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★申报案例展示★
全域视联感知网助推全市社会治理转向数字“智”理
马鹏伟 张鲁海 刘昌奇
菏泽市大数据中心
中国铁塔股份有限公司菏泽市分公司
一、建设背景
2017年10月,习近平总书记在党的十九大报告中明确提出建设网络强国、数字中国、智慧社会,“数字中国”被首次写入党和国家纲领性文件。同月,山东省政府办公厅下发《关于印发山东省政务信息系统整合共享实施方案的通知》(鲁政办发〔2017〕75号),要求整合各级各部门视频监控等基础业务系统,实行集中统一管理。根据省政府工作要求,菏泽市于2018 年建设了“纵向贯通、横向集成、分级应用”的视频监控共享系统,实现全市视频监控资源整合、联网和共享。
菏泽市委市政府高度重视数字化、智慧化应用工作,在全省首创智慧国土监管应用场景,鄄城县成为全省第一个智慧国土监管视频应用试点县,并于2019年7月在鄄城县召开全市自然资源执法现场会,随后全市10个县区的智慧国土监管应用陆续全面落地,菏泽市违法占用耕地比例逐年降低。2020年7月省自然资源厅在菏泽郓城召开全省自然资源执法现场会,进行全省宣传推广。2022年2月郓城县被省自然资源厅、省财政厅评选为“省级耕地保护激励县”,奖励指标500亩、资金1500万元。
党的二十大报告指出,要加快建设网络强国、数字中国。2022年10月,时任市长的张伦书记高瞻远瞩,做出重要批示,“铁塔公司有遍布全市的视频资源,挖掘运用好,对全市很多工作的智慧化监管都有帮助,可请市大数据局积极对接,牵起头来,相关部门提出开发使用的标准要求,完全可以打造出全国全省的样板。”根据市领导批示要求,市大数据中心梳理对接23个在用铁塔高点视频部门、37个高点使用需求部门,统筹做好全市公共视频监控建设管理工作。
2023年1月山东省政府印发了《山东省数字政府建设实施方案》(鲁政字〔2023〕15号),提出完善全省一体化公共视频监控平台体系,统筹“雪亮工程”“天网工程”、应急、水利等各领域视频资源,推进省、市、县、乡、村“应接尽接”。加快打造全场景、全感知、全关联、全流程的视频资源交换中枢和“视频数据+业务数据”的视慧融合大脑,实现全省视频资源“看得见、看得清、看得远、看得懂”。
2023年年初,以《菏泽市2023年经济社会发展责任目标分工方案》关于“加快推进全域视联感知网建设”要求为契机,联合公安部门高标准推进全域视联感知网建设和应用。3月,菏泽市人民政府从经济社会发展大局考虑,与中国铁塔股份有限公司山东省分公司本着优势互补、互利共赢原则,决定建立长期战略合作伙伴关系,签署战略合作协议,分“四步走”有序推进视频感知网建设。
社会治理的全方位数字化是治理能力现代化的关键环节。近年来,菏泽市在加快布局数字基础设施建设的基础上,积极探索社会治理数字化新模式,聚焦“集约高效、共建共享”目标,创新利用视联网、物联网、云计算、大数据、5G等技术资源,全面构建全域视联感知网,以数字化治理新模式推动社会“治理”转向数字“智理”,“数字菏泽”建设迈出坚实步伐,为全市新型智慧城市建设提供强劲助力。
二、建设内容
1、全域视联感知网建设目的
菏泽市大数据中心统筹推进公共视频监控建设管理,充分结合部门业务“看”的需求,整合全市28万路低点视频资源,涵盖全域所有村镇、黄河沿线、河流湖泊、公园景区、城市低洼地等重要场所,满足对全市人、地、车、事、物等全方位、多维度信息采集,实现全域状况“看得远、看得清”。全面助力业务部门“管”的要求,高效使用75类高点视频算法智能分析,对国土违建、秸秆禁烧、暑期防汛、城市内涝等场景进行处理分析、事件告警和流转、线上线下监管,实现信息资源整合协调和业务协同,确保远程指挥及现场执法实时联动,实现社会治理“管得好、防得住”。与中国铁塔菏泽市分公司合作打造全域视联感知网平台,平台充分发挥通信铁塔站址及挂高资源优势,综合利用视联网、物联网、云计算、大数据、5G等技术资源,围绕视觉感知、数据采集、图像分析、信息处理等方面,助力打造“数字菏泽”。在应用方面,通过打造“多角度、分层次、全方位、全天候”的立体有机监控视频感知网络,搭配各种场景AI 算法,实现在智慧国土、智慧环保、智慧交通、智慧应急等领域智慧化应用,提升社会治理智慧化水平。
2、集约高效,搭建全域感知网
一是借“塔”立柱,赋能有限资源。利用铁塔“点多面广、站高望远、配套齐全、24 小时供电”的优势特色,通过“铁塔+摄像头+5G+AI”运行模式,将遍布全市8000余座“通信塔”变成“数字塔”,有效避免了重复建设和资源浪费,实现数字化基础设施共建共享。
二是架“高”成梁,满足多样需求。积极推动搭建高点视频感知网基础架构,在全市建设高点监控828处,其中高清激光球机415处,服务全市各县区国土违建执法监管;热成像摄像机289处,主要用于东明县、定陶区、单县、成武县等县区国土违建执法和环保秸秆禁烧监管;124处全景摄像机用于城市管理及政法铁路护路,基本实现了覆盖全域的“可感知、可防控、可研判”的智能视频感知功能。
三是高低联动,实现立体防控。聚焦低点视频设备老化、运维不及时等问题,在东明县、成武县积极探索转变政府采购方式推进试点,由采购资产变为采购服务,有效提升低点视频使用效能。积极构建视频资源高低共享联动、指挥处置体系闭环管理体系,有效改善了监控体验和提高指挥效率,实现了前端采集设备、后端服务存储、监管人力资源三个集约复用。
3、可视化视频管理
平台与前端设备解耦,可接入厂家高、中、低云台及球机等视频采集设备,通过在遍布全市的通信铁塔上,挂载各类高空视频摄像机+人工智能算法+闭环派单执法流程+整合各类中低点视频资源的方式,实现以信息化技术手段对人、地、车、事、物、组织等全方位、多维度信息的采集。基本实现了基本实现了覆盖全域的“可感知、可防控、可研判”的智能视频感知功能。如图1所示。

