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1、概述

發(fā)展和諧社會，平安城市的理念，以及社會對教育的重視，近期又發(fā)生多起校園流血暴力事件，校園的安全不得不被重視起來，學校校園監(jiān)控因為學校管理人員少，學生多，給學校的安全管理帶來許多不便之處，為隨時掌握學校動態(tài)，發(fā)現(xiàn)安全隱患，記錄異常情況的視頻影像，以便立即防范或作為事后分析處理的客觀依據(jù)。因此，學校安裝監(jiān)控設施就成為了一種趨勢。實踐中，充分發(fā)揮計算機無人值日、全天候安全監(jiān)控的功能，是一種節(jié)省人力物力的最佳輔助安全管理方案。

學校校園監(jiān)控又可分為校園安全監(jiān)控與上級綜合集中監(jiān)控，采用目前國際上最新的基于網絡的第三代全數(shù)字視頻分析監(jiān)控系統(tǒng)產品，完全克服了傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)的種種缺陷，并且在功能和性能上更勝一籌。本系統(tǒng)主要利用最新的計算機處理技術，將前端各個監(jiān)控點的視音頻信號編碼壓縮成數(shù)字信號通過網絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，再在監(jiān)控中心將數(shù)字信號還原成視音頻信號并顯示。另外，還可以對重點區(qū)域進行智能分析報警處理，采用國際先進的視頻智能分析設備，將能夠事先預警，對不安全因素采取及時報警，能夠有效的遏制校園暴力事件等犯罪事件的發(fā)生。

上級綜合集中監(jiān)控也采用數(shù)字網絡監(jiān)控系統(tǒng)，和校園安全監(jiān)控同屬于一個系統(tǒng)，但是上級教育部門對所轄區(qū)域所有學校的綜合集中監(jiān)控互，依靠先進的系統(tǒng)結構設計，將兩個系統(tǒng)能夠靈活完美的整合在一起，方便校園管理人員的使用，在安全防范上更上一個等級，真正的保障了學校的安全。

從區(qū)域上及功能上分為校園安全監(jiān)控和上級綜合監(jiān)控兩個部分，涉及的范圍廣，數(shù)量較多。無論在校園安全監(jiān)控還是綜合監(jiān)控，所有的監(jiān)控點都采用分布式部署的方法，整合到同一個專用監(jiān)控網絡中來，布線上作為一個物理網絡處理，管理上二者即可集中管理，集中存儲，又可實現(xiàn)分散管理。

2、系統(tǒng)介紹

校園安全監(jiān)控系統(tǒng)包括前端圖像信息采集系統(tǒng)，監(jiān)控交換網絡系統(tǒng)，數(shù)字視頻圖像管理系統(tǒng)，視頻圖像顯示系統(tǒng)、圖像存儲系統(tǒng)及相應的眾多的管理控制和應用軟件。前端的圖像信息采集系統(tǒng)主要包括：DVR硬盤錄像機或者IPC網絡攝像機等視頻編碼設備。

校園監(jiān)控管理系統(tǒng)由視頻采集系統(tǒng)、視頻傳輸系統(tǒng)，中心管理系統(tǒng)組成。視頻采集系統(tǒng)由前端的模擬球機或槍機和視頻分析編碼設備組成，視頻傳輸系統(tǒng)：主要依靠光纖或者以太局域網的網絡傳輸，而且還可以實現(xiàn)校園網的聯(lián)網監(jiān)控。中心管理系統(tǒng)主要由中心控制和報警服務器，存儲服務器組成，實現(xiàn)后臺數(shù)據(jù)的存儲，視頻的查看，報警的響應等;客戶端也可安裝在各個監(jiān)控分點，如保衛(wèi)監(jiān)控點、校長辦公室等，負責巡視各個監(jiān)控點的情況各種網絡來監(jiān)看校園中各個監(jiān)控點的實時視頻。

