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

I 1 13術語和定義 14總體要求 25整體框架 36數據準備 4 Ⅱ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第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、中國勞動關系學院、鄭州大學、鄭州學安網絡科技有限公司、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的設計、建設與持續(xù)改進。本文件不涉及學校安全管理輔助決策系統(以下簡稱輔助決策系統)之外的財產、網絡、信息等安僅該日期對應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信息技術詞匯第28部分：人工智能基本概念與專家系統GB/T22239信息安全技術網絡安全等級保護基本要求GB/T25070信息安全技術網絡安全等級保護安全設計技術要求GB/T26875.3城市消防遠程監(jiān)控系統第3部分：報警傳輸網絡通信GB/T28181公共安全視頻監(jiān)控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求GB/T35273信息安全技術個人信息安全規(guī)范3術語和定義針對教育系統在線安全數據分析得到安全狀態(tài)及預警情況，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在教育系統安全工作正常運行的基礎上，按研究分析的目的，人工調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根據歷史數據中的規(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一種數據庫，它包括推理規(guī)則以及有關人類在某個領域的經驗和專家經驗信息。推理機inferenceengine專家系統中能夠根據推理原則從知識庫中儲存的信息表示推導出結論的程序。4總體要求4.1輔助決策系統應支持接入學校日常運行過程中終端設備所產生的數據、支持學校師生對日常運行過程中的異常數據上報。4.2輔助決策系統應以快速、準確預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輔助決策系統應具備歷史分析模式、實時分析模式，宜具備研究分析模式和未來分析模式。4.4輔助決策系統應具備數據準備功能，將從校園終端設備或是外部信息采集的數據進行清洗，為預警提供數據準備。4.5輔助決策系統預警模型和分析功能支持學校按需選用。4.6輔助決策系統應能從用戶反饋進行遷移學習，使干預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輔助決策系統應支持數據本地化存儲和數據計算設備本地化設置，以保證數據安全。4.8輔助決策系統數據采集、存儲的關鍵信息應進行加密處理。4.9輔助決策系統數據傳輸應采用加密協議。4.10輔助決策系統視頻傳輸應滿足GB/T28181的要求。4.11輔助決策系統采集生物特征數據應進行脫敏處理。4.12輔助決策系統用于用戶交互界面可視信息應進行脫敏處理。4.13輔助決策系統數據應支持遠端訪問，遠端訪問接口協議為HTTPS,傳輸內容需要按照4.9、4.10進行加密。4.14輔助決策系統應支持數據全生命周期管理，數據信息安全應滿足GB/T25070、GB/T35273、GB/T22239的要求。4.15輔助決策系統部署運行環(huán)境應滿足24小時無間斷運行要求。4.16輔助決策系統部署應采用雙機熱備方案。5整體框架5.1輔助決策系統按圖1分為：感知層、數據層、決策層、交互層，采用大數據、機器學習等技術，為學校及教育主管部門提供輔助決策。交互層決策層數據層感知層風險模型推理機圖1整體框架圖5.2輔助決策系統應能采集各維度數據，進行結構化處理，形成衍生數據。5.3輔助決策系統應能將衍生數據和結構化數據導入風險模型進行運算，輸出結果與知識庫進行比對，生成相應的決策建議。5.4輔助決策系統應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，系統可聯動相關的終端設備，進行干預。5.5輔助決策系統應能將采納的決策建議及相關的數據導入決策層，對風險模型、推理機、知識庫進5.6輔助決策系統應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輔助決策系統的輔助決策形式，應包括但不限于以下內容：a)輔助決策系統應根據分析的預警值進行分級，提出決策建議；b)輔助決策系統應能根據預警事件可能影響的區(qū)域，實行分區(qū)處置；c)輔助決策系統處置措施應能根據不同的預警級別聯動到不同的管理級別，控制不同的設備設施。