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校園監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（本地監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)集中管理結(jié)合）
1. 系統(tǒng)概述
隨著我們經(jīng)濟(jì)水平的提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)安全防范所提出的要求也越來越高。為了防止各種各樣的經(jīng)濟(jì)刑事犯罪的發(fā)生，保護(hù)國(guó)家和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，保證各行各業(yè)和國(guó)家重點(diǎn)部門的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，采用高科技手段預(yù)防和制止犯罪已成為保安領(lǐng)域里的共識(shí)。
近年來，隨著信息化技術(shù)不斷發(fā)展及校園網(wǎng)的建設(shè)，在校園里出現(xiàn)以下有關(guān)視頻的需求：
1)為了提高教學(xué)質(zhì)量，監(jiān)督老師教學(xué)水平，相關(guān)上級(jí)主管部門及校領(lǐng)導(dǎo)需要及時(shí)快捷了解教室教學(xué)實(shí)際情況，在教室安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，有利于解決這個(gè)問題。
2)在各類考試中考生的違紀(jì)舞弊行為越來越多，采用的手段越來越先進(jìn)，光靠單一的監(jiān)考老師根本就照顧不過來。安裝一套學(xué)校電子考場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠更好的維護(hù)考場(chǎng)紀(jì)律和考生的自身權(quán)益。
3)校園失竊現(xiàn)象不斷的頻繁發(fā)生，讓很多學(xué)校的師生都感到有加強(qiáng)治安監(jiān)控的必要，尤其是加強(qiáng)課間、放學(xué)無人時(shí)的視頻監(jiān)控。
針對(duì)以上需注，北京百科博計(jì)算機(jī)技術(shù)有限公司專門為校園的智能化教學(xué)及安全監(jiān)控設(shè)計(jì)了一套成熟的視頻監(jiān)控方案---IDRS分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并在很多校園取得成功應(yīng)用。
我公司利用高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與先進(jìn)的數(shù)字圖像處理技術(shù)，結(jié)合多年來專著于數(shù)字化安防產(chǎn)品開發(fā)的專業(yè)能力和經(jīng)驗(yàn)，在充分了解當(dāng)今安防監(jiān)控的實(shí)際需求與對(duì)未來用戶需求的分析后，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套軟硬件相互結(jié)合、多種硬件設(shè)備同平臺(tái)處理的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)－IDRS分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用說明了安防監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程管理控制功能已經(jīng)成為系統(tǒng)中的核心功能之一，該系統(tǒng)將為更多需求分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能的用戶帶來更多的便利與驚喜。此系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主機(jī)端與客戶端概念，使網(wǎng)絡(luò)端（客戶端）也同樣能夠設(shè)計(jì)大型顯示監(jiān)控中心的需求，甚至網(wǎng)絡(luò)端監(jiān)控中心可以同時(shí)監(jiān)控管理下屬更多的主機(jī)端，構(gòu)成真正的分布式網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。IDRS分布式監(jiān)控系統(tǒng)還在國(guó)內(nèi)首家提供了目前主流監(jiān)控系統(tǒng)3種核心硬件（網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、數(shù)字硬盤錄像機(jī)、嵌入式硬盤錄像機(jī)等）的同平臺(tái)使用與數(shù)據(jù)交換、信息共享。該系統(tǒng)的成熟將標(biāo)志著更多大型分布式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以通過我們的平臺(tái)更加便利的建設(shè)并投入應(yīng)用。該系統(tǒng)在硬件上采用先進(jìn)的H.264壓縮算法的視頻編解碼器技術(shù)，軟件上采用網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)器方式管理，完全符合國(guó)際數(shù)字圖像音/視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。更為重要的是，該系統(tǒng)極大的發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)資源共享的優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)不同級(jí)別的需要，實(shí)時(shí)調(diào)用所需圖像。同時(shí)，系統(tǒng)也加強(qiáng)了安全管理的功能，確保用戶在使用中保證數(shù)據(jù)的安全性。該系統(tǒng)現(xiàn)監(jiān)控已廣泛用于交通、監(jiān)獄、政府、電力、電信、企業(yè)等行業(yè)。
2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)依據(jù)
2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
