中學(xué)校園高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的功能特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

需求分析

該中學(xué)現(xiàn)有46個(gè)教學(xué)班，2200名學(xué)生，180名教職工，40名留學(xué)生，學(xué)校校園面積11萬(wàn)平方米。有數(shù)字實(shí)驗(yàn)室、生態(tài)博物館、多媒體教室、計(jì)算機(jī)教室、演播室、圖書(shū)館、大型電子閱覽室等。

學(xué)校存在校園一卡通系統(tǒng)，圖書(shū)館借閱系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)等系統(tǒng)，在日常工作中多為電子流傳輸信息，缺少相關(guān)對(duì)應(yīng)的視頻信息。同時(shí)需要上聯(lián)教育局的平臺(tái)系統(tǒng)，接受教育局的監(jiān)督管理。需要前端支持多碼流，可以同時(shí)提供給多個(gè)系統(tǒng)調(diào)用，實(shí)現(xiàn)圖像同步。

設(shè)計(jì)目標(biāo)

為增強(qiáng)學(xué)校技防水平，提升視頻圖像質(zhì)量，視頻資源利用率，建設(shè)一套符合校園環(huán)境，適應(yīng)校園管理模式，提升校園治安環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)。

總體設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

本次設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)要達(dá)到以下建設(shè)目的。

1、全網(wǎng)采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)方便圖像實(shí)時(shí)查看與調(diào)用

采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可方便的在各個(gè)治安站點(diǎn)同時(shí)觀(guān)看實(shí)時(shí)圖像與查看錄像。在手機(jī)上也可以方便的瀏覽數(shù)字化編碼視頻。

2、統(tǒng)一管理 集中云化存儲(chǔ)

在校指揮中心設(shè)置監(jiān)控平臺(tái)與指揮大屏。指揮大屏上可以直接顯示在網(wǎng)的實(shí)時(shí)圖像，便于對(duì)全校安保工作的實(shí)時(shí)管理。另外考慮到整個(gè)學(xué)校面積較?。▋H11萬(wàn)平方米），建議建設(shè)云存儲(chǔ)集中存儲(chǔ)，比分布式存儲(chǔ)更便于維護(hù)處理，錄像可靠性也更高。校方通過(guò)云存儲(chǔ)主機(jī)，將整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)外呈現(xiàn)成為一個(gè)存儲(chǔ)資源池，存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部多臺(tái)存儲(chǔ)互備，較傳統(tǒng)的IPSAN存儲(chǔ)系統(tǒng)可靠性大幅提高。

3、高清低帶寬視頻傳輸、存儲(chǔ)

校園園區(qū)，大門(mén)卡口，道路監(jiān)控，體育場(chǎng)館監(jiān)控，教室考場(chǎng)監(jiān)控，博物館，圖書(shū)館等大型場(chǎng)館監(jiān)控均需要采用大量高清攝像機(jī)。杰邁前端攝像機(jī)支持高清低帶寬視頻傳輸，720P運(yùn)動(dòng)圖像可控制在2Mbps清晰傳輸，1080P可固定在4Mbps清晰傳輸。對(duì)網(wǎng)絡(luò)壓力相對(duì)較小。低碼率技術(shù)可使存儲(chǔ)成本降低50%。

4、復(fù)雜場(chǎng)景 前端攝像機(jī)清晰采集圖像

學(xué)校場(chǎng)景復(fù)雜，場(chǎng)館眾多，綠植豐富，為保障圖像清晰，要求攝像機(jī)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景具備良好的適應(yīng)性。具備自動(dòng)白平衡、自動(dòng)聚焦、自動(dòng)曝光、自動(dòng)降噪、自動(dòng)對(duì)比度增強(qiáng)功能的攝像機(jī)，可以在苛刻環(huán)境下更清晰的呈現(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面，還原度更好。使監(jiān)控圖像可用度更高。

5、開(kāi)放的平臺(tái)功能提升監(jiān)控系統(tǒng)能力

校監(jiān)督指揮中心通過(guò)平臺(tái)可以對(duì)接校園一卡通系統(tǒng)，告警系統(tǒng)，巡更系統(tǒng)對(duì)接。從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生進(jìn)校門(mén)刷卡，即實(shí)現(xiàn)抓拍存檔，告警傳感器告警聯(lián)動(dòng)，校警巡邏刷卡聯(lián)動(dòng)的功能。實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)間的互動(dòng)。

方案詳細(xì)設(shè)計(jì)

前端攝像機(jī)點(diǎn)位部署設(shè)計(jì)

