平安校園應(yīng)用分析--建設(shè)數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)

    一、前言

    21世紀(jì)人類社會步入信息時代，隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們追求著更安全更舒適的生活方式。目前，正在興起的數(shù)字化、智能化應(yīng)用系統(tǒng)是信息時代的必然產(chǎn)物，是高科技與時代發(fā)展的巧妙結(jié)合，它是以本區(qū)域建筑物為平臺，兼容智能設(shè)備、自動化及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是集安全、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的生活環(huán)境。數(shù)字化、智能化應(yīng)用系統(tǒng)概念正向多個領(lǐng)域滲透，其中數(shù)字化校園監(jiān)控系統(tǒng)便是從智能應(yīng)用系統(tǒng)的基本含義中擴(kuò)展出來的，其服務(wù)的對象是教師和學(xué)生，服務(wù)的目的是為學(xué)生提供一個舒適安全的學(xué)習(xí)環(huán)境。

    在全球數(shù)字化浪潮的影響之下，數(shù)字化校園建設(shè)受到廣泛的重視，全國各地的學(xué)校借助當(dāng)前科技的發(fā)展，正在從各個方面開始接觸數(shù)字化校園建設(shè)這個主題。由于近年來，各地的學(xué)校不斷發(fā)生盜搶騙和校園暴力事件，如何加強(qiáng)校園的安全防范管理，成為了學(xué)校管理者重點(diǎn)考慮的問題。因此，數(shù)字化校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，為校園的安全防范管理帶來了完善的解決辦法，數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)因?yàn)槠浼�成安全防范、防盜報(bào)警、考場監(jiān)控、課件制作、綜合管理等多項(xiàng)功能，正在全國各地學(xué)校普及開來。數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)不但保障了學(xué)校廣大師生的人身安全，降低了各類治安事件的發(fā) 生，而且還可以成為學(xué)校各級管理者有效管理教室和學(xué)生的有力工具。

    因此在學(xué)校范圍內(nèi)建設(shè)一個先進(jìn)的、有效的、集成度高的視頻監(jiān)控的系統(tǒng)就提上了日程。市場上一些專業(yè)的視頻監(jiān)控廠商也陸續(xù)推出了針對校園的，網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字視頻監(jiān)控解決方案。嵌入式遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)能夠?yàn)樘峁┈F(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控解決方案，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控；可以實(shí)現(xiàn)多級別、大規(guī)模的、完整可靠的安全管理功能；能夠有效的監(jiān)視安全運(yùn)行的同時，可將防范區(qū)域內(nèi)突發(fā)事故的過程收入鏡頭，為預(yù)防事故、安全管理、統(tǒng)一指揮提供有效的圖像證據(jù)，各級管理部門可隨時掌握實(shí)時的安全運(yùn)行情況，便于做出正確的決策。

    二、校園監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

    當(dāng)前的各地學(xué)校建設(shè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，大部分都是模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合管理方使用的現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為存在某些不足之處：

    1、當(dāng)前以監(jiān)控室為中心的監(jiān)控模式封閉性較強(qiáng)。

    隨著管理方需求的發(fā)展，封閉式、獨(dú)立的監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足多方面的保衛(wèi)管理工作的需求，主要體現(xiàn)在兩個方面，一是在監(jiān)控室固定不變、不可移動的角度來看，這對于各級管理者來說是不方便的，任何人想要查看監(jiān)控系統(tǒng)，都必須去監(jiān)控室才可以，這對于各級管理者是非常不靈活的，所以必須能實(shí)現(xiàn)在管理者桌面就能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的功能；二是當(dāng)前的模擬監(jiān)控系統(tǒng)是獨(dú)立的系統(tǒng)，而對于校園來說，還存在其它視頻方面的需求，如制作課件、教學(xué)評估、考場監(jiān)控等，如何利用這一套監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)另外的需求，減少校方重復(fù)建設(shè)的成本，也是管理者的需求。

    因此建立綜合的監(jiān)控系統(tǒng)，資源共享、統(tǒng)一管理已經(jīng)成為全社會的共識。

    2、在安全管理權(quán)限方面的缺陷。

    現(xiàn)有學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)中，一般情況下普通安保人員都具備管理員權(quán)限，可進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的所有操作。監(jiān)控系統(tǒng)中重要的錄像資料也存儲在監(jiān)控室的DVR中，但由于配備的硬盤存儲容量有限和管理機(jī)制所限，致使錄像資料面臨兩個信息安全問題：一是錄像資料本身的安全，一旦錄像資料查詢不到，很難清楚確認(rèn)是工作人員的失誤操作，還是DVR設(shè)備本身存在問題；另一個是錄像內(nèi)容的安全，一些涉及重大事件的錄像資料，由于缺乏有效監(jiān)管而失落或刪除，將會造成意想不到的嚴(yán)重后果。然而，如果采用統(tǒng)一管理錄像資料的方式，可有效避免類似事件的發(fā)生。