1） 先進(jìn)性原則：IDRS分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中，所有核心硬件設(shè)備均采用國(guó)際上先進(jìn)的TI芯片為主處理芯片以及H/WH.264壓縮技術(shù)，保證系統(tǒng)建成后整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。且我公司產(chǎn)品提供終身軟件免費(fèi)升級(jí)服務(wù)，保證系統(tǒng)的保持一定的先進(jìn)型。
2） 可靠性原則：在系統(tǒng)中的核心設(shè)備－IDRS系列產(chǎn)品（包括IDRS-6000S硬盤錄像機(jī)，IDRS-400C網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，IDRS-7000HC嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)等）均通過了國(guó)家公安部認(rèn)證，消除了用戶對(duì)穩(wěn)定性的疑慮。
3） 高性能原則：該系統(tǒng)要求具有很高的處理性能。IDRS－6000S數(shù)字硬盤錄像機(jī)能夠同時(shí)處理24通道視頻的顯示及同步錄像，IDRS-VideoSite存儲(chǔ)&流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器同時(shí)可以處理24通道視頻的顯示與48通道的存儲(chǔ)錄像，同步還能進(jìn)行16通道的數(shù)字轉(zhuǎn)模擬的硬件解碼輸出工作。
4） 可擴(kuò)展性原則：在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到將來系統(tǒng)擴(kuò)充的可行性，系統(tǒng)中預(yù)留了為后期進(jìn)行擴(kuò)展的大量接口。通過IDRS－ManCenter中心服務(wù)器堆疊的方式理論上系統(tǒng)可無限升級(jí)。
5） 經(jīng)濟(jì)性原則：在滿足用戶需求、保證系統(tǒng)功能完善、先進(jìn)、可靠的基礎(chǔ)上，通過利用IDRS分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制管理功能，盡量降低系統(tǒng)的成本和運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用。
6） 易用性原則：IDRS系列產(chǎn)品系統(tǒng)經(jīng)過幾年的時(shí)間開發(fā)，已經(jīng)達(dá)到了系統(tǒng)功能強(qiáng)大、界面友好、軟件設(shè)計(jì)人性化，易于被普通用戶掌握、操作和使用的特點(diǎn)。
7） 易維護(hù)性原則：IDRS系統(tǒng)基本上可以處于免維護(hù)工作狀態(tài)，且人工維護(hù)可在遠(yuǎn)程操作，維護(hù)簡(jiǎn)單，易于管理。
2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)
本方案是依照如下標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)的：
GB 50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GA/T 75-94《安全防范工程程序和要求》
GB50343-2004-2000《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB7450-87《電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則》
GB50348-2004《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》
GB12663-2001《防盜報(bào)警控制器通用技術(shù)條件》
GBJ115-87《工業(yè)電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB/50312-2007《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》
GB6650-86《計(jì)算機(jī)機(jī)房用活動(dòng)地板技術(shù)條件》
GBJ32-82《電氣裝置安全工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
GA-T 72-2005《樓寓對(duì)講系統(tǒng)及電控防盜門通用技術(shù)條件》
GAT646-2006《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)矩陣切換設(shè)備通用技術(shù)要求》
GB50394-2007《入侵報(bào)警系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50395-2007《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50396-2007《出入口控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
GA/T 670-2006《安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護(hù)技術(shù)要求》
GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
GB50394-2006《安全防范系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)則》
GB50396-2006《防盜報(bào)警控制器通用技術(shù)條件》
GB50057-94《民用建筑物電器設(shè)計(jì)規(guī)范》
06SK503-GA/T670-2006《安全防范系統(tǒng)通用圖形符號(hào)》
DB11/384-2006《圖像信息管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》
當(dāng)?shù)卣皯?yīng)用行業(yè)的相關(guān)規(guī)定
3. 用戶需求分析
