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干货!北京妇产医院安防监控系统智能化改造全揭秘!

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发表于 2022-8-4 06:07:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
数字化医院建设对于促进医院临床治疗、教学科研的发展起到了关键性作用。医院安全防范系统是数字化医院的重要组成部分,但由于缺少信息集成和高端软件,安防信息化建设相对滞后,很多医院还在使用过时的依赖纯硬件的监控系统平台。

本文通过对北京妇产医院安防监控系统改造工程中软件和数字化技术应用的分析,建立起智能化运行的安防监控系统,从多角度展示了最新信息技术在医院安全保障工作中的重要作用,为同行提供参考。

一、安防系统现状

北京妇产医院西院区现有安防系统包括视频监控系统和独立设置的门禁系统,没有其他技防措施。视频监控系统于2009年启用,共有9台16路DVR,144路模拟摄像头,视频分辨率4CIF,录像存储格式 H.264,存储时长28天,各DVR对应独立的显示器独立运行,无统一的操作控制功能。此系统满足了当时阶段性的安防需求。

随着医院治安环境日益复杂,医患矛盾突出,医闹纠纷频发,针对医院的各类犯罪行为愈加普遍,恶性伤医事件时有发生。“医托”、“号贩子” 泛滥猖獗,新生婴儿丢失、遗弃、错抱等事故频发,对医院造成了不良影响。由于医院监控系统功能简单,已远远无法满足目前形势下医院安全保障工作的需要,迫切需要进行升级改造。

二、系统改造目标

针对妇产专科医院的特点进行技术防范系统改造,提升突发事件应对能力,确保医疗环境的安全与稳定。

新系统应具有预警功能,做到事前干预和防范、及时化解风险;重点部位应具有入侵检测报警功能;妇女患者诊治场所要有非视频求助报警功能;产房和产科病房应具有预防新生儿被盗警示功能;一些特殊场所要有人脸识别功能,能够对犯罪分子进行识别判断,辅助解决医托、号贩子泛滥、社保卡冒名等突出问题。

对于外来闲杂人员长期驻留门诊大楼,盗窃分子藏身门诊楼内半夜行盗或伪装成病人家属在病房偷盗,周边居民盗用医院水电资源,非机动车辆长期占用医院空地等各类违法违规事件,监控系统应能识别并报警。

医院大楼水电气等设施的突发故障及跑冒滴漏现象,监控系统要能够及时发现并通知相关部门进行抢修。

三、系统方案设计

安防监控技术与计算机技术、多媒体技术和网络技术融合发展,促使安防监控行业进入了高清化、数字化、网络化和智能化新阶段。具有高分辨率的网络摄像机、数字化传输和存储系统、智能化视频分析的高清网络智能安防系统逐渐成为主流配置。

本次安防监控系统改造将淘汰现有模拟监控系统,全部采用高清数字化网络监控系统,并根据医院特点设置了视频分析系统、IP一键求助系统、入侵报警系统、门禁系统、巡更系统、综合管理软件平台等子系统。

视频监控系统在前端直接进行视频采集和压缩,视频和语音信息通过安防监控数字专网上传到监控中心机房;监控中心机房配置多台IP-SAN主机,对监控录像进行集中存储和管理;增设视频分析服务器若干台,用于完成重要区域的视频分析;门禁信号通过专网上传至监控中心与平台联动;前端紧急报警信号通过总线上传至监控中心报警主机并与平台联动;监控中心安装大型拼接液晶电视墙显示实时视频、回放录像及标识电子地图报警地点画面;通过综合管理平台进行总体协调和报警联动。同时有专线连至属地公安机关及东院区。系统示意图如图 1。

图1 高清数字化安防监控系统示意图

四、主要设备选型设计

1、摄像机

高清网络 IP 摄像机可以实现百万像素甚至更高的分辨率,监控画面的细节和层次更加精准,为智能视频分析的应用创造了基础。

优化摄像机布点配置,重要部位多方位监控并设置拾音器,现金运输通道设置连续画面监控确保现金安全,特殊窗口进行智能视频分析。全部摄像机要求具备网络传输、红外夜视、分辨率达到130万像素以上。

2、视频分析设备

智能视频分析的核心设备是智能视频分析器,由它负责实现对视频信号的智能分析。当有违反设定规则的异常视频发生时,智能视频分析器将相关视频送到管理平台,并输出报警信号。可以把视频分析器嵌入前端摄像机实现分布式分析系统,也可以采用后端服务器集中分析处理的方式。

为了便于视频分析通道调整和视频分析算法升级,我们采用后端分析模式,在监控中心增加若干台视频分析服务器,重点区域的视频信号由相应端口的视频分析服务器抓取分析。每台视频分析器依据通道图像分辨率高低可以分析4、8、16路视频,可以根据重点区域需求数量配置视频分析服务器。

3、 一键式IP求助盒

作为妇产专科医院,为了保护妇女患者隐私,本次安防建设不对诊室内部进行视频监控。设计在每间诊室配置1台IP求助盒,当出现突发情况时,医生按动求助盒按钮,监控中心主机即可监听诊室内声音并自动启动录音,值班人员可对犯罪嫌疑人进行威慑喊话,或根据需要调度附近值班保安快速前往处理。

4、入侵防范设备

在挂号收费窗口、药库、财务科、护士站、婴儿房、ICU病房等重要场所设置入侵探测器或紧急报警按钮。入侵防范设备与智能视频分析功能相结合,形成可靠的双重入侵监控体系。