    因此把建設(shè)全新模式的監(jiān)控管理系統(tǒng)，把管理權(quán)限轉(zhuǎn)移到更高級的管理者，中心統(tǒng)一控制管理可以有效控制這些風(fēng)險(xiǎn)。

    3、聯(lián)網(wǎng)方面的不足。

    采用DVR的方式聯(lián)網(wǎng)，是一種半數(shù)字化方式，前端監(jiān)控點(diǎn)還是普通模擬視頻信號。DVR主要作用是保存資料，而不是用來聯(lián)網(wǎng)；這種聯(lián)網(wǎng)方式只能管理到DVR，不能直接管理到每個攝像機(jī)。

    采用DVR的方式聯(lián)網(wǎng)，無法或很難實(shí)現(xiàn)與當(dāng)?shù)氐墓�安系統(tǒng)兼容，無法實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng)。

    根據(jù)以上現(xiàn)狀分析，如果學(xué)校建設(shè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將能很好地滿足解決這些問題。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)將系統(tǒng)中信息流（包括視頻、音頻、控制等）從模擬狀態(tài)轉(zhuǎn)為數(shù)字狀態(tài)，從根本上改變視頻監(jiān)控系統(tǒng)信息采集、數(shù)據(jù)處理、傳輸與轉(zhuǎn)儲、系統(tǒng)控制等過程的方式和結(jié)構(gòu)形式。它是采用了以網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介，基于TCP/IP協(xié)議，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的數(shù)字視頻圖像監(jiān)視系統(tǒng)。其特點(diǎn)是現(xiàn)場攝像機(jī)的模擬視頻信號及控制信號在現(xiàn)場即被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送、接收、控制、存儲與顯示，是“全數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)化”的系統(tǒng)，在統(tǒng)一的管理平臺上管理和控制，從而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化、多級別的管理模式。筆者這里重點(diǎn)介紹金三立公司推出的“E-NVS”嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)針對校園的解決方案。

    三、“E-NVS”嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)介紹

    “E-NVS”全稱Embedded-Network Video System，即嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)，是基于嵌入式軟硬件應(yīng)用技術(shù)，結(jié)合國際先進(jìn)的H.264視頻壓縮技術(shù)，全數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 “E-NVS”集嵌入式服務(wù)器、嵌入式中心管理軟件、大容量磁盤陣列等三類產(chǎn)品于一體，有功能強(qiáng)大、穩(wěn)定性高、成本低廉的特點(diǎn)。

    四、“E-NVS”校園解決方案

    目前在學(xué)校視頻監(jiān)控中，對視頻信號的監(jiān)控和管理主要分為三方面：

    1、監(jiān)控室：監(jiān)控室對整個校園的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和管理，處理發(fā)生的事件。

    2、校園局域網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控端：包括校長、主任等各級管理者的辦公室桌面電腦監(jiān)控和管理。

    3、校園外網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控端：根據(jù)需要還可以開放校園監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，如學(xué)校管理者出差期間監(jiān)控、教育局遠(yuǎn)程評估和監(jiān)控、公安部門遠(yuǎn)程監(jiān)控等。

    網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面：

    網(wǎng)絡(luò)傳輸線路通道，利用學(xué)校內(nèi)自建的光纖以太網(wǎng)，因?yàn)樵摼W(wǎng)絡(luò)能夠貫穿整個校園范圍，所以從上到下整個網(wǎng)絡(luò)是連通的，視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)就沒有阻礙。另外學(xué)校自建的光纖網(wǎng)絡(luò)，穩(wěn)定性高、帶寬充足，完全能夠滿足視頻監(jiān)控需要。如圖1所示。

    前端圖像采集方面：

    安裝攝像機(jī)監(jiān)視的場所包括以下：

    教室、教學(xué)樓、行政樓、體育館、操場、實(shí)驗(yàn)樓、食堂、宿舍等地方。

    前端主要由槍式攝像機(jī)、高速球攝像機(jī)、半球攝像機(jī)等組成，另外每臺攝像機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，然后接入網(wǎng)絡(luò)。