整體校園教室監(jiān)控仿真拓撲圖如下圖所示：

如上圖所示，學校的每一個監(jiān)控點，均安裝攝像機，將視頻線接到視頻編碼分析設備，視頻編碼分析設備將模擬信號轉化為數(shù)字信號，將數(shù)字信號通過局域網，將視頻發(fā)送到網絡各個電腦，電腦通過專用的客戶端就可以實現(xiàn)了視頻的顯示，存儲，和信息控制和報警處理。

2.1數(shù)據(jù)采集部分

采集部分是監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”，它把監(jiān)視的內容變?yōu)閳D像信號，傳送控制中心的監(jiān)視器上，采集部分的好壞及它產生的圖像信號質量將影響整個系統(tǒng)的質量。

圖像端監(jiān)控系統(tǒng)主要由本系統(tǒng)的客戶端提供實時圖像監(jiān)控。

錄像存儲部分是將按照用戶的需要制定不同的計劃，實現(xiàn)多種不同的錄像的集中管理

報警聯(lián)動部分是實現(xiàn)設備之間的報警聯(lián)動視頻，輸出控制等。

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是對該系統(tǒng)的登陸用戶，設備的基本信息，各種類型的日志等的管理。

2.2數(shù)據(jù)傳輸層

數(shù)據(jù)傳輸層是將前端從攝像機采集到視頻編碼器進行編碼，編碼后傳輸?shù)奖O(jiān)控中心平臺的整體過程。數(shù)據(jù)傳輸層涉及到網絡負載、網絡平衡，網絡中轉等諸多細節(jié)。

數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康氖菫榱藢⒈O(jiān)控采集的數(shù)據(jù)回傳到用戶監(jiān)控平臺，同時在校園網內，充分考慮到校園網絡本身的網絡帶寬。

數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行钠脚_的數(shù)據(jù)可進行存儲、轉發(fā)、解碼等各種操作，最終可輸出到電視墻上，可轉發(fā)到internet，同時也可支持無線方式傳輸。

2.3監(jiān)控中心管理平臺系統(tǒng)

音視頻監(jiān)控管理軟件平臺負責整個系統(tǒng)的認證、配置、檢測、控制指令轉發(fā)、數(shù)據(jù)中轉、存儲等各種功能，其基本功能點如下：

一、圖像監(jiān)控部分

圖像監(jiān)控部分，主要由本系統(tǒng)中的客戶端完成。

客戶端登陸后，能夠看到網絡中任何設備的視頻圖像，并能夠進行云臺控制，錄像的查詢等操作，是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心組成部分。

根據(jù)用戶實際情況，本系統(tǒng)提供了更多人性化的設計，能夠將設備和地圖完美的結合在一起，更加直觀方便的智能化監(jiān)控，能夠將兩個區(qū)域分成兩個地圖。

二、錄像存儲部分

錄像存儲部分，按照存儲位置可以分為：客戶端本地存儲，存儲服務器存儲，前端設備存儲。這三種存儲方式都可以實現(xiàn)統(tǒng)一分類管理。

客戶端存儲：當用戶使用客戶端視頻監(jiān)控的時候，能夠隨時手動的將監(jiān)控的圖像存儲到本地客戶端的硬盤上，還可以根據(jù)報警策略聯(lián)動客戶端實現(xiàn)報警聯(lián)動錄像的存儲。

存儲服務器存儲：

存儲服務器是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻記錄和重放裝置，它要求可以記錄的時間非常長，而存儲服務器可以無限的拓展存儲空間，能夠滿足客戶的一個星期長達一個月的存儲需求。

存儲服務器具備自動維護功能，能夠保持長期后臺工作，性能穩(wěn)定，提供了方便的查詢功能和回放功能，支持16路圖像同時回放，支持快進，慢放，暫停等功能，并且能夠按照類型和時間方便檢索，支持回放過程中的聲音監(jiān)聽，和圖像的截取，方便用戶在日后取證的方便。

