浅谈“平安校园”建设之数字监控系统设计

李扬

摘要：本文参考了大量的国标、产品技术指标，并结合了在“平安校园”实施工程中遇到的一些问题的归纳分析。

关键词：监控系统；设计。

近年来，针对校园的安全事件频发，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、学生物品遭窃等严重侵害学生权益的案件日益突出。为了有效保护学生人身安全，维护校园正常的教学和生活秩序，公安部、教育部、中央综治办等部门联合发起先后采取了一系列的安全防范措施，“平安校园”建设也相继展开。本文以昆山高级中学监控系统采用的全高清数学监控系统來专谈“平安校园”的数字监控系统设计。

一、监控系统分析

昆山西部高级中学由教学楼、科技楼、行政楼楼、艺术中心、对外交流中心、图书馆、学生公寓等建多栋筑群组成。学校要求利用现代的电视监控录像技术及数字监控控制技术等先进的技术手段，可延伸管理人员的视觉，帮助管理人员对教学楼、科技楼、行政楼、艺术中心、对外交流中心、图书馆、学生公寓各主要出入口及重点部位及校园公共区域主出入口进行24小时监控，确保校园的重要资料、财产、人员安全。

安防控制中心设在主门卫，面积约60平方米。本次昆山西部高级中学监控系统共配置了四道防线：

第一道防线：在学校的主次入口设置高清抓拍系统进出车辆进行车牌识别以及多部摄像机对进出人员进行监控，出入口摄像机与派出所联网。

第二道防线：在校园主干道路、公共活动区域及室外停车场低照度摄像机对这些区域进行全天候的监控。

第三道防线：在教学楼、行政楼等建筑的入口和走道设置低照度彩转黑摄像机进行监控。

第四道防线：在校园内的重点部位如监控机房、网络机房、广播机房、音控室及校园电视台等部位设置低照度彩转黑摄像机进行监控。

二、闭路电视监控系统设计

1、系统设计简介：

根据昆山西部高级中学要求，闭路电视监控系统设计采用数字高清监控系统，所谓“数字高清系统”指的是基于IP网络的数字视频系统，同时监控图像的效果不低于720P。“数字高清系统”由高清网络摄像机、网络视频编码器、网络视频解码器、网络设备、存储设备、服务器、计算机以及软件构成的系统。

此次昆山西部高级中学建设的数字视频系统是一个基于IP网络的，采用分布式的网络架构，通过IP网络来实现设备的互联和管理控制的系统。该系统基于数字传输模式，可以实现视频实时浏览，视频点播，视频数字录像，视频联网及报警联动等功能。

昆山西部高级中学数字监控系统前端摄像机近接入楼层的接入交换机，监控信号通过监控网络进入监控机房。在本次设计的监控机房主门卫，配置流媒体服务器、磁盘阵列等设备，主要用于对视频图像的存储和集中管理，同时在机房中配置解码器、控制键盘、电视墙等设备。整个视频监控系统以D1或720P格式进行存储。学校领导可以通过校园网远程调看监控图像。

2、前端摄像机设计：

数字监控摄像机根据实际使用需求等因素，我们在方案设计时亦采用不同类型的摄像机：

2.1学校三个出入口各安装2台高清抓拍机、1台高清球机（用于公安联网）；

2.2校园内主要道路、室外活动场所采用低照度高清网络摄像机；

2.3室外自行车停车位采用低照度高清网络摄像机进行监控；

2.4地下车库入口和通道采用低照度高清网络摄像机进行监控；

2.5教学楼、实验楼、文艺中心、国际交流中心、体育馆、图书馆、行政楼等配置低照度高清网络摄像机用于监控各出入口及走道；

2.6食堂和备餐间配置高清网络枪机；

2.7宿舍出入口及各走道出入口安装低照高网络摄像机；

2.8设备机房内安装低照度高清网络摄像机。

3、中间传输线路设计：

中间传输线路是指将前端设备的信号传输至中心控制设备的各类线路，这部分的造价虽小，但关系到整个电视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。本次设计中间传输线路包括：视频信号传输线路、控制信号传输线路和供电线路三部分。

