【安防知識網(wǎng)】多年來，隨著教育投入的加大，校區(qū)建設(shè)頗具規(guī)模。為了解決校區(qū)擴(kuò)張和學(xué)生增多帶來的管理不便，校園安防系統(tǒng)建設(shè)也尤如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。

　　隨著技術(shù)的飛速發(fā)展和用途的拓展，普通校園監(jiān)控系統(tǒng)已不再適應(yīng)日常需要。綜合原有監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)組成的綜合系統(tǒng)，可以通過在每間教室和校園內(nèi)的重要位置設(shè)置攝像機(jī)和拾音器、音箱等設(shè)備，對校園的每個角落一覽無余，是集教學(xué)、管理于一身的高級音視頻傳輸系統(tǒng)。

　　伴隨著攝像機(jī)的精度越來越高，自動化程度越來越強(qiáng)，依靠電動云臺控制的彩色攝像機(jī)為基礎(chǔ)，裝配多倍三可變鏡頭(電動調(diào)整光圈、距離、倍率)、高靈敏度拾音器組成的攝錄系統(tǒng)，操作方便、實(shí)用性強(qiáng)，已經(jīng)發(fā)展為學(xué)校和其他培訓(xùn)機(jī)構(gòu)用于教學(xué)質(zhì)量檢測和溝通的一種先進(jìn)手段。它可以給校長及主管教學(xué)工作的領(lǐng)導(dǎo)提供一套教學(xué)全過程的可信資料，是一種提高教學(xué)質(zhì)量的有效促進(jìn)手段。

　　數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)與閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，可使每間教室達(dá)到音視頻的互相交流，既有利于教學(xué)內(nèi)容交流，又有利于教務(wù)和考試管理的進(jìn)行，對學(xué)校日常管理、觀摩課、示范課和年輕教師的培養(yǎng)，起著舉足輕重的作用。

　　校園監(jiān)控系統(tǒng)功能需求

　　課程督導(dǎo)

　　系統(tǒng)需要能實(shí)時監(jiān)看教室上課情況，并能在此基礎(chǔ)上組織公開課、示范課、模范課錄制等，要求能通過控制系統(tǒng)隨時調(diào)看各教室情況，并對上課內(nèi)容進(jìn)行評定、打分、存儲等。這就需要系統(tǒng)達(dá)到如下功能：

　　·管理人員可對任意一間教室進(jìn)行監(jiān)控、監(jiān)聽、對講，便于對教課、自習(xí)紀(jì)律、考試等教學(xué)方面進(jìn)行管理;

　　·教學(xué)系統(tǒng)能隨機(jī)選定教室，實(shí)時監(jiān)控上課情況，了解教師執(zhí)教態(tài)度、特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)時錄像，并能自定義輪巡;

　　·教室內(nèi)除授課的教師和學(xué)生外，沒有其他攝制人員，整套工作是通過安裝在前、后和天花板上的攝像機(jī)及高靈敏拾音器完成的，上課人員感覺不到任何干擾;

　　·主控室可控制任意一間教室內(nèi)的鏡頭作全方位(360°)旋轉(zhuǎn)、變焦、變距、拍攝特寫;

　　·多個監(jiān)視器監(jiān)看不同攝像機(jī)的拍攝畫面，對教室內(nèi)的教學(xué)全過程從不同方位進(jìn)行監(jiān)控、錄像;

　　·系統(tǒng)可將多個教室、會議室場景通過閉路電視系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)播，互相收看，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動。

圖1 校園監(jiān)控方案框圖

　　[nextpage]電子考場

　　近年來，全國各校紛紛將現(xiàn)代化的監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)用到考試過程中，建立以校園網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)，輕松解決監(jiān)控面積過大、監(jiān)控點(diǎn)數(shù)過多的監(jiān)控難點(diǎn)。以人防加技防方式對考試全過程進(jìn)行監(jiān)控，能夠更好的維護(hù)考場紀(jì)律和考生的自身權(quán)益。

