学校监控方案及报价.doc

规范化治安体系学校安全视频监控建设整体解决方案内蒙古辛克利电子科技有限公司2017/10/12目录1. 项目概述11.1. 项目背景11.2. 项目设计原则11.3. 系统设计依据21.4. 设计目标31.5. 设计意义41.5.1. 预警功能41.5.2. 多部门协作联动41.5.3. 整合原有视频监控系统41.5.4. 整合安防其它子系统52. 需求分析63. 系统总体设计73.1. 设计思路73.2. 系统结构83.3. 系统组成103.3.1. 校园监控系统组成103.3.2. 监控中心系统组成103.4. 功能设计113.5. 优势分析123.5.1. 系统可用性高123.5.2. 成熟可靠、稳定性好123.5.3. 性价比高、满足当前建设需要123.5.4. 管理平台丰富多样123.5.5. 低延时124. 系统详细设计144.1. 前端监控点设计144.1.1. 监控点的选择144.1.2. 校门出入口164.1.3. 校园周界164.1.4. 校园室外164.1.5. 各楼出入口164.1.6. 楼梯口、走廊174.1.7. 停车场、单车停车棚174.1.8. 周边设备174.1.9. 防雷接地及供电174.1.10. 摄像机特点184.2. 视频传输设计184.2.1. 传输方式的类型184.2.2. 线缆敷设184.3. 学校监控室设计194.3.1. 设备控制管理204.3.2. 视频图像的存储214.4. 安防管理平台设计224.4.1. 安防管理平台构成234.4.2. 安防管理平台功能255. 平安校园整体投资预算345.1. 投资概算345.2. 学校安防指挥平台355.3. 学校监控数据中心395.4. 视频监控前端431. 项目概述1.1. 项目背景针对校园的几起治安事件，如校门口恶性人身侵害事件、楼梯垮塌践踏事件、社会人员滋扰在校师生事件等，严重侵害学生权益的案件日益突出。因此教育部、公安部等有关部门分别组织会议及下发文件要求加强中小学幼儿园安全防范工作，中小学幼儿园安全防范工作已经提升到整个社会安全层面。有效解决当前校园安全存在的问题，确保校园安全，已经成为创建平安社会工作的一个重要内容。运用先进的技术手段，在一定区域范围内警戒可能发生的入侵行为，对发生的报警事件及时捕获、处理和记录相关影像，对重要的部门进出情况进行自动记录，对重要区域提供有效的保护等，是安全防范系统追求的目标，防范胜于救险，提高学校安全防范等级、加强校园的纵深防护迫在眉睫。根据国家关于学校安防建设的规范，结合实际应用需求，本着高水准、高质量的要求，在设计上充分体现建设者的意图，并考虑到今后使用者的维护、使用的方便性，特制定本方案设计书。1.2. 项目设计原则为了达到国内领先的目标，该系统设计应该充分考虑系统的合理性、先进性、实用性、可靠性、稳定性和可扩展性的原则。1 合理性原则：为了保证整个系统从设备配置到系统构成的合理性，系统设计根据实际状况和建设治安防控系统的具体要求，充分满足用户在使用中的各项功能要求。为了保证系统的顺利使用以及与已建成系统集成的顺利进行，本系统的建设需要提供开放的软件接口，提供底层的API，从而为将来开发出实用而简易的集成软件，完成系统集成打好基础。2 先进性原则：当前，计算机及通信技术高速发展，使得系统的设计不但要考虑充分利用当前的最新技术，而且还必须考虑随着技术的进一步发展，能在系统中不断溶入新技术，使系统始终充满活力，始终保持一定的先进性。在视频监控系统的设计中，对所有设备和相应软件的设计中，应该选用国际先进的视频监控设备和系统，从而既保持传统监控系统图像质量高的特点，同时能够彻底解决监控系统数字化、网络化过程中的瓶颈问题。真正实现国内先进水平的目标。3 实用性原则：系统的建设应以实用性为基本原则。系统功能必须满足监、控、存、查、管、用的基本要求，硬件和软件平台界面友好、易学易用、使用方便、图像清晰；采用统一的系统标准和通信协议，使整个系统中各个子系统间能互联互控，充分发挥整个系统的功能。4 可靠性原则：保证安防监控系统安全、正确地完成相应功能，保证系统的完整性、正确性和可恢复性，系统的不稳定因素要从硬件、软件系统协同运行中给予充分的防止。如有发生也应做到可即时地恢复，所有产品均具有正式的出厂合格证明和权威机构的质量认证。5 可扩展性原则：可扩展性原则主要体现在系统横向和纵向的扩展能力上。在系统横向扩展方面，智能视频监控系统在满足当前视频监控需求的基础上，应该非常方便的扩展容量，可方便实现更大容量的视频监控系统。在纵向扩展方面，视频监控系统具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，用户可在其基础上进行二次功能开发（如图像智能分析等）。1.3. 系统设计依据平安校园安防系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：1 各部委下发的通知文件： 公安部关于联合加强中小学和幼儿园安全整治的通知 关于全面检查落实各地中小学和幼儿园安全防范工作的紧急通知2 城市联网监控报警系统设计方面： 城市监控报警联网系统技术标准（GA/T669-2008） 跨区域视频监控联网共享技术规范DB33/T 629-2007 公安部关于城市报警与监控系统的建设、管理、应用规范性文件（公安部科技信息化局汇编2009年3月）3 安防视频监控系统设计方面： 中华人民共和国公安部行业标准（GA70-94） 视频安防监控系统技术要求（GA/T367-2001） 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198-94) 工业电视系统工程设计规范（GBJ115-87） 