TJYBZ 028-2024 中小學、幼兒園安全管理輔助決策系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

I 1 13術(shù)語和定義 14總體要求 25整體框架 36數(shù)據(jù)準備 4 Ⅱ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的格式和起草規(guī)則》的規(guī)則限公司、浙江宇視科技有限公司、東方啟明心理健康研究院(河南)有限公司、寧強縣教育體育局、中國礦業(yè)大學(北京)、東北林業(yè)大學、中國勞動關(guān)系學院、鄭州大學、鄭州學安網(wǎng)絡(luò)科技有限公司、深本文件主要起草人：朱建永、蔣楠、焦征海、郝磊、宋振寶、1本文件適用于中小學、幼兒園(以下簡稱學校)安全管理輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)與持續(xù)改進。本文件不涉及學校安全管理輔助決策系統(tǒng)(以下簡稱輔助決策系統(tǒng))之外的財產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)、信息等安僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本GB/T5271.28信息技術(shù)詞匯第28部分：人工智能基本概念與專家系統(tǒng)GB/T22239信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護基本要求GB/T25070信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護安全設(shè)計技術(shù)要求GB/T26875.3城市消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)第3部分：報警傳輸網(wǎng)絡(luò)通信GB/T28181公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求GB/T35273信息安全技術(shù)個人信息安全規(guī)范3術(shù)語和定義針對教育系統(tǒng)在線安全數(shù)據(jù)分析得到安全狀態(tài)及預(yù)警情況，提出滿足安全[來源：GB/T40606—2021,3.2,有修改]實時分析模式real-timeanalysismode[來源：GB/T40606—2021,3.5,有修改]2研究分析模式studyanalysismode在教育系統(tǒng)安全工作正常運行的基礎(chǔ)上，按研究分析的目的，人工調(diào)整運行方式并分析計算。[來源：GB/T40606—2021,3.7,有修改]未來分析模式futureanalysismode根據(jù)歷史數(shù)據(jù)中的規(guī)律對未來一段時間的安全狀況進行的分析計算。遷移學習transfertraining一種將旨在解決一個問題的模型應(yīng)用到不同問題上的方法。場景scene在基于腳本的知識表示中，程式化的動作或事件序列。知識庫knowledgebase一種數(shù)據(jù)庫，它包括推理規(guī)則以及有關(guān)人類在某個領(lǐng)域的經(jīng)驗和專家經(jīng)驗信息。推理機inferenceengine專家系統(tǒng)中能夠根據(jù)推理原則從知識庫中儲存的信息表示推導(dǎo)出結(jié)論的程序。4總體要求4.1輔助決策系統(tǒng)應(yīng)支持接入學校日常運行過程中終端設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、支持學校師生對日常運行過程中的異常數(shù)據(jù)上報。4.2輔助決策系統(tǒng)應(yīng)以快速、準確預(yù)警校園安全風險為目標，提供科學、精準輔助決策信息支撐，校園安全績效的持續(xù)改善。4.3輔助決策系統(tǒng)應(yīng)具備歷史分析模式、實時分析模式，宜具備研究分析模式和未來分析模式。4.4輔助決策系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)準備功能，將從校園終端設(shè)備或是外部信息采集的數(shù)據(jù)進行清洗，為預(yù)警提供數(shù)據(jù)準備。4.5輔助決策系統(tǒng)預(yù)警模型和分析功能支持學校按需選用。4.6輔助決策系統(tǒng)應(yīng)能從用戶反饋進行遷移學習，使干預(yù)決策建議趨近于學校安全管理者和教育主管部門負責人使用習慣。34.7輔助決策系統(tǒng)應(yīng)支持數(shù)據(jù)本地化存儲和數(shù)據(jù)計算設(shè)備本地化設(shè)置，以保證數(shù)據(jù)安全。4.8輔助決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、存儲的關(guān)鍵信息應(yīng)進行加密處理。4.9輔助決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)采用加密協(xié)議。4.10輔助決策系統(tǒng)視頻傳輸應(yīng)滿足GB/T28181的要求。4.11輔助決策系統(tǒng)采集生物特征數(shù)據(jù)應(yīng)進行脫敏處理。4.12輔助決策系統(tǒng)用于用戶交互界面可視信息應(yīng)進行脫敏處理。