存儲服務器還能與前端的帶PTZ的網絡攝像機協(xié)同工作，遇到報警后，能夠聯(lián)動錄像，調整預置位，錄下報警發(fā)生的時候需要的視頻圖像。

前端設備存儲：

是指能夠實現(xiàn)存儲的前端視頻采集編碼設備，這要看具體工程中設備的是否支持設備的存儲功能。

三、報警聯(lián)動部分

報警聯(lián)動部分主要核心部分是報警服務器來實現(xiàn)，輔助完成的模塊有：存儲服務器，客戶端，數(shù)據(jù)庫服務器，前端設備。

能夠實現(xiàn)報警信息的記錄，聯(lián)動報警視頻監(jiān)控，聯(lián)動報警錄像，聯(lián)動設備的探頭輸出等綜合的報警策略。

四、數(shù)據(jù)管理部分

數(shù)據(jù)管理部分不是錄像數(shù)據(jù)，而是包括登陸系統(tǒng)的用戶和用戶權限，設備的登陸基本信息，存儲計劃表，報警聯(lián)動表，操作和報警日志等數(shù)據(jù)，是構成本系統(tǒng)的樞紐和基本。

數(shù)據(jù)管理部分核心是：數(shù)據(jù)庫服務器，該服務器基于以高穩(wěn)定性，高安全性，高可靠性，具有廣泛的應用范圍的SQL SERVER數(shù)據(jù)庫基礎上。上述所提到的數(shù)據(jù)將統(tǒng)一存儲在數(shù)據(jù)庫中，真正意義上實現(xiàn)了集中智能管理。

3、功能介紹

監(jiān)控功能

通過校園網絡，直接可以在監(jiān)控中心電腦上看到學校各監(jiān)控點的情景，也可以將各監(jiān)控點的情況切換到電視墻上來觀察。

畫面分割顯示

無須畫面分割器、切換控制矩陣設備，通過中心管理服務器設定，就可以實現(xiàn)多視頻畫面同屏分割顯示（1、4、9、16路）、多組畫面輪巡顯示。

校園監(jiān)控

通過中心管理服務器設定，將學校重要區(qū)域各個的場景分別切換到電視墻上監(jiān)視，或向前端發(fā)出控制指令，調整攝像機焦距或云臺進行局部細節(jié)觀察。

海量存儲

可以對所有的場景進行實時或定時錄像，或手工啟停錄像、報警觸發(fā)錄像，錄像存儲媒介為電腦硬盤、陣列、NAS等，錄像的磁盤容量空間可設置，并具備自動覆蓋功能。

智能化檢索回放

可以按時間、攝像機號、報警事件等條件智能化快速檢索回放記錄的錄像資料，回放有逐幀、慢放、常速、快速及放大/縮小等多種方式，并可以將任意一副回放圖像存放成JPEG或BMP格式的圖像，供數(shù)據(jù)交換使用或打印輸出。

字符疊加

在每路視頻上，可以實時疊加時間、監(jiān)控點名稱等信息，使調閱時一目了然。

場景抓拍

在區(qū)域監(jiān)控中心主控電腦或校園網內各分控點電腦查看過程中，可以隨時對窗口圖像的突發(fā)場景圖片抓拍保存。

網絡廣播

隨時可通過網絡進行英語聽力語音的播放，防止校園廣播突然損壞，以防突發(fā)事件對重要考試的影響

電子廣播（公共廣播）

可通過管理軟件對遠程指定的教室進行電子廣播，通過電子廣播能夠對設定的范圍進行語音廣播。

權限管理

實行操作權限分級管理，按工作性質對每個用戶賦予不同權限等級，系統(tǒng)登錄、操作均進行權限查驗，保證系統(tǒng)的安全性。

校長?？?/p>

校長通過監(jiān)看客戶端即可在屏幕上選看該學校任一監(jiān)控點的情況。

遠程網絡巡考

各級教育管理部門都可通過校園網或廣域網遠程調看現(xiàn)場視頻，隨時把控全局

學校監(jiān)控

具備所有傳統(tǒng)監(jiān)控的功能，報警處理、視頻顯示、錄像存儲、電子地圖、語音對講等等，其基于數(shù)字處理的技術，讓轉發(fā)也變得輕而易舉