安全防范系统通用图形符号（GA/T75-2000） 道路交通安全违法行为图像取证技术规范（GA/T 8322009） 机动车号牌图像自动识别技术规范（GA/833-2009） 闯红灯自动记录系统通用技术条件GA/T496-2009 建筑及建筑群综合布线工程设计规范（GB/T50311-2000） 公安部警用地理信息系统系列标准规范4 视频监控图像质量方面： 电视视频通道测试方法（GB3659-83） 彩色电视图像质量主观评价方法（GB7401-1987）5 视频系统网络设计方面： 信息技术开放系统互连网络层安全协议（GB/T 17963） 计算机信息系统安全（GA 216.11999） 计算机软件开发规范（GB8566-88）6 视频系统工程建设方面 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94） 安全防范工程技术规范(GB 50348-2004) 电子计算机机房设计规范(GB50174-93） 建筑物防雷设计规范(GB50057-94) 建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004) 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求(GA/T670-2006) 民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)平安校园平台1.4. 设计目标通过对近期几起学校事件分析可知，不法分子基本上都是强行闯入校园，或在学校门口作案；由此可见，各出入口是安防工作的重点区域之一，必须采用相应的视频监控等措施，达到预防和及时反映的功能。另外，犯罪分子有可能，通过非正常的手段侵入校园，如翻越围墙等手段，所以为了防患于未然，把好安全防范的第一道关，也必须加强周界等的安防措施，如采用视频监控及周界防范系统。因学校是人员密集区域，且因学校放学等时间固定，其人流量具有爆发性，所以容易在楼梯等部位发生踩踏事件，因此楼梯等人员密集区域，也应加强监控，一旦发现异情可立即采取预案，有效避免事故的发生。针对学校一些容易发生打架斗殴的场所，如操场等区域，也需要加强视频监控。同时学校的主要道路口等也是事故高发地，所以也需要加强管理。为了有效的保管学生及学校的财产，需在大楼出入口、部份走廊及停车场及自行车棚等地方设置视频监控系统，以达到安全保管财产的目的；同时大楼出入口是师生人身安全的重要一道防线，必须加强相应的安全监控。单个学校的监控系统的图像只能在学校监控室中保存，实时观看图像也只能在学校内部，由此产生的后果是应急指挥时需要了解现场情况的领导及公安部门不能在第一时间得到第一手资料，所以需要建设相应的监控中心实时监控，协调、应急指挥，在监控中心部署安防管理平台系统，实现统一管理设备、用户，统一调度等功能，更好的为学校管理、应急指挥等服务。所以整个校园安防系统应建设以下几部门内容：1、校园安防前端系统2、信号传输网络设计3、学校监控室4、监控中心建设5、管理整个安防系统的安防管理平台1.5. 设计意义1.5.1. 预警功能系统设计时充分考虑系统预警功能，防患未然。在平安校园系统建设中把好大门关的同时，也必须对周界加强实时警戒，以防被犯罪分子有可乘之机，不能出现安防系统的短板。本系统设计时充分考虑报警联动视频监控系统，采用报警联动措施可达到预警功能，当犯罪分子出现时能及时发现，让犯罪分子无处可藏。1.5.2. 多部门协作联动当出现安全事故时，应是多部门横向和纵向的联动学校与监控中心实行纵向联动，警校联动等则是横向联动。本设计时充分考虑到多部门应急指挥，协调联动的功能，则本系统设计时，采用的联网监控系统，通过相应的传输网络，根据需要可把视频信号送至需要的部门。1.5.3. 整合原有视频监控系统针对原有学校已经安装的视频监控系统等，为了保护投资，根据原系统各自的特点，本方案提出把原系统纳入平台统一管理的方案，因此保护了原有投资，节省开支。不仅如此，若新增设备等可不受原系统的构架限制，可采用全数字式监控系统，整个系统可采用模数结合的方式构架系统，从而兼顾保护投资和系统升级的需要。1.5.4. 整合安防其它子系统系统设计时充分考虑管理的便利以及系统联动的需求，安防管理平台整合其他安防子系统，本设计可接入其它主流厂家的安防子系统，把它们纳入统一管理，并可满足系统之间联动的要求。2. 需求分析平安校园安防工作一般通过技防+人防的手段来实施。其中技防为安防工作提供第一手资料及能为事后取证提供资料，所以技防是整个安防系统中重要的一部分；视频监控和周界防范是安防中技防的重要的手段，所以为了加强学校的安防工作，学校必须加强建设视频监控和周界防范系统。学校安防工程建设应满足如下要求：1、平安校园监控系统，应以学校为基本监控单元学校级视频监控应可独立完成视频监控及预警功能，不依赖整个联网的网络系统，即当网络出现故障或遭人为破坏时，学校的能满足以上基本监控存储及联动等基本要求；2、建设一全方位、24小时以及全天候的视频监控系统，以满足校园安全管理的需求；3、建设的系统不仅要满足视频录像事后取证的功能，最为重要的是应有一定的预警功能，根据预警信息采用适当措施把事态控制在萌芽状态，而不能影响到学生生命的安全；4、视频监控系统应联动安全报警系统，以满足快速反应，及紧急疏散等功能；5、对现有的各地视频监控系统进行有效集成，集成时充分考虑即有系统的现状，最大限度地利用原系统资源，避免重复投资，从而减少项目集成成本的投入；6、集成后的视频监控系统中心平台能实现对系统资源的集中统一管理，分级授权使用。各级视频监控使用单位原则上只具有对辖区内的监控点具有操作权限。