隨著社會(huì)治安形勢的變化和違法犯罪手段的智慧化,高校校園安全保衛(wèi)管理模式也隨著發(fā)生改變。建設(shè)高校校園安全視頻監(jiān)控系統(tǒng),構(gòu)建校園安全監(jiān)控“天網(wǎng)”,為校園安全防范工作提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,才能提升校園安全保障能力,切實(shí)維護(hù)校園安全穩(wěn)定。
文/胡修勇
一、前言
隨著社會(huì)治安形勢的變化和違法犯罪手段的智慧化,高校校園安全保衛(wèi)管理模式也隨著發(fā)生改變,科學(xué)、高效的現(xiàn)代化信息管理模式視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸運(yùn)用到高校安全保衛(wèi)管理中并顯示出巨大功效。視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合了網(wǎng)絡(luò)、視頻處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理能力,在安全防范中主要發(fā)揮及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)等事故、及時(shí)發(fā)現(xiàn)犯罪、證實(shí)犯罪、提高對不法分子的威懾力、彌補(bǔ)人防和物防的不足、節(jié)省人力財(cái)力等作用,是加強(qiáng)高等學(xué)校技術(shù)防范設(shè)施建設(shè)的重要組成部分。建設(shè)高校校園安全視頻監(jiān)控系統(tǒng),構(gòu)建校園安全監(jiān)控“天網(wǎng)”,為校園安全防范工作提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,逐步完善校園治安防控體系,提升校園安全保障能力,切實(shí)維護(hù)校園安全穩(wěn)定。
本文結(jié)合深圳聯(lián)特微技術(shù)有限公司成功案例四川文理學(xué)院高校校園安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際案例,著重講解視頻監(jiān)控系統(tǒng)在校園系統(tǒng)的應(yīng)用。
二、需求分析
四川文理學(xué)院位于川東門戶達(dá)州市,是目前川東地區(qū)惟一一所省屬普通本科院校。文理學(xué)院總占地面積近800畝,其中南壩校區(qū)69.5畝,蓮花湖校區(qū)692畝,校園建筑面積28萬余平米?,F(xiàn)有在職教職工718人,全日制在校普通本??茖W(xué)生10548人,其中本科生7568人。是一所以文、理、工學(xué)科為主,多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的應(yīng)用型本科院校。四川文理學(xué)院蓮花湖校區(qū)坐落于達(dá)州鳳凰山腳下。
1、前端監(jiān)控點(diǎn)總體要求
以校門、主要路口、公共場所、學(xué)生公寓區(qū)、重點(diǎn)部位、教職工住宅區(qū)等作為四川文理學(xué)院主要監(jiān)控點(diǎn),安裝視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,視頻聯(lián)網(wǎng),形成覆蓋全校、可擴(kuò)展的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
校門是四川文理學(xué)院人流、車流量最大的地方,也是監(jiān)控的重點(diǎn)。對進(jìn)出大門的人員、車輛以及校門周圍的安全穩(wěn)定動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)處置影響校門消防、治安、交通等安全秩序的行為以及其他涉及安全穩(wěn)定的情況,排查追蹤作案嫌疑人,保存違法犯罪證據(jù)。監(jiān)控設(shè)備效果要求:高清晰度,圖像畫質(zhì)清晰,能夠分辨進(jìn)出校門的人員的相貌、所攜物品特征以及進(jìn)出車輛的外形、牌照號(hào)碼。
主要路口監(jiān)控要求:對經(jīng)過路口的人員、車輛、路口及其周圍的安全穩(wěn)定動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)處置影響路口消防、治安、交通等安全秩序的行為以及其他涉及安全穩(wěn)定的情況,排查追蹤作案嫌疑人,保存違法犯罪證據(jù)。監(jiān)控設(shè)備效果要求:高清晰度,圖像畫質(zhì)清晰,能夠分辨經(jīng)過路口人員相貌、所攜物品特征和經(jīng)過路口車輛的外形、牌照號(hào)碼。
公共場所監(jiān)控要求:對公共場所的安全穩(wěn)定動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)處置影響消防、治安、交通等安全秩序的行為以及其他涉及安全穩(wěn)定的情況,排查追蹤作案嫌疑人,保存違法犯罪證據(jù)。監(jiān)控設(shè)備效果要求:高清晰度,圖像畫質(zhì)清晰,能夠分辨在公共場所人員的相貌、所攜物品特征。
?
