【安防知識網(wǎng)】現(xiàn)狀與需求分析

　　系統(tǒng)現(xiàn)狀

　　客戶學(xué)校已初步建成校園網(wǎng)絡(luò)，信息點分布比較合理。網(wǎng)上巡查系統(tǒng)的要求是將分布在各校園的考點教室進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，按照縣、市、省、國家四級聯(lián)網(wǎng)管理。用戶現(xiàn)有的校園監(jiān)控系統(tǒng)存在兩種模式，一種是模擬方式，另一種是數(shù)字方式，客戶傾向于純數(shù)字方案，結(jié)合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控系統(tǒng)，需要新增52個監(jiān)控點和76個信息點，整個監(jiān)控系統(tǒng)主要分布在4棟教學(xué)樓，48間教室。

　　用戶需求

　　綜合考慮學(xué)校的近期規(guī)劃和長遠(yuǎn)發(fā)展，經(jīng)過雙方的充分溝通，建議設(shè)計方案應(yīng)滿足以下基本功能需求。

　　1、進(jìn)一步完善校園綜合布線系統(tǒng)。對現(xiàn)有布線系統(tǒng)作出客觀技術(shù)評測，對布線系統(tǒng)需擴(kuò)容部分統(tǒng)籌規(guī)劃，建立一套能融入當(dāng)前和今后信息化建設(shè)的各種應(yīng)用的多媒體綜合校園網(wǎng)。

　　2、設(shè)計中，著重考慮視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

　　3、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)。能實現(xiàn)與CERNET、Internet聯(lián)網(wǎng)，提供WWW、FTP、E-mail、BBS等各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)有足夠的帶寬和很高的速率，為視音頻等多媒體應(yīng)用提供一個良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

　　4、整個監(jiān)控系統(tǒng)利用校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字信號傳輸，與原來的監(jiān)控形成多網(wǎng)段監(jiān)控，分級管理。

　　5、通過對全國各級考試中心和考點范圍構(gòu)成聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)互通直連，構(gòu)建成全國性的考試網(wǎng)上巡察系統(tǒng)。

　　6、防止考試舞弊事件的發(fā)生。

　　系統(tǒng)選型分析

　　模擬系統(tǒng)的局限性

　　相對于傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)來說，如果新增加的高考監(jiān)控還采用模擬系統(tǒng)，將會存在以下缺陷：

　　1、傳統(tǒng)模擬監(jiān)控受視頻線纜傳輸距離和視頻流格式限制，無法實現(xiàn)靈活遠(yuǎn)程監(jiān)控與多級聯(lián)網(wǎng)管理。

　　2、傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)除了本地錄像以外，功能無法拓展，系統(tǒng)兼容性差，無法兼顧校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)實時教學(xué)交流更無法通過Internet網(wǎng)實現(xiàn)校際教學(xué)交流。

　　3、模擬監(jiān)控錄像資料的保存、調(diào)看都存在很大的局限性。

　　4、模擬監(jiān)控線路與數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的不兼容，無法復(fù)用校園網(wǎng)已存在的IP網(wǎng)絡(luò)線路，造成重復(fù)投資。

　　數(shù)字系統(tǒng)的優(yōu)勢

　　根據(jù)客戶的基本狀況，利用已經(jīng)存在的校園網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，根據(jù)用戶技術(shù)和功能要求，以實際應(yīng)用為出發(fā)點并考慮系統(tǒng)投資的長期效益，對原有系統(tǒng)進(jìn)行小幅改造和優(yōu)化，以達(dá)到最佳的平衡。該系統(tǒng)具備模擬系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢：

　　1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活，擴(kuò)展便捷，能夠適應(yīng)不同的通訊網(wǎng)絡(luò)和不同的場所，可以是以太網(wǎng)、E1、無線局域網(wǎng)或其他傳輸通道。

　　2、有監(jiān)控點的音視頻信號采用標(biāo)準(zhǔn)硬件壓縮，具有較好的開放性，方便系統(tǒng)功能的完善和擴(kuò)展，能夠?qū)崿F(xiàn)和其他系統(tǒng)的互連互通。