监控中心出现任何故障时，不应影响学校的正常使用；7、系统需要考虑接入其它安防子系统，如周界报警系统、门禁系统等，从而实现联动及统一管理。3. 系统总体设计3.1. 设计思路校园前端设置摄像机统一接入学校监控室，在学校监控室对视频监控系统进行24小时监控及录像存储，学校监控室对报警信息进行处理；再通过网络把视频监控信息、报警信息等传送至监控中心，由监控中心与公安部门等协调应急指挥；当上级部门需要介入指挥时，监控中心会把相应的图像传输至上级部门，以便于上级部门指挥决策。1、校园视频监控系统校园视频监控系统主要由前端摄像机组成，根据现场不同的环境和应用选用不同的摄像机，在出入口选择红外摄像机及快速球机，在楼梯口和走廊设置红外枪式摄像机，在周界可以选用红外摄像机和快速球机，在校园室外开阔区域选用室外球型摄像机等。2、学校监控室学校监控室设置硬盘录像机、显示器、控制键盘、网络交换机和控制PC，硬盘录像机负责视频编码和存储并通过视频输出口在显示器上显示视频图像，控制键盘可对前端摄像机进行PTZ控制；为了实现联网监控需要相应的网络设备支撑。3、监控中心系统为了满足监控中心的功能，监控中心需要提供用户管理、报警管理、监控管理、视频流分发、存储管理和报警联动视频存储、设备管理、日志管理等服务。整个平安校园系统拓扑结构如图所示：图 3-1平安校园系统拓扑图3.2. 系统结构校园监控系统结构：图 3-2校园监控系统结构图监控中心系统结构：图 3-3监控中心系统结构3.3. 系统组成3.3.1. 校园监控系统组成学校校园安防系统由前端设备、信号传输和监控室三部分组成；1、前端设备包括各类监控摄像机，实现前端信息的采集；报警系统可实现与视频监控等联动；2、监控室实现对监控系统统一管理和控制，并负责视频图像的存储记录，监控客户端通过监控系统客户软件实现对监控系统的访问、控制和管理；3、监控系统的图像质量和使用效果与信号的传输息息相关，所以设计时必须考虑合适的信号传输方式。3.3.2. 监控中心系统组成监控中心系统由以下部分组成；1、管理服务模块：是整个系统的核心组件，提供统一的认证、授权、管理服务。作为管理服务器，对系统内的用户、角色、权限、视频监控设备、报警设备、各种服务器进行集中配置管理；作为应用服务器，提供各类安防监控业务。提供完善的日志管理和审计功能。2、流媒体服务模块：支持实时视频数据的转发及分发；支持存储数据的回放点播(VOD)；支持Qos管理，对带宽进行合理使用；支持用户和事件的优先级管理；支持级联和分布式部署；支持视频流相关的统计信息。3、WEB服务模块：为系统管理、流媒体、报警转发、集中存储检索等所有应用服务器提供统一WEB访问配置界面，为前端监控设备提供统一远程监视、查询、系统管理预维护、参数设定、设备监测等B/S访问界面。采用专用的WEB服务器中间件，WEB2.0技术，AJAX设计。4、报警服务模块：为系统实现所有报警（触发）事件的管理、分发以及与技防联网报警系统等集成信息的分发及上传服务。支持的联动方式有客户端联动（视频图像、声光显示、信息叠加）、云台联动、通道录像、报警输出联动、EMAIL通知、短信发送、通道抓图等方式。并提供完善的报警日志管理，方便事后查询检索。 5、解码设备及显示设备：实现图像的显示，需要相应的解码设备以及相应的显示设备。6、客户端：实时监控。认证访问监控所有现场设备，可以实现轮循预览、电子地图等功能，支持简单的矩阵解码卡输出控制。3.4. 功能设计通过对近期几起学校事件分析可知，不法分子基本上都是强行闯入校园，或在学校门口作案；由此可见，各出入口是安防工作的重点区域之一，必须采用相应的视频监控等措施，达到预防和及时反映的功能。另外，犯罪分子有可能，通过非正常的手段侵入校园，如翻越围墙等手段，所以为了防患于未然，把好安全防范的第一道关，也必须加强周界等的安防措施，如采用视频监控及周界防范系统。因学校是人员密集区域，且因学校放学等时间固定，其人流量具有爆发性，所以容易在楼梯等部位发生踩踏事件，因此楼梯等人员密集区域，也应加强监控，一旦发现异情可立即采取预案，有效避免事故的发生。针对学校一些容易发生打架斗殴的场所，如操场等区域，也需要加强视频监控。同时学校的主要道路口等也是事故高发地，所以也需要加强管理。为了有效的保管学生及学校的财产，需在大楼宿舍等出入口、部份走廊及停车场及自行车棚等地方设置视频监控系统，以达到安全保管财产的目的；同时大楼宿舍出入口是师生人身安全的重要一道防线，必须加强相应的安全监控。通过以上分析可知，系统应能实现如下功能：1、预警功能：采用周界防范、报警按钮等报警系统，配合视频监控等第一时间发现事故点，有关部门根据应急预案迅速反应，把事故损失控制到最小范围，本系统应24小时可靠工作；2、监视功能：采用海康威视高品质摄像机，获得监视范围内清晰的视频图像，满足学校不同部位的监控要求，实现24小时监控；3、硬盘录像功能：前端摄像的视频信号接入嵌入式数字硬盘录像机存储数据，录像保存时间达到90天以上，以供事后调查取证；4、联网服务功能：通过嵌入式数字录像机提供TCPIP强大的视频服务功能，可为以后监控系统联网提供服务；5、周界防范报警联动功能：实现报警系统和视频监控系统的联动，在监视器上显示报警所在位置的视频画面，提醒值班人员快速处理；6、管理功能：管理人员或授权访问人员，能通过访问监控系统，实时预览监控画面、回放历史监控图像、下载监控资料等；7、预留扩展接口，满足今后监控点位的增加的需要。3.5. 优势分析3.5.1. 系统可用性高本系统所设计时，充分考虑到系统全天候、24小时的要求，在系统构架上选用DVR+摄像机的学校存储模式，避免了集中存储时当网络等出现故障或遭人为破坏时，系统不能正常使用的问题；广泛采用红外摄像机，以满足在不同照度条件下图像清晰的要求；室外全部采用室外摄像机，符合IP66级防水设计，可靠性高；并在校园周界使用周界防范报警系统，实时把好整个系统的安全关。