學(xué)生公寓區(qū)、教職工住宅區(qū)監(jiān)控要求:對出入樓棟的人員、所攜物品以及樓棟的安全穩(wěn)定情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控(有架空層的還需監(jiān)控架空層停車場),及時(shí)發(fā)現(xiàn)處置影響消防、治安、交通等安全秩序的行為以及其他涉及安全穩(wěn)定的情況,排查追蹤作案嫌疑人,保存違法犯罪證據(jù)。監(jiān)控設(shè)備效果要求:高清晰度,圖像畫質(zhì)清晰,能夠分辨進(jìn)出人員的相貌、所攜物品的特征。公寓樓架空層停車場的攝像頭,能夠分辨進(jìn)入停車場人員的相貌,觀察活動(dòng)情況和車輛停放情況。
其它重點(diǎn)部位監(jiān)控要求:監(jiān)控范圍包括校辦公樓、禮堂、圖書館、實(shí)驗(yàn)樓、物理實(shí)驗(yàn)樓、科技樓、綜合樓、大學(xué)生活動(dòng)中心、體育館等部位。要求對出入重點(diǎn)部位的人員以及部位的安全穩(wěn)定情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)處置影響消防、治安、交通等安全秩序的行為以及其他涉及安全穩(wěn)定的情況,排查追蹤作案嫌疑人,保存違法犯罪證據(jù)。樓棟地下停車場的安全穩(wěn)定動(dòng)態(tài)。監(jiān)控設(shè)備效果要求:高清晰度,能夠分辨出入重點(diǎn)部位的人員的相貌、所攜物品的特征。有地下停車場的部位,能夠分辨進(jìn)出停車場人員的相貌、車輛的外形及牌照號(hào)碼。
2、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)計(jì)要求
視頻信號(hào)的傳輸是保證圖像質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),要求圖像傳輸穩(wěn)定、畫面清晰、無明顯延遲和馬賽克現(xiàn)象。高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)支持IP協(xié)議,傳輸層應(yīng)支持TCP和UDP協(xié)議,視音訊流在基于IP的網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)應(yīng)支持RTP/RTCP協(xié)議;
當(dāng)圖像信息經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí),端到端的信息延遲時(shí)間(包括發(fā)送端信息采集、編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息接收端譯碼、顯示等過程所經(jīng)歷的時(shí)間)應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)由視頻專網(wǎng)傳輸?shù)膱D像應(yīng)保證圖像信息的原始完整性,即在色彩還原性、圖像輪廓還原性(灰度級(jí))、事件后繼性等方面均應(yīng)與現(xiàn)場場景保持最大相似性。
3、數(shù)據(jù)中心及監(jiān)控中心建設(shè)要求
數(shù)據(jù)中心采用專業(yè)監(jiān)控存儲(chǔ)設(shè)備記錄視頻圖像,錄像視頻分辨率達(dá)到720P/1080P,全天24小時(shí)不間斷錄像,錄像存儲(chǔ)周期不小于30天。
監(jiān)控中心建設(shè)電視墻,可以實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)畫面實(shí)時(shí)顯示、畫面分割顯示、大屏拼接顯示,視頻回放上墻顯示等功能。監(jiān)控中心重要設(shè)備采用UPS集中供電。遠(yuǎn)程管理人員和授權(quán)訪問用戶可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程管理和訪問安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
三、解決方案
1、方案總體設(shè)計(jì)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用全I(xiàn)P解決方案,由前端部分、傳輸部分、中心控制部分、顯示部分、存儲(chǔ)部分組成,和原有的模擬系統(tǒng)兼容,共享一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行管理。
前端攝像機(jī)采集的網(wǎng)絡(luò)視頻信號(hào)通過以太網(wǎng)交換機(jī)組建的監(jiān)控專網(wǎng)傳輸至監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)中心安裝NVR硬盤錄像機(jī)對網(wǎng)絡(luò)視頻信號(hào)進(jìn)行集中錄像存儲(chǔ),監(jiān)控中心采用高清網(wǎng)絡(luò)矩陣對視頻信號(hào)進(jìn)行譯碼,并投送至液晶大屏進(jìn)行顯示。
?