　　3、系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)無論遠(yuǎn)程還是局域網(wǎng)內(nèi)任意計算機(jī)信息節(jié)點、多媒體教學(xué)終端節(jié)點經(jīng)授權(quán)后可觀看指定班級的授課現(xiàn)場，并可直接進(jìn)行PTZ操作，滿足客戶教學(xué)交流需求。

　　4、系統(tǒng)采用純數(shù)字信號，抗干擾能力強(qiáng)，遠(yuǎn)程傳輸不失真。

　　5、采用高性能DSP前端設(shè)備，具備智能化監(jiān)控的升級空間。

　　6、系統(tǒng)安全性高，采取星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可防止在某一采集端或通訊線路故障時影響整個系統(tǒng)運行。系統(tǒng)具備自診斷和自恢復(fù)功能，通過安全管理機(jī)制防止入侵。

　　系統(tǒng)設(shè)計

　　本系統(tǒng)目標(biāo)是要建成該校的多媒體監(jiān)控、教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，首先一個先進(jìn)、完善的校園計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要基礎(chǔ)，根據(jù)校方介紹的實際情況，結(jié)合在校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方面豐富的開發(fā)與集成經(jīng)驗，采用先進(jìn)的計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以滿足用戶的需求。

　　設(shè)計說明

　　系統(tǒng)主要由三層構(gòu)成：前端設(shè)備層、傳輸網(wǎng)絡(luò)層、中心服務(wù)應(yīng)用層。各層之間相對較為獨立，模塊化強(qiáng)，設(shè)備更換不會影響到系統(tǒng)運行。層與層之間采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊，不受網(wǎng)絡(luò)平臺的限制。

　　模擬攝像機(jī)視頻信號接入前端視頻服務(wù)器進(jìn)行視頻編碼和壓縮，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心。監(jiān)視工作站接收視頻流進(jìn)行解碼顯示，解碼后的視頻流可以直接在監(jiān)視器上顯示或切換到其它顯示輸出設(shè)備。

　　本地維護(hù)時具有人機(jī)交互、各種圖形顯示、視頻圖像的當(dāng)?shù)貙崟r監(jiān)控功能;中心服務(wù)應(yīng)用層提供視頻及報警數(shù)據(jù)存儲、訪問控制、視頻解碼顯示、回放、控制、報警處理及各種系統(tǒng)管理功能的操作界面等。

　　校園網(wǎng)功能設(shè)計

　　1、全國教育考試網(wǎng)上巡查。實現(xiàn)全國網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)直通，實現(xiàn)系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)，建成為全國性的考試網(wǎng)上巡察系統(tǒng)。

　　2、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的建設(shè)目標(biāo)是以學(xué)校教育、教學(xué)、科研管理應(yīng)用系統(tǒng)集成如MCAI中課件的開發(fā)、管理、課件點播等)為主體，學(xué)校信息管理集成系統(tǒng)(如行政管理、教務(wù)管理、財務(wù)管理等)為保障的網(wǎng)上信息綜合服務(wù)系統(tǒng)。

　　3、作為校園網(wǎng)絡(luò)，用戶主要是老師和學(xué)生，對網(wǎng)絡(luò)用戶的行為管理比對網(wǎng)絡(luò)本身的管理顯得更為重要，在網(wǎng)絡(luò)方案中采用有效的用戶認(rèn)證管理系統(tǒng)。

　　4、學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)化基本可分為校園網(wǎng)絡(luò)中心、教學(xué)子網(wǎng)、辦公子網(wǎng)、圖書館子網(wǎng)、宿舍子網(wǎng)及后勤子網(wǎng)等。

　　[nextpage]5、在技術(shù)應(yīng)用方面，全面考慮其經(jīng)濟(jì)實用性、先進(jìn)性、開放性、可擴(kuò)充性、可靠性、安全保密及友好性。

