视频监控系统的设计原则与解决方案

视频监控系统的设计原则与解决方案

河姆渡分享，项目介绍该中学校园现有46个教学班，2200名学生，200名教职工，40名留学生，学校校园面积90000m2。有数字实验室、生态博物馆、多媒体教室、计算机教室、演播室、图书馆、大型电子阅览室等。需要建设整套的数字安防系统，达到以下效果。

1、利用监控系统帮助管理人员对数字实验室、生态博物馆、多媒体教室、计算机教室、演播室、图书馆、大型电子阅览室等各建筑主要出入口，以及校门、设备用房、道路及路口、停车场单车棚及公共活动区域的人员活动和设备情况进行监控，及实现对考场的电子监控。

2、功能上需实现安全防范、防盗报警、考场监控、课件制作、综合管理以及意外事件预警机制;此外餐厅、图书馆、实验室等实现门禁一卡通实现考勤、门禁、消费于一体。

3、校园监控中心可任意调看整个校园各个监控点的情况;或能升级联网到上级教育部门，上级教育部门可以远程监控校园的情况，校园管理领导者可以通过网络在远程实看的设计原则

本系统中的视频监控系统采用全数字化产品。视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号，并以网络为传输媒介，基于国际通用的TCP/IP协议，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输，并通过设在网上的网络虚拟(数字)矩阵控制主机(IPM)来实现对整个监控系统的指挥、调度、存贮、授权控制等功能。此外报警、门禁、巡更等前端设备输出的数字信号也可由多网合一的方式通过网络复用进行传输并在同一平台上进行管理与制。

1、前端一体化。监控系统前端一体化意味着多种技术的整合，嵌入式构架，适应性更强，以及不同平台间的整合输出，为系统集成化奠定了基础。

2、传输网络化。视频监控系统的网络化意味着系统的结构将由集总式向集散式系统发展，集散式系统采用多层分级的结构形式，将使整个网络系统硬件和软件资源以及任务和负载得以共享，这也是系统集成与整合的重要基础。

3、处理数字化。信息处理数字化意味着信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统，以实现抢先任务调度算法的快速响应，硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等功能。

4、系统集成化。系统集成化正是由于构建系统的各子系统均实现了网络化和数字化，特别是使视频监控系统与弱电系统中其它各子系统间实现无缝连接，从而实现了在统一的操作平台上进行管理和控制。

需求分析

按照监控目标的重要性，对监控区域划分为三类，便于对所有图像采集区域进行理。

A类重点区域：大门出入口、校园周界、宿舍楼周边、数据监控中心。要求使用高清

晰度视频采集设备，其中校园大门出入口和安防监控中心尤为重要，需确保24小时工作。

B类次重点区域：数字实验室、生态博物馆、多媒体教室、机房、演播室、图书馆、大型电子阅览室等建筑出入口和内部。室内监控为主，可以选用网络高清半球摄像机。

C类普通监控区域：校园内道路、操场等公共场合。室外区域为主，需配置ip66等级的一体化摄像机，快球摄像机做辅助监控。

设计思路

整个校园综合安防系统，主要包括以下部分：视频监控系统、防盗报警系统、一卡通门禁系统、通信传输系统。此外，还可以加入智能分析系统，能够将校园安防子系统无缝整合在一起，化被动监控为主动监控，能够极大的提高视频的利用效率，提升监控系统的整体性能。

视频监控系统

据现场情况，将校园内所有需要安装监控摄像机的点统计后分析，再给出定义。比如常见校门口出入口、教学楼出入口、走廊、楼梯、图书馆出入口、阅览区、宿舍楼出入口、走廊、教室、实验室、校园操场、公共区域、校园周界等视频监控点，具体划分为ABC类。A类区域，不仅设计大范围监控的全局摄像机，而且配合高清快球摄像机做关键点特写联动，普赛顿采用vivotek最新的鱼眼联动高清快球的方案，达到完美监控的效果。A类区域作为最重要监控区域，需在学校的保安值勤点设置分区监控点。B类区域则无需接入到分区监控点，保安工作由监控中心统一指挥调度。C类区域相对面积广阔，则只需做大范围监控。