學(xué)校大門(mén)：采用多臺(tái)杰邁高清1080P槍機(jī)，利用視頻監(jiān)控平臺(tái)拼接功能，實(shí)現(xiàn)大門(mén)處360°無(wú)縫監(jiān)控。為保證夜間圖像清晰，大門(mén)的槍機(jī)具備強(qiáng)光抑制功能，有效抑制夜間車(chē)大燈對(duì)攝像機(jī)的干擾，可以輕松抓取來(lái)往車(chē)輛的主要特征。在全景圖像拼接之外，補(bǔ)充一臺(tái)高清球機(jī)，作為對(duì)全景圖像重點(diǎn)部位拉近觀(guān)看特寫(xiě)之用。

校園周界安防監(jiān)控：校園周界為隔離校內(nèi)外的重要屏障，關(guān)系到學(xué)校的整體治安環(huán)境，因此周界監(jiān)控務(wù)必做到24小時(shí)不間斷監(jiān)控錄像。周界考慮采用紅外一體高清720P 槍式攝像機(jī)，采用追尾的方式部署，后面攝像機(jī)監(jiān)控范圍剛好覆蓋在前面攝像機(jī)的可視死角范圍，即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)周界無(wú)死角監(jiān)控。防止學(xué)校內(nèi)外非法出入。

校內(nèi)主要道路：校園主干道路主要為行人，車(chē)輛來(lái)往重要通道，部署數(shù)字網(wǎng)絡(luò)1080P高清槍機(jī)監(jiān)控重點(diǎn)路口車(chē)輛行人實(shí)時(shí)來(lái)往情況。當(dāng)?shù)缆烦霈F(xiàn)問(wèn)題時(shí)，保衛(wèi)科可以通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)看實(shí)時(shí)圖像，也可以及時(shí)回查錄像，為校園交通安全事件取證。主干道路設(shè)置車(chē)輛抓拍系統(tǒng)，對(duì)來(lái)往車(chē)輛車(chē)牌進(jìn)行抓拍，對(duì)來(lái)往校內(nèi)正常車(chē)輛正常放行，可疑車(chē)輛提醒保衛(wèi)科同事進(jìn)行盤(pán)查。

校辦公樓樓宇監(jiān)控：在學(xué)校辦公樓，學(xué)生宿舍，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)樓，博物館，圖書(shū)館等樓宇建設(shè)，包含大樓大廳，大樓樓梯口，電梯口，樓頂，辦公區(qū)域，重要物品倉(cāng)庫(kù)的監(jiān)控。校辦公樓宇監(jiān)控本著防盜安保的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，保衛(wèi)辦公樓中人員，財(cái)產(chǎn)安全。樓宇重點(diǎn)出入口，大廳位置部署室內(nèi)吸頂1080P球機(jī);大型辦公室，實(shí)驗(yàn)室，走廊，樓梯口，電梯口部署室內(nèi)720P紅外半球，物資倉(cāng)庫(kù)采用720P紅外槍機(jī)，實(shí)現(xiàn)樓宇內(nèi)24小時(shí)不間斷視頻監(jiān)控。電梯采用小型半球攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。

學(xué)校教學(xué)樓：樓道，護(hù)欄，樓頂，為日常監(jiān)控場(chǎng)景，采用720P高清半球監(jiān)控即可。教室內(nèi)均為重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域。由于教室內(nèi)也做考場(chǎng)，因此有考場(chǎng)用途的教室采用四臺(tái)1080P網(wǎng)絡(luò)高清槍機(jī)掛在教室四角布控，全教室無(wú)死角監(jiān)控布設(shè)?？紙?chǎng)監(jiān)控按照國(guó)家要求，在中心存儲(chǔ)6個(gè)月，以備后查。

學(xué)校校車(chē)車(chē)載監(jiān)控：校車(chē)為中小學(xué)安防監(jiān)控外延，通過(guò)校車(chē)監(jiān)控，校保衛(wèi)科可以在學(xué)生上學(xué)，放學(xué)的過(guò)程中監(jiān)督校車(chē)內(nèi)學(xué)生情況，司機(jī)工作情景，車(chē)輛前端路況，車(chē)輛情況，車(chē)輛GPS位置等信息。對(duì)學(xué)生上學(xué)放學(xué)安全監(jiān)控做好安全保障工作。車(chē)輛要選用低功耗的攝像機(jī)，不僅減少了電能的消耗，更是增加了系統(tǒng)的可靠性，因此要求車(chē)載半球功率要低于3W。

平臺(tái)部署設(shè)計(jì)