3.5.2. 成熟可靠、稳定性好本系统采用分布式存储和集中管理，此系统结构有成熟可靠、稳定性好，整个系统的可靠性，相对于严重依赖网络的集中存储管理而言，系统的可靠性大大提高。而且本系统设计时充分考虑到多个设备相互串接时，系统可靠性降低的特点，本系统采用个DVR+模拟摄像机的方式，由此避免了模拟摄像机+编码器+存储设备的构架的弱点。且经过设备中数模转换再到编码器的模数转换后，图像的质量大大降低。3.5.3. 性价比高、满足当前建设需要本系统采用成熟的方案和产品，数字硬盘录像机（DVR）是目前应用最为广泛、技术成熟的存储及编码设备，摄像机选用目前大量使用的模拟摄像机，此建设方案已能满足当前平安校园建设需求。3.5.4. 管理平台丰富多样适应各种网络平台可适应局域网、广域网、3G移动网络、Wifi网络等多种网络集合、平台支持NAT穿越 、平台可穿越防火墙、网闸。可支持前端多种设备接入平台支持接入模拟DVR；平台支持接入3G移动视频监控设备（3G摄像机、3G视频服务器）。实时监控支持视频图片电子放大 ；支持3D放大功能，当选定球机图像的区域后，镜头可直接缩放到框选区域；支持设备断电记忆功能，当前端球机断电恢复供电后，仍然恢复到断电前状态。3.5.5. 低延时学校防范覆盖范围较广，对摄像机、图像的实时控制、图像的显示等设备的实时性要求非常高。视频监控除清晰度外，还需要满足从前端图像采集到中心图像显示的视频和控制的实时性。本系统充分利用模拟视频监控系统传输延时小的特点，在距离较远的室外采用摄像机过光纤传输至监控室，其它地方使用视频线直接连接至监控中心，以便相关人员迅速掌握现场情况。4. 系统详细设计4.1. 前端监控点设计前端摄像机是整个安全防范系统的原始信号源，主要负责各个监控点现场视频信号的采集，并将其传输给视频处理设备。监控前端的设计将结合学校实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保障视频监控的效果。作为监控系统的视频源头，摄像机对整套监控系统起着至关重要的作用。对摄像机的基本要求是：图像清晰真实、适应复杂环境、安装调试简便。1、图像真实清晰摄像机种类很多，其本源是内部核心部件“图像传感器+数字处理芯片”，针对不同的行业有完全不同的优化方案。比如：广播电视系统的图像处理偏艳丽，这是符合观众的视觉需求。相对而言，视频监控系统对图像的要求是真实还原，尤其是图像的色彩应与现场一致，比如：人的肤色、衣着颜色、车辆颜色等。其次，图像清晰度主要取决于图像传感器线数，线数越高，图像解析力越高，能获取更多的图像细节。此外镜头倍数也将影响用户捕获图像的景深，广角取景能获取全景概况，长焦取景能获取人脸面部特征，因此，用户对图像要求与使用场景密切相关。当然，在特殊场景下还需要特殊功能进行匹配，比如：超低照度、逆光等等。2、适应复杂环境与硬盘录像机、交换机所处环境不同，摄像机一般都置于风吹日晒的环境下，天气变化都会影响摄像机的工作。耐高温、抗雷击、防水防尘等应达到相关指标，摄像机应该能在恶劣环境下正常工作。有些环境下室外摄像机护罩内应该有加热、除湿等装置，防水防尘级别应该达到IP66，内部电路应该具备防浪涌保护设计，抗3000V雷击。3、安装调试简便摄像机多安装于难以摘取的位置，因此使用过程中的再度调试是较麻烦的，增加维护成本。摄像机应该提供OSD操作菜单供用户远程调试及参数修改。此外，建议为摄像机由UPS集中供电以保证电源洁净，防止串扰。4.1.1. 监控点的选择视频监控系统主要由前端摄像机组成，根据现场不同的环境和应用选用不同的摄像机，在出入口选择红外摄像机及快速球机，在楼梯口和走廊设置红外半球型摄像机，在周界可以选用红外摄像机和快速球机，在校园室外开阔区域选用室外球型摄像机等。应按如下描述来进行确定基本设置及类型选型。如图所示整个学校校园监控系统可以分为三道防线：图 4-1监控点布置第一道防线：校园周界、大门出入口，该部分主要采用周界防范报警+周界监控+出入口监控的方式来实现。通过分析发现最近发生的校园事件，犯罪分子主要是通过学校出入口强行闯入校园，所以视频监控一定要把好出入口关，预防并及时发现隐患。校园周界采用室外快球摄像机和红外摄像机全天候记录视频信息；大门出入口及其他与外界相通的出入口，应选能全天候清楚的辨别出入人员的面部特征及机动车牌号的摄像机。报警系统发出报警信号后，监控中心人员应及时动作，视频监控等应定位事故发生区域，视频监控可实现与报警系统的联动，由此可实现有目的的、精确的跟踪。第二道防线：校园内室外包括操场、主要路口等，该部分主要采用室外快球摄像机。第三道防线：各教学楼、办公楼、宿舍楼室等，通过安装在大门出入口、楼梯口、走廊等位置红外摄像机等不同类型的摄像机来实现相应区域内的监控。学校视频监控系统设施基本配置如下表：序号安装区域或覆盖范围 选用设备类型1学校出入口红外枪型网络摄像机、智能球机2学校周界红外枪型网络摄像机、智能球机3校园室外智能球机4各楼出入口红外半球型网络摄像机5楼梯口、走廊红外半球型网络摄像机6停车场、单车停车棚 红外枪型网络摄像机表 1监控点选型配置表4.1.2. 校门出入口校园的校门进出口颇多，社会人员往往是通过学校出入口强行闯入学校，是整个校园安全防范重要的区域，为了加强对校园进出车辆及人员的管理，需在每个门口设置监控点，安装摄像机时需考虑夜晚的光线很差，并且要求每监控点要看清楚进出车辆的车牌和人员的样貌，为校园的管理提供事实依据。本系统设计固定红外枪型网络摄像机和智能球机的方式，实时记录学校出入口信息。