中国无线安防技术资源网

随着我国教育事业的发展，学校的规模不断扩大，学生高密度集中，校园网络建设力度的加大，信息系统的不断完善。学校不断在人防和物防方面加大投入，如增加卫生检查人员，由学生组织校卫队，改善基础设置等等，这些措施产生了一定的效果，但也存在一些弊端，如校卫队带来持续的支出，安装基础不符合卫生和安全要求。其实在技术上，建立技术防范监控系统，在各校区重要考场安装监控点，实行人防、技防、物防结合的防控体系，可以增强安全系数，减少日常投入，把可能发生案件控制在最低限度。

近年来，数字化校园建设已经成为许多学校必不可少的建设项目之一，借助校园网络，宇维“平安校园”系统可方便、迅速的建立起一套专门针对学校的安防系统。该系统架构简单，结构合理，系统组成紧凑；再加上全面兼容的强大软件，可以让该系统实现各种功能如：全天候监控与录像，日夜触发式报警装置与远程值守等。

而系统的网络化工作方式决定了该系统可以产生很多基于网络的应用方案，全方位的为校园用户解决问题。

校园安防的特点：
　　学校的安防系统与普通安防有共通之处，但也有很多自己的特点和要求：
　　1. 监控点多：学校人员密集，要求监控到校区食堂多个重点角落。因此需要在学校内食堂的多处都装有摄像探头，同时要考虑到避免侵犯学生的隐私。
　　2. 监控面积大：学校监控点多。要求系统支持多种布线方式，最好可利用现有线路，或允许多个子系统相对独立，方便施工及维护。
　　3. 要求远程报警：当学生及教职工离开后，可启动远程移动报警，各监控点发生人员侵入，可通过网络将警情上传至网络监控中心，并将图像自动切换到现场，并自动录像，便于及时采取措施。
　　4.可防止校园暴力：当校园暴力事件发生或可能发生时，各级人员均可触动紧急按钮，向110报警中心报警，预防或制止校园暴力事件。
　　5.可取证：对考场进行录像，当有舞弊发生时，能举证。
　　6.可作其它应用：安防系统要与学校日常工作相结合，最大限度的发挥作用。
　　宇维的“平安校园”系统经过多年应用和完善，完全切合学校的具体应用。

 

工程需要对校园内楼实时监控，还需要对校园室外40个点进行实时监控，需要24小时录像，并保存录像文件一周。

为了实现对考试考场情况和校园监控，主要是防止作弊进行实现全天时监控，在各个考场建设安装闭路电视摄像头，并将监控图像通过校园综合信息网实时传输到主控室、教育局监考中心领导PC桌面和市省等教育部门，方便了监考人员远程掌控现场情况。网内用户可以通过浏览器或专用客户端上查看，主控室在电视墙上显示。具体需求分析如下：

 

系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：

n         《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94。

n         《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87

n         《公安部安全技术防范工程标准》

n         《电视监控工程程序与要求》GA/T 75-94

n         《电视监控工程费用概预算编制办法》GA/T 70-94

n         《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90

n         《入侵探测器通用技术条件》GB104081-89

n         《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）

n         《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-1992）

n         《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》(GB/T50311-2000)

n         《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GB/T50312-2000）

n         《电子计算机房设计规范》（GB50174-1993）

n         《民用闭路电视监控系统工程规范》（GB50198-1994）

n         《建筑防雷设计规范》 （GBJ1115-87）

n         《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98

n         中华人民共和国公共安全行业标准 GA／ T 70－94《安全技术防范工程费用概预算编制办法》。IEC574－7／GB12641《视听、视频和电视设备及系统维护操作的安全要求》

n         IEC574－3／SJ／Z9141－2《视听、视频和电视设备及系统：视听系统设不连接》

n         IEC65/GB8898—88《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子有关设备的安全要求》

n         《山东省公共安全技术防范管理办法》

 

