近年來,隨著教育產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,各高校社會化程度不斷提高,對外交往日益增多,與此同時(shí),為高校服務(wù)的第三產(chǎn)業(yè)也隨之發(fā)展,使高校周邊的人、財(cái)、物流動量越來越大,對高校的安全產(chǎn)生了重大的影響,這同時(shí)也對高校的安全防范提出了更高的要求。
高校的安防系統(tǒng)與其他行業(yè)相比,有其自己的特點(diǎn)和要求:
監(jiān)控點(diǎn)多:高校人員密度大,年輕人多,易發(fā)生群體事件,因此要求監(jiān)控的部位很多。
監(jiān)控范圍大:高校的面積一般較大,尤其是最近幾年各地興建的大學(xué)城,占地面積甚至達(dá)到了幾十平方公里,在如此大的范圍內(nèi)要實(shí)現(xiàn)較完善的監(jiān)控,傳統(tǒng)的模式有些力不從心。
要求具有聯(lián)網(wǎng)功能:除了要能夠遠(yuǎn)程報(bào)警并與110報(bào)警中心聯(lián)網(wǎng)外,由于許多高校分為幾個(gè)在不同地點(diǎn)的校區(qū),在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮各個(gè)校區(qū)之間的聯(lián)網(wǎng)。
兼容性和擴(kuò)展性要好:有相當(dāng)多的高校同時(shí)存在新校區(qū)和老校區(qū),或是由原來幾個(gè)各自獨(dú)立的學(xué)校合并而成,在一個(gè)系統(tǒng)中可能存在已有的舊系統(tǒng),而新系統(tǒng)也隨著學(xué)校規(guī)模的擴(kuò)大隨時(shí)需要進(jìn)行擴(kuò)展,如何兼容老系統(tǒng),并根據(jù)實(shí)際使用要求擴(kuò)展新系統(tǒng),以保護(hù)用戶的投資,是集成商必須考慮的問題。
功能完備:隨著高校市場化程度的不斷提高,各學(xué)校在投資方面既舍得投入同時(shí)控制也越來越嚴(yán)格,很多用戶都希望投巨資建成的一個(gè)安防系統(tǒng)除了具有安全防范的功能之外,還能為日常的教學(xué)活動服務(wù)。
根據(jù)以上特點(diǎn)和要求,我們?yōu)閲鴥?nèi)某藝術(shù)院校設(shè)計(jì)了一套數(shù)字化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
用戶要求
充分利用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,形成控制便捷的新一代網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)??蓪?shí)現(xiàn)下列要求: 視/音頻的數(shù)字化:在監(jiān)控中心,可實(shí)現(xiàn)活動多畫面視窗,完成任意分割、靜態(tài)存盤及視頻捕捉;可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間大容量多通道硬盤錄像,完成單路/多路回放及檢索;實(shí)現(xiàn)多路視頻報(bào)警、動態(tài)跟蹤、圖像識別,并能適應(yīng)各種條件;視頻壓縮算法可滿足各種應(yīng)用需要;能充分利用好計(jì)算機(jī)資源,合理地處理好多種視頻數(shù)據(jù)字流,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,避免造成程序出錯(cuò)、系統(tǒng)崩潰乃至死機(jī)等現(xiàn)象; 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化:能實(shí)現(xiàn)基于LAN基礎(chǔ)上的視頻監(jiān)控;能實(shí)現(xiàn)任意網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控組合; 應(yīng)用的多媒體化:具備擬人化設(shè)計(jì),良好的圖形界面,方便快捷的人機(jī)對話功能,操作簡單、靈活。 管理的智能化:系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)符合國際標(biāo)準(zhǔn),模塊化強(qiáng),便于擴(kuò)展,方便維護(hù);系統(tǒng)能自動跟蹤記錄在監(jiān)控中發(fā)生的一切信息,完成信息存儲、統(tǒng)計(jì)分類,可定時(shí)完成輸出打印工作,實(shí)現(xiàn)自動化管理;系統(tǒng)應(yīng)具備極高的穩(wěn)定性,抗干擾、防破壞能力強(qiáng),和具備災(zāi)難性恢復(fù)功能。
實(shí)現(xiàn)方案
本項(xiàng)目中,攝像監(jiān)控范圍主要分為兩大部分,第一部分為綜合教學(xué)樓,另一部分為綜合教學(xué)樓以外的附屬設(shè)施。下面是攝像機(jī)布點(diǎn)及要求:
