本方案是一套數(shù)字化的安防監(jiān)控系統(tǒng)，其以高清視頻監(jiān)控為主，防盜報警監(jiān)控系統(tǒng)為輔，實現(xiàn)對校園的全天候監(jiān)控和園區(qū)周界報警監(jiān)控，進(jìn)一步提高校園的安全管理水平。
設(shè)計原則
本系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用全數(shù)字化產(chǎn)品。視頻從前端圖像采集設(shè)備輸出時即為數(shù)字信號，并以網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介，基于國際通用的TCP/IP協(xié)議，采用流媒體技術(shù)實現(xiàn)視頻在網(wǎng)上的多路復(fù)用傳輸，并通過設(shè)在網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)虛擬(數(shù)字)矩陣控制主機(jī)(IPM)來實現(xiàn)對整個監(jiān)控系統(tǒng)的指揮、調(diào)度、存貯、授權(quán)控制等功能。此外報警、門禁、巡更等前端設(shè)備輸出的數(shù)字信號也可由多網(wǎng)合一的方式通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)用進(jìn)行傳輸并在同一平臺上進(jìn)行管理與控制。
前端一體化。監(jiān)控系統(tǒng)前端一體化意味著多種技術(shù)的整合，嵌入式構(gòu)架，適應(yīng)性更強(qiáng)，以及不同平臺間的整合輸出，為系統(tǒng)集成化奠定了基礎(chǔ)；
傳輸網(wǎng)絡(luò)化。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化意味著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將由集總式向集散式系統(tǒng)發(fā)展，集散式系統(tǒng)采用多層分級的結(jié)構(gòu)形式，將使整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件和軟件資源以及任務(wù)和負(fù)載得以共享，這也是系統(tǒng)集成與整合的重要基礎(chǔ)；
處理數(shù)字化。信息處理數(shù)字化意味著信息流的數(shù)字化、編碼壓縮、開放式的協(xié)議，具有微內(nèi)核技術(shù)的實時多任務(wù)、多用戶、分布式操作系統(tǒng)，以實現(xiàn)搶先任務(wù)調(diào)度算法的快速響應(yīng)，硬件和軟件采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化的設(shè)計，系統(tǒng)設(shè)備的配置具有通用性強(qiáng)、開放性好、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、人機(jī)界面友好以及系統(tǒng)安裝、調(diào)試和維修簡單化，系統(tǒng)運(yùn)行互為熱備份，容錯可靠等功能；
系統(tǒng)集成化。系統(tǒng)集成化正是由于構(gòu)建系統(tǒng)的各子系統(tǒng)均實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，特別是使視頻監(jiān)控系統(tǒng)與弱電系統(tǒng)中其它各子系統(tǒng)間實現(xiàn)無縫連接，從而實現(xiàn)了在統(tǒng)一的操作平臺上進(jìn)行管理和控制。
需求分析
按照監(jiān)控目標(biāo)的重要性，對監(jiān)控區(qū)域劃分為三類，便于對所有圖像采集區(qū)域進(jìn)行管理。
A類重點區(qū)域：大門出入口、校園周界、宿舍樓周邊、數(shù)據(jù)監(jiān)控中心。要求使用高清晰度視頻采集設(shè)備，其中校園大門出入口和安防監(jiān)控中心尤為重要，需確保24小時工作。
B類次重點區(qū)域：數(shù)字實驗室、生態(tài)博物館、多媒體教室、機(jī)房、演播室、圖書館、大型電子閱覽室等建筑出入口和內(nèi)部。室內(nèi)監(jiān)控為主，可以選用網(wǎng)絡(luò)高清半球攝像機(jī)。
C類普通監(jiān)控區(qū)域：校園內(nèi)道路、操場等公共場合。室外區(qū)域為主，需配置ip66等級的一體化攝像機(jī)，快球攝像機(jī)做輔助監(jiān)控。
設(shè)計思路
整個校園綜合安防系統(tǒng)，主要包括以下部分：視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、一卡通門禁系統(tǒng)、通信傳輸系統(tǒng)。此外，還可以加入智能分析系統(tǒng)，能夠?qū)⑿@安防子系統(tǒng)無縫整合在一起，化被動監(jiān)控為主動監(jiān)控，能夠極大的提高視頻的利用效率，提升監(jiān)控系統(tǒng)的整體性能。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)
