校園安(ān)防監控項目一直是弱電(diàn)做的重點項目之一，校園安(ān)防監控稍比小(xiǎo)區(qū)安(ān)防監控複雜些，平時也有(yǒu)不少朋友多(duō)次問起，在我們弱電(diàn)VIP技(jì )術群中(zhōng)也經常讨論到。
項目背景
随着XX實驗學(xué)校新(xīn)校區(qū)的建設，學(xué)生高密度集中(zhōng)，校園的開放程度和後勤服務(wù)社會化程度越來越高，校内安(ān)全管理(lǐ)環境日趨複雜。近年來，學(xué)校發生的涉及安(ān)全的相關事件，給學(xué)校安(ān)全管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)造成了極大的壓力。如何處理(lǐ)校區(qū)安(ān)全保衛工(gōng)作(zuò)和突發性、群體(tǐ)性事件，對學(xué)校進行有(yǒu)效的安(ān)全防護成為(wèi)安(ān)全管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)的重點，加強校園的安(ān)全防範工(gōng)作(zuò)的科(kē)技(jì )化管理(lǐ)成為(wèi)了學(xué)校安(ān)全管理(lǐ)的趨勢和方向。
需求分(fēn)析
該套系統整體(tǐ)需求分(fēn)析如下：
（1）平安(ān)校園監控系統
簡而言之是通過圖像監控的方式對該校園的主要出入口和重要區(qū)域作(zuò)一個實時、遠(yuǎn)程視頻監控的安(ān)防系統。系統通過前端視頻采集設備即攝像機将現場畫面轉換成電(diàn)子信号傳輸至中(zhōng)心，然後通過顯示單元實時顯示、存儲設備錄像存儲等，實現保衛處工(gōng)作(zuò)人員對各區(qū)域的遠(yuǎn)程監控。
（2）教務(wù)管理(lǐ)系統
教務(wù)管理(lǐ)系統是專門為(wèi)學(xué)校視頻教學(xué)管理(lǐ)進行開發的一套軟件系統，可(kě)以根據課程表進行實時教學(xué)查看和曆史課程視頻觀摩并且可(kě)對授課教師進行評價，有(yǒu)助于提高整體(tǐ)教學(xué)水平。學(xué)校領導通過查看公(gōng)開課統計，可(kě)對任課教師教課水平有(yǒu)客觀了解。
（3）考務(wù)管理(lǐ)系統
考務(wù)管理(lǐ)系統是在标準化考場建設的其基礎上針對學(xué)校實際應用(yòng)需求專門開發的一套考務(wù)信息管理(lǐ)平台。通過數據導入校級監控平台，用(yòng)戶不僅可(kě)以通過實時監控子系統監控各教室的情形，而且能(néng)夠同步顯示各教室考試信息以及該教室所有(yǒu)考生的信息，即用(yòng)戶在選擇某個教室之後，可(kě)以自動列出在該教室參加考試的考生列表和考生個人信息，還可(kě)以根據需要顯示考生信息。還可(kě)以添加考務(wù)預案，針對不同的突發情況做出及時的預案處理(lǐ)。
（4）綜合管理(lǐ)平台
平安(ān)校園系統綜合管理(lǐ)平台是以視頻圖像應用(yòng)為(wèi)手段能(néng)有(yǒu)效結合數據關聯分(fēn)析、智能(néng)圖像分(fēn)析等技(jì )術手段實現對系統信息的比對、判斷以及聯動控制操作(zuò)，集多(duō)種管理(lǐ)手段、分(fēn)析處理(lǐ)手段于一體(tǐ)，最大程度地提高視頻監控的作(zuò)用(yòng)和效率，提升學(xué)校整體(tǐ)安(ān)防技(jì )術水平。
設計原則
本系統的總體(tǐ)設計應根據國(guó)家、地方相關法規、技(jì )術标準規範的要求，立足XX中(zhōng)學(xué)的實際情況，秉着積極消化吸收國(guó)内外先進經驗和技(jì )術，安(ān)全可(kě)靠、節儉實用(yòng)、便于擴展和管理(lǐ)維護的原則進行。本次建設遵循的原則：