图1可视化视频管理模块
4、视图联动地图定位
该模块是实时呈现摄像机地理位置、旋转方位及对前端告警定位,同时可叠加各类地理信息图层及图斑的叠加。另外,平台支持对手机终端的实时跟踪、调度及联动指挥等功能,确保各行业远程及现场执法监管的实时联动。如图2所示。

图2视图联动地图定位模块
5、智能AI告警管理
平台摒弃传统采购摄像头绑定算法模式,采用“资源、算法、算力”解耦,不依赖于某一家特定厂商,且单个摄像头的视频可以做多种场景的分析,实现“一机多用”。以国土违建为例:前端摄像机捕捉到砂石料堆放,吊车、挖掘机、推土机各类工程车辆施工或砖瓦土堆等地表发生变化,平台自动分析并产生告警,如图3所示。

图3智能AI告警管理模块
6、视频资源整合和治理
为全面支撑全市运行状态实时监测、实现异常事件快速响应和重大事件跨部门协同处置、全方位展现智慧城市建设成果,快速满足当前政府各部门对视频监控资源的需求,以“统一标准、统一规划、统一建设、共享使用、共同管理维护”的原则,汇聚菏泽市社会资源共计30万路,实现菏泽市视频之智能管理水平,打造视频资源整合和治理系统。
5.1打造视频资源汇聚一张网
通过推进全市视频资源联网共享,横向整合公安局、社会治理中心、城管、应急、卫健、街道等,汇聚各类商超、医院、小区等社会视频监控资源,纵向与市、街道等实现视频资源的互联互通。
5.2实现全市视频资源规范化管理
对全市存量视频进行数据摸查梳理,按照标准字段信息定义每个摄像机的地理位置、相机类别、所属部门、运维单位、场景标签等,将每一视频点位精准落图,实现存量视频的统一编号建档建库,形成统一标准数据资源池,实现全市视频资产、资源的标准化和全生命周期管理。
5.3提升全市视频资源智能化应用水平
通过建立统一的用户权限机制和消息机制,通过共享市大数据局统筹规划智能AI算法仓及算法等,集成视频运维、管理、运用、调用管理应用服务,为全市各部门提供一站式领域应用。平台使用单位可以及时了解管辖范围内城市运行的综合情况,为城市管理、应急指挥提供决策依据。
三、创新应用
1、突出应用导向,助力打造全流程闭环执法流程
全域视联感知网投入使用后,打破信息孤岛同时,实现了 “被动处置型向主动发现型”的转变,以秸秆禁烧为例:前端智能摄像机自动对四周轮巡,平台算法会对前端画面自动分析,我们会将烟火特征输入计算机,计算机如果发现有类似特征的图像,会进行立即定位,并在监控监控中心大屏上自动弹出告警,监控中心值班人员研判告警后,将告警推送至一线网格人员手机APP中,执法人员接收到告警后通过APP中一键导航功能直接达到达秸秆焚烧着火点,现场灭火并取证并将执法结果通过手机APP反馈监控中心,生成考核报表,做到全程闭环管理。全域视联感知网投入运营后,通过技术手段,助力各级单位实现了秸秆禁烧从“预警—研判—处置—反馈”闭环管控,改变了“以人盯人、以人盯地、车辆巡逻”方式,真正做到了打早、打小、打了。