我方本著嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及公安部門有關(guān)安全技術(shù)防范的要求、質(zhì)量條例前提下，結(jié)合我公司多年在安全防范行業(yè)大型項(xiàng)目的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，確保為XX省教育系統(tǒng)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控項(xiàng)目提供一流的技術(shù)方案的原則，根據(jù)用戶提供的相關(guān)信息，我方分析用戶需求及核心平臺(tái)設(shè)計(jì)思路如下：
3.1 各校園網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控子系統(tǒng)
各校園網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控主要指各校園監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)總體目標(biāo)為：校園安全防范系統(tǒng)，維護(hù)校園安全；保證教室作為考場(chǎng)使用時(shí)做到考試過程監(jiān)控，考場(chǎng)視頻記錄可調(diào)用，考試違紀(jì)責(zé)任可追訴。以下就XXX校園內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)需求做以下分析：
1） 校園本地監(jiān)控：要求在校園內(nèi)建設(shè)本地監(jiān)控中心，在學(xué)校大門口，主要干道、教室內(nèi)安裝相應(yīng)數(shù)量的攝像機(jī)及監(jiān)聽器，將所有前端視頻、音頻、報(bào)警等信號(hào)接入到監(jiān)控中心，并達(dá)到實(shí)時(shí)顯示、錄像存儲(chǔ)、回放、云臺(tái)控制等功能。能提供遠(yuǎn)程訪問服務(wù)功能與遠(yuǎn)程訪問身份認(rèn)證及權(quán)限分配等服務(wù)。
2） 要求在校園內(nèi)相關(guān)部門能夠利用內(nèi)部局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，錄像存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程管理主機(jī)等功能（根據(jù)權(quán)限）。
3） 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控：要求在主級(jí)主管部門通過Internet能監(jiān)控所有教學(xué)的考試及教學(xué)情況（根據(jù)權(quán)限），并可遠(yuǎn)程對(duì)音視頻進(jìn)行錄像、快照；對(duì)多個(gè)監(jiān)控場(chǎng)所進(jìn)行分組管理；對(duì)多場(chǎng)景進(jìn)行自動(dòng)巡場(chǎng)顯示等操作。
3.2 本地監(jiān)控功能
根據(jù)用戶提供的需求表明，需要在每個(gè)學(xué)校的重要位置安裝各種不同種類的攝像機(jī)、紅外探測(cè)器、拾音器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、警鈴等前端探測(cè)設(shè)備，在監(jiān)控中心需要安裝相關(guān)錄像、監(jiān)控等中心控制設(shè)備。
具體達(dá)到的功能如下：
圖像顯示
保證有高清晰的實(shí)時(shí)圖像畫面，可單畫面、多畫面分割、多路輪循，隱藏部分區(qū)域等多種顯示方式；
聲音采集
保證多路音頻與視頻同步輸入功能，音質(zhì)清晰流暢，無雜音并可進(jìn)行同步存儲(chǔ)，聲音與圖像數(shù)據(jù)同包，回放時(shí)音質(zhì)無失真；
錄像存儲(chǔ)
采用新一代H.264高壓縮技術(shù)，大大提高壓縮比及網(wǎng)絡(luò)傳輸效果；
每路均可達(dá)到全實(shí)時(shí)錄像，系統(tǒng)可按日程表設(shè)置定時(shí)連續(xù)錄像、視頻移動(dòng)錄像、報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像和手動(dòng)錄像等多種模式；
智能化管理，支持多硬盤循環(huán)錄像，無需人工換盤；支持開機(jī)狀態(tài)的熱插拔。
檢索回放
可以錄像的同精確、迅速檢索需要的錄像資料；
控制功能
可方便控制前端裝有設(shè)置高速球、云臺(tái)的攝像機(jī)等；
報(bào)警功能
有視頻丟失報(bào)警及移動(dòng)報(bào)警錄像等功能，與報(bào)警設(shè)備相關(guān)聯(lián)動(dòng)；
電子地圖
主機(jī)具有電子地圖功能，用戶可根據(jù)實(shí)際情況繪制電子地圖和設(shè)置報(bào)警點(diǎn)；報(bào)警后電子地圖自動(dòng)彈出，顯示報(bào)警方位；
操作系統(tǒng)及軟件升級(jí)
支持多種操作系統(tǒng)，用戶界面友好，支持軟件升級(jí)；
網(wǎng)絡(luò)功能
提供中心服務(wù)器集中管理接口與客戶端登錄接口功能。
3.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控功能
具備強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)功能，可以用PSTN、ISDN、ADSL、DDN、LAN、Internet等方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，并提供防火墻穿透，VLAN穿透，路由器開放端口等各項(xiàng)參數(shù)與功能；
采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)解壓縮格式，自動(dòng)適應(yīng)帶寬并配置資源，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快，提高播放畫質(zhì)，減少網(wǎng)絡(luò)延時(shí)；
系統(tǒng)支持多個(gè)分控端對(duì)一個(gè)主控端的同時(shí)遠(yuǎn)程訪問，或多個(gè)分控端對(duì)多個(gè)主控端同時(shí)遠(yuǎn)程訪問，各點(diǎn)之間相互獨(dú)立，互不干擾；
遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)具備本機(jī)的所有功能，包括遠(yuǎn)程圖像實(shí)時(shí)監(jiān)看、遠(yuǎn)程調(diào)看錄像資料、遠(yuǎn)程遙控云臺(tái)鏡頭、遠(yuǎn)程報(bào)警接收，還可通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)各網(wǎng)點(diǎn)錄像主機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置等；
