平安校园网络视频监控系统解决方案

2011-08-19 14:12:09 来源:CPS中安网责任编辑: luocaocps 收藏本文

网络监控系统是治安安全防范系统的重要组成部分，是一种防范能力较强的综合系统。系统的建设将保证教育局及上级行政管理部门对学校出入口、公共活动区、教学楼等信息情况及时、准确的了解、掌握，实现系统化、科学化、现代化的统一管理，切实满足行政管理部门对于图像系统的管理和业务需求等要求。

　　作者单位：北京中盛益华科技有限公司

　　平安校园网络视频监控系统依托既有网络，建成了覆盖所有学校的网络视频监控系统，初步统计在所辖前端网吧架设若干个监控点，监控学校出入口、公共活动区、教学楼等重要区域，设计方案充分考虑了后期的扩容、管理变更等可能的建设要求。设计思路如下：

　　监控系统拓扑图

1．根据要求，实现“大容量、多画面处理、实时录像和回放、联网远程监控”的目标；

　　2．本次设计系统便于以后用户的安装、操作和今后的维护便利；

　　3．系统设计考虑了各种兼容要求和扩容要求：包括现有数字设备的接入、控制及监控点后期扩容、系统规模扩容、临时授权用户远程监控等各种可能扩容方式下对现有网络的兼容和便利性，设计的系统能够满足兼容和平滑扩展的要求；

　　4．系统设计对网络传输路由具有良好的适应性，可以在局域网、广域网、城域网、无线网络等各种方式下运行。根据网络资源的情况，在不同的网络带宽下可以灵活设置编码格式，获得不同的图像质量；

　　5．本次设计的系统是标准和开发的，系统软件全部采用通用的主流标准；如系统采用标准的TCP/IP协议、接口标准通用等；适合网吧安保系统各个标准子系统的集成；

　　6．系统考虑了操作冗余、数据安全和远程鉴权等技术手段，保障系统安全运行和不受外部入侵，完善的身份认证能力，保证系统稳定运行；

　　7．在技术性价比上，方案采取实用的原则，不追求高端设备的堆砌，而是本着实用的原则进行了科学的配置建议，以求达到最大的技术性价比；

　　网络视频监控系统的建设关键在于网络硬盘录像机的硬件选型和数字化管理平台软件的选型。在本项目中，我们采用CSVision网络视频管理平台软件及国内主流的网络硬盘录像机等硬件设备。

　　学校联网监控系统设计

　　监控系统组成描述

　　监控中心设置一台服务器，安装视频监控服务器端软件，作为监控系统服务器。其他监控客户端安装视频监控客户端软件，通过访问系统服务器，实时浏览前端监控点视频图像、遥控云台和联动管理。在需要于电视墙或监视器上浏览监控图像时，可以通过数字矩阵实现图像的软解码上墙显示。出现一些警情时候，学校报警中心可以联动公安的110报警系统，统一对警情进行处理。

　

　　1.在视频监控中心，新增一台服务器（主流服务器即可）对现有DVR系统（前端约96个学校，约380个视频图象。主要包括海康、大华、蓝色星际、诚丰等）进行统一的管理，并且后期系统需要扩容时，此服务器也可以把扩容部分统一管理起来。此服务器的作用是，通过网络管理DVR，然后指向监控中心的主服务器，进行视频图象的联网。从而达到对全系统的实时图象的浏览和历史录象的查询。有可能会出之前的部分DVR系统运行时间较长的原因，其硬件设备已经停产有可能会使得产品接入存在现实问题，另外从设备的更新换代角度考虑，解决此类学校的接入可以考虑设备升级和替换方式解决，所选硬件DVR只要是国内主流产品如海康、大华、汉邦等即可。

　　2.网络层部分，基于监控专用网络，光纤连接区教育中心总部及其各个幼儿园、小学等。由于是千兆光纤连接，所以网络带宽方面完全可以满足多路视频传输需求。经由核心层千兆交换机连接到监控中心。每路摄像头规划每秒大约500K左右的实时码流传输，传输CIF图象质量。

　　3.监控中心一台服务器：A、负责管理视频监控系统，此中心服务器把前端码流汇聚到中心监控机房，负责解决大屏浏览转发、管理工作，B、与地图进行联动，达到在地图上展现前端设备的相关位置信息，点击弹出视频图像等操作；

　　4.监控中心有26个大屏解码上屏显示，建议新增1套CSV数字矩阵（3台8路HDMI数字矩阵工作站，1台4路HDMI数字矩阵工作站，集成商也可以自配工控机负责数字矩阵的工作），数字矩阵负责26个大屏的图象的输出解码工作，可以解码CIF、4CIF、720P、1080P等多种图象格式。使用方便、灵活、具有非常强的交互能力，并且可以与三吉公司的GIS系统进行联动使用。

　　5.监控中心配置一台双屏电脑，做为26个大屏的控制主机使用，可以通过此监控主机，对系统中的所有图象的管理和上屏切换、电子地图联动工作；实现模拟矩阵的管理功能，并且还提供更多的交的换性的实用功能。