红外枪型网络摄像机负责24小时监控整个场景，满足系统无盲区的要求；智能球机满足监控系统灵活性要求，可通过定制预置位等在不同时段分别监视不同区域目标。4.1.3. 校园周界校园周边的围墙一般都是多边形，是整个校园安全防范最弱的区域，为了减少人力防范，防止犯罪分子及盗贼翻墙进入盗窃，需在周边围墙设置多个监控点。考虑到夜晚围墙的光线很差，并且要求每监控点可监看范围大，同时为了达到较好的防护级别，本系统采取智能球机与红外枪型网络摄像机相互配合实现全方位、24小时的无盲点的监控。摄像机应安装在周界保护范围内，要求摄像机安装时不留盲点。4.1.4. 校园室外校园室外由于人员活动量大，也是极易产生争执，严重的话可能发生打斗情况，严重影响学校的正常管理，需要在此设置监控点。校园室外监控点设计：由于室外监控的范围很大，采用一体化智能高速球，进行全景监控。4.1.5. 各楼出入口校园各栋楼进出口是整个校园安全防范重点区域之一，为了加强对各个单元楼进出人员的管理，需在单元楼门口区域设置监控点，考虑到要求能看清楚进出人员的样貌与建筑整理美观程度，所以选择红外半球型网络摄像机。4.1.6. 楼梯口、走廊校园教学楼楼层通道非常多，是整个校园安全防范重点区域之一，为了加强楼层通道的管理，减少巡逻人员的劳动强度，让监控人员实时监控到楼层通道的情况，发现警情能够及时处理，需在教学楼楼层通道区域设置监控点，为教学楼的安全管理提供事实依据，本区域有全天候工作的要求，所以选择红外半球型网络摄像机。4.1.7. 停车场、单车停车棚校园停放车辆面积广泛，是整个校园安全防范薄弱环节，为了加强停车场、单车棚车辆和人员的管理，减少巡逻人员的劳动强度，让监控人员实时监控到停车场、单车棚的情况，发现警情能够及时处理。需在停车场、单车棚区域设置监控点，考虑到停车场、单车棚光线差，并且要求能看清楚车辆停放和人员活动情况；为停车场、单车棚安全管理提供事实依据，本区域有全天候工作的要求，所以选择红外枪型网络摄像机。4.1.8. 周边设备1、安装支架室内摄像机的安装固定，根据摄像机型号和现场情况可采用壁装、吊装及角装等多种形式的安装支架，安装高度应不低于2.5m。安装在室外的摄像机，当可借助建筑物附着安装时，选用相应的安装支架安装；若无合适的建筑物供附着安装，则需要选用视频监控专用立杆，安装高度应不低于3.5m。2、室外端接箱室外摄像机的供电、信号等需要在室外进行汇集，需用专用的防水箱进行端接。端接箱内部安装架的设计充分考虑设备的安装位置，同时具有防雨、防尘、防高温、防盗等功能。不便于在立杆上部安装设备箱的，在地面设置设备机柜，其设计按照相关的规范标准执行，同时应具有防尘、防雨、防破坏等功能。4.1.9. 防雷接地及供电对前端供电和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的稳定性和可靠性。前端监控的防雷接地主要从以下三个方面进行：1、直击雷防护在直击雷非防护区的每个视频监控点均配置预放电避雷针，安装于监控点立杆顶部。提前预放电避雷针利用雷云电场周围电场强度向针尖发射高压脉冲特性，提前一定的时间引导雷电放电，不至于使局部雷云电荷积累形成过大的雷击强度，降低监控点雷击接闪强度和电子设备雷击电磁脉冲强度，提高了室外监控点的保护裕度。2、供电设施的雷击电磁脉冲防护电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源对前端设备造成危害。为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，本系统对前端室外防水箱220V电源进线以及室外防水箱到摄像机的低压电源线路进行避雷接地。220V电源进线避雷标称放电电流不小于10KV，接地线缆建议不小于6mm2。3、均压等电位连接技术等电位连接是将正常不带电（或不带信息）的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、金属构架、金属管线与接地系统作电气连接，防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。监控点设备（含电源避雷器、控制信号避雷器）宜采用单点接地方式实现等电位连接，独立接地电阻小于10。4、系统供电系统设备建议采用UPS供电，电源质量建议满足下列要求：1)稳态电压偏移不大于2%；2)稳态频率偏移不大于0.2Hz；3)电压波形畸变率不大于5%。4.1.10. 摄像机特点见附表技术参数。4.2. 视频传输设计4.2.1. 传输方式的类型控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，这部分的造价虽小，但关系到整个监控系统的图像质量和使用效果，因此要选择经济、合理的传输方式。本方案采用超五类双绞线、光纤传输方式。4.2.2. 线缆敷设除了选择充分满足标准的线缆之外满足以下基本要求：1、线缆长度应满足距离要求，避免电缆的破裂接续，若必须接续时，采用焊接方式或者专用连接器；2、电源电缆和信号电缆应分开铺设；3、所有电缆应避开恶劣环境，如高温热源和化学腐蚀区等；4、所有电缆应远离高压线或大电流电缆，不易避开时应各自穿配金属管，并尽可能地埋入地下；5、当在建筑内铺设时，应按建筑设计规范选用管线材料及铺设方式，埋于建筑物体内；6、电缆穿管前应清理管内杂物，穿线时宜涂抹黄油或滑石粉，进入管口的电缆应保持平直，管内线缆不能有接头和扭结，穿好后应作防潮、防腐等处理；7、电缆应从所接设备下部穿出，并留出一定余量；8、在电缆端做好标志和编号，便于事后排查。4.3. 学校监控室设计监控室实现对监控报警系统的统一管理和控制，包括数字硬盘录像机、显示系统、管理和网络设备等组成。