1、可(kě)靠性
系統應具(jù)有(yǒu)完善的智能(néng)網管功能(néng)，如故障自動檢測、系統自動恢複等功能(néng)，方便管理(lǐ)維護人員及時了解設備狀況，及早發現、消除系統隐患。
2、集成性
實現視頻與報警，教務(wù)管理(lǐ)，考務(wù)管理(lǐ)，等多(duō)個子系統無縫對接，在一個平台統一集成管理(lǐ)控制，資源共享
3、經濟實用(yòng)性
按照實用(yòng)性的原則，整個系統以實用(yòng)、操作(zuò)方便、簡潔、性能(néng)高效為(wèi)原則，既滿足快速反應的特點，又(yòu)滿足相關監控人員的信息采集處理(lǐ)備案的功能(néng)。
4、标準化及兼容性
兼容國(guó)内主流視頻設備，支持安(ān)防周邊設備協議，解決不同品牌與新(xīn)舊設備之間兼容問題。
5、可(kě)維護性
設計要通用(yòng)化、模塊化，具(jù)有(yǒu)自診斷能(néng)力，盡量降低維護工(gōng)作(zuò)量及難度
6、可(kě)擴充性和開放性
開放性的标準體(tǐ)系，遵循規範的通用(yòng)接口标準，模塊化結構
7、方便性
操作(zuò)界面簡單化，監控中(zhōng)心可(kě)以對各節點進行網絡指導。所有(yǒu)操作(zuò)采用(yòng)中(zhōng)文(wén)菜單選擇，中(zhōng)文(wén)提示，可(kě)以使用(yòng)鼠标，鍵盤，專用(yòng)功能(néng)鍵等進行相關的操作(zuò)。
8、系統安(ān)全性
對系統采取必要的安(ān)全保護措施，防止病毒感染、黑客攻擊，防雷擊、過載、斷電(diàn)和人為(wèi)破壞，具(jù)有(yǒu)高度的安(ān)全和保密性。
設計規範
GB4943-2011 信息技(jì )術設備的安(ān)全
GB8898-2011 音頻、視頻及類似電(diàn)子設備安(ān)全要求
GB16796-2009 安(ān)全防範報警設備安(ān)全要求和試驗方法
GB17859-2019 計算機信息系統安(ān)全保護等級劃分(fēn)準則
GB50057-1994 建築物(wù)防雷設計規範
GB50198-2011 民(mín)用(yòng)閉路監控電(diàn)視系統工(gōng)程技(jì )術規範
GB50348-2018 安(ān)全防範工(gōng)程技(jì )術規範
GA308-2001 安(ān)全防範系統驗收規則
GA/T74-2000 安(ān)全防範系統通用(yòng)圖形符号
GA/T75-94 安(ān)全防範工(gōng)程程序與要求
GA/T367-2016 視頻安(ān)防監控系統技(jì )術要求
GA/T368-2001 入侵報警系統技(jì )術要求
前端設計
本方案将根據校園的不同防範區(qū)域按照相應的視頻資源需求，結合XX自身的專業特點，此次平安(ān)校園規劃平安(ān)校園系統、教務(wù)管理(lǐ)系統、考務(wù)管理(lǐ)系統等子系統，并通過建立綜合安(ān)防管理(lǐ)平台将各個安(ān)防子系統統一到平台進行集中(zhōng)管理(lǐ)。
本設計視頻監控系統采用(yòng)高清網絡架構，前端攝像機采用(yòng)純高清設備，傳輸采用(yòng)基于校園局域網的網絡傳輸、并由NVR進行本地存儲，傳輸至中(zhōng)心對關鍵報警數據進行二次存儲。系統主要對校園内各個場所包括周界圍牆、出入口、主幹道、辦(bàn)公(gōng)樓、教學(xué)樓、學(xué)校活動大廳、圖書館、電(diàn)梯廳及電(diàn)梯等進行全方位立體(tǐ)式監控；錄像等；