4.13輔助決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)支持遠端訪問，遠端訪問接口協(xié)議為HTTPS,傳輸內(nèi)容需要按照4.9、4.10進行加密。4.14輔助決策系統(tǒng)應(yīng)支持數(shù)據(jù)全生命周期管理，數(shù)據(jù)信息安全應(yīng)滿足GB/T25070、GB/T35273、GB/T22239的要求。4.15輔助決策系統(tǒng)部署運行環(huán)境應(yīng)滿足24小時無間斷運行要求。4.16輔助決策系統(tǒng)部署應(yīng)采用雙機熱備方案。5整體框架5.1輔助決策系統(tǒng)按圖1分為：感知層、數(shù)據(jù)層、決策層、交互層，采用大數(shù)據(jù)、機器學習等技術(shù)，為學校及教育主管部門提供輔助決策。交互層決策層數(shù)據(jù)層感知層風險模型推理機圖1整體框架圖5.2輔助決策系統(tǒng)應(yīng)能采集各維度數(shù)據(jù)，進行結(jié)構(gòu)化處理，形成衍生數(shù)據(jù)。5.3輔助決策系統(tǒng)應(yīng)能將衍生數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)導(dǎo)入風險模型進行運算，輸出結(jié)果與知識庫進行比對，生成相應(yīng)的決策建議。5.4輔助決策系統(tǒng)應(yīng)能將決策建議通過人機交互界面推送給管理者。輔助決策建議被采納后，系統(tǒng)可聯(lián)動相關(guān)的終端設(shè)備，進行干預(yù)。5.5輔助決策系統(tǒng)應(yīng)能將采納的決策建議及相關(guān)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入決策層，對風險模型、推理機、知識庫進5.6輔助決策系統(tǒng)應(yīng)包含對學校安全管理工作的評估，并能給出建議。包含但不限于以下應(yīng)用場景：擁擠踩踏、校園欺凌及校門口、走廊、樓梯、教室等場所秩序。45.7輔助決策系統(tǒng)的輔助決策形式，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：a)輔助決策系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)分析的預(yù)警值進行分級，提出決策建議；b)輔助決策系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)預(yù)警事件可能影響的區(qū)域，實行分區(qū)處置；c)輔助決策系統(tǒng)處置措施應(yīng)能根據(jù)不同的預(yù)警級別聯(lián)動到不同的管理級別，控制不同的設(shè)備設(shè)施。6數(shù)據(jù)準備6.1輔助決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)6.1.1輔助決策系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)應(yīng)包含內(nèi)容：a)校園基礎(chǔ)臺賬數(shù)據(jù)；b)校園廣播系統(tǒng)數(shù)據(jù)；c)校園消防系統(tǒng)數(shù)據(jù)；d)考勤系統(tǒng)數(shù)據(jù)；e)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)和視頻結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。6.1.2輔助決策系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)宜包含內(nèi)容：a)一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)；b)校園心理測評等數(shù)據(jù)；c)語音報警系統(tǒng)數(shù)據(jù)和音頻結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；d)外部數(shù)據(jù)。6.2校園基礎(chǔ)臺賬系統(tǒng)數(shù)據(jù)6.2.1一般要求輔助決策系統(tǒng)采集的校園基礎(chǔ)臺賬系統(tǒng)數(shù)據(jù)宜采用HTTP或HTTPS通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸。6.2.2采集內(nèi)容輔助決策系統(tǒng)采集校園基礎(chǔ)臺賬數(shù)據(jù)內(nèi)容要求，應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)學校師資及排班情況；b)保安配備情況；c)作息信息；d)視頻監(jiān)控建設(shè)情況。輔助決策系統(tǒng)采集校園基礎(chǔ)臺賬數(shù)據(jù)內(nèi)容要求，宜包括以下內(nèi)容：a)校車配備情況；b)校舍安全性；c)安防物資配備情況。