【安防知識網】多年來，隨著教育投入的加大，校區(qū)建設頗具規(guī)模。為了解決校區(qū)擴張和學生增多帶來的管理不便，校園安防系統(tǒng)建設也尤如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。

　　隨著技術的飛速發(fā)展和用途的拓展，普通校園監(jiān)控系統(tǒng)已不再適應日常需要。綜合原有監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字化教學系統(tǒng)組成的綜合系統(tǒng)，可以通過在每間教室和校園內的重要位置設置攝像機和拾音器、音箱等設備，對校園的每個角落一覽無余，是集教學、管理于一身的高級音視頻傳輸系統(tǒng)。

　　伴隨著攝像機的精度越來越高，自動化程度越來越強，依靠電動云臺控制的彩色攝像機為基礎，裝配多倍三可變鏡頭(電動調整光圈、距離、倍率)、高靈敏度拾音器組成的攝錄系統(tǒng)，操作方便、實用性強，已經發(fā)展為學校和其他培訓機構用于教學質量檢測和溝通的一種先進手段。它可以給校長及主管教學工作的領導提供一套教學全過程的可信資料，是一種提高教學質量的有效促進手段。

　　數(shù)字化教學系統(tǒng)與閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)相結合，可使每間教室達到音視頻的互相交流，既有利于教學內容交流，又有利于教務和考試管理的進行，對學校日常管理、觀摩課、示范課和年輕教師的培養(yǎng)，起著舉足輕重的作用。

　　校園監(jiān)控系統(tǒng)功能需求

　　課程督導

　　系統(tǒng)需要能實時監(jiān)看教室上課情況，并能在此基礎上組織公開課、示范課、模范課錄制等，要求能通過控制系統(tǒng)隨時調看各教室情況，并對上課內容進行評定、打分、存儲等。這就需要系統(tǒng)達到如下功能：

　　·管理人員可對任意一間教室進行監(jiān)控、監(jiān)聽、對講，便于對教課、自習紀律、考試等教學方面進行管理;

　　·教學系統(tǒng)能隨機選定教室，實時監(jiān)控上課情況，了解教師執(zhí)教態(tài)度、特點、優(yōu)缺點，實時錄像，并能自定義輪巡;

　　·教室內除授課的教師和學生外，沒有其他攝制人員，整套工作是通過安裝在前、后和天花板上的攝像機及高靈敏拾音器完成的，上課人員感覺不到任何干擾;

　　·主控室可控制任意一間教室內的鏡頭作全方位(360°)旋轉、變焦、變距、拍攝特寫;

　　·多個監(jiān)視器監(jiān)看不同攝像機的拍攝畫面，對教室內的教學全過程從不同方位進行監(jiān)控、錄像;

　　·系統(tǒng)可將多個教室、會議室場景通過閉路電視系統(tǒng)進行轉播，互相收看，實現(xiàn)遠程互動。

圖1 校園監(jiān)控方案框圖

　　[nextpage]電子考場

　　近年來，全國各校紛紛將現(xiàn)代化的監(jiān)控設備系統(tǒng)應用到考試過程中，建立以校園網絡為基礎的數(shù)字化、網絡化的監(jiān)控系統(tǒng)，輕松解決監(jiān)控面積過大、監(jiān)控點數(shù)過多的監(jiān)控難點。以人防加技防方式對考試全過程進行監(jiān)控，能夠更好的維護考場紀律和考生的自身權益。

　　學?？赏ㄟ^主副控制系統(tǒng)或電視墻監(jiān)看各考場以及試卷存放地的情況，并通過主控系統(tǒng)將考場情況采集存儲、備案，實現(xiàn)無人監(jiān)考。由于考場的特殊性，就需要監(jiān)控系統(tǒng)能達到以下要求：

　　·報警觸發(fā)靈敏：由于考場監(jiān)控對象的特殊性，監(jiān)控對象的動作變化多端，且極為隱蔽，單純利用人力作為監(jiān)控的觀測者，無可避免將會引起漏報現(xiàn)象;

　　·可取證：要能多角度進行監(jiān)控、錄像，方便發(fā)生指控時，主動舉證;

　　·監(jiān)控時間無間斷：考試時間全程監(jiān)視、錄像，考卷發(fā)放地等特殊地點需要24小時監(jiān)控;

　　·監(jiān)控前端視覺廣闊：前端采用廣角鏡頭，或者云臺自動水平旋轉，避免缺漏;