學(xué)校建設(shè)監(jiān)控指揮大廳，在校指揮大廳處部署監(jiān)控平臺(tái)，監(jiān)控平臺(tái)負(fù)責(zé)監(jiān)控中心設(shè)備管理、業(yè)務(wù)管理、用戶(hù)管理、權(quán)限認(rèn)證等管理功能，同時(shí)還負(fù)責(zé)碼流轉(zhuǎn)發(fā)、碼流錄像等業(yè)務(wù)功能。也可同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)解碼器進(jìn)行操作，軟件設(shè)置。遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程維護(hù)等操作。可監(jiān)視任意一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)解碼器，對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)執(zhí)行畫(huà)面顯示、報(bào)警、回放、計(jì)劃、錄像、系統(tǒng)管理控制等功能。平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)校園的監(jiān)控。根據(jù)每個(gè)區(qū)域不同責(zé)任人可以劃分不同的權(quán)限用戶(hù)，靈活配置整網(wǎng)設(shè)備的使用。

隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不斷發(fā)展，設(shè)備應(yīng)用的擴(kuò)展，高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)逐步普及，在學(xué)校系統(tǒng)中應(yīng)該本著實(shí)用，可用，擴(kuò)展性強(qiáng)，功能豐富，技術(shù)短時(shí)間內(nèi)保持領(lǐng)先的原則進(jìn)行配置。因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求如下。

1、功能設(shè)計(jì)

軟件平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)豐富的監(jiān)控業(yè)務(wù)：包含多種實(shí)時(shí)觀(guān)看方式（客戶(hù)端，WEB，大屏回顯，多畫(huà)面方式）;多種錄像查詢(xún)方式（時(shí)間，事件，攝像機(jī)區(qū)域等），多種用戶(hù)風(fēng)格界面，畫(huà)面拼接，**控，電子地圖，用戶(hù)管理，設(shè)備信息等;

軟件平臺(tái)可以與校園一卡通，校園停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)，學(xué)生聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，短彩信系統(tǒng)，學(xué)?？记诠芾硐到y(tǒng)，門(mén)禁系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)圖像抓拍，錄像告警，告警聯(lián)動(dòng)，短彩信上報(bào)的功能。并可以對(duì)接視頻分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)部分智能分析功能;

在學(xué)校監(jiān)控中心可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全校區(qū)域?qū)崟r(shí)圖像直接監(jiān)控，錄像隨時(shí)回訪(fǎng)，告警即時(shí)觸發(fā)感知的能力。校領(lǐng)導(dǎo)也可以通過(guò)手機(jī)查看實(shí)時(shí)的視頻，也可以接收從指揮中心發(fā)來(lái)的重點(diǎn)視頻與圖片，充分體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)IP視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì);

前端攝像機(jī)要具備自動(dòng)白平衡、自動(dòng)聚焦、自動(dòng)曝光、自動(dòng)降噪、自動(dòng)對(duì)比度增強(qiáng)功能，可以實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜場(chǎng)景的應(yīng)用。

2、組網(wǎng)設(shè)計(jì)

前端攝像機(jī)具備支持輸出多碼流的功能，平臺(tái)支持將不同的碼流同時(shí)提供給多個(gè)校園IT系統(tǒng)使用，減少中心轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器壓力，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的視頻同步;

支持對(duì)接3G網(wǎng)絡(luò)中的車(chē)載監(jiān)控NVR，NVR可以實(shí)現(xiàn)：車(chē)輛本地的圖像存儲(chǔ)，單路圖像的實(shí)時(shí)回傳，車(chē)輛定位，車(chē)輛實(shí)時(shí)信息顯示。

3、對(duì)接方式

整體系統(tǒng)具備開(kāi)放的SDK與API方便與外界對(duì)接。通過(guò)開(kāi)發(fā)可以實(shí)現(xiàn)與巡更系統(tǒng)，告警系統(tǒng)，校園一卡通系統(tǒng)的對(duì)接，形成系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)機(jī)制;

軟件平臺(tái)利用通用協(xié)議（ONVIF）或者SDK集成的方式，可以與教育局的視頻聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)與上級(jí)監(jiān)管部門(mén)互動(dòng)。

存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)為視頻監(jiān)控系統(tǒng)重要組成部分，在本校，存儲(chǔ)采用集中云存儲(chǔ)的方式存儲(chǔ)。云存儲(chǔ)是將傳統(tǒng)IPSAN進(jìn)行了資源云化，把所有存儲(chǔ)資源統(tǒng)一管理，安全性上達(dá)到主機(jī)級(jí)互相備份，可靠性大大提高。

采用集中云存儲(chǔ)相對(duì)于傳統(tǒng)DVR存儲(chǔ)，好處在于。

以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸造價(jià)低且兼容性好;

以太網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充性強(qiáng)，存儲(chǔ)內(nèi)容備份相對(duì)容易;

傳輸帶寬更靈活，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)可以建設(shè)成百兆或千兆網(wǎng)絡(luò)，能夠最大程度的滿(mǎn)足前端客戶(hù)機(jī)的存儲(chǔ)壓力需要;