6.2.3對接要求輔助決策系統(tǒng)所涉及的校園基礎(chǔ)臺賬數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及接口協(xié)議應(yīng)滿足以下要求：5a)基礎(chǔ)臺賬數(shù)據(jù)對接鑒權(quán)接口宜采用OAuth2.0;b)校園基礎(chǔ)臺賬對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互協(xié)議宜采用HTTP或HTTPS。6.3校園廣播系統(tǒng)數(shù)據(jù)6.3.1一般要求校園廣播系統(tǒng)數(shù)據(jù)宜采用TCP、IP通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸。6.3.2采集內(nèi)容輔助決策系統(tǒng)采集校園廣播系統(tǒng)數(shù)據(jù)內(nèi)容要求，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：a)廣播任務(wù)表；b)廣播資源庫；c)運行日志；d)廣播分區(qū)表；e)運行狀態(tài)。6.3.3對接要求輔助決策系統(tǒng)所涉及的校園廣播系統(tǒng)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及接口協(xié)議應(yīng)滿足以下要求：a)校園廣播系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時通話對接接口，接口形式應(yīng)支持SIP協(xié)議RFC3261、WebRTC;b)校園廣播系統(tǒng)播放資源任務(wù)應(yīng)支持HTTP或HTTPS協(xié)議、SIP協(xié)議RFC3261;c)廣播任務(wù)表、廣播資源庫、運行日志、廣播分區(qū)表和運行狀態(tài)、日志等信息上報支持HTTP或HTTPS協(xié)議。6.4校園消防系統(tǒng)數(shù)據(jù)6.4.1一般要求校園消防系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換應(yīng)滿足以下要求：a)數(shù)據(jù)交換所使用的字符集應(yīng)滿足GB18030或RFC3629的規(guī)定；b)數(shù)據(jù)交換應(yīng)以HTTP或HTTPS協(xié)議作為底層承載協(xié)議。采用HTTP協(xié)議時，應(yīng)滿足RFC2616的規(guī)定；采用HTTPS協(xié)議時，應(yīng)滿足RFC2818的規(guī)定；c)數(shù)據(jù)交換宜采用OAuth2.0協(xié)議進行客戶端驗證和授權(quán)，應(yīng)滿足RFC6749的規(guī)定。6.4.2內(nèi)容要求輔助決策系統(tǒng)采集校園消防系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)包含建筑物類型及消防設(shè)備的安裝位置、主要運行數(shù)據(jù)、消防設(shè)施設(shè)備的維保記錄及報警信息。消防系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)種類應(yīng)滿足表1的要求。6.4.3對接要求校園消防系統(tǒng)對接要求，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：6a)用戶信息傳輸裝置按照GB/T26875.3的要求；b)上報數(shù)據(jù)支持以下一種或多種協(xié)議：MQTT、CoAP、LwM2M、HTTP或HTTPS、LoRaWAN表1消防數(shù)據(jù)采集種類表采集信息用于獲取和傳輸從用戶消防控制系統(tǒng)主機獲取的設(shè)備名稱、點位號、設(shè)備狀態(tài)、報警信息設(shè)備名稱、安裝位置、設(shè)備狀態(tài)、信號強度、報警狀態(tài)電氣監(jiān)測報警器設(shè)備名稱、設(shè)備狀態(tài)、信號強度、漏電流、相電流、線溫度、報警信息力數(shù)據(jù)，自動傳送數(shù)據(jù)高度濃度、報警信息6.5考勤系統(tǒng)數(shù)據(jù)6.5.1一般要求輔助決策系統(tǒng)采集的校園考勤系統(tǒng)數(shù)據(jù)，來源于師生刷卡、人臉識別和指紋識別方式所產(chǎn)生的考勤記錄數(shù)據(jù)。6.5.2內(nèi)容要求輔助決策系統(tǒng)采集校園考勤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容要求，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：a)宿舍晚歸數(shù)據(jù)；b)宿舍未歸數(shù)據(jù)；c)師生考勤數(shù)據(jù)；d)師生請銷假數(shù)據(jù)。6.5.3對接要求校園考勤系統(tǒng)的業(yè)務(wù)對接內(nèi)容要求，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：a)考勤系統(tǒng)與宿管系統(tǒng)、宿舍通道業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接時，應(yīng)提供學生進出記錄數(shù)據(jù)；7b)考勤系統(tǒng)與學生上課考勤業(yè)務(wù)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)滿足視頻圖像的穩(wěn)定性、完整性、可用性等要求?？