　　·遮蔽區(qū)域自由疊加：能按照特殊要求制作陰影遮蔽，杜絕考題泄露。

　　校園安保監(jiān)控

　　系統(tǒng)可對校園整體情況進行監(jiān)控，及時掌握校園動態(tài)，保衛(wèi)學校安全。校園安防的主要特點有監(jiān)控點分布廣、監(jiān)控面積大、核心區(qū)域監(jiān)控時間無間斷等。

圖2 解碼器連接方式

　　監(jiān)控點分布廣：單片區(qū)域內教室集中，但是數(shù)量龐大，要求監(jiān)控到校區(qū)每一個角落，包括教學區(qū)、日?；顒訁^(qū)。

　　監(jiān)控面積大：學校的校園面積普遍較大，教學區(qū)域分布相對集中，日常生活區(qū)包括食堂、體育場等，分布較為分散，出入口方便實現(xiàn)統(tǒng)一管理。這就要求系統(tǒng)支持多種布線方式，最好可利用現(xiàn)成線路，或允許多個子系統(tǒng)相對獨立，方便施工及維護。

　　核心區(qū)域監(jiān)控時間無間斷：系統(tǒng)能對各保密機構如財務、庫房進行全天候監(jiān)控，并能實時存儲，供授權用戶調用。

　　可作其它應用：視頻監(jiān)控系統(tǒng)要與學校日常工作相結合，最大限度的發(fā)揮作用，以取得最大程度上的方便。安保監(jiān)控范圍內，監(jiān)控點均能與管理中心雙向對講。[nextpage]

　　校園監(jiān)控系統(tǒng)的構成

　　校園監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端采集部分、傳輸部分、控制部分以及顯示記錄部分四大部分組成。在攝像部分包含有彩色攝像一體機(含可變鏡頭)、室內全方位云臺、防塵罩等等;傳輸部分主要由視頻服務器組成;控制部分中包含有圖像切換、云臺動作控制等等(如圖1所示)。

　　采集部分

　　采集部分是校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個系統(tǒng)的感知系統(tǒng)，考勤機把采集到的信號變?yōu)閿?shù)字信號，而攝像機則把監(jiān)視到的內容變?yōu)閳D像信號，通過視頻服務器將數(shù)字音視頻信號傳送到控制中心的監(jiān)視和存儲設備。

　　采集部分是系統(tǒng)的原始信號源，門磁煙感是整個系統(tǒng)的觸覺，攝像部分的好壞則關系著整個監(jiān)控系統(tǒng)的影像質量，拾音器則是整套教學系統(tǒng)的音頻來源。因此，系統(tǒng)采用具有清晰度高、靈敏度好的彩色攝像一體機;采用光圈、聚焦、變焦三可變的鏡頭;采用在水平方向旋轉350°，在垂直方向可旋轉±45°的電動室內用云臺;采用具有防盜、防破壞、防塵性能強的防塵罩等等(如圖2所示)。

　　傳輸部分

　　系統(tǒng)的傳輸部分主要包括傳感信號的傳輸、圖像信號的傳輸、聲音信號的傳輸，以及控制攝像機、鏡頭、云臺等的控制信號的傳輸?？紤]到學校的一些具體情況，采用視頻服務器來傳輸圖像、聲音和控制信號，其主要的優(yōu)點就是圖像經過傳輸后不會產生噪聲失真，可以保證原始圖像信號的清晰度及灰度等級，主要利用學校現(xiàn)有的局域網進行傳輸，既最大限度的節(jié)約了成本又免去了重復鋪設線纜的繁瑣(如圖3所示)。

　　在教室，為了能進行全面的教學監(jiān)控，分別安裝4臺彩色半球攝像機(安裝在教室的四個墻角)和1臺網絡視頻服務器，也可以直接選用網絡攝像一體機，它采集前端攝像機的視頻圖像并壓縮(可以將視頻圖像直接存儲到本地硬盤上)，通過校園網絡傳輸?shù)奖敬睒堑木W絡監(jiān)控中心，并將其存儲在網絡中的磁盤陣列或者NAS硬盤上。各幢樓層的視頻數(shù)據，通過校園網構成二級監(jiān)控中心。通過分層分級操作，有效緩解了因監(jiān)控點數(shù)過多引致的傳輸壓力。上級領導可以在辦公室通過校園網絡就能夠更清晰的看到教學現(xiàn)場。

　　由于教室端單獨設立監(jiān)控基點，極大的提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、靈活性、實用性，從而使系統(tǒng)具有強大的擴展性，只要升級軟件，就可以提升整個系統(tǒng)的功能，使整個系統(tǒng)保值升值。