據(jù)現(xiàn)場情況，將校園內(nèi)所有需要安裝監(jiān)控攝像機(jī)的點統(tǒng)計后分析，再給出定義。比如常見校門口出入口、教學(xué)樓出入口、走廊、樓梯、圖書館出入口、閱覽區(qū)、宿舍樓出入口、走廊、教室、實驗室、校園操場、公共區(qū)域、校園周界等視頻監(jiān)控點，具體劃分為ABC類。A類區(qū)域，不僅設(shè)計大范圍監(jiān)控的全局?jǐn)z像機(jī)，而且配合高清快球攝像機(jī)做關(guān)鍵點特寫聯(lián)動，項目實施方采用最新的魚眼聯(lián)動高清快球的方案，達(dá)到完美監(jiān)控的效果。A類區(qū)域作為最重要監(jiān)控區(qū)域，需在學(xué)校的保安值勤點設(shè)置分區(qū)監(jiān)控點。B類區(qū)域則無需接入到分區(qū)監(jiān)控點，保安工作由監(jiān)控中心統(tǒng)一指揮調(diào)度。C類區(qū)域相對面積廣闊，則只需做大范圍監(jiān)控。
防盜報警系統(tǒng)
根據(jù)現(xiàn)場情況可以分為校園周界紅外對射報警區(qū)、重要建筑周界及出入口三鑒探測報警、聲光報警和緊急按鈕區(qū)域等報警探測區(qū)域。
通訊傳輸系統(tǒng)
通信傳輸系統(tǒng)分為視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸和報警信號傳輸兩部分。對于學(xué)校來說，傳輸網(wǎng)絡(luò)部分將全部使用學(xué)校現(xiàn)有校園計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將各考場攝像機(jī)及相關(guān)聯(lián)的報警傳感設(shè)備通過一根網(wǎng)絡(luò)雙絞線直接與校園網(wǎng)接入層交換機(jī)直聯(lián)，充分利用學(xué)校現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)視頻、音頻、報警、數(shù)據(jù)等信息在IP網(wǎng)絡(luò)上的有效傳遞和交換，節(jié)約用戶系統(tǒng)投資。一般情況下校園局域網(wǎng)完全可以滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要的帶寬，同時可以避免重復(fù)建設(shè)。此外，校園實時視頻監(jiān)控圖像通過3G網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)手機(jī)監(jiān)控。
智能分析系統(tǒng)(可選)
智能分析系統(tǒng)是對上述各個系統(tǒng)功能的補(bǔ)充和加強(qiáng)，它基于對視頻的一系列分析，從視頻中提取運(yùn)動目標(biāo)信息，發(fā)現(xiàn)感興趣事件，根據(jù)用戶設(shè)置的報警規(guī)則，自動分析判斷報警事件，產(chǎn)生報警信號，從而可以在許多場合替代或者協(xié)助人為監(jiān)控。
此外整個校園安防系統(tǒng)可對外提供平臺接口，實現(xiàn)與上級教育主管部門和公安部門的系統(tǒng)對接，讓各部門共同參與應(yīng)急事件并進(jìn)行協(xié)同指揮。同時，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可與考場視頻監(jiān)控系統(tǒng)完美融合教室監(jiān)控也是安防監(jiān)控系統(tǒng)的重點防范區(qū)域，對于高考考點的學(xué)校，需要建設(shè)考場、保密室等處的國家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)，本系統(tǒng)的建設(shè)須考慮能與國家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)的無縫融合，避免重復(fù)建設(shè)，造成資金的浪費。在考點級安保監(jiān)控中心和考試巡查監(jiān)控中心(可合可分)要能同時對考場、保密室、學(xué)校大門、主要通道、重要場所、圍墻、各建筑物出入口等處進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控，同時在上級平臺也可靈活調(diào)用考場、大門口等處的監(jiān)控視頻。
系統(tǒng)設(shè)計
本校園安防系統(tǒng)是一個大型綜合監(jiān)控系統(tǒng)，首先考慮到其中的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其傳輸過程的特點是大數(shù)據(jù)量、近似恒定的網(wǎng)絡(luò)帶寬、從前端的視頻監(jiān)控點向各級監(jiān)控中心的匯聚型傳輸。同時，還需接入防盜報警系統(tǒng)和一卡通系統(tǒng)，如果設(shè)計好系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就能夠在一定程度上減小異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中傳輸不可靠、數(shù)據(jù)傳輸延遲等難點問題。
總體框架
