全數字視頻監控系統產品解決方案
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深圳市藍視訊智能科技有限公司
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以高清視頻監控為主，防盜報警監控系統為輔，實現對校園的全天候監控和園區周界報警監控，進一步提高校園的安全管理水平。
設計原則
本系統中的視頻監控系統采用全數字化產品。視頻從前端圖像采集設備輸出時即為數字信號，并以網絡為傳輸媒介，基于通用的TCP/IP協議，采用流媒體技術實現視頻在網上的多路復用傳輸，并通過設在網上的網絡虛擬（數字）矩陣控制主機（IPM）來實現對整個監控系統的指揮、調度、存貯、*控制等功能。此外報警、門禁、巡更等前端設備輸出的數字信號也可由多網合一的方式通過網絡復用進行傳輸并在同一平臺上進行管理與控制。
前端一體化。監控系統前端一體化意味著多種技術的整合，嵌入式構架，適應性更強，以及不同平臺間的整合輸出，為系統集成化奠定了基礎;
傳輸網絡化。視頻監控系統的網絡化意味著系統的結構將由集總式向集散式系統發展，集散式系統采用多層分級的結構形式，將使整個網絡系統硬件和軟件資源以及任務和負載得以共享，這也是系統集成與整合的重要基礎;
處理數字化。信息處理數字化意味著信息流的數字化、編碼壓縮、開放式的協議，具有微內核技術的實時多任務、多用戶、分布式操作系統，以實現搶先任務調度算法的快速響應，硬件和軟件采用標準化、模塊化和系列化的設計，系統設備的配置具有通用性強、開放性好、系統組態靈活、控制功能完善、數據處理方便、人機界面友好以及系統安裝、調試和維修簡單化，系統運行互為熱備份，容錯可靠等功能;
系統集成化。系統集成化正是由于構建系統的各子系統均實現了網絡化和數字化，特別是使視頻監控系統與弱電系統中其它各子系統間實現無縫連接，從而實現了在統一的操作平臺上進行管理和控制。
需求分析
按照監控目標的重要性，對監控區域劃分為三類，便于對所有圖像采集區域進行管理。
A類重點區域：大門出入口、校園周界、宿舍樓周邊、數據監控中心。要求使用高清晰度視頻采集設備，其中校園大門出入口和安防監控中心尤為重要，需確保24小時工作。
B類次重點區域：數字實驗室、生態博物館、多媒體教室、機房、演播室、圖書館、大型電子閱覽室等建筑出入口和內部。室內監控為主，可以選用網絡高清半球攝像機。
C類普通監控區域：校園內道路、操場等公共場合。室外區域為主，需配置ip66等級的一體化攝像機，快球攝像機做輔助監控。
設計思路
整個校園綜合安防系統，主要包括以下部分：視頻監控系統、防盜報警系統、一卡通門禁系統、通信傳輸系統。此外，還可以加入智能分析系統，能夠將校園安防子系統無縫整合在一起，化被動監控為主動監控，能夠極大的提高視頻的利用效率，提升監控系統的整體性能。
視頻監控系統
據現場情況，將校園內所有需要安裝監控攝像機的點統計后分析，再給出定義。比如常見校門口出入口、教學樓出入口、走廊、樓梯、圖書館出入口、閱覽區、宿舍樓出入口、走廊、教室、實驗室、校園操場、公共區域、校園周界等視頻監控點，具體劃分為ABC類。A類區域，不僅設計大范圍監控的全局攝像機，而且配合高清快球攝像機做關鍵點特寫聯動，項目實施方采用的魚眼聯動高清快球的方案，達到監控的效果。A類區域作為zui重要監控區域，需在學校的保安值勤點設置分區監控點。B類區域則無需接入到分區監控點，保安工作由監控中心統一指揮調度。C類區域相對面積廣闊，則只需做大范圍監控。
防盜報警系統
根據現場情況可以分為校園周界紅外對射報警區、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域等報警探測區域。
通訊傳輸系統