綜合教學(xué)樓部分
所有的公共區(qū)域(含電梯內(nèi),消防樓梯等等),做到無死角。 全部大教室、小階梯教室、中排練廳:各室2個(gè)點(diǎn),1個(gè)從后部對講臺(視角包含入口門),1個(gè)從前部對準(zhǔn)學(xué)生聽課坐席區(qū)(視角包含另一入口門)。房內(nèi)空間被兩攝像機(jī)視角完全覆蓋,無死角。采用彩色變焦帶云臺攝像機(jī),同時(shí)拾取音頻信號。 全部小教室、大小主科教室、小排練廳、地下打擊樂課室、健身房、形體訓(xùn)練房:各室(房)1個(gè)點(diǎn),從后部對講臺(視角包含入口門)。采用彩色定焦攝像機(jī),同時(shí)拾取音頻。 琴房:采用彩色定焦攝像機(jī),不拾取音頻。 全部大階梯教室、報(bào)告廳、大演奏廳、鋼琴演奏廳、歌劇排練廳、民樂大排練廳、管弦樂大排練廳:各室(廳)2個(gè)點(diǎn)。1個(gè)從后部正對講臺(舞臺),1個(gè)從前部對聽眾席。視角要求同大教室。采用彩色變焦帶云臺攝像機(jī),同時(shí)拾取音頻信號。 采集的視頻及音頻信號,一路傳送到總監(jiān)控室,另一路傳送到以下位置: (1)入口大門(二層門的在第一道門外)的外墻上(含二層座席區(qū)入口)——以便晚來者、候場者了解廳、室內(nèi)的情況。 (2)廳(室)的控制室——以便控制室設(shè)備控制人員了解臺上情況。 (3)舞臺候場區(qū)上臺口門側(cè)——以便演員上臺前了解臺上情況。 以上的監(jiān)視攝像頭的控制端均集中在安保中心監(jiān)控室內(nèi),考慮到要能夠控制不同用戶的監(jiān)視權(quán)限——所以對不同用戶進(jìn)行授權(quán)監(jiān)控,并通過校園網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 琴房內(nèi)的監(jiān)控視頻一路送至一層的廣播控制室,并在此安裝多畫面背投設(shè)備,通過監(jiān)控系統(tǒng)的客戶端,授權(quán)監(jiān)視和管理此部分視頻信息,以便于琴房的管理。 各大教室與排練廳的監(jiān)控視頻一路引至一層的教務(wù)管理用房內(nèi),并在此安裝多畫面背投設(shè)備,通過監(jiān)控系統(tǒng)的客戶端,授權(quán)完成對公共課教學(xué)的監(jiān)控和管理。 綜合教學(xué)樓部分共設(shè)置各類攝像機(jī)366臺。
近綜合教學(xué)樓以外區(qū)域
共計(jì)彩色攝像頭160個(gè),其中全方位彩色遙控4個(gè);全方位彩色轉(zhuǎn)黑白遙控123個(gè);彩色轉(zhuǎn)黑白固定22個(gè);彩色固定鏡頭11個(gè);音頻32個(gè);紅外照明燈147個(gè)。
系統(tǒng)構(gòu)成
由于學(xué)院校區(qū)面積較大、監(jiān)控點(diǎn)多、監(jiān)視范圍大,并且綜合教學(xué)樓以外區(qū)域的監(jiān)控點(diǎn)較分散,所有的音視頻信號均要進(jìn)入綜合教學(xué)樓一層的保安控制中心,如果采用傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)的話,不僅在校區(qū)內(nèi)要敷設(shè)大量的管線,會破壞原有的綠化帶和路面,而且為了解決音視頻信號長距離傳輸?shù)膯栴},需要配置大量的光端機(jī),由此帶來的極大的施工量和高昂的造價(jià)將使用戶無法接受的。 為此,我們設(shè)計(jì)采用一套數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng),充分利用已經(jīng)建成的相當(dāng)完備的高速校園網(wǎng)絡(luò)來滿足用戶的要求。 系統(tǒng)由前端設(shè)備,中間傳輸設(shè)備和管理中心控制系統(tǒng)組成。前端攝像機(jī)、音頻探頭等設(shè)備的音視頻信號就近接入音視頻編碼服務(wù)器,音視頻編碼服務(wù)器將音視頻信號進(jìn)行編碼通過校園網(wǎng)絡(luò)傳輸至控制管理中心,管理中心控制系統(tǒng)對視頻編碼服務(wù)器的音視頻流進(jìn)行管理、存儲、控制和轉(zhuǎn)發(fā)。 管理中心配置1臺接入服務(wù)器,該服務(wù)器內(nèi)置雙網(wǎng)卡,其中1塊網(wǎng)卡通過防火墻接入到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供的廣域網(wǎng)鏈路,從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)入廣域網(wǎng)。接入服務(wù)器的另外1塊網(wǎng)卡接入到監(jiān)控中心的內(nèi)部局域網(wǎng)中。該服務(wù)器的對外接入網(wǎng)卡綁定了公網(wǎng)上的固定IP地址,所以可以通過其內(nèi)置域名解析服務(wù)器和監(jiān)控現(xiàn)場的DVR/嵌入式DVR/DVS等互聯(lián)。