【安防知識網】現狀與需求分析

　　系統(tǒng)現狀

　　客戶學校已初步建成校園網絡，信息點分布比較合理。網上巡查系統(tǒng)的要求是將分布在各校園的考點教室進行聯(lián)網，按照縣、市、省、國家四級聯(lián)網管理。用戶現有的校園監(jiān)控系統(tǒng)存在兩種模式，一種是模擬方式，另一種是數字方式，客戶傾向于純數字方案，結合現有的網絡和監(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棟教學樓，48間教室。

　　用戶需求

　　綜合考慮學校的近期規(guī)劃和長遠發(fā)展，經過雙方的充分溝通，建議設計方案應滿足以下基本功能需求。

　　1、進一步完善校園綜合布線系統(tǒng)。對現有布線系統(tǒng)作出客觀技術評測，對布線系統(tǒng)需擴容部分統(tǒng)籌規(guī)劃，建立一套能融入當前和今后信息化建設的各種應用的多媒體綜合校園網。

　　2、設計中，著重考慮視頻監(jiān)控的網絡應用。

　　3、計算機網絡平臺建設。能實現與CERNET、Internet聯(lián)網，提供WWW、FTP、E-mail、BBS等各種網絡服務。網絡平臺應有足夠的帶寬和很高的速率，為視音頻等多媒體應用提供一個良好的網絡環(huán)境。

　　4、整個監(jiān)控系統(tǒng)利用校園網絡系統(tǒng)進行數字信號傳輸，與原來的監(jiān)控形成多網段監(jiān)控，分級管理。

　　5、通過對全國各級考試中心和考點范圍構成聯(lián)網系統(tǒng)，實現互通直連，構建成全國性的考試網上巡察系統(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，無法實現靈活遠程監(jiān)控與多級聯(lián)網管理。

　　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，無法兼顧校內網絡實時教學交流更無法通過Internet網實現校際教學交流。

　　3、模擬監(jiān)控錄像資料的保存、調看都存在很大的局限性。

　　4、模擬監(jiān)控線路與數字網絡的不兼容，無法復用校園網已存在的IP網絡線路，造成重復投資。

　　數字系統(tǒng)的優(yōu)勢

　　根據客戶的基本狀況，利用已經存在的校園網基礎設施，根據用戶技術和功能要求，以實際應用為出發(fā)點并考慮系統(tǒng)投資的長期效益，對原有系統(tǒng)進行小幅改造和優(yōu)化，以達到最佳的平衡。該系統(tǒng)具備模擬系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢：

　　1、系統(tǒng)結構靈活，擴展便捷，能夠適應不同的通訊網絡和不同的場所，可以是以太網、E1、無線局域網或其他傳輸通道。

　　2、有監(jiān)控點的音視頻信號采用標準硬件壓縮，具有較好的開放性，方便系統(tǒng)功能的完善和擴展，能夠實現和其他系統(tǒng)的互連互通。

　　3、系統(tǒng)聯(lián)網范圍內無論遠程還是局域網內任意計算機信息節(jié)點、多媒體教學終端節(jié)點經授權后可觀看指定班級的授課現場，并可直接進行PTZ操作，滿足客戶教學交流需求。

　　4、系統(tǒng)采用純數字信號，抗干擾能力強，遠程傳輸不失真。

　　5、采用高性能DSP前端設備，具備智能化監(jiān)控的升級空間。

　　6、系統(tǒng)安全性高，采取星形拓撲結構，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功能，通過安全管理機制防止入侵。

　　系統(tǒng)設計

　　本系統(tǒng)目標是要建成該校的多媒體監(jiān)控、教學、網絡系統(tǒng)，首先一個先進、完善的校園計算機網絡是實現這一目標的重要基礎，根據校方介紹的實際情況，結合在校園網絡系統(tǒng)方面豐富的開發(fā)與集成經驗，采用先進的計算機及網絡設備，以滿足用戶的需求。

　　設計說明

　　系統(tǒng)主要由三層構成：前端設備層、傳輸網絡層、中心服務應用層。各層之間相對較為獨立，模塊化強，設備更換不會影響到系統(tǒng)運行。層與層之間采用標準的TCP/IP協(xié)議進行通訊，不受網絡平臺的限制。

　　模擬攝像機視頻信號接入前端視頻服務器進行視頻編碼和壓縮，經由網絡傳輸至監(jiān)控中心。監(jiān)視工作站接收視頻流進行解碼顯示，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備。

　　本地維護時具有人機交互、各種圖形顯示、視頻圖像的當地實時監(jiān)控功能;中心服務應用層提供視頻及報警數據存儲、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。