赏ㄟ^技術(shù)檢測對視頻數(shù)據(jù)的清晰度、信令延時、碼流延時、視頻遮擋、亮度異常等進行可用性監(jiān)測，保障視頻數(shù)據(jù)全時可用。監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲時間不應(yīng)低于90天。監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化應(yīng)支持離線視頻文件的輸入。監(jiān)控系統(tǒng)可通過技術(shù)手段，對視頻數(shù)據(jù)的計算、分析、可視化等數(shù)據(jù)處理活動進行流程審批、安全評估、日志記錄、監(jiān)控審計、數(shù)據(jù)脫敏等操作，保障視頻圖像內(nèi)容的安全性。6.6.2內(nèi)容要求輔助決策系統(tǒng)采集監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)包含：校園出入口、校園周界、重要道路、食堂、體育場、教學區(qū)、宿舍區(qū)、實驗室、樓梯、幼兒園的活動室和寢室等重要公共區(qū)域的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)。輔助決策系統(tǒng)采集監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)內(nèi)容要求，應(yīng)包括以下內(nèi)容：g)其他信息：由帶智能視頻分析功能的采集設(shè)備輸出，或由互聯(lián)的其他設(shè)備接入到采集設(shè)備后輸視頻結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)內(nèi)容要求，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：d)支持從視頻或者圖片中檢測出一個或者多個非機動車目標，并進行非機動車特征提取。6.6.3對接要求a)監(jiān)控系統(tǒng)的音視頻編碼數(shù)據(jù)格式、聯(lián)網(wǎng)協(xié)議c)校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)范應(yīng)滿足GB/T28b)一卡通身份核驗類數(shù)據(jù)及驗證記錄。h)疑似貧困生低消費數(shù)據(jù)。6.7.3對接要求6.8心理測評數(shù)據(jù)b)心理危機的分類與預(yù)警級別，從輕到重分為以下等級：一般心理危機(一類心理危機)、嚴重心理危機(二類心理危機)、重大心理危機(三類心理危機);c)心理篩查的方式：靜態(tài)量表普查：針對不同學段(小學、初中、高中)、不同階段(心理篩查階段、心理評估階段)采用不同量表或問卷進行普查。量表和問卷應(yīng)保護心理健康、人格、家9況進行匯報提交；教職工心理篩查的方式，靜態(tài)量表普查為主，輔助6.8.3對接要求b)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換時應(yīng)滿足最小化要求，非必需不交換。6.9.1一般要求語音報警系統(tǒng)數(shù)據(jù)和音頻結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)宜采用TCP/IP通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)采集、存儲和f)環(huán)境音內(nèi)容檢測(哭鬧、玻璃碎裂等)。6.9.3對接要求b)實時通話對接接口，接口形式應(yīng)采用SIP協(xié)議c)下發(fā)資源播放任務(wù)應(yīng)支持HTTP或HTTPS協(xié)議、SIP協(xié)議。6.10.1一般要求其他物聯(lián)感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)宜采用TCP/IP通信協(xié)議進行c)各類報警相關(guān)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)至少包含：報警時間、報警值等傳感6.10.3對接要求b)其他物聯(lián)感知系統(tǒng)的資源文件應(yīng)支持HTTP或HTTPS協(xié)議訪問；c)其他物聯(lián)感知系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息，各自領(lǐng)域的報警信息應(yīng)支持HTTP或HTTPS協(xié)議訪問。外部數(shù)據(jù)宜采用TCP/IP通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸。b)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換時應(yīng)滿足最小化要求，非必需不交換。7數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)7.1輔助決策系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，應(yīng)滿足圖2要求，即由感知層感知數(shù)據(jù)，進入數(shù)據(jù)準備層進行數(shù)據(jù)清感知層感知層數(shù)據(jù)層推理機否交互層輔助決策聯(lián)動設(shè)備知識庫圖2教育安全輔助決策系統(tǒng)工作流程圖7.2感知層主要負責通過終端設(shè)備對第6章各維度的數(shù)據(jù)收集。