通信傳輸系統分為視頻網絡傳輸和報警信號傳輸兩部分。對于學校來說，傳輸網絡部分將全部使用學校現有校園計算機網絡，將各考場攝像機及相關聯的報警傳感設備通過一根網絡雙絞線直接與校園網接入層交換機直聯，充分利用學校現有網絡資源，實現視頻、音頻、報警、數據等信息在IP網絡上的有效傳遞和交換，節約用戶系統投資。一般情況下校園局域網*可以滿足視頻監控系統需要的帶寬，同時可以避免重復建設。此外，校園實時視頻監控圖像通過3G網絡可以實現手機監控。智能分析系統（可選）
智能分析系統是對上述各個系統功能的補充和加強，它基于對視頻的一系列分析，從視頻中提取運動目標信息，發現感興趣事件，根據用戶設置的報警規則，自動分析判斷報警事件，產生報警信號，從而可以在許多場合替代或者協助人為監控。
此外整個校園安防系統可對外提供平臺接口，實現與上級教育主管部門和*部門的系統對接，讓各部門共同參與應急事件并進行協同指揮。同時，視頻監控系統可與考場視頻監控系統融合教室監控也是安防監控系統的重點防范區域，對于高考考點的學校，需要建設考場、保密室等處的國家教育考試網上巡查系統，本系統的建設須考慮能與國家教育考試網上巡查系統的無縫融合，避免重復建設，造成資金的浪費。在考點級安保監控中心和考試巡查監控中心（可合可分）要能同時對考場、保密室、學校大門、主要通道、重要場所、圍墻、各建筑物出入口等處進行統一的監控，同時在上級平臺也可靈活調用考場、大門口等處的監控視頻。
系統設計
本校園安防系統是一個大型綜合監控系統，首先考慮到其中的網絡視頻監控系統，其傳輸過程的特點是大數據量、近似恒定的網絡帶寬、從前端的視頻監控點向各級監控中心的匯聚型傳輸。同時，還需接入防盜報警系統和一卡通系統，如果設計好系統的拓撲結構就能夠在一定程度上減小異構網絡中傳輸不可靠、數據傳輸延遲等難點問題。
總體框架
總體框架如圖1所示，視頻監控系統中，根據不同的監控需求，進出口、樓道走廊安裝高清網絡攝像機，在校園周界及操場上安裝可以360度旋轉的攝像機，實現*監控，在教室及實驗室內安裝半球攝像機，實現大角度監控。通過傳輸系統（校園網或自建光纖網），統一接入學校的監控中心，在后端監控中心系統中，通過網絡硬盤錄像機（NVR）實現對前端視頻數據進行24小時監控及錄像存儲，通過數字矩陣實現對前端網絡信號上墻顯示，通過監控平臺可以實現視頻管理、控制權限管理、存儲管理、報警管理等功能，通過公網、3G網絡可以實現外網訪問、手機監控等功能。本視頻監控系統將采用集中存儲的方式對數據進行管理，依靠A、B、C三級監控重心做區域化管理。為了加強保證校園內外安全性，我們在學校園區周界增加了紅外對射，在教學樓、科技樓、宿舍樓內安裝聲光報警器和緊急按鈕等報警裝置，當有非法人員闖入周界范圍內時，紅外對射報警，當有樓內發生突發緊急事件時，可以通過緊急按鈕、聲光報警器報警，通過報警主機傳到校園監控中心，監控中心負責人員發現警情信號，及時處理。同時，視頻監控系統的平臺可接受報警信號聯動相應的球機進行預置點的調用，通過對平臺軟件進行布防，實現報警聯動彈出畫面、電子地圖報警顯示等功能，直觀的了解*手信息。
視頻監控系統
視頻監控管理系統，包含監控綜合應用平臺、智能分析系統、電視墻顯示系統及監控客戶端幾個重要部分。（如圖2）其中，綜合應用平臺是整個系統的核心。分區監控中心，則通過監控客戶端來實現。監控綜合應用平臺是整個系統的核心，起著關鍵的作用，本系統選擇的綜合應用平臺，基于TCP/IP網絡應用技術，全面集成安防監控的錄像、轉發、電子地圖、報警聯動等功能。
綜合應用平臺介紹
本項目選擇VIVOTEK提供的ICS綜合應用平臺，ICS可以支持系統的堆疊，在實際應用中，對于用戶來說，可以當做一臺設備看待，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三大功能。
前端設備的集中管理和機構、用戶權限的管理：設備的管理包括網絡攝像機、智能分析主機等，機構、用戶權限的管理除了多級行政機構的管理和用戶權限的分配外，還可以根據不同監控應用的需求進行統一分配資源，如教學應用和安防應用的統一管理和分權分配等。
錄像存儲和流媒體服務：包括前端所有網絡攝像機的視頻轉發，另外，流媒體的應用可以提供給電視墻或更多客戶端的應用。