教務(wù)管理(lǐ)系統前端主要通過高清槍機以及拾音器對教學(xué)錄像進行采集，通過局域網傳輸至監控中(zhōng)心，通過綜合管理(lǐ)平台實現信息管理(lǐ)以及資源共享，主要包含以下内容：教師信息管理(lǐ)、班級信息管理(lǐ)、課程信息管理(lǐ)等功能(néng)；
考務(wù)管理(lǐ)系統結合電(diàn)子監考前端視頻采集以及綜合管理(lǐ)平台實現對參考學(xué)生信息記錄，考試查詢，學(xué)院考試錄像回放下載等功能(néng)；整套系統架構圖如下：
本次工(gōng)程需要建設覆蓋整個校園的視頻監控系統，共計260個點位，全部采用(yòng)高清前端。
一、視頻監控系統建設點位
根據XX中(zhōng)學(xué)本次建設規劃，本次建設監控點位為(wèi)：行政樓、校園室外公(gōng)共活動區(qū)域、教學(xué)樓、學(xué)生食堂、宿舍樓室外、宿舍樓室内1、2、3、4、号樓、具(jù)體(tǐ)如下表：
二、設備分(fēn)類
XX中(zhōng)學(xué)本次視頻監控系統共建設攝像機260台，其中(zhōng)高清紅外半球攝像機73台，高清紅外球機20台，高清紅外槍機167台，具(jù)體(tǐ)如下表：
三、前端整體(tǐ)設計
XX中(zhōng)學(xué)此次監控點遍布學(xué)校各個點位，包括行政樓、校園室外公(gōng)共活動區(qū)域、教學(xué)樓、學(xué)生食堂、宿舍樓室外、宿舍樓室内1、2、3、4、号樓、等地。因此需要我們進行光纖鏈路的敷設，光纖到位之後我們可(kě)以直接将前端各個點位通過網絡進行彙聚，并統一傳到監控中(zhōng)心。
A、樹形分(fēn)布
B、數字接入
前端：前端高清設備先通過嵌入式硬盤錄像機存儲，并根據距離由網絡或者光纖上傳輸上一級監控中(zhōng)心，通過光纖将各個前端串聯起來加上交換機組成大的光纖專網，這樣能(néng)夠保證大量的點數的帶寬以及系統的穩定
後端：領導通過網絡來監看控制各個前端點。
C、三級管控
從管控方式來講，将XX中(zhōng)學(xué)監控系統分(fēn)為(wèi)三級管控中(zhōng)心：
各個監控子系統進行本地管轄區(qū)域内視頻的統一錄像存儲管理(lǐ)，
監控中(zhōng)心接收公(gōng)共區(qū)域前端視頻，并進行管理(lǐ)和控制，在整個系統中(zhōng)具(jù)有(yǒu)最高權限，并能(néng)夠調用(yòng)各監控子系統内的圖像觀看管理(lǐ)權限。
領導客戶端負責對學(xué)校内前端的視頻信号進行和控制和浏覽。
四、前端監控部署
室外：
Ø 學(xué)校出入口：學(xué)校門口是學(xué)校的重點監控區(qū)域，主要監控對象是進出學(xué)校人員，以及車(chē)輛，兼顧學(xué)校門口治安(ān)。需要全天候高清晰進行監控錄像。因而建議采用(yòng)高清紅外球機，對出入口的狀況進行整體(tǐ)把握。同時根據現場需要考慮補光。
Ø 主要道路：為(wèi)實現校園無死角全覆蓋，因而在校園的主要道路平均分(fēn)布了監控點，一般道路安(ān)裝(zhuāng)有(yǒu)路燈，但隻是起到道路照明的作(zuò)用(yòng)，在攝像機監控要求的補光還有(yǒu)差距，因而需要采用(yòng)紅外補光，以看清夜間過往人員的面部特征，同時對于突發事件地點的不确定性，因而需要采用(yòng)高清紅外球機，以實現360度以及至少20倍變焦操作(zuò)。
Ø 廣場監控：廣場監控屬于空曠場合，需要大面積遠(yuǎn)距離監控，補光效果不會很(hěn)強，因而需要采用(yòng)高清紅外球機。