6數據準備6.1輔助決策系統數據6.1.1輔助決策系統收集數據應包含內容：a)校園基礎臺賬數據；b)校園廣播系統數據；c)校園消防系統數據；d)考勤系統數據；e)監(jiān)控系統數據和視頻結構化數據。6.1.2輔助決策系統收集數據宜包含內容：a)一卡通系統數據；b)校園心理測評等數據；c)語音報警系統數據和音頻結構化數據；d)外部數據。6.2校園基礎臺賬系統數據6.2.1一般要求輔助決策系統采集的校園基礎臺賬系統數據宜采用HTTP或HTTPS通信協議進行數據采集、存儲和傳輸。6.2.2采集內容輔助決策系統采集校園基礎臺賬數據內容要求，應包括以下內容：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)控建設情況。輔助決策系統采集校園基礎臺賬數據內容要求，宜包括以下內容：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所涉及的校園基礎臺賬數據、業(yè)務數據及接口協議應滿足以下要求：5a)基礎臺賬數據對接鑒權接口宜采用OAuth2.0;b)校園基礎臺賬對業(yè)務數據交互協議宜采用HTTP或HTTPS。6.3校園廣播系統數據6.3.1一般要求校園廣播系統數據宜采用TCP、IP通信協議進行數據采集、存儲和傳輸。6.3.2采集內容輔助決策系統采集校園廣播系統數據內容要求，應包括但不限于以下內容：a)廣播任務表；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所涉及的校園廣播系統，業(yè)務數據及接口協議應滿足以下要求：a)校園廣播系統數據實時通話對接接口，接口形式應支持SIP協議RFC3261、WebRTC;b)校園廣播系統播放資源任務應支持HTTP或HTTPS協議、SIP協議RFC3261;c)廣播任務表、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協議。6.4校園消防系統數據6.4.1一般要求校園消防系統數據交換應滿足以下要求：a)數據交換所使用的字符集應滿足GB18030或RFC3629的規(guī)定；b)數據交換應以HTTP或HTTPS協議作為底層承載協議。采用HTTP協議時，應滿足RFC2616的規(guī)定；采用HTTPS協議時，應滿足RFC2818的規(guī)定；c)數據交換宜采用OAuth2.0協議進行客戶端驗證和授權，應滿足RFC6749的規(guī)定。6.4.2內容要求輔助決策系統采集校園消防系統數據應包含建筑物類型及消防設備的安裝位置、主要運行數據、消防設施設備的維保記錄及報警信息。消防系統采集數據種類應滿足表1的要求。6.4.3對接要求校園消防系統對接要求，應包括但不限于以下內容：6a)用戶信息傳輸裝置按照GB/T26875.3的要求；b)上報數據支持以下一種或多種協議：MQTT、CoAP、LwM2M、HTTP或HTTPS、LoRaWAN表1消防數據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主機獲取的設備名稱、點位號、設備狀態(tài)、報警信息設備名稱、安裝位置、設備狀態(tài)、信號強度、報警狀態(tài)電氣監(jiān)測報警器設備名稱、設備狀態(tài)、信號強度、漏電流、相電流、線溫度、報警信息力數據，自動傳送數據高度濃度、報警信息6.5考勤系統數據6.5.1一般要求輔助決策系統采集的校園考勤系統數據，來源于師生刷卡、人臉識別和指紋識別方式所產生的考勤記錄數據。6.5.2內容要求輔助決策系統采集校園考勤系統的數據內容要求，應包括但不限于以下內容：a)宿舍晚歸數據；b)宿舍未歸數據；c)師生考勤數據；d)師生請銷假數據。6.5.3對接要求校園考勤系統的業(yè)務對接內容要求，應包括但不限于以下內容：a)考勤系統與宿管系統、宿舍通道業(yè)務系統對接時，應提供學生進出記錄數據；7b)考勤系統與學生上課考勤業(yè)務系統監(jiān)控系統數據應滿足視頻圖像的穩(wěn)定性、完整性、可用性等要求?？赏ㄟ^技術檢測對視頻數據的清晰度、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，保障視頻數據全時可用。監(jiān)控系統數據存儲時間不應低于90天。監(jiān)控系統數據的結構化應支持離線視頻文件的輸入。監(jiān)控系統可通過技術手段，對視頻數據的計算、分析、可視化等數據處理活動進行流程審批、安全評估、日志記錄、監(jiān)控審計、數據脫敏等操作，保障視頻圖像內容的安全性。6.6.2內容要求輔助決策系統采集監(jiān)控系統數據應包含：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)控數據。輔助決策系統采集監(jiān)控系統數據內容要求，應包括以下內容：g)其他信息：由帶智能視頻分析功能的采集設備輸出，或由互聯的其他設備接入到采集設備后輸視頻結構化數據內容要求，應包括但不限于以下內容：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)控系統的音視頻編碼數據格式、聯網協議c)校園視頻監(jiān)控系統的數據技術規(guī)范應滿足GB/T28b)一卡通身份核驗類數據及驗證記錄。