同時(shí)通過在該接入服務(wù)器中設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)訪問接入和轉(zhuǎn)發(fā)管理軟件,將該服務(wù)器接收到的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過內(nèi)部局域網(wǎng)網(wǎng)卡轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心的其它監(jiān)控主機(jī)和工作站上。 管理中心配置的主控工作站用于實(shí)現(xiàn)對視頻和安防報(bào)警信號的集中監(jiān)視、控制、存儲查詢、權(quán)限配置、統(tǒng)計(jì)分析等主要作用,同時(shí)可以通過安裝短消息報(bào)警模塊向指定的管理人員短消息報(bào)警。 管理中心配置的流媒體服務(wù)器實(shí)現(xiàn)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)和權(quán)限管理,允許監(jiān)控中心多個(gè)管理人員和分控中心同時(shí)訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控場所的圖像。同時(shí)該服務(wù)器內(nèi)置中心管理配置服務(wù)器軟件(數(shù)據(jù)庫管理)實(shí)現(xiàn)對整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)操作管理人員的權(quán)限集中管理和配置,所有用戶在訪問監(jiān)視圖像時(shí)必須通過該服務(wù)器軟件的身份認(rèn)證。 管理中心配置的數(shù)字矩陣服務(wù)器,內(nèi)置數(shù)字矩陣卡,可以將網(wǎng)絡(luò)視頻數(shù)據(jù)信號通過解碼直接輸出單路或復(fù)合畫面的圖像信號到電視墻,也可以通過軟件配置按照一定順序輪循輸出圖像信號或報(bào)警聯(lián)動顯示的圖像信號。該服務(wù)器可以同時(shí)通過內(nèi)置視音頻采集卡采集保安控制中心的圖像、語音,實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控現(xiàn)場的可視對講和遠(yuǎn)程視頻指揮功能。 管理中心配置的存儲管理服務(wù)器, 最大集中存儲備份512路遠(yuǎn)程數(shù)字音視頻流。通過集中檢索管理軟件實(shí)現(xiàn)對磁盤陣列、磁帶庫等專用數(shù)字存儲設(shè)備的檢索訪問。 控制中心可以根據(jù)需要配置分控工作站和WEB訪問工作站,實(shí)現(xiàn)多個(gè)管理人員的同時(shí)監(jiān)控管理。 由于系統(tǒng)規(guī)模較大,在控制中心共配置了5臺服務(wù)器和3臺網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣,為了便于統(tǒng)一管理,減少控制中心的工作人員,設(shè)計(jì)了一套KVM系統(tǒng),對控制中心內(nèi)的服務(wù)器和工作站,以及PC機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理。
監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)組成
監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)采用大型IT系統(tǒng)平臺架構(gòu)和模塊化構(gòu)件技術(shù),主要由以下幾個(gè)部分(模塊)組成:
中央視頻總控中心模塊
中央網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣模塊
中央管理中心服務(wù)器模塊
報(bào)警信息管理服務(wù)器模塊
DVR設(shè)備維護(hù)與工作狀態(tài)的監(jiān)管模塊
WEB服務(wù)器
分控中心模塊
日志管理與查詢模塊
流媒體服務(wù)及視頻負(fù)載均衡服務(wù)模塊
視頻存儲與管理模塊
結(jié)語
隨著安防產(chǎn)業(yè)數(shù)字化趨勢的深化及高校校園局域網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展,為數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了傳輸線路,基于校園網(wǎng)的構(gòu)建,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢不僅在于系統(tǒng)先進(jìn)、組網(wǎng)便捷可靠、易于擴(kuò)容,而且一網(wǎng)多用,避免了重復(fù)投資。相信數(shù)字監(jiān)控在高校中將有越來越廣泛的應(yīng)用前景。