　　學(xué)?？赏ㄟ^主副控制系統(tǒng)或電視墻監(jiān)看各考場以及試卷存放地的情況，并通過主控系統(tǒng)將考場情況采集存儲、備案，實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)考。由于考場的特殊性，就需要監(jiān)控系統(tǒng)能達(dá)到以下要求：

　　·報警觸發(fā)靈敏：由于考場監(jiān)控對象的特殊性，監(jiān)控對象的動作變化多端，且極為隱蔽，單純利用人力作為監(jiān)控的觀測者，無可避免將會引起漏報現(xiàn)象;

　　·可取證：要能多角度進(jìn)行監(jiān)控、錄像，方便發(fā)生指控時，主動舉證;

　　·監(jiān)控時間無間斷：考試時間全程監(jiān)視、錄像，考卷發(fā)放地等特殊地點(diǎn)需要24小時監(jiān)控;

　　·監(jiān)控前端視覺廣闊：前端采用廣角鏡頭，或者云臺自動水平旋轉(zhuǎn)，避免缺漏;

　　·遮蔽區(qū)域自由疊加：能按照特殊要求制作陰影遮蔽，杜絕考題泄露。

　　校園安保監(jiān)控

　　系統(tǒng)可對校園整體情況進(jìn)行監(jiān)控，及時掌握校園動態(tài)，保衛(wèi)學(xué)校安全。校園安防的主要特點(diǎn)有監(jiān)控點(diǎn)分布廣、監(jiān)控面積大、核心區(qū)域監(jiān)控時間無間斷等。

圖2 解碼器連接方式

　　監(jiān)控點(diǎn)分布廣：單片區(qū)域內(nèi)教室集中，但是數(shù)量龐大，要求監(jiān)控到校區(qū)每一個角落，包括教學(xué)區(qū)、日?；顒訁^(qū)。

　　監(jiān)控面積大：學(xué)校的校園面積普遍較大，教學(xué)區(qū)域分布相對集中，日常生活區(qū)包括食堂、體育場等，分布較為分散，出入口方便實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。這就要求系統(tǒng)支持多種布線方式，最好可利用現(xiàn)成線路，或允許多個子系統(tǒng)相對獨(dú)立，方便施工及維護(hù)。

　　核心區(qū)域監(jiān)控時間無間斷：系統(tǒng)能對各保密機(jī)構(gòu)如財務(wù)、庫房進(jìn)行全天候監(jiān)控，并能實(shí)時存儲，供授權(quán)用戶調(diào)用。

　　可作其它應(yīng)用：視頻監(jiān)控系統(tǒng)要與學(xué)校日常工作相結(jié)合，最大限度的發(fā)揮作用，以取得最大程度上的方便。安保監(jiān)控范圍內(nèi)，監(jiān)控點(diǎn)均能與管理中心雙向?qū)χv。[nextpage]

　　校園監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

　　校園監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端采集部分、傳輸部分、控制部分以及顯示記錄部分四大部分組成。在攝像部分包含有彩色攝像一體機(jī)(含可變鏡頭)、室內(nèi)全方位云臺、防塵罩等等;傳輸部分主要由視頻服務(wù)器組成;控制部分中包含有圖像切換、云臺動作控制等等(如圖1所示)。

　　采集部分

　　采集部分是校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個系統(tǒng)的感知系統(tǒng)，考勤機(jī)把采集到的信號變?yōu)閿?shù)字信號，而攝像機(jī)則把監(jiān)視到的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號，通過視頻服務(wù)器將數(shù)字音視頻信號傳送到控制中心的監(jiān)視和存儲設(shè)備。