多媒體教學

無須增加任何成本，利用本系統(tǒng)可以提供遠程教學示范功能。我們知道，為了推廣優(yōu)秀教師的先進教學經驗，或者考察教師的教學水平，學校經常需要安排進行教學示范課，但是傳統(tǒng)的教學示范是把聽課人安排在授課進行的教室里，不僅限制了聽課的人數(shù)，還對正常的授課造成影響，而且傳統(tǒng)的教學示范也只能在本地進行，對于外地觀摩的教師更是不便。本系統(tǒng)除了可以對教學示范課進行直播外，還可以進行實時錄像，聽教學示范課的人員不需要進入授課現(xiàn)場就可以看到教學示范的實況，異地的觀摩教師可以通過互聯(lián)網（或廣域網）方便地觀看整個教學示范課的情況。

4、系統(tǒng)設備選型和配置說明

4.1客戶端配置要求

客戶端作為實時監(jiān)控及回放錄像的終端設備，主要功能是解碼及顯示，因此，需要配置高性能的 CPU 、大容量的內存及高質量的顯示卡。建議配置如下：

操作系統(tǒng)：Windows XP，Windows 2003

CPU：P4 2.8 以上

內存：512M

顯示卡： ATI 顯卡，64M以上顯存，AGP 8速接口

網卡：10/100兆網卡

聲卡

硬盤：最小配置，能裝操作系統(tǒng)就可以，如果需要本地錄像的情況下，建議越大的硬盤越佳

4.2數(shù)據(jù)庫服務器配置要求

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是使用的SQL SERVER的數(shù)據(jù)庫，在SQL SERVER里面建立數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫服務器普通配置即可。建議配置如下：

操作系統(tǒng)：Windows XP，Windows 2003

CPU：P4 2.8G 以上或者專用服務器 CPU

顯示卡：普通顯卡

內存：1G

網卡：10/100兆網卡

硬盤：最小配置，能裝操作系統(tǒng)就可以

4.3報警服務器配置要求

報警服務器是負責接收前端報警和對講信息，寫入數(shù)據(jù)庫中，并將對講和報警信息發(fā)送給相關聯(lián)的客戶端。因此報警服務器的配置主要是用較高性能的CPU，較好的網絡。建議配置如下：

操作系統(tǒng)：Windows XP，Windows 2003

CPU：P4 2.8G 以上或者專用服務器 CPU

顯示卡：普通顯卡

內存：1G

網卡：10/100兆網卡

硬盤：最小配置，能裝操作系統(tǒng)就可以

4.4存儲服務器配置要求

存儲服務器是負責從前端獲取音視頻數(shù)據(jù)并進行存儲（寫盤）并創(chuàng)建索引以提供遠程客戶端的調閱。因此存儲服務器需要專用服務器設備，配置高性能的 CPU 及大容量內存。具體配置如下：

操作系統(tǒng)：Windows XP，Windows 2003

CPU：P4 2.8G 以上或者專用服務器 CPU

顯示卡：普通顯卡

內存：1G

網卡：雙千兆網卡

高速硬盤：SCSI 接口，12000轉，硬盤容量按照存儲要求來配置

外接存儲設備：可選擇 RAID 或者 NAS（要求能夠影射成物理盤），容量按照存儲要求配置

5、系統(tǒng)設計方案依據(jù)和指導思想

5.1設計依據(jù)