防盗报警系统

根据现场情况可以分为校园周界红外对射报警区、重要建筑周界及出入口三鉴探测报警、声光报警和紧急按钮区域等报警探测区域。

通讯传输系统

通信传输系统分为视频网络传输和报警信号传输两部分。对于学校来说，传输网络部分将全部使用学校现有校园计算机网络，将各考场摄像机及相关联的报警传感设备通过一根网络双绞线直接与校园网接入层交换机直联，充分利用学校现有网络资源，实现视频、音频、报警、数据等信息在IP网络上的有效传递和交换，节约用户系统投资。一般情况下校园局域网完全可以满足视频监控系统需要的带宽，同时可以避免重复建设。此外，校园实时视频监控图像通过3G网络可以实现**控。

智能分析系统(可选)

智能分析系统是对上述各个系统功能的补充和加强，它基于对视频的一系列分析，从视频中提取运动目标信息，发现感兴趣事件，根据用户设置的报警规则，自动分析判断报

警事件，产生报警信号，从而可以在许多场合替代或者协助人为监控。

此外整个校园安防系统可对外提供平台接口，实现与上级教育主管部门和公安部门的系统对接，让各部门共同参与应急事件并进行协同指挥。同时，视频监控系统可与考场视频监控系统完美融合教室监控也是安防监控系统的重点防范区域，对于高考考点的学校，需要建设考场、保密室等处的国家教育考试网上巡查系统，本系统的建设须考虑能与国家教育考试网上巡查系统的无缝融合，避免重复建设，造成资金的浪费。在考点级安保监控中心和考试巡查监控中心(可合可分)要能同时对考场、保密室、学校大门、主要通道、重要场所、围墙、各建筑物出入口等处进行统一的监控，同时在上级平台也可灵活调用考场、大门口等处的监控视频。

系统设计

本校园安防系统是一个大型综合监控系统，首先考虑到其中的网络视频监控系统，其传输过程的特点是大数据量、近似恒定的网络带宽、从前端的视频监控点向各级监控中心的汇聚型传输。同时，还需接入防盗报警系统和一卡通系统，如果设计好系统的拓扑结构就能够在一定程度上减小异构网络中传输不可靠、数据传输延迟等难点问题。

总体框架

总体框架如下图，视频监控系统中，根据不同的监控需求，进出口、楼道走廊安装高清网络摄像机，在校园周界及操场上安装可以360度旋转的摄像机，实现无死角监控，在教室及实验室内安装半球摄像机，实现大角度监控。通过传输系统(校园网或自建光纤网)，统一接入学校的监控中心，在后端监控中心系统中，通过网络硬盘录像机(NVR)实现对前端视频数据进行24小时监控及录像存储，通过数字矩阵实现对前端网络信号上墙显示，通过监控平台可以实现视频管理、控制权限管理、存储管理、报警管理等功能，通过公网、3G网络可以实现外网访问、**控等功能。本视频监控系统将采用集中存储的方式对数据进行管理，依靠A、B、C三级监控重心做区域化管理。为了加强保证校园内外安全性，我们在学校园区周界增加了红外对射，在教学楼、科技楼、宿舍楼内安装声光报警器和紧急按钮等报警装置，当有非法人员闯入周界范围内时，红外对射报警，当有楼内发生突发紧急事件时，可以通过紧急按钮、声光报警器报警，通过报警主机传到校园监控中心，监控中心负责人员发现警情信号，及时处理。同时，视频监控系统的平台可接受报警信号联动相应的球机进行预置点的调用，通过对平台软件进行布防，实现报警联动弹出画面、电子地图报警显示等功能，直观的了解第一手信息。

视频监控系统

视频监控管理系统，包含监控综合应用平台、智能分析系统、电视墙显示系统及监控客户端几个重要部分。其中，综合应用平台是整个系统的核心。分区监控中心，则通过监控客户端来实现。监控综合应用平台是整个系统的核心，起着关键的作用，本系统选择的综合应用平台，基于TCP/IP网络应用技术，全面集成安防监控的录像、转发、电子地图、报警联动等功能。

综合应用平台介绍