Ø 樓宇監控：樓宇室外監控主要以教學(xué)樓、行政樓等的樓宇間空場地，以及樓宇出入口，面積相對不大，監控區(qū)域較為(wèi)集中(zhōng)，并且白天人員的流動性很(hěn)大，活動複雜，因而建議采用(yòng)高清紅外球機，進行360度全面監控。
室内：
Ø 教學(xué)樓/宿舍樓樓梯口：樓梯口監控是宿舍樓監控的重點區(qū)域，是樓層間監控區(qū)域隔離的場合，因而要對進入學(xué)生宿舍走廊的學(xué)生進行監控錄像，防止盜竊以及非法嫌疑人員進入，建議采用(yòng)高清紅外槍機。
Ø 教學(xué)樓/宿舍樓走廊：宿舍樓每樓層走廊需要在其兩側安(ān)裝(zhuāng)高清紅外半球攝像機或者高清紅外槍機，目的有(yǒu)兩個：一是監控走廊治安(ān)，防止有(yǒu)打架鬥毆事件發生，以提早發現制止。二是保障宿舍安(ān)全，可(kě)以對進出宿舍的人員進行記錄，對非法進入學(xué)生宿舍并盜竊進行監控。
Ø 教學(xué)樓/宿舍樓門口：在門口可(kě)以安(ān)裝(zhuāng)高清紅外半球，以實現對進出學(xué)生宿舍樓的人員進行高清錄像，同時配合道閘刷卡權限，進行高清抓拍，以實現對每個進出宿舍樓的人員進行錄像存儲。保障宿舍樓安(ān)全。
五、系統功能(néng)
1) 全天候監控功能(néng)
通過安(ān)裝(zhuāng)的全天候監控設備，全天候24小(xiǎo)時成像，實時監控校園室内、電(diàn)梯轎廂、電(diàn)梯廳、消防通道、室外路口、周界等的安(ān)全狀況；
2) 晝夜成像功能(néng)
方案中(zhōng)涉及到的半球攝像機和固定槍式攝像機可(kě)采用(yòng)紅外模式攝像，可(kě)見光成像系統的彩色模式非常适合天氣晴朗、能(néng)見度良好的狀況下對監視範圍内的觀察監視識别；紅外模式則具(jù)有(yǒu)優良的夜視性能(néng)和較高的視頻分(fēn)辨率，對于照度很(hěn)低甚至0LUX照度的情況下具(jù)有(yǒu)良好的成像性能(néng)；
3) 高清晰度成像
校園部署高清晰度攝像機，采用(yòng)高清晰度成像技(jì )術對區(qū)域内實施監控，有(yǒu)利于記錄校園車(chē)輛、人員面部等細部特征。
4) 前端設備控制功能(néng)
可(kě)手動控制鏡頭的變倍、聚焦等操作(zuò)，實現對目标細緻觀察和抓拍的需要；對于室外前端設備，還可(kě)遠(yuǎn)程啓動雨刷、燈光等輔助功能(néng)。
5) 報警功能(néng)
系統對各監控點進行有(yǒu)效布防，避免人為(wèi)破壞；當發生斷電(diàn)、視頻遮擋、視頻丢失等情況時，現場發出告警信号，同時将報警信息傳輸到監控中(zhōng)心，使管理(lǐ)人員第一時間了解現場情況。
6) 聯動功能(néng)
校園安(ān)全防範系統是以綜合安(ān)防管理(lǐ)平台為(wèi)基礎，各子系統既可(kě)獨立運行，又(yòu)可(kě)統一協調管理(lǐ)的多(duō)功能(néng)、全方位、立體(tǐ)化的安(ān)防自動化管理(lǐ)系統，從而建立起一套完善的、功能(néng)強大的技(jì )術防範體(tǐ)系，以滿足對校園安(ān)全和管理(lǐ)的需要，配合人員管理(lǐ)，實現人防與安(ān)防的統一與協調。
7) 回放查詢功能(néng)
有(yǒu)突發事件可(kě)以及時調看現場畫面并進行實時錄像，記錄事件發生時間、地點、及時報警聯動相關部門和人員進行處理(lǐ)，事後可(kě)對事件發生視頻資料進行查詢分(fēn)析。
8) 電(diàn)子地圖功能(néng)
系統軟件多(duō)級電(diàn)子地圖，可(kě)以将區(qū)域的平面電(diàn)子地圖以可(kě)視化方式呈現每一個監控點的安(ān)裝(zhuāng)位置、報警點位置、設備狀态等，有(yǒu)利于操作(zuò)員方便快捷地調用(yòng)視頻圖像。