　　监控前端

　　监控前端包括：网络智能移动摄像机，网络红外智能高速球，日夜型pelco网络摄像机、红外防暴防水网络半球、图像安装架设辅助器材，电源、红外灯，支架，立杆等。

　　主要完成以下任务：对所监视区域的视频图像采集，目标图像的远程手动跟踪。视频图像进行数据采集和压缩，采用MPEG4数字视频压缩标准，并将数据按照TCP/IP方式进行打包，发给数据传输设备，对于已有考场监控系统进行数字化升级，可最终纳入统一平台进行管理。

　　前端的网络架构

　　图2 前端网络架构图

　　当某个学校网点发生警情时，报警主机会给网络网络硬盘录像机一个信号，要求网络网络硬盘录像机接收信息，并把相关报警实时图像进行上传。没有警情时执行不上传的原则，如图：

　　图3 监控报警联动图

　　传输部分

　　在此项目中，各个学校的网络接入各为运营商的VPN，具体所需带宽可根据实际视频同时上传的路数来确定。一般一路D1的码流为1.5M左右。110指挥中心为千兆的光纤接入，结合报警图像不是全实时、全部都上传，按照概率来算的话，指挥中心的千兆光纤可以基本满足需要，但是也要考虑到最高点的发生。

　　区监控中心

　　学校监控中心主要配置有管理服务器（包含管理、存储、报警处理功能）、管理客户端电脑、报警客户端电脑等。

　　管理服务器管理服务器负责视频的管理、存储、报警处理等功能，数据流控制、安全认证等功能。主要对系统的各种数据库进行管理，执行运行程序，数据备份，管理整个系统的运作，以及与外界的连接、报警图像的存储、报警停息联动的处理，它要求专人负责，并设置严格的权限，以确保数据库的安全。管理服务器的基本配置需求是：酷睿四核3.0G以上，内存4G，硬盘容量按照实际需要进行配置，支持磁盘阵列。服务器系统可为WINDOWS 2000 或者WINDOWS SERVER 2003。报警录像的存储容量计算公式为：1500K（码流）÷8（Bit）×24（小时）×3600（秒）×1天（录像的天数）×70点（监控点）。如果每个服务器的报警图像要保存15天，那就需要总的图像存储空间为16T左右，我们可采用在服务器后挂接磁盘阵列或者使用网络存储方式实现。

　　客户端电脑使用客户端电脑可以通过客户端调看各个学校网点的视频监控实时信息和相关数据，根据数据上的关联，从存储服务器上容易查询所需的所有相关数据。电视墙图像的浏览、切换、变更，需要客户进行操控。客户端为用户提供图形化用户接口，用户通过客户端软件与服务器软件通信，在服务器上面设立用户及管理权限，建立录像计划和报警计划，设立站点和分组，实时监控服务器管理的所有设备的视频和音频，通过输入查询条件检索服务器上面的录像文件，查询服务器上的日志记录，监听服务器发送的系统内的设备状态的改变，使得用户能够随时了解系统运行状态。支持1、4、6、7…16画面显示和双屏显示。

　　监控系统强大管理和处理功能网络视频监控系统拥有良好的系统组织架构和超强的系统稳定性，承受着大项目的应用实例的支持；例管理服务器可支持400路的视频转发及128路的视频存储。富有综合竞争能力的系统平台获得用户认可。

　　扩展应用-与报警主机软件集成网络视频监控系统软件具有良好第三方开方能力和经验，在考虑到报警和视频图像相结合的硬性结合上，同时也将报警软件与网络视频监控系统进行集成，将报警与网络视频监控系统完美结合.可实现以下的功能：将多级电子地图的应用到报警联动上来，当警情发生的同时，可以将视频图像和电子地图同时单弹出，除了让管理人员看到图像的同时，也可以通过多级电子地图迅速锁定出事的学校和该学校具体的出事位置。

　　数字电视墙电视墙由34"VGA高清数字电视构成，为N乘N的结构。分屏位置显示器采用4台，其中一台显示主画面，第二台显示电子地图，第三台显示管理界面，其他为任意分割轮循显示不同位置的监控画面。循环显示的时间可自由设置定。中心位置采用了多台多显卡输出的PC，做画面拼接。同时对应的N台电视墙服务器可同时做存储和数据的管理。下面以编号模式显示各设备的具体功用。电视墙每台显示器上可以轮流显示用户定制的画面（即单画面、二画面、四画面、八画面、十六/二十五画面）由软件控制对画面进行轮流切换，由此实现在少量显示器上对多画面监控点进行巡视。报警时能将报警画面自动切换到大屏幕大画面显示，平时也可以将校内的监控点方便的切换到大屏幕上显示。

　　而在电视墙运用中，如何巡视和切换都可以由用户自己进行订制，软件的亲和度与适应性都非常出色，用户可以决定任意画面静止或循环显示，也可以让画面在轮流指定的监控点间切换。软件的强大给用户带来了高度自由的操作与良好的适应性，任何用户在使用一段时间后都可以快速掌握该软件的操作与基本维护，而软件的管理基于SQL的强大机制，可令用户轻松自如。在解决集中监看的同时，每台TVWALL服务器可提供最多的录像服务，集中存储，集中管理该结构既保证了美观，也使得投资的利用率达到最大化。

　　其拓扑结构如下：