　　監(jiān)控功能設(shè)計

　　1、監(jiān)考人員可在監(jiān)控室機(jī)房通過視頻服務(wù)器的顯示器或大屏幕電視墻監(jiān)視所有考點考試情況，通過視頻服務(wù)器控制軟件控制各監(jiān)控點的云臺、攝像機(jī)的動作，同時所有考點的音視頻信號被存儲到視頻服務(wù)器硬盤上，高考結(jié)束后硬盤送至考試院備查。為防止數(shù)據(jù)丟失，可以在視頻服務(wù)器錄像時同步將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至文件(視頻)服務(wù)器備份數(shù)據(jù)。

　　2、管理人員可授權(quán)的任意一個或多個網(wǎng)絡(luò)接點上進(jìn)行監(jiān)控、監(jiān)聽，便于考試等的管理。

　　3、管理人員可授權(quán)的兩個或多個網(wǎng)絡(luò)接點上進(jìn)行圖像相互觀看、聲音對講，便于交互式教學(xué)。

　　4、管理人員可授權(quán)的一個或多個網(wǎng)絡(luò)接點對高考監(jiān)控機(jī)房和周邊環(huán)境監(jiān)控值班室機(jī)房所有視頻服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程啟動或關(guān)閉，并且可控制攝像機(jī)和云臺的動作，對圖像和聲音進(jìn)行授權(quán)點本地錄像。

　　5、管理人員可授權(quán)的一個或多個網(wǎng)絡(luò)接點對校園周邊環(huán)境監(jiān)控值班室機(jī)房所有視頻服務(wù)器所聯(lián)動設(shè)備的報警輸出，本地實現(xiàn)。

　　6、教學(xué)相關(guān)人員及管理層領(lǐng)導(dǎo)，在主控室授權(quán)的任意網(wǎng)絡(luò)端口對一個或多個班級上課情況進(jìn)行實時聽課、觀摩教師的示范課。

　　7、控制人員對錄像數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單處理即可將所拍攝內(nèi)容制作成教學(xué)課件。

　　8、各班自習(xí)時監(jiān)看紀(jì)律情況。

　　9、學(xué)校送電教館評審的優(yōu)秀公開課的節(jié)目錄制;學(xué)校留存檔案和兄弟學(xué)校之間的資料交流。

　　10、教學(xué)管理人員以及學(xué)科帶頭人在主控室授權(quán)的任意網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行實時聽課，記錄。

　　系統(tǒng)功能特點

　　1、高精度視音頻信號采集：教室內(nèi)安裝高清晰度一體化攝像機(jī)，自動光圈、自動聚焦，云臺動作遠(yuǎn)程可控，保證靈敏、清晰、高精度的視音頻信號采集。

　　2、先進(jìn)的壓縮方式：將各監(jiān)控點的音視頻信號進(jìn)行壓縮，視頻部分采用目前最優(yōu)秀的MPEG4或H.264方式，音頻部分采用ISO-MPEG Audio Layer-3。

　　3、網(wǎng)絡(luò)傳輸、立體化同步評估：系統(tǒng)支持課堂教學(xué)場景圖像、場景、畫面自如切換的立體化遠(yuǎn)程示范教學(xué)與教學(xué)評估。任意計算機(jī)信息節(jié)點、多媒體教學(xué)終端節(jié)點經(jīng)授權(quán)后可觀看指定班級的授課現(xiàn)場。可以實現(xiàn)視頻服務(wù)器對所有上傳視頻通道的采集壓縮存儲與切換，任意捕捉攝錄授課、聽課動作、場景，以便進(jìn)行立體化的教學(xué)觀摩評估或課件采集。

　　4、校長網(wǎng)絡(luò)巡查、聽課：校長通過網(wǎng)絡(luò)利用“校長綜合辦公平臺”可隨時通過監(jiān)控評估功能，調(diào)用各教室教學(xué)場景以及現(xiàn)場聲音等，進(jìn)行一路雙碼流評估監(jiān)控或多路音視頻監(jiān)控，在不干擾正常教學(xué)的情況下進(jìn)行立體化的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控評估、電子巡查、聽課，實時在線打分。