可對(duì)各網(wǎng)點(diǎn)的不同錄像主機(jī)進(jìn)行分組管理，通過點(diǎn)擊快捷按鈕，可調(diào)看同一錄像主機(jī)上不同畫面，也可在同一窗口監(jiān)看不同錄像主機(jī)的圖像；
具有異地錄像存儲(chǔ)功能；
可在主控端設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分控端的分控權(quán)限，通過不同密碼使分控端享有不同操作權(quán)限，以區(qū)分管理層次，加強(qiáng)管理的安全性；
具有報(bào)警上傳功能，主機(jī)端報(bào)警后可自動(dòng)將畫面上傳到設(shè)定好的分控端并可自動(dòng)錄像。
3.4 前端主設(shè)備采用不同方式接入
在分布式系統(tǒng)中很多用戶都面臨網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不同的情況，我們的系統(tǒng)提供了兩種不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境接入應(yīng)用策略。
3.4.1 ADSL撥號(hào)接入方式：
這種方式分布式小型用戶應(yīng)用較多，由于ADSL撥號(hào)方式的非穩(wěn)定連接特點(diǎn)，我們不能保證ADSL長(zhǎng)期穩(wěn)定在線。每次ADSL斷線后重新建立連接時(shí)其IP就會(huì)變化，這時(shí)沒有具備解析功能的系統(tǒng)就無法獲得新連接上來的設(shè)備，使其無法連接、顯示。故我們的系統(tǒng)解決方案中提出了以中心服務(wù)器為核心的DNS解析模式，這種模式下只要網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器在線，就會(huì)自動(dòng)連接到中心服務(wù)器，使中心服務(wù)器獲得該設(shè)備的信息。
客戶端用戶只要登錄中心服務(wù)器就能夠根據(jù)權(quán)限瀏覽到ADSL撥號(hào)上傳的監(jiān)控通道圖像，用戶無需了解網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的IP以及其他地址信息。只要該用戶已經(jīng)在中心服務(wù)器進(jìn)行注冊(cè)認(rèn)證，并已經(jīng)獲得了瀏覽權(quán)限，那么該用戶隨時(shí)都能構(gòu)登錄瀏覽前端。
3.4.2 局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)備接入方式：
這種方式更加符合辦公網(wǎng)絡(luò)資源公用的現(xiàn)代化辦公特點(diǎn)，用戶的局域網(wǎng)即可以為網(wǎng)內(nèi)用戶提供互聯(lián)網(wǎng)辦公應(yīng)用，同時(shí)我們的系統(tǒng)也提供了通過局域網(wǎng)路由器接入到中心服務(wù)器的功能。
局域網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以在正確獲得路由的情況下，可以自動(dòng)連接不同網(wǎng)段內(nèi)（VLAN環(huán)境）的中心服務(wù)器，也可以通過路由登錄到互聯(lián)網(wǎng)的中心服務(wù)器?？蛻舳擞脩魺o需了解該通道是哪個(gè)網(wǎng)段的哪個(gè)IP，用戶登錄中心服務(wù)器即可獲得瀏覽權(quán)限內(nèi)的所有通道。最大的方便了用戶在實(shí)際操作與使用上的習(xí)慣。
4. 教育系統(tǒng)整體監(jiān)控設(shè)計(jì)規(guī)劃
本方案主要分為本地監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控兩部分，其中本地監(jiān)控部分由前端探測(cè)設(shè)備（攝像機(jī)、監(jiān)聽器及相關(guān)輔件）和中心控制設(shè)備（硬盤錄像機(jī)機(jī)、矩陣和電視墻等）組成，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控部分由中心管理服務(wù)器、存儲(chǔ)&流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、和集中監(jiān)控客戶端等部分組成。
前端探測(cè)設(shè)備根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同需求選擇不同類型的設(shè)備。教室監(jiān)控?cái)z像機(jī)選用帶云臺(tái)的一體化攝像機(jī)，攝像機(jī)吸頂固定安裝；拾音器選用高靈敏度、高保真效果的產(chǎn)品，固定安裝在每個(gè)教室中央位置；走廊監(jiān)控?cái)z像機(jī)選用紅外夜視半球攝像機(jī)；學(xué)校大門口、道路、公共區(qū)域等室外場(chǎng)所根據(jù)監(jiān)控距離和環(huán)境情況酌情選用合適的攝像機(jī)。
學(xué)校監(jiān)控中心負(fù)責(zé)所有圖像的顯示和錄像，監(jiān)控中心配置一套由12臺(tái)21寸液晶監(jiān)視器組成的電視墻，電視墻和一臺(tái)96入12出視頻矩陣相連接，使用三維鍵盤對(duì)電視墻進(jìn)行圖像切換和云臺(tái)控制。監(jiān)控中心配置一套6聯(lián)操作臺(tái)，操作臺(tái)上配置6臺(tái)21寸液晶顯示器連接6臺(tái)16路嵌入式硬盤錄像機(jī)，硬盤錄像機(jī)負(fù)責(zé), , , , 所有攝像機(jī)的錄像工作。總監(jiān)控室地面鋪設(shè)防靜電地板。因?yàn)樯婕熬W(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控需求，因此在監(jiān)控中心配置一套IDRS分布式網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)由中心管理服務(wù)器和存儲(chǔ)&流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器等設(shè)備組成。
區(qū)/市、部級(jí)的監(jiān)控中心通過集中監(jiān)控客戶端程序登錄學(xué)校中心管理服務(wù)器來瀏覽前端攝像機(jī)的圖像。 |
