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1、概述

發展和諧社會，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，發現安全隱患，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。因此，學校安裝監控設施就成為了一種趨勢。實踐中，充分發揮計算機無人值日、全天候安全監控的功能，是一種節省人力物力的最佳輔助安全管理方案。

學校校園監控又可分為校園安全監控與上級綜合集中監控，采用目前國際上最新的基于網絡的第三代全數字視頻分析監控系統產品，完全克服了傳統的模擬監控系統的種種缺陷，并且在功能和性能上更勝一籌。本系統主要利用最新的計算機處理技術，將前端各個監控點的視音頻信號編碼壓縮成數字信號通過網絡傳輸到監控中心，再在監控中心將數字信號還原成視音頻信號并顯示。另外，還可以對重點區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生。

上級綜合集中監控也采用數字網絡監控系統，和校園安全監控同屬于一個系統，但是上級教育部門對所轄區域所有學校的綜合集中監控互，依靠先進的系統結構設計，將兩個系統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。

從區域上及功能上分為校園安全監控和上級綜合監控兩個部分，涉及的范圍廣，數量較多。無論在校園安全監控還是綜合監控，所有的監控點都采用分布式部署的方法，整合到同一個專用監控網絡中來，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，又可實現分散管理。

2、系統介紹

校園安全監控系統包括前端圖像信息采集系統，監控交換網絡系統，數字視頻圖像管理系統，視頻圖像顯示系統、圖像存儲系統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。

校園監控管理系統由視頻采集系統、視頻傳輸系統，中心管理系統組成。視頻采集系統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：主要依靠光纖或者以太局域網的網絡傳輸，而且還可以實現校園網的聯網監控。中心管理系統主要由中心控制和報警服務器，存儲服務器組成，實現后臺數據的存儲，視頻的查看，報警的響應等;客戶端也可安裝在各個監控分點，如保衛監控點、校長辦公室等，負責巡視各個監控點的情況各種網絡來監看校園中各個監控點的實時視頻。

整體校園教室監控仿真拓撲圖如下圖所示：

如上圖所示，學校的每一個監控點，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字信號，將數字信號通過局域網，將視頻發送到網絡各個電腦，電腦通過專用的客戶端就可以實現了視頻的顯示，存儲，和信息控制和報警處理。

2.1數據采集部分

采集部分是監控系統的前沿部分，是整個系統的“眼睛”，它把監視的內容變為圖像信號，傳送控制中心的監視器上，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的質量。

圖像端監控系統主要由本系統的客戶端提供實時圖像監控。

錄像存儲部分是將按照用戶的需要制定不同的計劃，實現多種不同的錄像的集中管理

報警聯動部分是實現設備之間的報警聯動視頻，輸出控制等。

數據管理系統是對該系統的登陸用戶，設備的基本信息，各種類型的日志等的管理。

2.2數據傳輸層

數據傳輸層是將前端從攝像機采集到視頻編碼器進行編碼，編碼后傳輸到監控中心平臺的整體過程。數據傳輸層涉及到網絡負載、網絡平衡，網絡中轉等諸多細節。

數據傳輸的目的是為了將監控采集的數據回傳到用戶監控平臺，同時在校園網內，充分考慮到校園網絡本身的網絡帶寬。

數據傳輸到中心平臺的數據可進行存儲、轉發、解碼等各種操作，最終可輸出到電視墻上，可轉發到internet，同時也可支持無線方式傳輸。

2.3監控中心管理平臺系統

音視頻監控管理軟件平臺負責整個系統的認證、配置、檢測、控制指令轉發、數據中轉、存儲等各種功能，其基本功能點如下：

一、圖像監控部分

圖像監控部分，主要由本系統中的客戶端完成。

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，是整個監控系統的核心組成部分。

根據用戶實際情況，本系統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控，能夠將兩個區域分成兩個地圖。

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統一分類管理。

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

存儲服務器存儲：

存儲服務器是視頻監控系統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的網絡攝像機協同工作，遇到報警后，能夠聯動錄像，調整預置位，錄下報警發生的時候需要的視頻圖像。

前端設備存儲：

是指能夠實現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、報警聯動部分

報警聯動部分主要核心部分是報警服務器來實現，輔助完成的模塊有：存儲服務器，客戶端，數據庫服務器，前端設備。

能夠實現報警信息的記錄，聯動報警視頻監控，聯動報警錄像，聯動設備的探頭輸出等綜合的報警策略。

四、數據管理部分

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

數據管理部分核心是：數據庫服務器，該服務器基于以高穩定性，高安全性，高可靠性，具有廣泛的應用范圍的SQL SERVER數據庫基礎上。上述所提到的數據將統一存儲在數據庫中，真正意義上實現了集中智能管理。