9) 設備狀态監測功能(néng)
對于系統前端節點為(wèi)網絡攝像機，軟件平台能(néng)實時監測它們的運行狀态，對工(gōng)作(zuò)異常的設備可(kě)發出報警信号。
10) 智能(néng)分(fēn)析功能(néng)
近紅外人臉識别功能(néng)
所謂近紅外人臉識别系統，就是在近距離條件下識别人臉來進行人員身份驗證，這項技(jì )術可(kě)應用(yòng)在重要通道或者财務(wù)，領導辦(bàn)公(gōng)室等進出口處，不受環境光的影響，可(kě)動态實時捕捉人臉，精(jīng)确定位, 快速識别，能(néng)防止照片模型等非法攻擊，識别時間小(xiǎo)于1秒(miǎo) 準确率高：達到99.5％ 使用(yòng)簡便：可(kě)以不需要任何輔助手段，如卡，密碼等，完全靠人臉實現身份識别。
11) 人數統計
在公(gōng)共場所，如教室，廣場，統計現場人流量，統計人數，維持現場秩序。
教務(wù)管理(lǐ)系統
1、系統設計
如上圖所示：前端信息采集教學(xué)錄像資源，并通過學(xué)校局域網，以及廣域網可(kě)以實現：教學(xué)課表，公(gōng)開課的查詢；課堂的觀摩錄像，教師的互評，實時課堂的查看等功能(néng)；通過網絡實現教學(xué)資源的共享，提高和優化教學(xué)的質(zhì)量。
二、系統功能(néng)
1、學(xué)校公(gōng)開課教學(xué)管理(lǐ)
在學(xué)校公(gōng)開課觀摩、點評、推廣方面能(néng)發揮重要作(zuò)用(yòng)。觀摩人員可(kě)以在自己的辦(bàn)公(gōng)電(diàn)腦前觀摩公(gōng)開課，并且可(kě)以邀請或各級領導在網上進行觀摩，不受地方限制。在公(gōng)開課點評環節，可(kě)利用(yòng)網絡視頻的錄像及播放功能(néng)進行細節點評。優秀公(gōng)開課也可(kě)以做為(wèi)教學(xué)資源保存下來，并利用(yòng)網絡視頻點播和廣播功能(néng)為(wèi)教師服務(wù)。
2、課表查詢
教師、班主任、校長(cháng)根據個人不同的權限可(kě)以查看以周為(wèi)單位的課表，及時了解本周課程課表情況
如下圖所示：
3、公(gōng)開課查詢
為(wèi)了提高公(gōng)開課的質(zhì)量以及加大公(gōng)開課的共享程度，方便廣大師生對公(gōng)開課進程的了解；
教育局領導以及廣大師生根據各自分(fēn)配的權限查看本校以及外校公(gōng)開課的列表以及進程：
4、課程觀摩
為(wèi)了提高教學(xué)水平和質(zhì)量，各個學(xué)校采取課程觀摩的方式進行教學(xué)資源共享；
可(kě)以互相提高彼此的教學(xué)質(zhì)量。
如下圖所示：
5、課程評價
通過課程評價可(kě)以讓校方領導以及廣大師生及時了解各個老師的教學(xué)質(zhì)量和水平，可(kě)以為(wèi)職稱的評定起一定參考作(zuò)用(yòng)，同時各個老師可(kě)以通過評價及時找出自己教學(xué)不足，及時改善自己教學(xué)質(zhì)量。
6、實時課堂
班主任和校長(cháng)根據各自分(fēn)配的權限查看，浏覽當天的課程實時視頻情況；實現對教師上課的實時監督，提升教學(xué)質(zhì)量。
7、數據統計
校長(cháng)可(kě)以查詢統計本學(xué)校教師公(gōng)開設置課情況、公(gōng)開課被觀摩情況和本校教師觀摩公(gōng)開課情況。
教研員可(kě)以查詢統計本區(qū)自己負責的學(xué)科(kē)、年級對應教師的校級、區(qū)級公(gōng)開課設置情況、被觀摩情況和這個教師觀摩公(gōng)開課情況。