3.1视频信号传输线缆：根据相关规范，考虑100米范围以内采用六类网线，100米范围以上采用光缆进行视频信号的传输，就近接入弱电间的编码器后通过校园计算机网络传输至监控机房。

3.2控制信号传输线路：根据相关规范，考虑100米范围以内采用六类网线，100米范围以上采用光缆进行视频信号的传输，就近接入弱电间的编码器后通过校园计算机网络传输至监控机房。

3.3供电线路：摄像机单独供电。所有线缆采用沿专用弱电桥架或管路走线。

4、控制中心部分设计：

系统控制中心设置在安防监控中心，控制中心由系统控制、视频显示及远程访问三部分组成。

4.1系统控制：

主控中心设置在门卫安全监控系统机房，负责实现集中管理、视频分发、录像存储等功能，是系统的核心组成部分，负责系统平台的管理、数据交换、数据存储、视频智能分析工作。配置视频管理服务器，流媒体服务器，管理系统内的所有摄像机。中心机房的视频存储，由磁盘阵列来实现监控数据的存储。

中心管理服务器完成对整个监控系统的接入设备的配置工作，包括视频编码器，流媒体服务器、存储系统以及视频解码器的添加配置。同时对系统内用户进行添加以及权限分发，使能够接入监控专网的使用者根据自身的权限对监控视频进行浏览、控制以及录像资料调。

4.2视频显示：

根据业主要求，本次设计中监控机房，采用22台32英寸液晶监视器和2台42寸液晶监视器组成，其中32英寸液晶监视器作为辅助显示，其中16台32英寸液晶监视器和2台42寸液晶监视器组成屏幕墙，屏幕墙上8台主要用于显示多画面重要部位的图像，另外8台用于16画面监控图像的轮巡显示，42寸液晶监视器则作为主显示，既可以切换校门口的高清图像，也可以切换任意画面。同时在门卫办公桌上配置4台32英寸液晶监视器显示学校重要出入口的图像。

4.3远程访问：

流媒体服务器、中心管理服务器和磁盘阵列主要用于视频图像的存储和集中管理，同时还支持存储图像的远程访问和调用，远程访问时，访问的内容根据不同的用户权限，访问和控制的内容也有所不同。学校领导可通过学校内部局域网调用监控图像，随时了解学校内的安防情况。

5、存储部分设计：

学校数字视频监控系统建设规模较大，接入视频数量较多，通过校园设备专用网络汇集到总控中心监控机房集中存储，存储设备通过光纤直接接入网络核心交换机。

监控中心配备存磁盘阵列设备，负责管理视频存储。（入口的高清抓拍摄像机仅给公安联网使用，不接入校园监控系统，单独用混合硬盘录像机在本地存储）。要求所有视频图像的存储时间不少于30天，同时要求图像质量清晰可辨，在本次设计中我们使用D1或720P格式进行录像保存。无缝接入昆山市教育局智慧教育视频监控平台。

结语：昆山市教育局之前已经采用H3C管理软件建设了昆山市智慧教育监控平台，其中包括视频管理服务器软件Video Manager 3.0，数据管理服务器软件 Data Manager 3.0，媒体交换服务器软件Media Switch 3.0，管理平台软件具备良好的开放性和联网协议的广泛适用性，支持包括GB/T28181国标、DB33地标等标准。昆山市各级学校监控系统一方面可以通过SDK方式开发与智慧教育联网平台对接，另一方面，也可采用标准的方式，譬如遵循国标GB/T28181标准实现监控平台的对接、互通和互控、互操作。

参考文献：

[1] 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB 50198-2011

[2] IP网络技术要求-网络性能参数与指标 YD/T？1171-2001？？