視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，根據(jù)不同的監(jiān)控需求，進(jìn)出口、樓道走廊安裝高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，在校園周界及操場上安裝可以360度旋轉(zhuǎn)的攝像機(jī)，實現(xiàn)無死角監(jiān)控，在教室及實驗室內(nèi)安裝半球攝像機(jī)，實現(xiàn)大角度監(jiān)控。通過傳輸系統(tǒng)(校園網(wǎng)或自建光纖網(wǎng))，統(tǒng)一接入學(xué)校的監(jiān)控中心，在后端監(jiān)控中心系統(tǒng)中，通過網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)(NVR)實現(xiàn)對前端視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行24小時監(jiān)控及錄像存儲，通過數(shù)字矩陣實現(xiàn)對前端網(wǎng)絡(luò)信號上墻顯示，通過監(jiān)控平臺可以實現(xiàn)視頻管理、控制權(quán)限管理、存儲管理、報警管理等功能，通過公網(wǎng)、3G網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)外網(wǎng)訪問、手機(jī)監(jiān)控等功能。
本視頻監(jiān)控系統(tǒng)將采用集中存儲的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，依靠A、B、C三級監(jiān)控重心做區(qū)域化管理。為了加強(qiáng)保證校園內(nèi)外安全性，我們在學(xué)校園區(qū)周界增加了紅外對射，在教學(xué)樓、科技樓、宿舍樓內(nèi)安裝聲光報警器和緊急按鈕等報警裝置，當(dāng)有非法人員闖入周界范圍內(nèi)時，紅外對射報警，當(dāng)有樓內(nèi)發(fā)生突發(fā)緊急事件時，可以通過緊急按鈕、聲光報警器報警，通過報警主機(jī)傳到校園監(jiān)控中心，監(jiān)控中心負(fù)責(zé)人員發(fā)現(xiàn)警情信號，及時處理。同時，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的平臺可接受報警信號聯(lián)動相應(yīng)的球機(jī)進(jìn)行預(yù)置點的調(diào)用，通過對平臺軟件進(jìn)行布防，實現(xiàn)報警聯(lián)動彈出畫面、電子地圖報警顯示等功能，直觀的了解第一手信息。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)
視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)，包含監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺、智能分析系統(tǒng)、電視墻顯示系統(tǒng)及監(jiān)控客戶端幾個重要部分。其中，綜合應(yīng)用平臺是整個系統(tǒng)的核心。分區(qū)監(jiān)控中心，則通過監(jiān)控客戶端來實現(xiàn)。監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺是整個系統(tǒng)的核心，起著關(guān)鍵的作用，本系統(tǒng)選擇的綜合應(yīng)用平臺，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)，全面集成安防監(jiān)控的錄像、轉(zhuǎn)發(fā)、電子地圖、報警聯(lián)動等功能。
綜合應(yīng)用平臺介紹
本項目選擇VIVOTEK提供的ICS綜合應(yīng)用平臺， ICS可以支持系統(tǒng)的堆疊，在實際應(yīng)用中，對于用戶來說，可以當(dāng)做一臺設(shè)備看待，也即是堆疊之后多臺ICS可以看做是一個整體，其在安防功能可以實現(xiàn)三大功能。
前端設(shè)備的集中管理和機(jī)構(gòu)、用戶權(quán)限的管理：設(shè)備的管理包括網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、智能分析主機(jī)等，機(jī)構(gòu)、用戶權(quán)限的管理除了多級行政機(jī)構(gòu)的管理和用戶權(quán)限的分配外，還可以根據(jù)不同監(jiān)控應(yīng)用的需求進(jìn)行統(tǒng)一分配資源，如教學(xué)應(yīng)用和安防應(yīng)用的統(tǒng)一管理和分權(quán)分配等。
錄像存儲和流媒體服務(wù)：包括前端所有網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的視頻轉(zhuǎn)發(fā)，另外，流媒體的應(yīng)用可以提供給電視墻或更多客戶端的應(yīng)用。
電子地圖和報警聯(lián)動的管理：電子地圖主要給用戶提供一種直觀的管理手段，報警聯(lián)動結(jié)合電子地圖外完成不同安保系統(tǒng)的統(tǒng)一集成。
防盜報警系統(tǒng)
防盜報警系統(tǒng)主要由主動紅外對射探測器、報警控制主機(jī)、控制鍵盤、地址編碼器、警號、報警電子地圖管理軟件組成。系統(tǒng)采用總線制方式，可使系統(tǒng)設(shè)備有機(jī)結(jié)合，報警信號、防拆信號、設(shè)備故障信號、線路故障信號、電源不良信號等情況均通過總線即時向控制主機(jī)進(jìn)行通報，并且可由中心控制室通過檢測操作對系統(tǒng)各設(shè)備進(jìn)行檢測、調(diào)整，并可對各探測器的靈敏度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