在监控中心配置总线制报警主机,将入侵探测器、紧急报警按钮、视频分析器等设备的报警端接入报警控制器中,同时配置报警键盘、报警打印机、报警警号、地址模块等,实现报警系统的统一管理。当探测到入侵行为或触发主动报警时,监控中心报警主机能第一时间发出声光报警提示安保人员,系统可与视频监控系统实现联动,在发生警情时自动切换出对应视频信号了解现场情况。

5、显示系统设计

监控中心集中显示系统由LCD拼接屏组成,通过配置相应数量解码器输出视频上墙显示。显示控制子系统对全网视频统一调用、控制及显示,实现数字视频远程访问、视频流接收、电视墙视频显示控制等功能。

6、硬件总体性能

监控数字专网采用三层架构,网络接入层、汇聚层和网络核心层均实现千兆业务带宽。视频数据全部通过 IP-SAN 主机集中存储,各通道录像存储30天。监控中心设备能处理1920*1080P、25(帧/秒)全实时视频,显示图像(主观评价)达到四级以上图像质量等级。监控平台的整体图像接入能力≥1000路,具备扩展为2000路的接入能力。支持客户端数≥100个,实时图像点播并发路数≥50路(高清,单路码流8M),历史图像回放并发路数≥15 路(高清,单路码流8M)。前端设备信息上传监控中心时间延迟应≤2s,平台联动响应延迟时间应≤4s。

五、重要软件功能

1、智能视频分析软件

现有视频监控系统依靠值班人员持续监看监视器进行判断,由于人类自身生理上的弱点,因疲劳注意力无法持久,致使值班人员经常无法察觉到监控区域的安全威胁,错失异常画面的处置并导致事件恶化,造成视频监控系统降格为事后取证系统。

智能视频分析是人工智能研究的一个分支,是一种基于目标行为的智能监控技术,通过算法设计让计算机理解视频画面中的内容,辅助人工监视图像,实现监控系统自动感知视频中的关键信息。通过在摄像机场景内预设不同的报警规则,一旦监控区域场景中出现了违反预定义规则的行为,即表示有异常情况,系统能够立刻自动触发报警并提供相关处警信息,改变事后被动处理为主动防御,防止事件拖延、 恶化,有效地协助安保人员处理危机。

智能视频分析技术与视频监控系统的数字化、网络化及芯片、算法的进展密切相关,发展已经相对成熟,随着高清摄像机的普及以及算法的不断优化,误报率也已经降低到可接受的范围内,逐步走入实用阶段。

智能视频分析技术在医院安防系统中主要应用在以下方面:

( 1)人脸面部识别

通过对人面部特征的识别,判断挂号人员是否是经常在医院内活动的票贩子,如果系统发现一天内同一个人在挂号窗口出现三次以上,则发出警示,再由保安到现场判断该人是号贩子还是普通患者,在打击倒号、抢号上可以起到辅助作用。

( 2)行为异常检测

对婴幼儿病房进行监视,发现异常立即告警并通知值班医生护士处理。在候诊大厅、走廊、急诊等场所监视行为异常,视频图像分析可以及时检测出警戒区域范围内聚众、发生争执、突然跌倒扭打等行为并产生告警。

( 3)徘徊检测

在医院门诊楼区域停诊时段、夜间医院围墙和室外区域,视频分析可用于检测是否有人员在此区域徘徊。利用人影检测功能,也可以在夜间黑暗中检测楼宇天台、建筑物内模糊的人影,防盗贼入侵和病人跳楼事件。

( 4)入侵检测

在传染隔离治疗区、放射疗治疗区等重点防范场所的监控场景视频中勾画虚拟警戒线,设定检测区域,对目标进入、 离开或突然出现在该区域的事件进行检测并及时告警。

( 5)遗留物检测

遗留物体检测是在视频中设定检测区域,对物体移入该区域且保持静止超过一定时间的事件进行检测,识别病人遗留的丢失物品,由监控中心通过语音对讲进行提示。也可用公共区域,对危险遗留物进行监测,预防破坏、 爆炸等恶性事件。可应用于地面上积留液体进行监测,及时通知后勤部门抢修水暖设备跑冒滴漏。

( 6)物体移除检测

在特殊药品室、财务室等重要物品存放的场所增加物品盗移分析功能,在画面中指定需要保护的物品,物品一旦被遮挡、移动、盗窃时系统立即发出告警,并自动弹出画面指示出物品原来的位置。

( 7)离岗检测

对于医院固定岗位上的服务人员进行脱岗检测,护士离开前台、保安离开哨位等,超过预定时间则报警提示管理部门进行监督。

( 8)视频监控系统故障检测

视频遮挡、视频丢失、视频模糊、视角变化都可以立刻提示监控人员进行维护修理。

2、综合管理软件平台

作为整个医院安防系统的核心,智能安防管理软件平台具有报警处理、布防设置、规则设置、设备管理、 用户管理、 日志管理、地图管理、系统设置等功能。

平台系统具有智能联动功能,通过电子地图进行联动设备和区域的管理,所有监控点、报警点、门禁控制点都能够标注电子地图上,当发生报警时,电子地图上面清楚地指示出报警位置并发出语音提示,点击图标即可远程监看视频并进行语音对讲。

六、总结与建议

高清数字网络视频监控的灵活性、开放性以及可扩展性提高了安防信息采集、传播、处理、显示的效率和精确性。监控信息数字化之后,为信息的处理带来了质的变化。数字化的安防信息可以用最新的IT技术加以分析、挖掘、转化和显示。安防监控技术的未来一定是与IT技术充分结合基础上的智能化监控。文章所述智能报警联动和智能视频分析只是智能化的初步应用,机器学习、云计算、大数据、物联网为监控系统的智能化发展提供了无限空间。

来源:科技创新与应用、安防天下

作者:毛欣,首都医科大学附属北京妇产医院信息中心

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