當前,隨著校園網的廣泛建設,校園遠程監控在傳輸物理架構上成為可能。現在,信息的數字化和網絡化技術已深入到各行各業,并凸現出銳不可擋之勢。無疑,學校是信息數字化和網絡化展示的重要舞臺。下面以某學校應用為例,以說明數字化和網絡化是如何在學校的安全防范中得到應用與發揮。
案例說明
某學校希望實現對操場及整個校區的重要場所進行監視,如對各年級教室實現監控,以達到強化校園安防、考試監考、遠程教學的目的。目前學校有寬帶上網環境,10M帶寬,并有靜態IP地址。校方對待建的這套遠程監控系統提出如下應用要求:
·加強校園安全防范、增加與家長溝通途徑。由于學校住宿學生的安全意識較低,給學校管理帶來很多不便,而且他們長期住校也缺乏和自己父母的溝通和交流。校方希望通過這套待建系統,可以增強學校的安全管理,同時又能方便于住宿學生和家長進行遠程溝通;
·對教具設備的安全防護。學校采購了大量貴重的教學硬件設備,需要24小時對設備進行安全防護,因此這套待建系統必須具有能夠實時監控、報警錄像功能;
·實現校際的互動交流。校際教學模式觀摩和交流是現代學校辦學的一項重要內容,為節省人力和物力,希望能夠借助該套待建系統實現遠程與其它學校的互動交流。
系統功能要求
系統功能要求待建系統必須技術先進、功能強大,功能主要包括以下幾點:
·遠程監控:無論在何處,只要連上因特網,打開網絡瀏覽器即可監聽、監看遠程影像;
·遠程備份:系統能在異地進行實時錄像備份;
·自動警報:可根據用戶設置,根據不同情況以不同途徑和不同的形式,將報警信息發送到相應的接警者。如通過E-mail、電話將聲音或短消息報警等立即通知到用戶或學校管理員;
·多樣化監控錄像:提供24小時不間斷錄像,可自行定義錄像時間和錄像啟動方式,比如手動錄像、影像移動偵測錄像等,硬盤錄像可有循環與否選擇;
·支持多種遠程控制協議:使系統能方便地接駁多種類的云鏡控制設備,使得對攝像頭影像的縮放、左右上下旋轉等控制能運行自如;
·多重安全機制:可設定不同權限的用戶,提供不同級別的用戶密碼,使用戶能控制登入系統及Web遠程登入瀏覽;
·影像文件管理:對已錄制的影像,可提供搜尋、編輯、轉存及刪除功能;
·方便擴容:可以在任何需要建立分控點的地方,只要能接入網絡都能建立監視工作站,非常方便地進行系統擴容。
系統設計
該套待建的校園網絡監控系統的設計要件如下:
·在學校的主要通道、重要公共建筑、教室、機房等地方,根據環境和要求可設置網絡攝像機或視頻服務器,進行視頻信號的采集和控制信號的傳輸;
·本系統首期共有14個前端監控點,每個監控點接入就近的視頻服務器,網絡攝像機首期暫不考慮;
·系統建立一個監控中心進行集中監控,即監控中心同時對14個前端攝像監控點進行實時監控和錄像;
·為了增大監控范圍,攝像頭可輔助云鏡控制,以提高監視效果,攝像鏡頭采用三可變鏡頭。首期14個攝像鏡頭暫不考慮附配云鏡控制;
·為保證傳輸網絡能達到視頻編碼器的傳輸帶寬要求,最低要求每路視頻具備128kbps傳輸帶寬,建議系統首期校園網絡用于視頻傳輸最低要求達到1.8mbps(14×128kbps)傳輸帶寬;
·根據需要可以增加傳感器或探測器,并可實現系統報警聯動;
·對前端采集的視頻圖像在監控中心進行監視和錄像。錄像具體要求待定(每路視頻每小時存盤約耗費200mb空間)。
方案實施