　　鑒于教學督導的特殊性，采用廣角鏡頭，云臺需按照預先設置的速度轉動，以期監(jiān)控無盲點、無缺漏。

　　安保監(jiān)控基點則建立在日常生活區(qū)和校園出入口，以及財務、庫房等需要24小時監(jiān)控的場點，視頻信號直接通過校園網接入保衛(wèi)處(安保監(jiān)控的管理中心)，上級領導直接通過校園網訪問。

　　視頻信號接入公網后，授權用戶可通過互聯(lián)網，在任意地點實現(xiàn)授權監(jiān)控點的訪問和控制。遠程教學授權用戶通過互聯(lián)網，實現(xiàn)同步教學。

　　校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要矛盾體現(xiàn)在較高的帶寬需求和無可回避的網絡現(xiàn)狀之間，當多路數(shù)據通過考點的網絡端口進入主干網以供二級中心監(jiān)看時，無可避免將出現(xiàn)擁擠，一旦有效應用帶寬低于實際需求帶寬，將產生停頓、花屏。采用雙碼流視頻服務器，則可以解決這個問題。

　　[nextpage]控制部分

　　控制部分有兩種方案可選，一種是采用計算機的鼠標和鍵盤進行控制，另一種是采用專用控制鍵盤和矩陣主機來控制。

　　為了節(jié)約系統(tǒng)成本和盡量延長設備的淘汰周期，筆者推薦使用第一種方案，使用計算機來進行控制。利用視頻解碼器，將源自前端編碼器編碼并經由網絡傳輸而來的視頻信號實時解碼，管理PC機控制對應視頻解碼器，控制視頻信號的顯示，并可通過鼠標操作，控制前端云臺按照需要實時轉動，該設備支持多種存儲方式，便于查詢(如圖4所示)。

　　顯示和記錄部分

　　顯示部分的主要設備是計算機顯示器和大屏幕電視(或投影機)，其中大屏幕電視用作主顯示，計算機顯示器用作輔助顯示，以方便管理人員對前端監(jiān)控點進行控制時使用。記錄部分主要由存儲主機和磁盤陣列組成。每臺存儲主機可以對上千路音視頻進行同步存儲，可以設定存儲主機按時間計劃錄像等錄像模式，以節(jié)省硬盤空間。

　　整套校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲數(shù)據量龐大，為此，可引入磁盤陣列或是網絡存儲方案，利用存儲服務器進行管理，在網絡中分散加入陣列磁盤，集中管理，可有效擴大存儲容量以及存儲可靠性。

　　系統(tǒng)展望

　　大型綜合安保平臺

　　將報警系統(tǒng)和校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)整合，統(tǒng)一調度。早期的校園安防系統(tǒng)模式中，報警系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)是截然分開的。因為視頻壓縮技術達不到網絡傳輸?shù)囊螅瑘缶到y(tǒng)傳輸協(xié)議不支持數(shù)字傳輸系統(tǒng)，并且每個廠商的協(xié)議不兼容，采用兩個中心軟件，分別對報警系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)進行集中控制。

　　現(xiàn)在，越來越多公司擁有強大的開發(fā)大型報警系統(tǒng)軟件、協(xié)議和開發(fā)大型監(jiān)控系統(tǒng)軟件的能力，特別是擁有自己的核心通訊控制協(xié)議，開發(fā)出的集中平臺能同時控制多個防區(qū)，又能和視頻系統(tǒng)任意的聯(lián)動，同時能自由的切換任意視頻并控制輸出到電視墻上的顯示模式，支持多級電子地圖報警顯示、報警聲音提示、報警視頻群組顯示功能等。

　　目前有些公司研發(fā)的綜合平臺可以提供了一個以區(qū)域主機組成的進行簡單報警信息和視頻信息預處理和儲存的平臺，以虛擬數(shù)字矩陣為基礎，利用網絡集群控制軟件集中控制，可以真正滿足校園面積大，監(jiān)控點分散，傳輸多路防區(qū)信息的海量視頻傳輸?shù)囊蟆?/P>

　　智能化圖像分析

　　基于人眼的實時監(jiān)測，無可避免會引起漏報?；趫D像的智能分析功能能有效的解決這一問題，省時省力且高效方便。

　　智能終端

　　在教室內可選擇智能終端作為監(jiān)控主機，在將監(jiān)控信號上傳到校園網的同時，還可以進行VOD點播等日常應用。并且，可將考場學生信息輸入，應用簡單的識別技術，輕松辨別考生真?zhèn)巍?/P>