一、方案背景

　　近年來，隨著網絡在我國的普及和深化發展，各學校的信息化建設不斷深入，絕大多數學校已經鋪設內部的校園網，各學校逐步轉向利用網絡和計算機處理工作各重要環節的大量數據。同時，網絡也成為先進的新興應用提供了一個良好的平臺。網絡上的視頻監控系統正是近年來蓬勃發展的一種新的網絡多媒體典型應用。它是指學校利用現有的計算機網絡平臺，將監控范圍內所需的視頻、音頻、數據以數字形式通過網絡進行傳輸、存儲和共享，使學校領導和相關職能部門及時獲得關于監控現場實時、準確、具體、直觀的材料，為監督校園安全、監考考場等提供一種嶄新的現代化手段。

　　隨著科技的進步和經濟的發展帶來了整個社會生活水平的提高，校園的教學方式也發生了很大的變化，傳統的手把手式教學已漸漸退出舞臺，取而代之的是素質教學、室外教學、多媒體教學等方式；同時由于校園考試違紀作弊的行為越來越隱蔽化、作弊手段越來越技術化等現狀，為了確保在每間教室作為考場時能減少人員的管理和保證考場在考試期間能有效的監考考生的情況，并且能在平時作為多媒體教室用，學校領導可通過系統對各班級的教學質量進行評估，建設一個多媒體閉路監控系統對整個學校的有關教室進行監控已勢在必行。國家教委有關文件已明確表明，各省市地區擬定陸續在轄區內各大中小學校統一建立校園網絡監控系統。

　　二、需求分析

　　目前學校都建有眾多的教學樓、實驗教學樓、辦公樓等。因校園占地面積廣大，人口眾多所以學生、老師、學校的安全問題存在著很大的不足。因此，利用現代的高科技技術手段，組成全方位防范系統是十分必要的。

　　在每個教室各安裝一部攝像機，再通過學校內部局域網絡在學校內各個教研室、實驗室、校長辦公室等可以任意看到任何一間教室的教學情況，圖像實時、清晰度高、聲音清晰。同時可以多個地點對一個教室進行教學觀摩；也可以多場次、多地點同時上網觀看，而不影響整個網絡的實時性和圖像質量。

　　隨著考試科目的增多，只依靠老師監考已無法能夠滿足現狀的要求所以把閉路監控系統用于高考、成人考和其它重大考試活動的考場監控系統，通過安裝在各考場上端的電子攝像機，整個考場的情況一覽無余，從而減少了考場監考人員的數目，減輕了老師的壓力和負擔。同時可以最大限度的防止考場舞弊事件的發生。如若發生意外，可隨時調取現場錄像查找問題，考室內的攝像機可隨指令調整角度，考室所有方位的情況在屏幕上顯現無遺，一量發現學生有小動作，還可以通過調節焦距來個大特寫。因此在考場內安裝監控系統，一來可以起到震懾作用，防止考生存有僥幸心理；二來能夠避免冤枉好人，作弊與否據證。

　　通過網絡監控系統，校方領導可隨時通過前端攝像設備監視各教室內的教學狀況；系統作為監考使用時，管理人員可隨時發現考場異常情況，并采取必要的措施，有效監管考場作弊行為，保證考場紀律；并且，上級主管領導可通過因特網上權限登陸對每個教室進行遠程實時監控；系統可實現互聯網上的“家長開放日”和遠程視頻教學。讓學生家長坐在家中就能夠瀏覽自己子女在學習的實況以及科任老師授課的全過程，從而增加家長對學生學習生活的了解，提高校務工作的透明程度。

　　三、設計原則

　　帷幄者學校網絡監控系統設計遵循以下原則：

　　1.先進性：“守望者”系統是國內率先采用基于嵌入式網絡視頻服務器為核心的視頻監控系統，它采用專用視頻壓縮芯片，圖像清晰，圖像采用MPEG4圖像壓縮方式，視頻壓縮效率高，網絡占用帶寬低，是基于第三代嵌入式技術的綜合網絡監控產品。

　　2.實用性：系統支持用戶的網絡監控需求，可多用戶多畫面實時監控、遠程控制、分布式錄像、可連接多種報警設備、報警可定時布防撤防等功能，完全滿足用戶的監控要求。

　　3.兼容性：系統采用Brower/Server（瀏覽器/服務器）架構，可與企業內部網絡系統緊密結合；同時，前端系統可在原有的模擬監控系統的基礎之上進行改造，保護用戶設備投資。

　　4. 擴展性：系統軟、硬件系統采用模塊化設計，用戶系統升級時，只需要簡單增加前端的視頻服務器，并升級相應的系統軟件即可，不用額外添加或者廢棄原有設備。

　　5.靈活性：系統組網靈活，適合在局域網、廣域網、甚至INTERNET網中使用；在網絡中的授權用戶可通過IE瀏覽器實時監控前端現場，客戶端無需配置任何硬件。

　　6.實時性：組成本系統的嵌入式視頻服務器，采用專用的視頻壓縮芯片，和先進的視頻壓縮技術，最高可傳輸30幀/秒的清晰圖像。

　　7.可靠性：系統采用先進的視頻服務器硬件，性能穩定可靠，保證系統整體的穩定，尤其適合在無人、少人維護的環境中運行。服務器軟件采用Windows service方式后臺運行，極大地提高了系統工作穩定性；各功能模塊相對獨立，避免相互影響，保證系統能夠可靠運行。