由于学校校园比较大，地理区域分布广，如果按照传统的监控系统模式进行设计、施工，必然要在校园之间、楼宇之间敷设许多线路，既影响校园的整洁、美观和整体面貌，同时又加大了系统工程成本。因此，根据学校现有的网络资源，我们设计了这套在各校园之间、各楼宇之间，使用网络传输方式进行联结的网络监控系统。

针对本期工程建设的具体需求及现状，和我公司产品的特点，我们建议构建统一的网络视频监控业务平台满足监控业务需要。

整个视频监控系统分为监控前端、中心服务平台、用户监控终端三个部分。中心服务平台由中心管理服务器、视频转移分发单元、网络存储服务器和用户认证/授权/记帐服务器几部分组成。中心管理服务器是网络视频监控业务的核心，稳定系数要求非常高，故采用冗余设计。所有的前端设备都接入到网络中，并通过IP网络注册到中心服务平台，用户通过IP网络在有足够带宽保障的条件下可使用IE浏览器或专门的客户端软件对监控镜头进行浏览与控制。

本期工程为集中式管理，分布式部署的系统结构。中心机房设置中心服务平台作为监控中心，负责管理全部服务器、管理所有视频转移分发、网络存储、处理各视频流的控制、用户的分级管理、采集用户的认证计费等功能；并在中心运维部放置一台远程管理终端，实现集中管理、集中开户。所有节点只是简单加入平台树，不影响原有系统的正常运转，从而实现整个系统平台的集中管理、分层接入，既适用于初期小规模试验的需求，又满足大规模扩容的需求。

整个视频监控平台建设工程是基于Internet的可运营的数字化监控平台，在整个系统的设计中，将遵循数字化、网络化、智能化的原则，提供灵活、完善的管理手段，保证整个平台的可运营、可管理特点。

系统整体拓扑图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

系统的总体框架如图所示。组成部分包括前端子系统、客户端子系统以及中心服务平台(包括：中心服务器、数据分发服务器、存储服务器等)，各部分均接入IP承载网。数据逻辑通道则包括控制和管理信令通道（下称控制通道）以及媒体数据通道（下称数据通道）。

 

视频采集是保证整个系统工作质量最重要的部分，要求选用的摄像机需满足以下条件：考场内采用63台网络枪机和校园室外40个室外网络高速球所组成的全数字监控系统，要求水平清晰度不低于420电视线，信噪比大于48Db,室外网络高速球可实现的最低照度为0.5Lx（彩色）和0.01Lx（黑白）内置自动切换双滤色片,实现白天彩色夜间黑白的自动转换，满足全天候监控要求。 其他根据校园具体地理位置按照各种网络摄像机或者网络球机（具体设备详见需求分析和设备清单）。

视频监控则要求信号实时、连续、清晰，而且图像信号的数据量非常大，这就要求传输介质要有足够的带宽，所以本方案采用全数字信号传输，部分通过视频服务器来完成转换。实践证明，采用数字系统传输后，图像质量大大提高，屏幕彻底消除马赛克现象，而且控制信号响应速度明显加快，完全达到了系统的设计要求。

数字化监控最基本的特征就是系统运用了计算机技术的最新成果，信号处理全部数字化。本系统录像存储完全摒弃了传统监控用录像带存储记录的方式，而是采用新一代大容量安全的磁盘阵列存储系统（该系统在图像质量、界面显示、保存日期、检索回放以及多种先进的新增功能等诸多方面都是传统存储方式无法相比的。

整个校园在一个大型的局域网络，网络带宽有保证。

校园监控部分集中存储400路512Kbps码流的CIF视频图像，需要24小时保存录像文件，且每路保存7天。因此总的存储空间要求如下：

CIF格式：   

D1(352*288像素)，刷新频率≥25帧/秒，每路视频的数字视频压缩码流带宽至少为1Mkbps

从以上三个输入条件，我们很容易计算出每个点每周所需要的存储空间：

512Kbps × 3600秒 × 24小时 × 7天 / 8 ＝37G/每路

校园一共按400个视频节点计算

总的图像存储容量为＝400×37GB＝15T

 