3、功能介紹

監控功能

通過校園網絡，直接可以在監控中心電腦上看到學校各監控點的情景，也可以將各監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。

校園監控

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

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，供數據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、監控點名稱等信息，使調閱時一目了然。

場景抓拍

在區域監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，系統登錄、操作均進行權限查驗，保證系統的安全性。

校長專控

校長通過監看客戶端即可在屏幕上選看該學校任一監控點的情況。

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場視頻，隨時把控全局

學校監控

具備所有傳統監控的功能，報警處理、視頻顯示、錄像存儲、電子地圖、語音對講等等，其基于數字處理的技術，讓轉發也變得輕而易舉

多媒體教學

無須增加任何成本，利用本系統可以提供遠程教學示范功能。我們知道，為了推廣優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，還對正常的授課造成影響，而且傳統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網（或廣域網）方便地觀看整個教學示范課的情況。

4、系統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：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數據庫服務器配置要求

系統的數據庫是使用的SQL SERVER的數據庫，在SQL SERVER里面建立數據庫。數據庫服務器普通配置即可。建議配置如下：

操作系統：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，寫入數據庫中，并將對講和報警信息發送給相關聯的客戶端。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：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據并進行存儲（寫盤）并創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：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、系統設計方案依據和指導思想

5.1設計依據

主要依據教育行業的實際需求，以及本產品在教育系統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、系統功能、技術性能指標等，在設計時著重參考《工業電視系統工程設計規范》、《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點，在視頻傳輸方面盡量利用校園現有的網絡以求最大程度降低系統造價。

● 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，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，系統建成后，三至五年不會落后淘汰。

● 系統功能完善：可以實現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，盡量減少系統操作的復雜性。并作到系 統工作穩定可靠，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。

● 系統穩定性、可靠性 所選硬件均選用先進、成熟、可靠的產品，且具備良好運行業績。

● 系統先進性：采用目前最先進的軟硬件組合，使系統兼容性、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系統的免維護。

● 可擴容性：可根據需要方便地進行網絡逐級匯接，增減各類前端設備等。

6、系統功能特點

6.1系統登錄采用用戶名+密碼登錄方式

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

? 系統所有用戶按照所屬區域、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信息、對設備的設置和控制等。

? 系統管理員可以根據需要修改編輯角色和用戶權限和內容;

6.2設備參數遠程設置、狀態巡檢及控制功能

? 能夠對前端DVR設備的參數進行遠程配置

? 能夠對前端設備的工作狀態進行定時自動或手動遠程巡檢，對設備的工作狀態進行統計管理，包括設備連接狀態、硬盤出錯信息、錄像狀態等，發現異常及時告警，便于值班人員掌握設備的運行情況，發現問題及時處理，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，實現網內所有用戶共享地圖資料和數據庫;

? 報警時能夠在電子地圖上直觀顯示報警位置;

? 所有監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控點的視頻圖像，也可以查詢和播放該監控點的錄像資料;

? 能夠實現電子地圖的縮放，采用多級電子地圖管理，按區域分層顯示。

6.4智能視頻分析功能

? 入侵檢測分析

可以對特殊監控點實現智能分析，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控防區時自動發出報警，絆網穿越模式：當人或交通工具穿越絆線時自動發出報警，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以放大特寫畫面出現在鏡頭中央，這樣警衛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

? 聯動報警

配合報警服務器進行報警聯動輸出，聯動視頻彈出，聯動110按鈕。

6.5綜合智能的報警策略管理及視頻聯動功能

? 通過報警事件服務器實現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、設備狀態報警等所有報警進行統一的管理;

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

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

6.6視頻監控

? 遠程實時視頻監控功能

? 能夠在客戶端支持16畫面分割顯示（需要硬件較高配置）;

? 可以對監控點預先分組和畫面組合，實現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;

? 對于某些特定的監控畫面，可以設定隱私遮擋功能（需DVR設備支持），遮擋區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、報警觸發錄像，移動錄像等。報警觸發錄像能夠對報警發生前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和清盤策略，磁盤滿后按照該策略自動清盤，永久保存區則不會被清盤。

? 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遠程監聽與雙向對講功能

? 通過視頻編碼分析設備輸入通道實現對現場聲音和實時監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，實現與監控考點的現場人員的遠程雙向對講，并實時錄音。

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