主要依據(jù)教育行業(yè)的實際需求，以及本產品在教育系統(tǒng)多次應用過程中實際經驗，各招標文件技術部分中所提出的整體建設目標、系統(tǒng)功能、技術性能指標等，在設計時著重參考《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》、《MPEG4視音頻編解碼標準-視聽對象的編碼（6部分）》、《100BASE-TX快速以太網接口標準》、《電視監(jiān)控工程程序與要求》等標準。

5.2設計指導思想

本解決方案以滿足實際應用為出發(fā)點，在視頻傳輸方面盡量利用校園現(xiàn)有的網絡以求最大程度降低系統(tǒng)造價。

● 性能、功能先進：設備選型要保證技術領先，性能可靠，操作簡便、實用，維護簡單，性能價格比最優(yōu)，并留有擴展余地。設備采用均采用目前領先技術和生產工藝制造，系統(tǒng)建成后，三至五年不會落后淘汰。

● 系統(tǒng)功能完善：可以實現(xiàn)各種實際應用中所需要的功能。

● 操作簡單實用：采用高科技手段，進行智能化設計，盡量減少系統(tǒng)操作的復雜性。并作到系 統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，維護簡單。

● 外觀效果美觀：前端裝置安裝均考慮安全性、隱蔽性及美觀性。

● 系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性 所選硬件均選用先進、成熟、可靠的產品，且具備良好運行業(yè)績。

● 系統(tǒng)先進性：采用目前最先進的軟硬件組合，使系統(tǒng)兼容性、升級、擴展更容易，并采取 模塊結構維護簡單化。

● 易操作性和實時性：所有操作均采用WINDOWS標準窗口操作，并使信號實時上傳，真正做到實時性。

● 低維護性：通過模塊化、層次化的設計可基本實現(xiàn)系統(tǒng)的免維護。

● 可擴容性：可根據(jù)需要方便地進行網絡逐級匯接，增減各類前端設備等。

6、系統(tǒng)功能特點

6.1系統(tǒng)登錄采用用戶名+密碼登錄方式

? 具有單點登錄功能，所有子系統(tǒng)和設備管理一次登錄，即可根據(jù)授權進行相關操作;

? 系統(tǒng)所有用戶按照所屬區(qū)域、部門和職責分配用戶角色，每個不同的角色定義不同的級別和操作權限，對應于不同的操作內容，包括可以查看的視頻內容、可以播放的錄像、對云臺鏡頭的控制、可以編輯和修改的系統(tǒng)信息、對設備的設置和控制等。

? 系統(tǒng)管理員可以根據(jù)需要修改編輯角色和用戶權限和內容;

6.2設備參數(shù)遠程設置、狀態(tài)巡檢及控制功能

? 能夠對前端DVR設備的參數(shù)進行遠程配置

? 能夠對前端設備的工作狀態(tài)進行定時自動或手動遠程巡檢，對設備的工作狀態(tài)進行統(tǒng)計管理，包括設備連接狀態(tài)、硬盤出錯信息、錄像狀態(tài)等，發(fā)現(xiàn)異常及時告警，便于值班人員掌握設備的運行情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，防患于未然;

? 能夠對前端設備進行遠程重啟、校時，可以手動控制

6.3電子地圖顯示及管理功能

? 采用網絡地圖，實現(xiàn)網內所有用戶共享地圖資料和數(shù)據(jù)庫;

? 報警時能夠在電子地圖上直觀顯示報警位置;

? 所有監(jiān)控點都可以在電子地圖上標注，只需要點擊地圖上的標志就可以非常方便的獲取該監(jiān)控點的視頻圖像，也可以查詢和播放該監(jiān)控點的錄像資料;