電子地圖和報警聯動的管理：電子地圖主要給用戶提供一種直觀的管理手段，報警聯動結合電子地圖外完成不同安保系統的統一集成。
防盜報警系統
防盜報警系統主要由主動紅外對射探測器、報警控制主機、控制鍵盤、地址編碼器、警號、報警電子地圖管理軟件組成。系統采用總線制方式，可使系統設備有機結合，報警信號、防拆信號、設備故障信號、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進行通報，并且可由中心控制室通過檢測操作對系統各設備進行檢測、調整，并可對各探測器的靈敏度進行調節。
從安裝范圍看，防盜報警裝置主要分布在圍墻、宿舍樓、數字實驗室、生態博物館、多媒體教室、計算機教室、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，在緊急狀況下實現人為手動報警，如果防區聯動視頻可實現錄像和抓拍。對于重點場所防盜預警，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。一旦發生警情，現場會聯動警鈴，管理平臺會顯示警情信息，同時聯動彈出電子地圖的具體防區報警點，接警人員可以方便、及時、有效地處理警情。
一卡通系統
本系統將實現餐廳、圖書館、實驗室的門禁、考勤、消費一體。所有終端都采用網絡化設備，統一聯網統一管理。
智能分析系統綜述（可選）
智能視頻是視頻監控的一種應用，以其強大的功能對傳統監控進行極大的補充和增強。智能視頻分析系統能滿足各行業多樣化需求，并采用功能模塊化設計，為不同行業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：自動檢測侵入監控防區的入侵者，能夠自動區分入侵者的種類、大小、移動方向等特征，并報警。
物體檢測：車輛或來歷不明的物品停靠或放置在設定區域超過一定的時間則產生報警。比如有人包裹或爆炸物等。主要用來檢測被遺棄在公共場所的可疑物品，是*的典型應用。
驟變：當視頻圖像發生巨大變化時系統報警。如攝像頭被遮擋和大幅度移動時，有效預防不法分子通過遮擋和轉動攝像頭銷毀*證據。
出入口人數統計：在出入口統計進出的人數，結合各出入口的實時人數信息，即可得到封閉空間內的實時保有量，可提供分時段的人數統計結果。并可在總人數超過預設值時，系統發出報警。
視頻質量監測：對視頻圖像出現的視頻丟失、雪花、滾屏、模糊、偏色、畫面凍結、增益失衡和云臺失控等常見故障做出判斷并發出報警信息。對重要攝像頭的及時保護可有效防止不法分子破壞攝像頭或傳輸設備的行為。
火焰檢測：通過智能分析技術，自動檢測警戒區內的火焰。在攝像機監視的視場范圍內，可根據需要設置任意形狀的警戒區域。一旦警戒區域發現火焰，則自動產生告警，并用告警框標識出火焰范圍。
設計總結
綜上，整個校園的安防監控系統被劃分為三個子系統后，又被成功的組成了一個大系統。整套系統中，zui受人關注的是系統運行的穩定性，而zui容易造成系統不穩定的因素是龐大數據流的視頻監控系統。同時，系統的設計可涵蓋進以下的擴展性功能：A.管理評估：通過分級*，管理者可通過自己的計算機控制觀看各攝像場景的畫面，對教師授課情況，課堂紀律和自習進行有效評估。比如校長也可在主控中心任意選擇觀看校園各處的情況，各班級的教學狀況，學生的聽課情況，進行現場管理，并且針對教學質量進行公正評估。B.評選活動：可適用于教師的評選及班級秩序的評定活動。C.教學錄像：可隨時將各班級的授課場景進行錄制，作為資料保存。D.實現聯網：本系統可和校園網相連接。使資源共享并達到遠程網絡分控。E.現場演播：適用于會議直播及各班級文藝節目的現場轉播。F.示范教學：教師在某班講課，可通過本系統向全校現場直播，實現由點到面的遠程教學功能。G.網絡教學：節目源計算機可將互聯網資源傳送給各班級，應用于教學中。同時各班級也可通過計算機直接聯入互聯網或校園局域網進行在線閱覽學習，達到網絡資源共享。