整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)通過一套監(jiān)控管理平臺(tái)進(jìn)行集中管理,監(jiān)控管理平臺(tái)對整個(gè)系統(tǒng)用戶進(jìn)行集中授權(quán)。通過監(jiān)控客戶端可以實(shí)現(xiàn)預(yù)覽、回放、云臺(tái)控制、上墻切換、系統(tǒng)配置等操作。
總體拓?fù)鋱D:
2、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用接入-核心二級(jí)架構(gòu)。其中接入層交換機(jī)選擇百兆接入,千兆上連,核心交換機(jī)采用全千兆高交換容量的交換機(jī)。
接入層交換機(jī)的匯聚上傳采用千兆鏈路進(jìn)行傳輸,對于匯聚上傳鏈路低于90米的采用六類網(wǎng)線進(jìn)行千兆傳輸,對于上傳鏈路大于90米的采用交換機(jī)千兆光模塊進(jìn)行千兆級(jí)聯(lián),傳輸線路采用光纖傳輸介質(zhì)。
監(jiān)控中心核心交換機(jī)采用全千兆高交換容量網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),監(jiān)控中心存儲(chǔ)設(shè)備、高清網(wǎng)絡(luò)矩陣通過六類網(wǎng)線接入至核心交換機(jī)。
3、視頻圖像質(zhì)量建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
圖像顯示應(yīng)保證圖像信息的原始完整性,即在顏色還原性、灰度級(jí)還原性、現(xiàn)場目標(biāo)圖像輪廓還原性(灰度級(jí))、事件后續(xù)性等方面應(yīng)與現(xiàn)場場景保持最大相似性。系統(tǒng)的最終顯示圖像應(yīng)達(dá)到四級(jí)(含四級(jí))以上圖像質(zhì)量等級(jí),對電磁特別惡劣的現(xiàn)場,圖像質(zhì)量應(yīng)不低于三級(jí)。圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參見GA/T 669.6—2008 《城市監(jiān)控報(bào)警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 第6部分:視音頻顯示、存儲(chǔ)、播放技術(shù)要求》。
4、遵循標(biāo)準(zhǔn)
《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 (GB/T 50314—2000)
《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB/T50311-2007)
《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》 (GB/T50312-2007)
《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16-92)
《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(GB/50198-94)
《系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求》(GB14050-93)
《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB(50057-94)
《安全防范工程程序與要求》(GA/T75-94)
《安全防范工程驗(yàn)收規(guī)則》(GA/T308-2001)
《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ 115)
《安全檢查防范系統(tǒng)通作圖形符號(hào)》(GA/74-94)
《消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備通用技術(shù)條件》(GB 16806—1997)
?