监控室系统结构如图所示：图 4-2学校监控室结构4.3.1. 设备控制管理控制单元由键盘、NVR及多媒体操作软件等组成。NVR对所有的摄像机图像输入进行处理和分配，以及控制系统前端所有的摄像机。所有监视图像由NVR进行录像。NVR是整个系统重要的部分，它可以为监控系统的用户提供强大的功能和独具的特点。这些系统具备全矩阵切换能力，它将矩阵切换技术于计算机技术相结合，经过编程、设置可以手动控制或通过独立的自动切换程序，让任何一台摄像机单独显示在显示视器上。NVR包括16路摄像机输入、1路监视器输出。为操作方便，可建立任意摄像机单循环、双循环巡视组或者建立定时、定点摄像机巡视组等等，可以随时调用到显视器上，NVR可在每路摄像机的图像上叠加标识字符、时间、日期、装备符及运行状态提示符，可在每个视频输出上插入日期、时间、摄像机号码、摄像机和监视器状态及可编程字幕。NVR可以满足日后系统扩容的要求，可以利用现有的中心系统来扩充分控。本系统构成部分为：采集部分（数字摄像机）、存储及编码（NVR）、传输和管理控制等部分。各部分因信令交互构成一套有机整体，合理部署设备，优化信令（数据流）流程，使监控系统更好地运作，整体效能得以最大限度地发挥。系统关键业务流程如下图所示：图 4-3关键业务流程图4.3.2. 视频图像的存储数字硬盘录像机（NVR）是目前应用最为广泛、技术成熟的存储及编码设备，NVR是目前主要的监控录像存储方式，实现视频信号的接收、编码和图象合成，并将处理后的视频信号输出等功能，海康威视针对NVR录像存储做了很多创新和努力，旨在提高录像数据的安全性、可靠性，延长磁盘使用寿命。1、磁盘预分配技术在传统的磁盘读写操作中，创建/删除文件不仅需要修改分区表，还会产生磁盘碎片。海康威视独特的磁盘预分配技术在写录像时采用索引进行文件管理，覆盖录像操作不涉及文件的删除和创建，让磁头只在数据区划动，而不进入核心FAT表区，即使突然断电等意外现象发生，磁头伤及盘片，也不会导致整块硬盘损坏，大大增强了数据的可靠性。不存在频繁地删除、新建操作，保障硬盘长期运行不产生磁盘碎片，大大提升文件的写入、读取速度。NVR存满后可自动覆盖起始空间，以实现无人干预的情况下持续录像。2、S.M.A.R.T技术业界首家引入S.M.A.R.T信息报警机制，利用磁盘自身的S.M.A.R.T信息判断磁盘的运行状况。能在发生故障以前，了解磁盘的异常信息，最大限度地保护数据，使数据可能丢失的几率降到最低。错误盘自动跳过，不影响不终止录像，更新盘自动加入录像过程，无需人工调整。3、非工作盘自动休眠业界首家引入非工作盘休眠技术，既能节约大量电力资源，又能大大减少机内热量，提升整机的稳定性，延长硬盘的使用寿命。4.4. 安防管理平台设计安防管理平台架构安防平台体系结构设计，从根本上决定了系统所能提供的业务服务的规模和水平。基于事实上的工业标准的J2EE平台和SOA面向服务的架构，是当前几乎所有的企业级业务平台所普遍采用的，被反复证明是目前最强壮、最博大、最高效、最具伸缩性和业务扩展能力的平台架构之一。本软件采用了在J2EE三层体系结构基础上构建的面向业务的四层体系结构，如下图所示：图 4-4平安校园综合管理平台架构第一层为应用层，是面向于用户实际操作的客户端，是通过对安全管理具体业务的归纳、抽象，生成的各种应用模块，通过这些模块的组织，就可以支持不同的业务应用。第二层为业务层，呈现给用户专业化、个性化的具体业务流程和工具，是智能化的最终体现，是业务智能的最终表现形式。第三层为中间服务层，是软件平台系统的核心，采用高性能的应用服务器中间件、各种智能引擎和系统管理工具，为应用层提供基础服务、管理策略和方法工具。同时按照所提供的服务来管理、组织和调度设备和信息资源。第四层为现场设备接入层，实现了安防设备和音视频、图片和文本等信息的归纳抽象，并接入到平台进行集成管理，使用户无需关心所使用的设备和信息资源的具体位置和形态，便于设备信息资源的组织和调度，更好的为业务服务。4.4.1. 安防管理平台构成安防管理平台结构如图所示：图 4-5安防管理平台结构图4.4.2. 安防管理平台功能1 用户管理1) 用户分类用户分为系统管理人员（面向系统、网络、设备等）与应用操作人员（业务流程与操作）两大类；并对应到组织机构；系统管理员分为高级/全局管理员，管理员（普通），操作员分为高级操作员、普通管理员等。登录用户可定义成系统管理员，也可以是操作员；大部分是独立的，即登录者或是系统管理员，或是操作员。在特殊应用场合，可以将两者合二为一。用户登录之后，自动生成用户界面。图 4-6账户界面2) 行为审计系统软件必须对所有登录用户进行自动的审计跟踪，并保存审计记录。审计的内容应包括用户注册、验证、权限设置、注销等；系统对所有用户的所有操作过程进行记录，记录的内容应包括登录时间、重要控制动作、修改设置、报警处理、退出时间等。重要控制动作包括对前端设备的启动、关闭、重启等控制、对其它用户控制有影响的控制（控制权限发生冲突时）及对设备的开始控制和结束控制动作。系统管理员可以设置平台系统的操作审计策略。系统对记录的资料采取严格的防护措施，不允许更改和删除；支持记录数据的备份与恢复，导出/导入。3) 操作记录系统记录全部的登录用户的全部操作记录。记录的内容包括登录者名称、时间、主机名称、重要控制动作、修改设置、退出系统的时间等。重要控制动作包括对前端设备的启动、关闭、重启等控制、对其它用户控制有影响的控制（控制权限发生冲突时）及对设备的开始控制和结束控制动作。对录像资料的处理，包括回放、下载、上传、剪辑等。4) 用户数限制与优先级根据前端设备的最大用户登录数量、连接数等限制，对登录用户进行数量的限制。系统面向教育行业，有上下级等明确的组织架构，需要有一套比较清晰的优先等级制度。