　　四、方案詳解

　　1）前端監控點

　　監控點包括攝像機（可選配云臺、解碼器、支架、可配鏡頭等）、視頻服務器、連接線等。

　　*攝像機：用于采集現場視頻數據，具備紅外感應、自動增益平衡等功能，能夠滿足各種環境下用戶對畫面質量需求。

　　*DVS：作為視頻監控系統的終端設備的核心，負責數據采集和發布，收集用戶現場視頻、語音、事件觸發數據，并可以通過RS-232和RS-485通道實現復雜數據采集。可以根據管理平臺的信令實現遠程設備控制反饋。根據用戶的不同需求配合相關設備提供前端的數據存儲、音頻廣播、報警感應、數據采集等

　　*云臺：控制鏡頭上下左右擺動，配合自動巡航功能和安防連動功能，能夠實現自動掃描現場情況，甚至是自動跟蹤現場情況，及時的發現現場異常，大大的減少了手動控制的工作。

　　*傳輸網絡

　　由于采用了通用的IP協議來構建網絡，在距離上就沒有限制，網絡延伸到何處，監控就可以布控到何處。在整個網絡的任意一個節點上的任意一臺辦公計算機，在用戶經過授權后，就可成為一個監控中心，即可實現對需要監控的任意地方進行監控。由于傳輸的是視頻圖像，所以對網絡的要求就比較高，視頻服務器的設置為CIF或D1格式，所需要的帶寬為：單路：靜止圖像小于384K 運動圖像大于512K。所以針對目前現有的校園，應采用中心存儲。

　　*存儲方案

　　“一體化網絡視頻監控系統”提供中心存儲和前端存儲兩種方案，由于前端存儲存在安全隱患，不法分子只需將前端的硬盤破壞掉，就可以逍遙法外，且需要前端的視頻服務器支持硬盤存儲。所以建議使用中心存儲方案，可根據自己的條件來選擇。中心存儲的安全系數相比前端存儲要高的多。只需要在中心機房架設一臺存儲服務器，保證有足夠的存儲空間，歷史圖像的保存時間可延長至30天。這些存儲在中心服務器上的歷史圖像，用戶可以隨時自主的調用觀看。

　　2） 平臺功能

　　集團一體化網絡視頻監控系統是一個集權限管理、系統管理為一體的綜合性視頻監控業務管理系統。

　　*管理系統：

　　“校園用戶”：校內的不同用戶可以查看的范圍，所以可以根據學校要求，定制不同的權限，以便查看不同部分的視頻監控情況，包括在線使用情況、監控信息等。

　　組用戶：組用戶是指擁有多個視頻監控終端管理的權限，組用戶可以通過設置分配組內成員的監控權限，但組的權限由集團用戶來分配。

　　終端日志：用戶可以知道某一個終端在某一時間范圍，有哪些人訪問過該終端，詳細的訪問時間，以及訪問者的IP地址信息。

　　* 安防聯動

　　提供安防聯動的統一接口，可與多種不同安防產品進行聯動，控制安防設備的布防，撤防，以及安防設備的狀態查詢。

　　*  移動監測

　　系統通過判斷，可確認視頻終端是否在線，并對終端及時發出故障警報和移動偵測警報。

　　*  結合手機短信或彩信接口，實現信息互動

　　圖像變化可通過短信（或者彩信）觸發下進行報警通知，增加了視頻監控的服務功能；

　　*  結合３G業務，實現與手機實時互動

　　支持WAP 2。0，手機可通過3G網絡登錄到視頻監控中心，實時瀏覽信息，了解當前狀態。

　　3） 系統架構

　　系統采用結構化設計，將整個系統體系劃分為四個層次：應用層、業務管理層、系統層、和核心層。每個層次各自獨立，中心平臺系統結構圖如下：

　　如上圖所示：系統是以架構在系統層之上的系統核心層為核心服務，而業務管理層、應用層及系統層都與核心層直接連接處理各類業務。連同核心層提供的短信、郵件Web等增值服務，形成了多種媒體互通的視頻監控多媒體集成系統，為用戶提供多視角、多媒體的綜合視頻監控方案。

　　*  業務應用層

　　業務應用層主要包含用戶應用功能，包括業務申請、監控應用、用戶自管理、移動監測、安防聯動等等。

　　*  業務管理層

　　業務管理層主要包含營運應用相關功能，包括業務受理、視頻終端管理、日志管理、客戶管理、計費功能等等功能。

　　*  系統管理層

　　系統管理員可通過遠程Web的形式進行系統的管理。其主要功能描述如下：

　　網絡配置管理：系統管理員通過后臺進行配置，使系統平臺正確接入網絡。

　　雙機熱備（HA）：系統管理員可通過"HA設定"建立雙機熱備工作模式，并可隨時查看系統提供的HA記錄了解HA的工作狀態。

　　數據備份管理：管理員可以自行設置自動數據備份，極大的保障數據的安全。包括手動備份設置，自動備份設置以及數據恢復等功能。

　　遠程技術支持管理：當系統出現故障或其他系統管理員不能自行解決的問題時，系統管理員可打開遠程管理支持來尋求遠程技術支持。為系統的穩定運行提供了可靠的保證。

　　*  核心系統層

　　動態IP尋址：擁有完全自主知識產權的88ip動態域名解析系統（DDNS系統），解決寬帶動態IP尋址。目前，該DDNS系統是國內最早也是國內最大的商業運營DDNS系統，現已運營9年，擁有一百多萬用戶、5000多家合作伙伴、多家電信服務提供商，是國內唯一電信級DDNS系統。

　　短信及郵件增值服務：系統配合終端報警應用，配帶了專業的短信和郵件報警功能，用戶可實時接收到故障報警信息和移動偵測信息。

　　數據庫服務：系統數據庫采用Mysql數據庫，也可采用SQLSERVER、ORACLE及其他數據庫。

文章作者：佚名