5、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
○1安防前端點(diǎn)位設(shè)計(jì)
四川文理學(xué)院高校校園安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用全高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),系統(tǒng)共設(shè)計(jì)4種類型攝像機(jī):
○安防視頻監(jiān)控存儲(chǔ)設(shè)計(jì)
綜合考慮目前監(jiān)控行業(yè)錄像存儲(chǔ)模式的優(yōu)劣,并結(jié)合高校數(shù)據(jù)機(jī)房實(shí)際情況,分別從功耗、靜音、成本、空間上進(jìn)行綜合對比,設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用嵌入式高清NVR硬盤錄像機(jī)進(jìn)行集中錄像存儲(chǔ)。單臺(tái)嵌入式高清NVR硬盤錄像機(jī)滿足32路720P/25fps(2Mbps)或16路1080P/25fps(4Mbps)視頻圖像接入能力,可以滿足8塊硬盤接入,每塊硬盤容量可高達(dá)3TB。每路720P/25fps(2Mbps)和1080P/25fps(4Mbps)視頻圖像存儲(chǔ)30天所需硬盤容量計(jì)算如下:
按硬盤5%格式化損耗需要容量為:1路×2Mb/s×3600s×24小時(shí)×30天÷8bit÷1024÷1024÷95%= 0.651TB;每路1080P視頻圖像存儲(chǔ)30天,按硬盤5%格式化損耗需要容量為:1路×4Mb/s×3600s×24小時(shí)×30天÷8bit÷1024÷1024÷95%= 1.302TB。
○安防視頻監(jiān)控中心設(shè)計(jì)
四川文理學(xué)院高校安防視頻監(jiān)控中心可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行集中管理、視頻上墻顯示等功能。共配置多臺(tái)高清網(wǎng)絡(luò)矩陣、控制鍵盤、若干塊46寸液晶顯示大屏、1臺(tái)監(jiān)控客戶端。多臺(tái)高清網(wǎng)絡(luò)矩陣并行聯(lián)接,組成大型網(wǎng)絡(luò)電視墻,任意前端攝像機(jī)視頻均可切換到任意屏幕任意窗格顯示。高清網(wǎng)絡(luò)矩陣可以四屏拼接:四塊屏拼接顯示某一畫面,方便領(lǐng)導(dǎo)參觀檢查。多畫面分割:4路VGA/DVI/HDMI高清晰數(shù)字信號(hào)輸出到大屏后,每塊大屏可獨(dú)立靈活設(shè)置1/4/9/16/25/36/49/64畫面分割,方便實(shí)時(shí)視頻預(yù)覽。視頻流轉(zhuǎn)發(fā):將前端攝像機(jī)傳輸過來的視頻流轉(zhuǎn)發(fā)給多臺(tái)監(jiān)控客戶端,減輕多臺(tái)監(jiān)控客戶端同時(shí)訪問前端監(jiān)控設(shè)備時(shí),給前端監(jiān)控設(shè)備帶來的壓力,且提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率??赏ㄟ^控制鍵盤操作電視墻上所有屏幕及云臺(tái)等,通過控制鍵盤實(shí)現(xiàn)各種切換功能。
6、方案亮點(diǎn)
○1全高清系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)從前端到后端均為720P/1080P高清,包括720P/1080P高清視頻采集、720P/1080P高清視頻存儲(chǔ)、720P/1080P高清視頻解碼、720P/1080P高清大屏顯示,解決了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)清晰度不足,看得見,看不清的問題。
○2降低傳輸帶寬和存儲(chǔ)空間
前端攝像機(jī)采用H.264 High Profile高壓縮比的編碼格式及高效的編碼平臺(tái),大大提升了視頻的編碼效率,攝像機(jī)編碼后,720P分辨率僅占1M-2M帶寬,1080P分辨率僅占3M-4M帶寬,有效節(jié)省網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和磁盤存儲(chǔ)空間。
○3先進(jìn)高效的電視墻顯示
監(jiān)控中心采用深圳聯(lián)特微高清網(wǎng)絡(luò)矩陣,該產(chǎn)品獲得國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專利證書上,其在大屏顯示、拼接顯示、多路顯示、單屏獨(dú)立控制等方面均具備領(lǐng)先優(yōu)勢。
○4良好的兼容性
嵌入式高清NVR、高清網(wǎng)絡(luò)矩陣符合國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議Onvif,可接駁其它廠商Onvif攝像機(jī),方便用戶擴(kuò)容與升級(jí)。
【本文作者現(xiàn)任職于深圳聯(lián)特微技術(shù)有限公司】