登录用户有优先等级、预览/控制前端云镜有优先级、回放有优先级；报警联动有优先级。5) 人员统计与状态人员的状态：在线/离线；登录时间、IP地址、在线时长等；人员的基本信息：用户名、所属机构、职务、联系电话、手机、mail等。2 监控管理1) 实时监控l通过C/S客户端和WEB浏览器，不仅能够单画面或多画面显示实时视频图像；l支持不同画面的显示方式：单画面、4画面、6画面、9画面、13画面、16画面等方式；l能够实现对前端云台镜头的全功能远程控制，包括云台的旋转和自动扫描、镜头的变倍变焦、快球预置位的设置和启动、快球巡航轨迹的设定和启动；l设定快球预置位启动计划，在不同的时间自动控制快球转换到需要重点监控的部位；l画面切换：可以分为手动切换、自动切换（计划与任务方式）；l画面文字显示：包括组织机构、OSD、标识、通道名称、日期与时间、触发类别等。2) 分组轮巡分组定义：由管理员在系统初始化时，根据教育系统的业务要求，对组进行自定义；管理员可以针对前端的设备厂家与型号、类型（NVR、矩阵、网络视频服务器、IP摄像机、光端机等）、组织机构、应用场所、管理部门等进行分组设置。轮巡：系统按照设定好的规则，在指定的操作终端上进行自动的监控图像显示。根据业务需要，可以分为组内轮巡、分组轮巡以及组合轮巡等。组内轮巡：在指定的组别内，以固定的画面（1/4/9），按照给定的时间进行轮巡显示。应用场合：组内摄像头比较多的情形。分组轮巡：在选定的多个组别中，以固定的画面（1/4/9），按照给定的时间进行轮巡显示。应用场合：组内摄像头不多（一般3-4个，最不超过9个），组别数量比较多的情形。组合轮巡：在选定的多个组别中，并且每个组内的摄像机数量超过9个，以固定的画面（1/4/9），按照给定的时间，不同的策略（组内轮巡优先、组间轮巡优先；显示画面固定、显示画面随实际画面变化）进行轮巡显示。应用场合：组内摄像头很多，组别数量比较多的情形。分时轮循：各轮循方案可作为单独得计划来执行，即自动轮循计划。一个计划即是一个时间段，例如 9：00到10：00，到9点即可自动触发轮循计划执行，10点则结束轮循。3) 双向对讲通过NVR的视频输入通道实现对现场声音和实时监听和视频音频同步录像录音；通过NVR的双向对讲接口，实现与现场人员的远程双向对讲，并实时录音。4) 回放功能首先在回放主界面的左侧列表中选择要查询的通道，再选择点播类型、文件类型、开始时间、结束时间，除了对硬盘录像机以及视频记录设备进行回放，还包括对视频图像的处理：编辑、上传、下载等功能。回放的基本功能：单画面/4画面、单进、单退、快进（1/2/4/8倍数）、剪辑、抓帧、下载等。回放的高级功能：支持预览画面时的即时回放（即，在预览画面时，发现有异常行为，值班人员可以立即回放刚才发生的情景录像）；多路同步回放功能；以及检索查询、剪辑、下载、合并、标签；关联文字描述、上传等。5) 字符叠加可以在监控画面上叠加所属辖区（某区、某学校）、监控点名称、预制点位置、日期时间、录像状态等字符和信息，也可以对某些信息在标题上显示或通过鼠标点击右键获取与该监控图像相关的更详细信息；可以对同一个监控点针对不同预置位叠加不同的字符，非常方便用户快速掌握监控场景情况；可以调整字符叠加的位置和字符的点阵。6) 数字矩阵支持数字矩阵硬解码和软解码输出到电视墙上显示；支持多画面同步显示和轮巡显示，支持多个预先定义的轮巡预案；软解码输出支持画中画功能；支持CIF/4CIF/720P等不同图像格式解码还原显示输出；支持实时视频和录像回放显示输出，可以实现多画面同时回放。7) 视频加密对于安装在某些场所的监控画面，可以设定隐私遮挡功能（需前端设备支持），未经授权遮挡区域将不能被查看显示。8) 报警管理事件转发：包括对所有的系统事件和设备事件按照路由规则的转发。其它消息转发：接收其它系统发来的视频请求并响应，实现与其它系统的高效集成，可以接入为后台运行的应用服务软件。通过报警转发服务器实现对技防联网报警、视频移动侦测报警、视频丢失报警、设备状态报警等所有报警进行统一的管理；可以定义报警源、联动规则，通过报警引擎自动关联实时视频和启动录像，启动现场声、光、门等设备，并将不同的报警信息发送给不同业务主管部门；接收到报警后可以自动联动预先定义的关联监控点视频，自动启动快球预置位，也可以手动选择附近监控点图像进行视频验证复核和录像；所有报警信息自动保存到数据库，可以统计、查询和打印，可以通过报警事件来检索录像资料；通过对报警转发和联动规则的定义，可以通过手机短信将报警信息发送给相应的值班人员和主管领导；系统故障、磁盘清理等信息也可以通过手机短信发送给系统维护人员，通知维护人员及时到场维修维护处理。3 流媒体管理流媒体转发服务器软件实现对数据源申请数据流和多线程网络分发的功能。它的数据源是NVR、IPCamera、等实时接入设备。流媒体转发服务器用于多用户复用相同现场图像的流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理，限制管理的策略包括路数、用户优先级和事件优先级等。流媒体服务器作为视频监控联网系统中最主要的视频资源管理服务器，用于监控中心多客户端复用相同现场图像的流媒体转发管理和支持多级流媒体转发管理和调度，支持网关管理，降低网络带宽和设备负荷。该软件目的在于缓解网络带宽紧张的区域，对该区域内的视频服务器的访问全部通过视频转移分发单元软件来进行转发，使得该视频服务器的视频服务只占一个通道。流媒体服务器主要功能如下：1) 多级流媒体间的转发实现多级流媒体之间的转发，分散访问压力，提高系统稳定性。2) 跨网段、网关、防火墙等传输当客户端和设备在不同的网段时，有些情况下客户端不能访问到设备，通过将流媒体服务器架设在网关上起到中转的作用，从而使得客户端可以正常取得数据流。