　　采集部分是系統(tǒng)的原始信號源，門磁煙感是整個系統(tǒng)的觸覺，攝像部分的好壞則關(guān)系著整個監(jiān)控系統(tǒng)的影像質(zhì)量，拾音器則是整套教學(xué)系統(tǒng)的音頻來源。因此，系統(tǒng)采用具有清晰度高、靈敏度好的彩色攝像一體機(jī);采用光圈、聚焦、變焦三可變的鏡頭;采用在水平方向旋轉(zhuǎn)350°，在垂直方向可旋轉(zhuǎn)±45°的電動室內(nèi)用云臺;采用具有防盜、防破壞、防塵性能強(qiáng)的防塵罩等等(如圖2所示)。

　　傳輸部分

　　系統(tǒng)的傳輸部分主要包括傳感信號的傳輸、圖像信號的傳輸、聲音信號的傳輸，以及控制攝像機(jī)、鏡頭、云臺等的控制信號的傳輸?？紤]到學(xué)校的一些具體情況，采用視頻服務(wù)器來傳輸圖像、聲音和控制信號，其主要的優(yōu)點(diǎn)就是圖像經(jīng)過傳輸后不會產(chǎn)生噪聲失真，可以保證原始圖像信號的清晰度及灰度等級，主要利用學(xué)?，F(xiàn)有的局域網(wǎng)進(jìn)行傳輸，既最大限度的節(jié)約了成本又免去了重復(fù)鋪設(shè)線纜的繁瑣(如圖3所示)。

　　在教室，為了能進(jìn)行全面的教學(xué)監(jiān)控，分別安裝4臺彩色半球攝像機(jī)(安裝在教室的四個墻角)和1臺網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，也可以直接選用網(wǎng)絡(luò)攝像一體機(jī)，它采集前端攝像機(jī)的視頻圖像并壓縮(可以將視頻圖像直接存儲到本地硬盤上)，通過校園網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖敬睒堑木W(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心，并將其存儲在網(wǎng)絡(luò)中的磁盤陣列或者NAS硬盤上。各幢樓層的視頻數(shù)據(jù)，通過校園網(wǎng)構(gòu)成二級監(jiān)控中心。通過分層分級操作，有效緩解了因監(jiān)控點(diǎn)數(shù)過多引致的傳輸壓力。上級領(lǐng)導(dǎo)可以在辦公室通過校園網(wǎng)絡(luò)就能夠更清晰的看到教學(xué)現(xiàn)場。

　　由于教室端單獨(dú)設(shè)立監(jiān)控基點(diǎn)，極大的提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、靈活性、實(shí)用性，從而使系統(tǒng)具有強(qiáng)大的擴(kuò)展性，只要升級軟件，就可以提升整個系統(tǒng)的功能，使整個系統(tǒng)保值升值。

　　鑒于教學(xué)督導(dǎo)的特殊性，采用廣角鏡頭，云臺需按照預(yù)先設(shè)置的速度轉(zhuǎn)動，以期監(jiān)控?zé)o盲點(diǎn)、無缺漏。

　　安保監(jiān)控基點(diǎn)則建立在日常生活區(qū)和校園出入口，以及財務(wù)、庫房等需要24小時監(jiān)控的場點(diǎn)，視頻信號直接通過校園網(wǎng)接入保衛(wèi)處(安保監(jiān)控的管理中心)，上級領(lǐng)導(dǎo)直接通過校園網(wǎng)訪問。

　　視頻信號接入公網(wǎng)后，授權(quán)用戶可通過互聯(lián)網(wǎng)，在任意地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)授權(quán)監(jiān)控點(diǎn)的訪問和控制。遠(yuǎn)程教學(xué)授權(quán)用戶通過互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)。

　　校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要矛盾體現(xiàn)在較高的帶寬需求和無可回避的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀之間，當(dāng)多路數(shù)據(jù)通過考點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)入主干網(wǎng)以供二級中心監(jiān)看時，無可避免將出現(xiàn)擁擠，一旦有效應(yīng)用帶寬低于實(shí)際需求帶寬，將產(chǎn)生停頓、花屏。采用雙碼流視頻服務(wù)器，則可以解決這個問題。

