安全防護級別的規(guī)定》(GA27-2002)等相應的國家法律法規(guī)、行業(yè)規(guī)范。

        3 安防監(jiān)控系統(tǒng)的詳細設計

        3.1 前端部分的設計思路

        前端系統(tǒng)主要包含攝像頭、拾音器、編碼器、發(fā)聲器等,前端點位的設計根據(jù)煙臺自然博物館的不同場景進行了詳細規(guī)劃,已達到經(jīng)濟條件下的最優(yōu)化效果。根據(jù)安全防范的實際需要,以下區(qū)域作為防范的重點區(qū)域:館外圍周界、廣場出入口3處、室外景觀8處、公共停車場、內(nèi)部停車場、強弱電間、13個展廳的出入口、主體建筑出入口、附屬展廳出入口、庫房出入口、13個展廳內(nèi)每個展廳各設置3個重點位置。

        3.2 傳輸部分的設計思路

        隨著網(wǎng)絡攝像機的大規(guī)模應用,網(wǎng)絡建設至關重要,只有對網(wǎng)絡進行有效、合理的設計規(guī)劃,煙臺自然博物館的監(jiān)控系統(tǒng)才能更有效、更穩(wěn)定和更安全地運行。視頻監(jiān)控網(wǎng)絡相對于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡還是有很大區(qū)別的,視頻監(jiān)控網(wǎng)絡應該是功能層次分明的網(wǎng)絡,要求有靈活的擴展能力、升級能力、可管理性和很高的安全性,具備滿足要求的傳輸帶寬,且?guī)捴兄辽僖?5%~30%的網(wǎng)絡余量,用來傳輸其他數(shù)據(jù)。核心的帶寬根據(jù)前端接入交換機的總?cè)萘縼碛嬎?,還要考慮平臺存儲解碼等設備的帶寬消耗③。

        3.3 存儲部分的設計思路

        作為整個安防監(jiān)控系統(tǒng)倉庫的存儲系統(tǒng),需要滿足穩(wěn)定可靠、低故障率等要求,如:多臺主機和系統(tǒng)連接時不發(fā)生單點故障;連續(xù)寫入的狀態(tài)下能夠快速隨機讀取;存儲時間滿足公安部門要求;可快速對重要數(shù)據(jù)進行備份、恢復、遷移;系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,能夠全天候運行,意外斷電可立即切換備電重啟。

        3.4 中心部分的設計思路

        作為安防監(jiān)控系統(tǒng)的核心,監(jiān)控中心是實現(xiàn)博物館監(jiān)控視頻影像資源的控制及顯示,并對視頻圖像資源進行統(tǒng)一管理和調(diào)度的關鍵。對于中心的設計,除了要滿足基本的防水、防火、防闖入、防靜電等安全方面的硬件需求外,還需要充分為今后的信息廣播、智能停車、職工考勤、安保巡邏引導、人群聚集警告等功能擴展預留空間、接口,并需要考慮將網(wǎng)絡機房的遷移等因素。

        4 結(jié)論

        煙臺自然博物館智能安防監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造已于2021年11月驗收通過。本次監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造,在遵循安全生產(chǎn)相關規(guī)定要求、做到切實保障博物館國有資產(chǎn)安全及游客人身安全的同時,充分考慮了目前博物館能夠?qū)崿F(xiàn)的智能化功能,并全部得以實現(xiàn)。同時為今后煙臺自然博物館的智慧化、數(shù)字化建設留足了空間,達到并超出了預期效果。下一步,煙臺自然博物館將在現(xiàn)有安防系統(tǒng)基礎上,探索更多業(yè)務與系統(tǒng)結(jié)合的可能性,爭取建設完成一套博物館綜合安防管控平臺,使數(shù)字化技術嵌入到博物館工作的方方面面,助力智慧化博物館建設。雖然行業(yè)內(nèi)各博物館在等級、展品數(shù)量、場所面積、游客數(shù)量、數(shù)字化進程等方面都存在不小的差異,但煙臺自然博物館在智能安防監(jiān)控系統(tǒng)方面的探索,還是會為博物館數(shù)字化改革提供可借鑒的寶貴經(jīng)驗,具有推廣意義。

        注釋

        ①中華人民共和國公安部.文物系統(tǒng)博物館風險等級和安全防護級別的規(guī)定(GA27-2002)[S]. 2002.

        ②中華人民共和國國家市場監(jiān)督管理總局.博物館和文物保護單位安全防范系統(tǒng)要求(GB/T16571-2012)[S].2012;馬寧.孔子博物館安防系統(tǒng)設計與應用[J].文物鑒定與鑒賞,2021(8):151-153.

        ③李貴州.當前博物館安防工程建設中的一些問題和思考[J].中國博物館,2019(1):25-30.

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