7.3數(shù)據(jù)層主要對采集到的數(shù)據(jù)進行加工、清洗，清洗方式不限于縮放特征值、處理極端、離群/缺省值、去重、數(shù)據(jù)分箱、審查、了解數(shù)據(jù)等。7.4風險模型是通過對清洗數(shù)據(jù)的標注，利用隨機森林決策樹、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方式，建立對應(yīng)的模型。7.5推理機主要是將采集到數(shù)據(jù)進入模型進行運算，給出預(yù)警信息。7.6知識庫可以根據(jù)推理機給出的預(yù)警信息，給出相應(yīng)的決策建議。7.7交互層應(yīng)能滿足向用戶展示干預(yù)策略和提供聯(lián)動操作的能力。7.8干預(yù)策略應(yīng)包含：即時干預(yù)和輔助決策建議。8輔助決策功能8.1.1輔助決策系統(tǒng)中輔助決策功能應(yīng)包含校園安全評估、踩踏預(yù)警分析、秩序安全分析、欺凌預(yù)警分析、學生滯留分析、學生軌跡分析場景。8.1.2輔助決策系統(tǒng)中輔助決策功能宜包含保安執(zhí)勤分析、保安巡更分析、火災(zāi)分析等場景。8.2校園安全評估及輔助決策輔助決策系統(tǒng)的校園安全評估，應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)應(yīng)能采集學校安全管理工作的日常管理數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、隱患數(shù)據(jù)、消防設(shè)備運行數(shù)據(jù)和消防管理執(zhí)行數(shù)據(jù)等；b)應(yīng)能通過數(shù)據(jù)歸一化、去重等方式對數(shù)據(jù)進行清洗；c)應(yīng)能滿足對清洗后多維數(shù)據(jù)的標記；d)宜利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對清洗數(shù)據(jù)進行建模；e)校園安全評估模型應(yīng)能對學校安全管理工作的落實情況進行評價，判定安全管理工作完成的情h)應(yīng)具備展示功能，用數(shù)據(jù)化大屏展示校園安全評估結(jié)果。a)應(yīng)能采集人數(shù)、濕度、光照強度、人行方向、噪聲、通行速a)應(yīng)能采集學校工作臺賬、學生軌跡、學生基本信息(含心理數(shù)據(jù))、視頻以及音頻數(shù)據(jù)、外部f)欺凌預(yù)警分析給出的預(yù)警信息包含j)欺凌預(yù)警分析模型應(yīng)能進行分級預(yù)警；a)學生滯留分析應(yīng)能采集學校行事歷、學生出入校、學生請假、學生軌跡、學生的心理、視頻等d)學生滯留分析可采用隨機森林決策d)學生軌跡分析可采用隨機森林決策d)保安執(zhí)勤分析可采用隨機森林決策f)保安執(zhí)勤分析給出的預(yù)警信息包含實時預(yù)警信息，預(yù)警信息包含：脫崗、睡崗、離崗。d)保安巡更分析可采用隨機森林決策e)保安巡更分析模型應(yīng)能實現(xiàn)實時采集數(shù)據(jù)運算給出預(yù)警信息；f)保安巡更分析給出的預(yù)警信息推送給相關(guān)負責人。針對預(yù)警信息的干預(yù)處置措施應(yīng)能通過定期出具保安巡更情況報告，為保安巡更考核提供依據(jù)。8.10火災(zāi)分析及輔助決策輔助決策系統(tǒng)的火災(zāi)分析場景，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：a)火災(zāi)分析場景應(yīng)能采集消防系統(tǒng)及消防設(shè)備的安裝位置、主要運行數(shù)據(jù)及報警信息、視頻畫面b)通過火災(zāi)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，預(yù)警火災(zāi)發(fā)生的信息；c)關(guān)聯(lián)預(yù)警的位置信息，聯(lián)動該區(qū)域?qū)?yīng)的攝像頭，通過視頻信息和預(yù)警信息，分析應(yīng)急響應(yīng)級別和響應(yīng)區(qū)域；d)將預(yù)警信息和應(yīng)急措施通過信息推送給學校值班人員，由值班人員確認啟動應(yīng)急措施。應(yīng)急措施應(yīng)聯(lián)動應(yīng)急廣播，定位求生裝置等終端設(shè)備。8.11實驗室安全預(yù)警分析及輔助決策輔助決策系統(tǒng)的實驗室安全預(yù)警分析，應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)應(yīng)能采集實驗室課程安排、師生出入信息、危險化學品出入庫信息、危險化學品的使用信息、實驗室的可燃氣體濃度探測器檢測信息、實驗室視頻結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、實驗參數(shù)、實驗設(shè)備的運行數(shù)據(jù)等信息；b)應(yīng)能采用歸一化、縮放特征值、處理極端、離群/缺省值、去重、結(jié)構(gòu)化等方式對數(shù)據(jù)進行清洗；c)應(yīng)能對清洗完的數(shù)據(jù)進行標注；d)宜采用隨機森林