图4执法流程
2、挖掘视频潜力,助力智慧化水平提升
平台不依赖与特定厂家摄像头,充分挖掘视频流潜力,适配各类国土违建、烟雾分析、人员行为分析、车辆监测、河道监测等70余种算法。前端设备采集画面后,各类AI算法可对视频进行智能分析,为各委办局业务应用赋能,提升城市高效运行、精细化治理能力。
3、打破部门壁垒,实现多行业整合共享
根据“集约建设、共建共享”的建设原则,项目在实施过程中,主要围绕统筹整合各部门、各街道的视频资源需求,通过分权分域共享,拉远工作站的方式,将这一套系统同时支撑到城管、环保、应急、水利、国土等多个委办局和乡镇街道办。一个功能模块平均支撑到多个行业、一台监控设备平均要支撑到多个部门。
四、推广价值
菏泽市在全国首创智慧国土监管应用场景,鄄城县成为全省第一个智慧国土监管试点县,并于2019年7月在鄄城县召开全市自然资源执法现场会,随后全市10个县区的智慧国土监管应用陆续全面落地。菏泽市违法占用耕地比例逐年降低,智慧国土监管应用场景多次被中国自然资源报、新华社、中国建设新闻网等媒体进行刊登报道。2020年7月省厅在菏泽召开全省自然资源执法现场会,进行全省宣传推广。2022年郓城获得500亩新增建设指标和1500万资金奖励,同时郓城县的国土监管优秀经验吸引了省内外40多个市县来交流学习。2023年菏泽市铁路护路高点视频监控综合服务、曹县庄寨镇综合行政执法智慧管控、东明县全域视联感知网等10例视频应用场景荣获山东省2022年度公共视频智能应用优秀案例。
1、应用效果
在环保应用方面,每年夏收秋收时节,需要政府集中大量人员和车辆,通过人员和车辆开展巡查以及通过悬挂大量宣传标语横幅形式进行警示教育。但由于秸秆禁烧区域散布广,火点存在无法及时发现、处理滞后等情况,同时对点火无法进行取证,从而无法改变焚烧习惯。全域视联监管利用40米塔高挂载双光谱热成像摄像头或高清激光球机实现3公里半径范围内的实时监控,可监控面积为28.26平方公里,同时可以进行360度自动旋转,实现全天候、全时段对全市秸秆焚烧事件的实时监控预警、实时上报、实时指挥处理。尤其在秸秆焚烧初期能够及早发现、处理并全程视频记录,可对随意焚烧行为存在侥幸心理的人员形成有效震慑,从而杜绝随意焚烧行为;节省人力物力,有效缓解基层的巡查压力同时,通过技防手段有效提高监管力度和效率,截止目前已累计发现各类火点告警300余处,助力我市打赢蓝天保卫战。如图5所示。

图5告警信息
在国土违建方面,通过环保场景高点视频监控,搭配后台智能AI算法,实现了对各类违规违建的时候监管。平台投入使用以来,全市共搭建国土算法700多台摄像机,全市违法占用耕地比例大幅下降,助力我市做到了实时监控、地动人知、及时制止,实现了从查处到预防、从治标到治本、从管眼前到管长远的根本性转变。郓城县优化全程可视化闭环管理机制,结合月度卫星动态监测,辖区违法占用土地比例从2017年的31.84%下降到2023年的低于0.22%,形成从查处到预防、从治标到治本、从管眼前到管长远的转变,如图6所示。