云存儲(chǔ)系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)，后期擴(kuò)容方便，且對(duì)客戶(hù)是不可見(jiàn)的，無(wú)需宕機(jī)擴(kuò)容;

錄像數(shù)據(jù)查詢(xún)效率高，可以實(shí)時(shí)地調(diào)出需要的數(shù)據(jù);

存儲(chǔ)主機(jī)具備RAID技術(shù)，報(bào)障錄像安全可靠，可以支持豐富的RAID模式Raid0、1、5、6、01，支持硬盤(pán)熱插拔，千兆口，可以實(shí)現(xiàn)視頻流的存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)，用來(lái)節(jié)省存儲(chǔ)服務(wù)器與轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器;

存儲(chǔ)時(shí)間按照實(shí)際需求來(lái)做，普通安防監(jiān)控采用存儲(chǔ)30天的模式，考場(chǎng)監(jiān)控相機(jī)依照教育部規(guī)定采用存儲(chǔ)6個(gè)月（180天）的模式存儲(chǔ)。

網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

固網(wǎng)設(shè)計(jì)：監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)利用原有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，原有平臺(tái)將同時(shí)承載多種應(yīng)用，如數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控、語(yǔ)音等重要業(yè)務(wù)。為避免產(chǎn)生業(yè)務(wù)間的干擾，視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)等其他業(yè)務(wù)可以采用多物理鏈路完全獨(dú)立，實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的線(xiàn)路隔離，同時(shí)通過(guò)交換機(jī)的三層功能，在任何一個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)均可以實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)（即不同vlan）的互通，使其受控互訪(fǎng)。在出口處映射一個(gè)公網(wǎng)端口，通過(guò)端口映射的方式保護(hù)內(nèi)部地址的對(duì)外的不呈現(xiàn)，另外也保證了公網(wǎng)地址的圖像信息能夠有效的訪(fǎng)問(wèn)校內(nèi)視頻監(jiān)控平臺(tái)。

車(chē)載網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)計(jì)：車(chē)輛使用運(yùn)營(yíng)商提供的3G網(wǎng)絡(luò)接入固網(wǎng)的平臺(tái)中，3G流量只有在平臺(tái)瀏覽實(shí)時(shí)視頻時(shí)產(chǎn)生，在日常工作中，視頻只存在本地車(chē)載NVR上面。

存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：存儲(chǔ)主機(jī)與媒體服務(wù)器均接在同一千兆交換機(jī)中，采用二層交換方式進(jìn)行大數(shù)據(jù)量吞吐，保證網(wǎng)絡(luò)錄像無(wú)卡頓。

設(shè)計(jì)總結(jié)

通過(guò)對(duì)整個(gè)校園監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，將校園安防監(jiān)控，考場(chǎng)監(jiān)控，校車(chē)安保監(jiān)控，辦公樓宇安防監(jiān)控，出入口主干道監(jiān)控統(tǒng)一接入管理融合與一體。前端圖像采集利用杰邁攝像機(jī)5A技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜場(chǎng)景下的圖像拍攝;杰邁高清低帶寬的技術(shù)降低了校方網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，存儲(chǔ)設(shè)備的投資;杰邁前端多碼流技術(shù)不僅減少了轉(zhuǎn)碼服務(wù)器用量，更為重要的是為多系統(tǒng)的視頻同步創(chuàng)造了基礎(chǔ)。平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議上聯(lián)教育局聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái)，同時(shí)通過(guò)SDK對(duì)接了現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的校園一卡通，巡更系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的告警聯(lián)動(dòng)，在監(jiān)控指揮中心大屏上實(shí)現(xiàn)融合。突出了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高清，經(jīng)濟(jì)，實(shí)用的建設(shè)思路。

專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)

本中學(xué)校園高清監(jiān)控系統(tǒng)案的規(guī)劃內(nèi)容顧及到了校園內(nèi)每一處安防重點(diǎn)部位，特別是在學(xué)校大門(mén)、校辦公樓、校內(nèi)主要道路、校園周界及校車(chē)的移動(dòng)監(jiān)控，每一個(gè)環(huán)節(jié)體現(xiàn)了不同攝像機(jī)的功能考慮。還有環(huán)境需求的應(yīng)用設(shè)計(jì)，也顯示了對(duì)中學(xué)校區(qū)安防的高掌握度。另外，管理平臺(tái)的多任務(wù)集成架構(gòu)以及在存儲(chǔ)上采用云存儲(chǔ)架構(gòu)的方式，這在一般中學(xué)校區(qū)監(jiān)控方案上尚屬少見(jiàn)，不過(guò)設(shè)計(jì)者提出云存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)保存方面的優(yōu)勢(shì)也讓這樣的規(guī)劃設(shè)計(jì)更顯周密。

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