　　5、教師自我評估訓(xùn)練：教師可隨時將自己上課實況錄像存儲，以便自我檢查授課效果，提高自身授課水平。系統(tǒng)允許多位教師在教室端而無需在主控室，就可自行遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)進(jìn)行雙視頻流的錄像、硬盤存儲。

　　6、網(wǎng)絡(luò)視頻會議論壇：教室、教研室、辦公室、校長室可召開多方網(wǎng)絡(luò)會議，進(jìn)行教學(xué)、教務(wù)、校務(wù)研討。

　　7、電子監(jiān)考：在主控室，可通過多畫面顯示系統(tǒng)或監(jiān)控回放電視墻，采用多路分組切換、實時監(jiān)控、硬盤錄像存儲等手段，實現(xiàn)集中電子監(jiān)考;亦可由任課老師或班主任在辦公計算機(jī)上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)考。

　　8、網(wǎng)絡(luò)同步硬盤錄像：除了硬盤錄像機(jī)可以將所用監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)視音頻信號壓縮存儲外，視頻服務(wù)器的隨機(jī)監(jiān)控平臺管理軟件還可以通過網(wǎng)絡(luò)將實時視音頻同步保存到指定的硬盤上，并可隨時調(diào)出進(jìn)行檢索、查詢和回放。

　　9、全網(wǎng)監(jiān)控授權(quán)管理：可對綜合校園網(wǎng)各類終端及各級/類用戶的監(jiān)控范圍及操作權(quán)限進(jìn)行動態(tài)管理。

　　10、行業(yè)兼容性：根據(jù)省教育考試院要求全省各高考考點監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的精神，可對系統(tǒng)平滑升級和聯(lián)網(wǎng)集成。

　　智能視頻監(jiān)控擴(kuò)展

　　智能視頻監(jiān)控(IVS)是當(dāng)前視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢和市場熱點，該類系統(tǒng)基于最新最先進(jìn)的人工智能、計算機(jī)視覺、數(shù)字圖像分析等技術(shù)原理，改變了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)只能由人工監(jiān)看的歷史，從實時的視頻畫面中提取出視頻中所包含的各種有用信息(人、車、方向、大小等)，然后根據(jù)用戶設(shè)定的報警規(guī)則(闖入、逆行、偷竊等)對提取信息進(jìn)行分析，如有符合預(yù)設(shè)規(guī)則的事件發(fā)生立即以各種有效方式(聲光信號、郵件、短信等)進(jìn)行報警提示。

　　在本案例中，該學(xué)校原本具有一定規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)，經(jīng)改造后已經(jīng)具備向智能監(jiān)控?zé)o縫升級的可能。只需要在前端搭配智能視頻分析處理器，將前端的視頻信號接入，就可以實現(xiàn)一系列的智能視頻應(yīng)用。

　　學(xué)校周界防護(hù)

　　可以利用智能視頻分析中的虛擬警戒線進(jìn)行保護(hù)，在周界攝像機(jī)的畫面里規(guī)劃出一條虛擬警戒線，并設(shè)定生效的時間段和報警方式，這將大大減輕監(jiān)控人員的勞動強(qiáng)度，提高監(jiān)控的效率。

　　機(jī)房、實驗室等貴重(或高危)物品保護(hù)

　　智能視頻分析還可以針對學(xué)校機(jī)房等容易被盜的貴重物品區(qū)域，或化學(xué)品實驗室等高危物品存放區(qū)域進(jìn)行智能設(shè)防，能夠有效的防范盜竊行為的發(fā)生。實施部署簡便易行，只需要在機(jī)房內(nèi)安裝日夜兩用型攝像機(jī)，并根據(jù)實際情況靈活設(shè)置布防時間段，在畫面里設(shè)置全畫面有人出現(xiàn)報警的規(guī)則，這樣，一旦有人進(jìn)入機(jī)房企圖盜竊，就會直接產(chǎn)生報警，而一般小動物如野貓、鳥類之類的小動物闖入或清晨陽光的變化，則不會引發(fā)誤報。