图6违建告警查看
在应急管理方面,对河道、水闸进行安全监控包括:汛期安全防卫、重点区域安全防范(如闸门、大坝等工作状态及稳固程度)、水岸线安全监控、是否有破坏水岸环境、乱砍乱伐、河道水位检测、航道船只安全监控等通过摄像头对河道安全进行实时监控,并将数据实时上传至平台;具备险情预警、预警派单、处理结果上报的功能,且可以识别船只并记录船只数量,对监控数据进行安全存储。在黄河滩区选取15处高塔挂载双光谱热成像摄像机和高清激光球机,通过“技防”手段进一步提升了黄河流域的监测能力,助力各相关单位开展防汛工作,实现了对黄河河道情况的实时监管查看,方便及时掌握现场安全画面,缩短事件处理时间,确保人民群众生命财产安全。如图7所示。

图7菏泽市黄河河道监控
在交通方面,城镇化加快的今天,城市的治安、消防、重点目标、突发事件的监控和管理日益频繁和复杂。城市远距离高空监控因自身的优势能够在复杂的城市环境中顺利实现看得见、看得清和看得远高空监控是指在城市制高点位置布设带云台摄像机以实现方圆2-4公里范围的视频监控,可进行安全巡查、道路交通事件检测、事故紧急查看等。对重点区域的详查和对应急组网的合查,为道路实时情况的掌控提供数据支持,以节约人力、提高效率。如图8所示。

图8城市道路监控
在铁路护路方面铁路护路共搭建81处算法高点监控,在前端,通过合理的点位设置,结合180度全景摄像头,完全可以实现全线高空无缝覆盖,有效弥补了低空监控无法避免环境物体阻挡、视野范围较小的不足。结合在桥梁、隧道、立交桥、道口、涵洞等重点部位的低点监控,做到全线全域全时无死角覆盖。在后端,平台可以对摄像头视频流进行实时分析,基于深度学习技术,对人员闯入、动物闯入、铁路覆盖、采砂侦测、垃圾识别、烟火识别、施工识别、违建识别进行检测预警,护路人员可通过可视化界面随时调取铁路沿线摄像头,并自动聚焦选定地址。通过摄像头平台实现人员入侵和网挂异物告警功能,可在指挥中心大屏浏览实时监控画面及告警信息实行指挥调度,铁路护路高点视频监控上线后鲁南高铁沿线仅需5人的护路员队伍,可完成140公里的日常巡检和保障任务,节省铁路护路人员235人。如图9所示。

图9铁路护路高点监控
2、社会、经济效益
一是节省人力物力,有效缓解基层的巡查压力,同时通过技防手段有效提高监管力度和效率,可对违法事件做到“早发现、早处理、早制止”。平台实现全天候、全时段对违法事件的实时监控预警、实时上报、实时指挥处理,能够及早发现、处理并全程视频记录,可对存在侥幸心理的人员形成有效震慑,从而杜绝随意违法行为。
二是可实现对重大、突发事件的高效处置,满足应急指挥调度要求,快速处置,提高政府工作执行效率。国土监管领域,应用全域视联感知网优化监管执法流程,各县区自然资源局建立起“发现告警→派发《疑似违建现场核查告知书》→执法人员现场核查→对比土地分类、土地规划、用地审批文件→现场研判定性→指挥中心复核→现场依法依规处置→形成《现场核实处理报告》→归档”全程可视化闭环管理机制。
三是集约建设、共建共享,节约财政资金,可与其他业务系统进行联动,实现对不同部门之间的信息共享、资源共享、协同联动,推动跨系统、跨部门、跨行业信息资源的整合协调、共享交换、业务协同;项目提供统一的支撑平台和接口系统,避免了各个部门重复建设购买服务器硬件设备和系统软件、重复开发接口程序,并且避免由此造成的接口复杂、管理困难、维护成本高等问题。建设单位对共享数据进行集中管理和维护,可以减少各部门单独管理和维护的成本,同时避免由此造成的数据不一致等问题。
四是实现数据融合,打造智慧政府。跨越内部协同的鸿沟,大大提高工作效率,降低政府运行成本。其一,政府内部协同除思想理念上的障碍外,技术上也存在一定障碍,随着大数据技术发展,跨越系统、跨越平台、跨越数据结构的政府将在技术上使内部纵向、横向部门得以流畅协同。其二,由于利用大数据技术、AI视频分析技术,数据获取、处理及分析响应时间大幅减少,工作效率明显提高,同时降低了政府开支。
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