3) 支持大容量存储设备转发存储通过流媒体转发服务器将前端NVR、IPCamera、等视频源转发存储到磁盘阵列等大容量存储设备中。4) 回放与转发服务因NVR、磁盘阵列等设备受本身硬件性能影响，连接路数有限，当同时实时预览或回放某些数据源的客户端比较多的话，设备压力较大，甚至连接不上。利用流媒体服务器分发的优势，可以将从设备来的一路连接，同时分发给多个客户，从而能有效减少设备端的压力。5) 案件管理及标签、检索/查询、回放通过流媒体转发服务器检索/查询、回放重要录像片断。6) 网络带宽管理配置视频转移分发单元的带宽管理组：带宽组的管理是对添加的NVR进行路数或是带宽上进行有效的限制，防止用户连接的带宽超过负荷上限或者用户连接的通道数超过流媒体所能承受的上限。4 存储管理用于集中存储环境下按照管理中心软件设定的计划、策略执行高可靠性的图像集中存储、备份、检索和回放管理支持补录，支持报警集中存储和重要事件集中备份管理。网络存储服务器软件通过网络获取系统中所有视频源的信息，存储到大容量的存储设备中。系统可以支持n台计算机组成的分布式集群存储结构。在这些计算机的通讯底层是我们的高性能通讯平台技术。在正常运作的情况下，每一台存储计算机负责存储整个系统中的某些录像信息。首先我们需要定义存储组，每一个存储组有n路图像组成。我们把一个存储组绑定到一台存储服务器。这样全系统的图像将通过不同的存储服务器进行存储。我们采用的模型是前端分布式录像和后端集中录像的综合方法。存储管理服务器管理的对象可以是PC服务器存储设备、NVR设备，也可以是磁盘阵列等。具体功能如下： 可以对存放在集中存储设备中的数据进行快速检索，并提供服务。 可以通过Web界面，支持在本地和客户端按镜头、按时间、按关联事件、按日志、按报警等多种方式来检索具体的监控录像和关联数据。 可以查看该录像的详细存储位置，显示相关状态信息，并且对该录像进行及时的回放； 可以浏览硬盘、NAS、SAN存储设备上的相应监控文件； 支持录像计划和补录。每一个录像组可以具有自己的录像计划，录像的执行底层是我们的计划和任务调度引擎。每次录像过程中，系统都会纪录录像的执行时间，系统的维护服务器，根据预定计划和实际的执行情况的差异性，我们可以计算出需要补录的时间段。当录像计划改变时，早先的计划将被纪录下来，系统能够自动辨别补录参照改变之前还是改变之后的计划。 清盘策略和录像优先保留权。当系统发现存储的容量超过系统规定的最高警戒线，将开始启动清盘任务，这个工作是由维护服务器来管理的，维护服务器将定时检查磁盘的情况，进行磁盘的清理、自动导出等功能。系统需要一台专门的维护服务器，对整个集群进行控制，同时执行补录、清盘、导出等工作。 高性能的检索信息保存和获取和绝大多数存储解决方案不同，我们并没有采用通用的关系型数据库，这是因为通用关系型数据库的性能是一个很大的问题，需要通过TCP/IP通讯，关系数据库也需要对SQL语句进行分析，需要保存和处理不必要的Meta信息。我们参照了关系数据库的核心外部排序和检索机制，采用了专用的内嵌数据库，特别适合对录像资料进行检索。该数据库不但具备现代高级关系数据库的高并发事务处理能力、系统崩溃时自动恢复、数据库复制等高级特性，而且具有通用数据库系统无可比拟的存取和检索性能。当然它不适合普通应用管理系统的关系存取。 高可用性和容错系统提供三个层次上的容错，首先系统体系结构上的容错技术。我们的系统支持分布式的集群技术，简单地讲，每台服务器正常执行当前的存储任务，但是同时又作为其他服务器的后备集群节点。当集群系统某一节点出现故障，那么我们的底层通讯协议能够准确地监测到这台机器的问题，这就是所谓的成员离开事件，成员离开事件将被可信协议递交到集群中的每一个节点，它的备份服务器将立刻承担起失败节点的责任，进行录像。这就是容错功能。而当失败的节点修复后重新启动并开始录像，底层通讯协议能够把这个重新加入的时间递交给每一个节点，这是所谓的成员加入事件。备份服务器接收到这个时间以后就停止录像。这就是错误恢复功能。第二个层次上的容错是在整个集群都和图像源断开，不能进行实时录像。这个时候，我们通过计划和实际的录像执行情况进行补录，请参见后面的计划和补录。第三个层次的容错是在录像分包时，每一个录像文件结束和一个新的录像文件开始，系统都被冗余一部分数据，以保证没有任何图像帧丢失。 录像计划和补录每一个录像组可以具有自己的录像计划，录像的执行底层是我们的计划和任务调度引擎。（请参见计划引擎）。每次录像过程中，系统都会纪录录像的执行时间，系统的维护服务器，根据预定计划和实际的执行情况的差异性，我们可以计算出需要补录的时间段。补录系统将自动从合适的NVR下载缺少的录像信息。当录像计划改变时，早先的计划将被纪录下来，系统能够自动辨别补录参照改变之前还是改变之后的计划。 清盘策略和录像优先保留权当系统发现存储的容量超过系统规定的最高警戒线，将开始启动清盘任务，这个工作是由维护服务器来管理的，维护服务器将定时检查磁盘的情况，进行磁盘的清理、自动导出等功能。系统提供集中清盘策略，包括先进先出，最近访问，最多访问，以及保留优先权。在先进先出的情况下，所有最先录制的图像数据将被删除。而在最近访问策略中，越最近访问的录像资料将被保留越久，越多访问策略则考虑整个系统用户对资料的访问频度，访问的人越多，录像资料保留得越久。在所有这些策略中，都可以定义保留优先级，如果某一通道的优先保留权越高，那么它的数据将被越后删除，并且系统可以定义保留的时间长度。监控中心存储管理服务器内嵌平台软件的网络存储管理服务软件，是针对大型网络监控系统环境的专用存储管理软件模块，实现远程所有图像的实时录像、报警录像、中心集中备份和事后检索查询服务，计划录像下支持补录，