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安全感知预警监管平台在文物安全管理中的创新应用

来源:中国安防协会 发布时间:2024-08-16浏览:5599
安全感知预警监管平台,文物安全管理

当前,随着人工智能、物联网、大数据、数字孪生和无人机等新技术的发展,其成果已经赋能于千行百业,新技术在文物安全管理中也展现出了巨大的潜力。本文通过对安全感知预警监管平台在文物安全管理中的实际应用,就如何优化管理流程、打破“信息孤岛”,提升文物安全管理效能,深化平台可视化、场景化应用展开探讨,以期为未来的文物保护工作提供借鉴和指导。

一、文物安全管理背景

我国文物规模和博物馆总量排名全球前列,是名副其实的文物资源大国,根据国家文物局公布的数据显示,我国拥有 57 处世界遗产,各类不可移动文物 76 万余处,其中全国重点文物保护单位 5058 处,全国备案博物馆数量达到 6833 家,可移动文物总量 1.08 亿件(套)。2022 年国家文物局印发《文物安全防控“十四五”专项规划》的通知,明确提出加强博物馆等文博机构的安全防护工程建设 [1]。

近年来“文博热”持续升温,人们纷纷走进博物馆、文物保护单位等文博场所,这正是中华优秀传统文化焕发蓬勃生机的生动写照,同时也体现出了文化传播与文物保护愈发强烈的矛盾。传统的文物保护手段已经无法满足现代社会对文物保护和管理的需求,如何利用现代科技手段和创新方法提升文物安全管理水平和效能,是文博从业者应该认真思考的问题。

二、文物安全管理现状

文物安全管理是指采取全面、科学、有效的措施和方法,确保文物的完整性、安全性和可持续性。这需要在技术和管理层面采取有力措施,预防和消除不安全因素,防止文物安全事故的发生,以确保文物的持续保护和传承。文物安全管理不仅涵盖传统的技术防范措施,还包括防盗、防破坏、防火、防雷、防灾、防生物侵害以及环境影响等方面。当前,我国文物安全管理依然面临着诸多问题。

1.系统繁多、各自独立

在博物馆和文物保护单位中已经建设了众多的基础设施及系统,包括安防系统、消防系统、防雷系统、文物预防性保护系统、文化遗产监测系统等,但这些系统多是各部门独立建设,各自运行,无法有效融合联动,导致无法发挥最佳安全管理作用。系统间信息无法共享,进而无法进行数据整合和分析。信息孤岛问题使各系统无法统一管理和控制, 增加了管理的复杂度,也难以推进管理标准化。

2.误报频繁、监管不全面

我们通常对安全监管中心和消防控制中心有这样的印象:大屏幕不停轮播实时监控画面, 报警声和机器嗡嗡声不断响起。然而值班室收到的警情往往是误报,这使得值班人员可能会松懈, 加上技术限制,风险监管很难全面覆盖,导致初期隐患难以发现。这些问题都可能导致文物安全事件的发生和扩散。

3.专业要求高、管理系统不直观

在文物安全监管中心各子系统的操作需要经过专业培训,操作难度大、学习成本高。此外,监控中心的人员流动性大导致值班人员的专业技能普遍不足。在复杂且不直观的管理系统中,难以形成规范的操作流程。

4.人防、物防、技防未做到整合统一

在文物安全管理工作中,关键指标包括人防执行是否到位、物防措施是否完善、技防措施是否有效。然而实际操作中通常是分散管理,未实现“三防一体”。通过技术手段加强人防、物防和技防之间的联系, 形成合力、相互促进,可以有效提升文物安全防范水平。

5.运维管理难

目前,博物馆的安防系统维保工作仍然存在较大纰漏,这使博物馆安防系统形同虚设 [2],背后的原因是运维管理难度大。文物安全管理涉及系统多、设备点位多,每个系统都需要专业的运维人员进行维护,然而仅依靠人力难以及时发现设备的异常和故障。这导致系统运行效率低、管理难度大。

三、安全感知预警监管平台在文物安全管理中的创新应用

为解决目前文物安全管理面临的诸多挑战和问题,一大批安防企业推出了相应技术产品、解决方案,推动文保智能化、信息化发展,本文以文物安全感知预警监管平台在文物安全管理中实际应用为例,重点探讨了平台可视化与场景化的应用。