從安裝范圍看，防盜報警裝置主要分布在圍墻、宿舍樓、數(shù)字實驗室、生態(tài)博物館、多媒體教室、計算機(jī)教室、圖書館、電子閱覽室等重點建筑的周界。可安裝緊急按鈕類的報警開關(guān)，在緊急狀況下實現(xiàn)人為手動報警，如果防區(qū)聯(lián)動視頻可實現(xiàn)錄像和抓拍。對于重點場所防盜預(yù)警，可采用各種探測器，比如紅外對射，三鑒探測器，玻璃破碎探測器，震動傳感器等等，利用這些主動或者被動的探測器來偵測意外的警情。一旦發(fā)生警情，現(xiàn)場會聯(lián)動警鈴，管理平臺會顯示警情信息，同時聯(lián)動彈出電子地圖的具體防區(qū)報警點，接警人員可以方便、及時、有效地處理警情。
一卡通系統(tǒng)
本系統(tǒng)將實現(xiàn)餐廳、圖書館、實驗室的門禁、考勤、消費一體。所有終端都采用網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備，統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一管理。
智能分析系統(tǒng)綜述(可選)
智能視頻是視頻監(jiān)控的一種高端應(yīng)用，以其強(qiáng)大的功能對傳統(tǒng)監(jiān)控進(jìn)行極大的補(bǔ)充和增強(qiáng)。 智能視頻分析系統(tǒng)能滿足各行業(yè)多樣化需求，并采用功能模塊化設(shè)計，為不同行業(yè)提供完善的解決方案，主要包括下面幾個功能模塊。
周界檢測：自動檢測侵入監(jiān)控防區(qū)的入侵者，能夠自動區(qū)分入侵者的種類、大小、移動方向等特征，并報警。
遺留物體檢測：車輛或來歷不明的物品停靠或放置在設(shè)定區(qū)域超過一定的時間則產(chǎn)生報警。比如有人遺留包裹或爆炸物等。主要用來檢測被遺棄在公共場所的可疑物品，是反恐的典型應(yīng)用。
驟變：當(dāng)視頻圖像發(fā)生巨大變化時系統(tǒng)報警。如攝像頭被遮擋和大幅度移動時，有效預(yù)防不法分子通過遮擋和轉(zhuǎn)動攝像頭銷毀犯罪證據(jù)。
出入口人數(shù)統(tǒng)計：在出入口統(tǒng)計進(jìn)出的人數(shù)，結(jié)合各出入口的實時人數(shù)信息，即可得到封閉空間內(nèi)的實時保有量，可提供分時段的人數(shù)統(tǒng)計結(jié)果。并可在總?cè)藬?shù)超過預(yù)設(shè)值時，系統(tǒng)發(fā)出報警。
視頻質(zhì)量監(jiān)測：對視頻圖像出現(xiàn)的視頻丟失、雪花、滾屏、模糊、偏色、畫面凍結(jié)、增益失衡和云臺失控等常見故障做出判斷并發(fā)出報警信息。對重要攝像頭的及時保護(hù)可有效防止不法分子破壞攝像頭或傳輸設(shè)備的行為。
火焰檢測：通過智能分析技術(shù)，自動檢測警戒區(qū)內(nèi)的火焰。在攝像機(jī)監(jiān)視的視場范圍內(nèi)，可根據(jù)需要設(shè)置任意形狀的警戒區(qū)域。一旦警戒區(qū)域發(fā)現(xiàn)火焰，則自動產(chǎn)生告警，并用告警框標(biāo)識出火焰范圍。
設(shè)計總結(jié)
綜上，整個校園的安防監(jiān)控系統(tǒng)被劃分為三個子系統(tǒng)后，又被成功的組成了一個大系統(tǒng)。整套系統(tǒng)中，最受人關(guān)注的是系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，而最容易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定的因素是龐大數(shù)據(jù)流的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。同時，系統(tǒng)的設(shè)計可涵蓋進(jìn)以下的擴(kuò)展性功能：
A.管理評估：通過分級授權(quán)，管理者可通過自己的計算機(jī)控制觀看各攝像場景的畫面，對教師授課情況，課堂紀(jì)律和自習(xí)進(jìn)行有效評估。比如校長也可在主控中心任意選擇觀看校園各處的情況，各班級的教學(xué)狀況，學(xué)生的聽課情況，進(jìn)行現(xiàn)場管理，并且針對教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行公正評估。
B.評選活動：可適用于優(yōu)秀教師的評選及班級秩序的評定活動。
C.教學(xué)錄像：可隨時將各班級的授課場景進(jìn)行錄制，作為資料保存。
D.實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)：本系統(tǒng)可和校園網(wǎng)相連接。使資源共享并達(dá)到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)分控。
E.現(xiàn)場演播：適用于會議直播及各班級文藝節(jié)目的現(xiàn)場轉(zhuǎn)播。
F.示范教學(xué)：優(yōu)秀教師在某班講課，可通過本系統(tǒng)向全校現(xiàn)場直播，實現(xiàn)由點到面的遠(yuǎn)程教學(xué)功能。
G.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)：節(jié)目源計算機(jī)可將國際互聯(lián)網(wǎng)資源傳送給各班級，應(yīng)用于教學(xué)中。同時各班級也可通過計算機(jī)直接聯(lián)入國際互聯(lián)網(wǎng)或校園局域網(wǎng)進(jìn)行在線閱覽學(xué)習(xí)，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源共享。 |
當(dāng)前位置：
公司新聞