安防监控的基本特征就是要求监控的实时性，为给监控人员提供一个良好的监控环境，系统在监控中心设置大屏幕电视墙来显示监控画面。

通过数字矩阵（一台最大支持25路），并设置16组轮巡，将400路图象输出到25台监视器；每台监视器一次显示1路摄像机图像，需要进行轮询切换显示；

充分利用XX校园局域网资源作为整个系统传输到监控中心，远端对每只摄像机的历史记录访问、调看。

 

前端设备子系统主要实现音视频信息、报警信息的采集、网络传输以及辅助设备云台解码云台视频矩阵的控制。前端子系统根据要求将摄像机采集到的图像信息、麦克风采集到的声音信号、报警设备采集到的报警信息等经过编码设备编码后，将压缩后的流媒体文件通过宽带网络发送到中心服务平台中，供用户实时观看或保存在存储设备中；同时，将中心服务平台传来的控制信令抽取出来，进行命令格式分析，按照命令内容执行相应的操作，控制矩阵切换器的切换、云台转动以及摄像机镜头的控制。

前端子系统设备包括音频采集设备、视频采集设备、报警输入输出设备、云台设备、云台解码器设备及网络视频编码设备等，其中网络视频编码主要是网络摄像机设备。

图3.4前端设备子系统组成

前端设备子系统包含的功能主要有：

Ø         基本功能：音频数据压缩处理；视频数据压缩处理；音视频数据存储与网络传输；云台、镜头控制响应；辅助开关控制；报警输入输出控制；报警联动控制；设备参数配置管理。

Ø         平台交换功能：设备注册；设备状态查询；设备参数设置；响应服务中心视频转移分发子系统网络音视频数据流的请求；响应中心服务平台控制命令，控制云台摄像机操作，控制矩阵切换指令等；事件控制；语音对讲与广播；

Ø         录像和回放功能：支持定时录像、手动录像、事件触发录像三种模式；支持远程检索回放功能；

Ø         设备管理功能支持：实现设备状态（在线/离线、开关量状态、视频源状态、设备是否录象等状态）的定期检测上报功能的支持

 

总控工作站采用Windows平台和强大的Intel处理器， 具有同屏监看控制前端采集模块、轮巡监视、矩阵控制、电子地图、告警、连接消防主机等功能。总控工作站的各种数据均是从中心管理模块上获取，Server主要负责数据收集、存储、转发，总控工作站负责数据的处理和可视化显示。Server将前端模块的数字视频信号和报警信号收集和存储，并将信号源通过网络转发到客户浏览控制模块； Server会把从客户浏览控制模块发回的控制指令通过网络转发给前端采集模块，完成控制功能。

   总控工作站可以对前端视频图像进行轮巡监控，方便监视所有前端实况；有电子地图功能，可以方便知道前端位置，并且快速知道报警地点，对报警作出动作；可以对矩阵进行完全控制，并可以在总控工作站上直接接键盘进行操作。如下图10所示。

数字矩阵是一款特殊的总控工作站,登录时通过类型选择即可。数字矩阵可以将数字信号转换成模拟信号并输出到彩色监视器和大屏上。它是基于网络或文件组成大型的虚拟矩阵的硬件解码平台，功能强大、配置灵活，支持单路、4路、9路、16路画面等多画面切换显示。可自由组合各视频输出方案，可以自行设置自动切换时间间隔（单位秒），可大大降低成本、安装、调试方便、集成度高、稳定性强、后期维护成本低等优点，可实现录像、回放、云台控制等功能，可联接各网点的视频信号（包括广域网点），使之都可以在监视器上显示，以便监控。如图11所示。