首期在學校的網絡中心一樓大門口及長走廊各布防1個監控點(共2個);在網絡中心二樓布控5個監控點,走廊一個;兩個大公共機房每個機房布控兩個(共5個);三樓在走廊布控一個監控點(共1個);校園操場兩個監控點(共2個);教學樓兩個監控點(共2個);學生宿舍大門口兩個監控點(共2個)。上述共14個監控點,暫都不需要云鏡控制。
對系統選配的設配,要注意以下幾點:
·按上述監控點要求,選用四路型VBOX-I4視頻服務器,將監控點攝像頭就近接入視頻服務器,之后視頻服務器再接入校園網絡;
·攝像頭選配焦距自3.5~8mm可手動調節的廣角鏡頭,這樣可以根據各監控點的監控距離進行靈活的調節雜
·監控主機采用自備的聯想服務器,放置在學校大樓二樓的監控中心。聯想服務器并配置聲卡,這樣可以在監控中心進行實時的監聽對講。在監控硬件安裝好后,即要設置好錄像、報警,備份等參數信息,以確保系統能正常運行;
·建議作為監控主機的服務器要選性能與配置較好的,保證其服務器上的考試系統能夠正常運行。為保證服務器的穩定性,建議監控主機不能安裝過多的應用程序。
系統架構
該校園網絡監控的系統架構包括以下三部分:
·第一部分,在各個需要監控的部位安裝監控前端設備,包括監控攝像機和視頻服務器等;
·第二部分,為傳輸網絡,主要完成將經前端設備壓縮編碼的視頻和監聽數字信號上傳至監控中心和其它遠程監控點;
·第三部分為監控中心或分控點,在監控中心或分控點安裝監控系統主機或分控計算機。使監控人員和學校領導能隨時隨地對前端監控點進行實時監看。 為了使監控系統能夠滿足應用的要求,又要避免重復建設而造成不必要的浪費,有必要進行統一的校園網給設計和規劃,系統模擬圖參考所附系統結構圖。
設備主要特點
本遠程監控系統的硬件設備主要是視頻服務器,其性能特點如下:
·遠程實時監控:可透過網絡(LAN/WAN)做遠程實時監控,傳輸高質量的M-JPEG圖片,通常情況下帶寬2M,即可實現25幀/秒的全實時監視;
·三種分辨率可選:160×120;320×1240;640×480像素,圖像清晰;
·標準網絡接口:提供10/100Base-T端口,可以直接接入以太網。而且傳輸是基于TCP/IP協議,可以跨越不同類型的網絡,網絡兼容性強;
·并發多用戶瀏覽:最多可允許15個用戶同時瀏覽,可以按照各自不同的接入方式、訪問要求,調整圖像參數,達到不同的監控要求。支持單畫面、多畫面同時監控瀏覽;
·提供RS485串口及I/O端口:可外接云鏡解碼器等控制設備,支持遠程或本地控制;
·雙重解碼:具有軟硬件同時解碼特點,可以適應各種類型的模擬攝像槍,可很好地與傳統模擬系統融合;
·多任務工作方式:圖像存儲、監看、遠程控制可同步進行;
·密碼保護:具有兩層密碼保護,完善了權限管理機制;
·多模式報警輸入輸出和錄像觸發:能接駁各種報警探測設備,接警后有多重報警信息輸出,并可通過FTP及E-Mail將報警短信發送出去;
·設備集成度高:采用單芯片大規模集成電路解決方案,使設備具高穩定及高可靠性,成本低。
結語
通過這套監控系統,學校領導及各管理部門的人員可透過網絡,借助接入網絡的授權電腦、主控管理機或管理服務器等設備,來實現對學校重要部位、場所的實時監控。監控訪問非常方便,通過IE瀏覽端訪問監控主機,用授權的賬號即可實現監控、報警、錄像等功能,另外還可以通過監控主機觀看各個監控畫面或通過管理軟件實時觀看各個監控點,使系統功能達到了原來預期的效果