1.平台建设基本思路和总体框架

文物安全感知预警监管平台建设以泛在感知、可视化管理和场景化应用为主要思路。通过物联网平台将文物安全管理涉及的所有系统进行整合、集成,打破“信息孤岛”,同时利用数字孪生平台创建文物安全管理数据底板,并在此基础上构建各类场景化应用,以打造“一个中心、统一应用”的文物安全综合管理体系。从而满足统一配置管理、数据共享、功能联动和业务优化等系统需求,整体实现“精准预警、快速处置、高效协同、智能运管” 的核心能力。

2.文物安全感知预警监管平台中可视化技术应用

文物安全感知预警监管平台以三维可视化场景作为数据底板,通常包括城市底板和文博单位高精度模型底板。整体包含地形、建筑、道路、水系、植被等要素。在三维数据底板生成过程中,城市底板主要根据 GIS 数据自动生成,文博单位高精度模型由倾斜摄影生成或手工建模生成。三维可视化场景既能体现文博单位的建筑特征也能展示它与周边环境的地理位置关系,在文物的安全管理上具有非常重要的意义。可视化技术应用场景主要包括:

(1)空间信息展示

通过三维可视化场景可以形象地展示文博单位的空间信息,与文物安全管理人员间具有较强的互动性,也更能直观地表达位置信息。同时支持空间测量功能和空间标注功能,为应急状态下提供工具支撑。

(2)点位标注

在三维场景中,所有设备点位可以在模型中进行精准标注。当设备发出警情信号时,对应的设备点位信息会发出报警特效的提示,且模型以报警点位居中展示,并自动显示设备点位信息和联动的实时视频画面。除了设备点位标注外还可以进行建筑点位、人员动态点位、应急物资、应急场所等点位标注,均可通过点击对应的标签获得详细信息,如点击微型消防站标签后,可显示对应微型消防站内所有物资的列表及状态。在三维可视化场景中,所有标签均可按类别进行显示或隐藏。

(3)动态视频巡检

利用三维模型设置虚拟巡检路线,将虚拟巡检路线上视频点位进行关联,通过自动化地执行巡检路线,及时发现异常情况。

(4)路径模拟

在三维场景下,可根据应急事件的位置,模拟显示疏散通道、消防通道、救援通道等,也可以支持三维场景下展示消防管道的路径。

(5)区域标注

在三维场景下可按照需求或预案进行区域标注, 如标注应急避难场所区域、危险源区域或文博单位的大周界区、小周界区、禁区等。

3.文物安全感知预警监管平台中场景化管理应用

(1)安消一体化场景应用

安防系统和消防系统是文物场所最重要的两大系统,它们通常相互独立,通过安消一体化整合应用可以有效解决消防物联网管理能力不足的问题, 能够更早地发现火灾警情,提高处置效率。主要有如下场景:

一是视频联动。如在发生消防报警时,通过预先配置的联动策略系统自动联动显示附近的视频监控图像,可以快速复核现场情况,以便值班人员精准判断和决策。

二是烟火识别。传统的消防火灾自动报警手段通常为烟感、温感等,这类设备多安装在室内空间, 但是古建筑中电线短路或雷电引发的火灾大都发生在建筑屋顶,传统的火灾探测手段难以探测。这种情况下高点位的视频监控摄像机就可以起到很好的作用。通过对摄像机特别是热成像摄像机的画面进行AI 分析判断,即可快速发现初期隐患并发出报警。

三是消防通道占用识别。消防通道是重要的疏散通道和救援通道,若被车辆或堆放的杂物占用, 会带来严重的安全隐患。通过对安装在消防通道的视频监控进行AI 识别,若消防通道出现占用情况时,平台会立即发出预警信息通知相关人员,对于消防安全起到防患于未然的效果。

(2)巡检与巡查场景应用

在传统博物馆安全管理中,巡查人员通常佩戴离线式巡更棒按照规定的路线进行巡查,巡查任务完成后再将巡更棒数据上传到系统,这种巡更方式无法掌握巡查人员的动态、巡查人员无法及时反馈巡查过程中发现的隐患,也不能做到对巡查人员的监管,这种传统的巡查方式已无法满足新的管理需求。通过配置智能巡检、巡查终端,可实现对讲和巡检巡查一体,除可减轻安保巡查人员佩戴多设备的负担外,还能极大地提升巡检巡查的效能。具有巡查人员实时定位、数据即时上传、图片上传、音视频通话、语音对讲、隐患上报、静默告警、电子围栏、参数化巡检等功能,一台终端即可实现巡查、对讲和巡检效果。终端数据与文物安全感知预警平台深度融合,轻松实现系统端与移动端的协同。