　　[nextpage]控制部分

　　控制部分有兩種方案可選，一種是采用計算機(jī)的鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行控制，另一種是采用專用控制鍵盤和矩陣主機(jī)來控制。

　　為了節(jié)約系統(tǒng)成本和盡量延長設(shè)備的淘汰周期，筆者推薦使用第一種方案，使用計算機(jī)來進(jìn)行控制。利用視頻解碼器，將源自前端編碼器編碼并經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸而來的視頻信號實(shí)時解碼，管理PC機(jī)控制對應(yīng)視頻解碼器，控制視頻信號的顯示，并可通過鼠標(biāo)操作，控制前端云臺按照需要實(shí)時轉(zhuǎn)動，該設(shè)備支持多種存儲方式，便于查詢(如圖4所示)。

　　顯示和記錄部分

　　顯示部分的主要設(shè)備是計算機(jī)顯示器和大屏幕電視(或投影機(jī))，其中大屏幕電視用作主顯示，計算機(jī)顯示器用作輔助顯示，以方便管理人員對前端監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行控制時使用。記錄部分主要由存儲主機(jī)和磁盤陣列組成。每臺存儲主機(jī)可以對上千路音視頻進(jìn)行同步存儲，可以設(shè)定存儲主機(jī)按時間計劃錄像等錄像模式，以節(jié)省硬盤空間。

　　整套校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)量龐大，為此，可引入磁盤陣列或是網(wǎng)絡(luò)存儲方案，利用存儲服務(wù)器進(jìn)行管理，在網(wǎng)絡(luò)中分散加入陣列磁盤，集中管理，可有效擴(kuò)大存儲容量以及存儲可靠性。

　　系統(tǒng)展望

　　大型綜合安保平臺

　　將報警系統(tǒng)和校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)整合，統(tǒng)一調(diào)度。早期的校園安防系統(tǒng)模式中，報警系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)是截然分開的。因?yàn)橐曨l壓縮技術(shù)達(dá)不到網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊?，報警系統(tǒng)傳輸協(xié)議不支持?jǐn)?shù)字傳輸系統(tǒng)，并且每個廠商的協(xié)議不兼容，采用兩個中心軟件，分別對報警系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行集中控制。

　　現(xiàn)在，越來越多公司擁有強(qiáng)大的開發(fā)大型報警系統(tǒng)軟件、協(xié)議和開發(fā)大型監(jiān)控系統(tǒng)軟件的能力，特別是擁有自己的核心通訊控制協(xié)議，開發(fā)出的集中平臺能同時控制多個防區(qū)，又能和視頻系統(tǒng)任意的聯(lián)動，同時能自由的切換任意視頻并控制輸出到電視墻上的顯示模式，支持多級電子地圖報警顯示、報警聲音提示、報警視頻群組顯示功能等。

　　目前有些公司研發(fā)的綜合平臺可以提供了一個以區(qū)域主機(jī)組成的進(jìn)行簡單報警信息和視頻信息預(yù)處理和儲存的平臺，以虛擬數(shù)字矩陣為基礎(chǔ)，利用網(wǎng)絡(luò)集群控制軟件集中控制，可以真正滿足校園面積大，監(jiān)控點(diǎn)分散，傳輸多路防區(qū)信息的海量視頻傳輸?shù)囊蟆?/P>

　　智能化圖像分析

　　基于人眼的實(shí)時監(jiān)測，無可避免會引起漏報?；趫D像的智能分析功能能有效的解決這一問題，省時省力且高效方便。

　　智能終端

　　在教室內(nèi)可選擇智能終端作為監(jiān)控主機(jī)，在將監(jiān)控信號上傳到校園網(wǎng)的同時，還可以進(jìn)行VOD點(diǎn)播等日常應(yīng)用。并且，可將考場學(xué)生信息輸入，應(yīng)用簡單的識別技術(shù)，輕松辨別考生真?zhèn)巍?/P>