? 能夠實現(xiàn)電子地圖的縮放，采用多級電子地圖管理，按區(qū)域分層顯示。

6.4智能視頻分析功能

? 入侵檢測分析

可以對特殊監(jiān)控點實現(xiàn)智能分析，包括入侵檢測支持三種檢測模式運動行為模式：當有人或交通工具侵入監(jiān)控防區(qū)時自動發(fā)出報警，絆網穿越模式：當人或交通工具穿越絆線時自動發(fā)出報警，圍欄入侵模式：專為檢測攀越（或穿越）周界和圍欄等行為所提供的快速配置模式

? 自動PTZ跟蹤

可以使攝像機對自身的云臺和變焦鏡頭進行自主PTZ驅動，并自動控制PTZ攝像機的進行云臺全方位旋轉和鏡頭縮放，針對被鎖定的運動目標進行視覺導向的自動跟蹤，以確保跟蹤目標持續(xù)以放大特寫畫面出現(xiàn)在鏡頭中央，這樣警衛(wèi)人員可以更清晰的看到信息，同時還可以用于事后取證。

手工鎖定模式：通過監(jiān)控軟件手工鎖定運動目標

自動鎖定模式：在各個預置位之間進行巡視，當檢測到入侵時自動鎖定運動目標

接力鎖定模式：當某個攝像機檢測到入侵后，通知其它PTZ攝像機來鎖定運動目標

? 聯(lián)動報警

配合報警服務器進行報警聯(lián)動輸出，聯(lián)動視頻彈出，聯(lián)動110按鈕。

6.5綜合智能的報警策略管理及視頻聯(lián)動功能

? 通過報警事件服務器實現(xiàn)對技按鈕和探頭報警、門禁報警、視頻移動偵測報警、視頻丟失報警、設備狀態(tài)報警等所有報警進行統(tǒng)一的管理;

? 可以定義報警源、報警類型、報警級別、聯(lián)動規(guī)則及處警預案，通過報警引擎自動關聯(lián)實時視頻和啟動錄像，啟動現(xiàn)場聲、光、門等設備，并將不同的報警發(fā)送給不同的責任用戶;

? 監(jiān)控中心和其它用戶客戶端按照用戶自己定義報警轉發(fā)規(guī)則接收顯示相應的報警信息，自動切換顯示報警點關聯(lián)的實時視頻圖像。

6.6視頻監(jiān)控

? 遠程實時視頻監(jiān)控功能

? 能夠在客戶端支持16畫面分割顯示（需要硬件較高配置）;

? 可以對監(jiān)控點預先分組和畫面組合，實現(xiàn)多畫面分組自動切換和輪巡。

? 支持多畫面同步顯示和輪巡顯示，支持多個預先定義的輪巡預案;

? 對于某些特定的監(jiān)控畫面，可以設定隱私遮擋功能（需DVR設備支持），遮擋區(qū)域將不能被查看顯示。

6.7錄像策略管理與錄像資料檢索回放功能

? 可以設定不同的錄像方式，如定時錄像、報警觸發(fā)錄像，移動錄像等。報警觸發(fā)錄像能夠對報警發(fā)生前30秒的圖像進行錄像，便于日后分析和取證;

? 可以對前端DVR和集中存儲的錄像資料按通道、時間和報警事件檢索，支持快放、慢放、時間條拖動播放和定義時間點播放。可以對監(jiān)控圖像和錄像畫面進行抓拍，并保存為各種標準的圖片格式;

? 集中存儲服務器設定永久保存區(qū)和清盤策略，磁盤滿后按照該策略自動清盤，永久保存區(qū)則不會被清盤。

? 錄像剪輯及遠程備份功能

? 可以對前端DVR錄像資料遠程備份和剪輯;

6.8遠程監(jiān)聽與雙向對講功能

? 通過視頻編碼分析設備輸入通道實現(xiàn)對現(xiàn)場聲音和實時監(jiān)聽和視頻音頻同步錄像錄音;

通過視頻編碼分析設備的雙向對講接口，實現(xiàn)與監(jiān)控考點的現(xiàn)場人員的遠程雙向對講，并實時錄音。

責任編輯：gt