　　校園網功能設計

　　1、全國教育考試網上巡查。實現全國網絡互聯(lián)直通，實現系統(tǒng)之間的聯(lián)網，建成為全國性的考試網上巡察系統(tǒng)。

　　2、網絡應用的建設目標是以學校教育、教學、科研管理應用系統(tǒng)集成如MCAI中課件的開發(fā)、管理、課件點播等)為主體，學校信息管理集成系統(tǒng)(如行政管理、教務管理、財務管理等)為保障的網上信息綜合服務系統(tǒng)。

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

　　4、學校校園網絡規(guī)化基本可分為校園網絡中心、教學子網、辦公子網、圖書館子網、宿舍子網及后勤子網等。

　　[nextpage]5、在技術應用方面，全面考慮其經濟實用性、先進性、開放性、可擴充性、可靠性、安全保密及友好性。

　　監(jiān)控功能設計

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

　　2、管理人員可授權的任意一個或多個網絡接點上進行監(jiān)控、監(jiān)聽，便于考試等的管理。

　　3、管理人員可授權的兩個或多個網絡接點上進行圖像相互觀看、聲音對講，便于交互式教學。

　　4、管理人員可授權的一個或多個網絡接點對高考監(jiān)控機房和周邊環(huán)境監(jiān)控值班室機房所有視頻服務器進行遠程啟動或關閉，并且可控制攝像機和云臺的動作，對圖像和聲音進行授權點本地錄像。

　　5、管理人員可授權的一個或多個網絡接點對校園周邊環(huán)境監(jiān)控值班室機房所有視頻服務器所聯(lián)動設備的報警輸出，本地實現。

　　6、教學相關人員及管理層領導，在主控室授權的任意網絡端口對一個或多個班級上課情況進行實時聽課、觀摩教師的示范課。

　　7、控制人員對錄像數據進行簡單處理即可將所拍攝內容制作成教學課件。

　　8、各班自習時監(jiān)看紀律情況。

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

　　10、教學管理人員以及學科帶頭人在主控室授權的任意網絡端口進行實時聽課，記錄。

　　系統(tǒng)功能特點

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

　　2、先進的壓縮方式：將各監(jiān)控點的音視頻信號進行壓縮，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、網絡傳輸、立體化同步評估：系統(tǒng)支持課堂教學場景圖像、場景、畫面自如切換的立體化遠程示范教學與教學評估。任意計算機信息節(jié)點、多媒體教學終端節(jié)點經授權后可觀看指定班級的授課現場?？梢詫崿F視頻服務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，以便進行立體化的教學觀摩評估或課件采集。

　　4、校長網絡巡查、聽課：校長通過網絡利用“校長綜合辦公平臺”可隨時通過監(jiān)控評估功能，調用各教室教學場景以及現場聲音等，進行一路雙碼流評估監(jiān)控或多路音視頻監(jiān)控，在不干擾正常教學的情況下進行立體化的網絡視頻監(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，就可自行遠程操作系統(tǒng)進行雙視頻流的錄像、硬盤存儲。

　　6、網絡視頻會議論壇：教室、教研室、辦公室、校長室可召開多方網絡會議，進行教學、教務、校務研討。

　　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，實現集中電子監(jiān)考;亦可由任課老師或班主任在辦公計算機上實現網絡視頻監(jiān)考。

　　8、網絡同步硬盤錄像：除了硬盤錄像機可以將所用監(jiān)控系統(tǒng)內視音頻信號壓縮存儲外，視頻服務器的隨機監(jiān)控平臺管理軟件還可以通過網絡將實時視音頻同步保存到指定的硬盤上，并可隨時調出進行檢索、查詢和回放。

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

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

　　智能視頻監(jiān)控擴展

　　智能視頻監(jiān)控(IVS)是當前視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢和市場熱點，該類系統(tǒng)基于最新最先進的人工智能、計算機視覺、數字圖像分析等技術原理，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)，然后根據用戶設定的報警規(guī)則(闖入、逆行、偷竊等)對提取信息進行分析，如有符合預設規(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)進行報警提示。

　　在本案例中，該學校原本具有一定規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)，經改造后已經具備向智能監(jiān)控無縫升級的可能。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，就可以實現一系列的智能視頻應用。

　　學校周界防護

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

　　機房、實驗室等貴重(或高危)物品保護

　　智能視頻分析還可以針對學校機房等容易被盜的貴重物品區(qū)域，或化學品實驗室等高危物品存放區(qū)域進行智能設防，能夠有效的防范盜竊行為的發(fā)生。實施部署簡便易行，只需要在機房內安裝日夜兩用型攝像機，并根據實際情況靈活設置布防時間段，在畫面里設置全畫面有人出現報警的規(guī)則，這樣，一旦有人進入機房企圖盜竊，就會直接產生報警，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。