h)疑似貧困生低消費數據。6.7.3對接要求6.8心理測評數據b)心理危機的分類與預警級別，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)務系統進行數據交換時應滿足最小化要求，非必需不交換。6.9.1一般要求語音報警系統數據和音頻結構化數據宜采用TCP/IP通信協議進行數據采集、存儲和f)環(huán)境音內容檢測(哭鬧、玻璃碎裂等)。6.9.3對接要求b)實時通話對接接口，接口形式應采用SIP協議c)下發(fā)資源播放任務應支持HTTP或HTTPS協議、SIP協議。6.10.1一般要求其他物聯感知系統數據宜采用TCP/IP通信協議進行c)各類報警相關數據，數據至少包含：報警時間、報警值等傳感6.10.3對接要求b)其他物聯感知系統的資源文件應支持HTTP或HTTPS協議訪問；c)其他物聯感知系統的運行狀態(tài)信息，各自領域的報警信息應支持HTTP或HTTPS協議訪問。外部數據宜采用TCP/IP通信協議進行數據采集、存儲和傳輸。b)與其他業(yè)務系統進行數據交換時應滿足最小化要求，非必需不交換。7數據流轉7.1輔助決策系統中數據流轉，應滿足圖2要求，即由感知層感知數據，進入數據準備層進行數據清感知層感知層數據層推理機否交互層輔助決策聯動設備知識庫圖2教育安全輔助決策系統工作流程圖7.2感知層主要負責通過終端設備對第6章各維度的數據收集。7.3數據層主要對采集到的數據進行加工、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、數據分箱、審查、了解數據等。7.4風險模型是通過對清洗數據的標注，利用隨機森林決策樹、BP神經網絡、卷積神經網絡等方式，建立對應的模型。7.5推理機主要是將采集到數據進入模型進行運算，給出預警信息。7.6知識庫可以根據推理機給出的預警信息，給出相應的決策建議。7.7交互層應能滿足向用戶展示干預策略和提供聯動操作的能力。7.8干預策略應包含：即時干預和輔助決策建議。8輔助決策功能8.1.1輔助決策系統中輔助決策功能應包含校園安全評估、踩踏預警分析、秩序安全分析、欺凌預警分析、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、火災分析等場景。8.2校園安全評估及輔助決策輔助決策系統的校園安全評估，應包括以下內容：a)應能采集學校安全管理工作的日常管理數據、視頻數據、隱患數據、消防設備運行數據和消防管理執(zhí)行數據等；b)應能通過數據歸一化、去重等方式對數據進行清洗；c)應能滿足對清洗后多維數據的標記；d)宜利用卷積神經網絡對清洗數據進行建模；e)校園安全評估模型應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)應具備展示功能，用數據化大屏展示校園安全評估結果。a)應能采集人數、濕度、光照強度、人行方向、噪聲、通行速a)應能采集學校工作臺賬、學生軌跡、學生基本信息(含心理數據)、視頻以及音頻數據、外部f)欺凌預警分析給出的預警信息包含j)欺凌預警分析模型應能進行分級預警；a)學生滯留分析應能采集學校行事歷、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)勤分析給出的預警信息包含實時預警信息，預警信息包含：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能實現實時采集數據運算給出預警信息；f)保安巡更分析給出的預警信息推送給相關負責人。針對預警信息的干預處置措施應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。8.10火災分析及輔助決策輔助決策系統的火災分析場景，應包括但不限于以下內容：a)火災分析場景應能采集消防系統及消防設備的安裝位置、主要運行數據及報警信息、視頻畫面b)通過火災監(jiān)測監(jiān)控系統，預警火災發(fā)生的信息；c)關聯預警的位置信息，聯動該區(qū)域對應的攝像頭，通過視頻信息和預警信息，分析應急響應級別和響應區(qū)域；d)將預警信息和應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急措施。應急措施應聯動應急廣播，定位求生裝置等終端設備。8.11實驗室安全預警分析及輔助決策輔助決策系統的實驗室安全預警分析，應包括以下內容：a)應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、實驗室視頻結構化數據、實驗參數、實驗設備的運行數據等信息；b)應能采用歸一化、縮放特征值、處理極端、離群/缺省值、去重、結構化等方式對數據進行清洗；c)應能對清洗完的數據進行標注；d)宜采用隨機森林