(3)客流监测场景应用

在文博场所中,人的安全也是重中之重,当发生应急事件时,及时掌握人流分布情况对于疏散和救援部署非常重要。通过对接通信大数据,可以获取文博场所内精准的人流分布数据并可在平台上通过热力图的形式进行呈现,系统检测到某区域人流超限时即发出预警信息,值班人员协调增强安保进行疏散引导,避免安全事故的发生。同时通过人脸识别 AI 算法,文物安全感知预警监管平台可实现黑名单预警和反向寻人等相关功能。

(4)精细化管理应用场景

通过文物安全感知预警监管平台可以实现管理流程的优化,实现人防、物防与技防相结合,不断完善信息安全管理体系 [3]。主要应用场景如下:

一是线上交接班。文物安全感知预警监管平台提供了规范的交接班流程,在交接班过程中,交班人员首先需要在平台上执行一键系统体检,此时系统会自动检测存在的问题,如设备掉线、设备状态异常、门未按照设定状态开启或关闭等,并自动生成系统体检报告并可自动调取当班人员填写的值班记录。接班人员清楚以上事项后,在系统上填写系统登录密码即完成交接班工作,系统自动记录存储交接班记录。交接班过程流程清晰、责任清晰,在规避管理风险的同时实现了值班台账数字化,更利于存储和查找。

二是网格化管理。在文物安全感知预警监管平台上融入网格化管理流程,在博物馆场景中可以定位到每个展厅当班的具体安保人员,在古镇场景中, 可以定位到每一栋建筑的具体安全负责人。系统支持对于网格化人员的信息查询,同时支持警情信息的定向推送以及处警权限的转交等相关功能。如某区域发生预警信息后,系统会自动向该区域的负责人推送警情消息,同时区域负责人可获得处理警情的权限。当其到现场复核后,可以对警情进行处理或上报,完成警情处理的闭环流程。

(5)空地协同应用场景

某些文博场所具有面积大或地形复杂的情况, 这种情况完全依赖人工巡检,存在效率低、人力成本高等问题。文物安全感知预警监管平台支持空地协同,平台可以集成无人机机场,在执行大区域的巡检任务时,无人机按照预定的巡检航线飞行并采集数据,无人机巡检过程中发现异常情况,值班人员可对隐患点进行标注并将位置坐标同步发送给地面巡检人员,由地面巡检人员进行进一步核实。在应急情况下,无人机作为应急保障力量,将现场实施视频传输至监控指挥中心。无人机按巡检计划执行拍摄的照片可通过系统内集成的 AI 算法与历史照片进行对比分析,若存在异常平台发出预警信息, 及时掌控文物本体安全风险。

四、文物安全感知预警监管平台创新应用启示

文物安全管理的可视化与场景化是人工智能、物联网、大数据、数字孪生技术和数字化采集技术等多个技术的集成。文物安全感知预警监管平台是在智能化的基础上建立文物安全管理的智慧化平台, 实现了管理流程优化和管理效能提升,从而将文物安全风险降到最低,让传统文化得以长久传承。但是在文博信息化和智能化的道路上,仍有许多困难与挑战亟需解决。

首先,要制定标准规范。平台在建设过程中要遵循一致的原则,按照统一的标准进行,减少人为主观因素 [4]。

其次,保障信息系统安全。平台应该从设备安全、系统安全、行为安全和意识安全等全方面考虑, 通过网络安全系统防护,确保信息不被非法获取和篡改,通过人员培训,提升信息安全的意识和技能, 以此来应对信息安全面临的挑战。

第三,加强顶层设计和统筹规划。平台的落地应用主要在于顶层设计和统筹规划,合理布局以及高度重视。需要既懂技术又了解文物保护的复合型人才, 来推动新技术在文物安全管理中的深度应用。

■文 / 谢杰 杨华 文博安全科技有限公司
 

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