監控中(zhōng)心和設計
高清的圖像采集與傳輸固然重要，如果沒有(yǒu)一套高清的顯示系統和高效的控制系統，則該系統仍然不算是高質(zhì)量的視頻監控系統。因此，要想在整套系統中(zhōng)應用(yòng)高清技(jì )術，必須要有(yǒu)相應的高清的圖像顯示與強大的控制系統做支撐，讓用(yòng)戶駕馭于整套視頻監控系統，使高清技(jì )術得以充分(fēn)的發揮。
本方案監控中(zhōng)心我們設置3X3塊46寸超窄邊液晶拼接屏，用(yòng)于顯示前端采集監控畫面，拼接屏上方安(ān)裝(zhuāng)一塊LED條幅，用(yòng)于顯示一些歡迎或單位信息的文(wén)字。
一、圖像顯示
圖像顯示采用(yòng)XX液晶拼接屏系統，采用(yòng)的大屏為(wèi)三星原裝(zhuāng)DID液晶面闆為(wèi)核心技(jì )術的一體(tǐ)化單元。
拼接方式任意選擇，單元尺寸靈活，使用(yòng)場所适應性強：DID-LCD液晶屏可(kě)以選擇任意拼接（M*N），屏的大小(xiǎo)亦有(yǒu)多(duō)種選擇，40寸、46寸等多(duō)種規格，可(kě)以滿足不同場所的需要。
此外，XX液晶大屏幕具(jù)有(yǒu)高亮度、高對比度、快速響應時間、寬視角、超窄邊等特點。
二、圖像控制
解碼子系統的主要是将前端網絡視頻監控信号還原成高清數字信号，輸出到顯示系統進行顯示。
解碼系統架構的參考圖如下：
與一般解碼子系統相比，本次設計解碼子系統不僅是個單純的視頻解碼子系統，而是一個集視頻解碼、數字輸入、拼接、控制、漫遊等功能(néng)于一體(tǐ)的視頻綜合管理(lǐ)平台，它将原有(yǒu)的解碼設備、拼接控制設備集成到一體(tǐ)化的設備中(zhōng)，通過視頻監控管理(lǐ)系統的管理(lǐ)平台軟件即可(kě)實現視頻解碼輸出、切換控制、大屏拼接、畫面開窗、漫遊等原來需要多(duō)套軟件才能(néng)夠實現的功能(néng)。它可(kě)支持多(duō)種數據源同時接入，如：網絡編碼接入，光纖數字接入，SDI信号接入，DVI信号接入，VGA信号接入，BNC模拟信号接入。也可(kě)以支持多(duō)種輸出接口輸出，如：HDMI，DVI，VGA等。
三、視頻綜合平台
視頻綜合平台有(yǒu)如下一些特點：
Ø 拼接靈活性,操作(zuò)便捷
支持多(duō)種拼接方式，用(yòng)戶可(kě)以根據需求任意切換任意組合，可(kě)以實現開窗，漫遊，拼接等功能(néng)，操作(zuò)簡單，在客戶端軟件中(zhōng)通過拖動實現輕松配置。
圖像顯示是通過客戶端軟件控制視頻綜合平台進行輸出給顯示單元進行顯示。客戶端軟件根據監控中(zhōng)心圖像監控的需要設置顯示策略，并控制視頻綜合平台實現圖像的解碼輸出。除此之外，還可(kě)以實現報警聯動輸出，報警彈圖像，圖像輪巡，回放錄像上牆等功能(néng)。
Ø 支持高清圖像拼接上牆
傳統的監控分(fēn)辨率4CIF為(wèi)704x576，随着監視器分(fēn)辨率的提高，以及拼接屏的使用(yòng)，4CIF分(fēn)辨率的效果逐步降低，而視頻綜合平台支持接入1080P或者UXGA（1600x1200）分(fēn)辨率的圖像，很(hěn)好的解決了圖像質(zhì)量的瓶頸，并且配合DVI或者HDMI等輸出高清接口，讓拼接屏的圖像顯示質(zhì)量有(yǒu)了一個質(zhì)的提高。
Ø 集成度高，性能(néng)好
可(kě)以對BNC，VGA，SDI，光纖等輸入源進行編碼壓縮，采用(yòng)XX自主研發的針對高清視頻監控有(yǒu)特别優化的編碼算法，并搭配TI高性能(néng)芯片，實現高壓縮，低延遲。編碼壓縮的數據可(kě)以配合網絡存儲設備進行存儲備份。