    配置方面：

    1、在中心機(jī)房，配置多臺“E-NVS”，承擔(dān)中心管理、中心存儲等作用。

    2、在監(jiān)控室，配置電腦、電視墻、鍵盤等設(shè)備，負(fù)責(zé)具體的監(jiān)視、報(bào)警處理等作用。

    3、存儲策略，考慮到校園的實(shí)際情況，采用中心存儲的方式比較合適，這樣可以把所有的視頻資料全部存儲在“E-NVS”中，只要系統(tǒng)的超級管理員才能維護(hù)存儲資料，其它用戶只能調(diào)閱錄像資料，不具備管理權(quán)限。

    4、其它各種遠(yuǎn)程客戶端，都只需要一臺能上網(wǎng)的電腦，經(jīng)過正確的密碼登陸認(rèn)證之后，就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。

    五、解決方案示意圖

    實(shí)現(xiàn)功能如下。

    1、用戶管理功能，包括登陸密碼更改；可加入、編輯和刪除用戶；可進(jìn)行權(quán)限分配，系統(tǒng)管理員級，可所看到的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行控制。操作員級，可對部分監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行控制。瀏覽用戶級，僅可進(jìn)行視頻觀看，不能對設(shè)備進(jìn)行任何操作和設(shè)置。

    2、圖像瀏覽與控制功能，可以選擇1、4、9、16、25等顯示方式，可方便地遠(yuǎn)程控制“上/下/左/右/變焦/聚焦”

    3、錄像及資料回放功能，可以設(shè)置多種錄像方式、如定時、報(bào)警錄像、手動錄像等；可中檢索、播放、下載錄像資料。

    4、流媒體分發(fā)功能，實(shí)現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)流的分發(fā)作用，以滿足多用戶同時監(jiān)視的需求。

    5、完善的報(bào)警功能， 報(bào)警處理策略包括：報(bào)警后聲音和燈光啟動；報(bào)警錄像和預(yù)錄功能；報(bào)警自動切換圖像；報(bào)警自動調(diào)出電子地圖等功能

    6、電視墻顯示，支持?jǐn)?shù)字矩陣切換功能，在監(jiān)視器上輪巡多個監(jiān)控點(diǎn)圖像。

    7、電子地圖設(shè)置，每個監(jiān)控點(diǎn)和報(bào)警點(diǎn)都在地圖上生成特定的圖標(biāo)；可以快速定位。

    8、課件制作功能，系統(tǒng)可以直接生成標(biāo)準(zhǔn)流媒體格式文件，完全可以利用課件制作系統(tǒng)制作成豐富的課件資料。

    9、支持作為考場監(jiān)控的功能，在各種考試期間，該系統(tǒng)可以完全轉(zhuǎn)化成為考場監(jiān)控使用目的，可以供各級教育行政管理部門現(xiàn)場或遠(yuǎn)程監(jiān)控考場紀(jì)律。

    六、方案優(yōu)勢

    與其它產(chǎn)品相比，該系統(tǒng)大大簡化了工程商和用戶在使用過程中的復(fù)雜程度。突出體現(xiàn)在售前過程、實(shí)施過程、使用過程、售后過程等四個方面。

    售前項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)時：方案設(shè)計(jì)非常簡便，只需要參考監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量和存儲周期即可，而無需考慮更多問題；

    在實(shí)施過程中：用戶只需要添加前端設(shè)備信息和簡單設(shè)置后，就可以直接使用，而不需要像其它產(chǎn)品那樣，還要安裝各種操作系統(tǒng)、安裝應(yīng)用軟件、安裝磁盤陣列、加載硬盤、調(diào)試服務(wù)器、加載前端設(shè)備等復(fù)雜的工作過程；

    在用戶使用過程中：也是非常方便操作，用戶的普通值班人員，只要會使用以前模擬矩陣的鍵盤，就可以完全操作本系統(tǒng)，還可以使用電腦來操作，非常方便；

    在售后服務(wù)過程中：同樣簡化了工程商和用戶的工作，是前端設(shè)備問題，還是后端軟件問題，還是后端硬件問題，能夠非常簡便的判斷和維護(hù)，而且售后服務(wù)是面向一個廠家，而不是以往產(chǎn)品的多個廠家，不好出現(xiàn)各廠家推諉問題。

    系統(tǒng)可以完全脫離PC計(jì)算機(jī)獨(dú)立運(yùn)行工作，這對于售后服務(wù)來說一是工作簡化，二是售后服務(wù)成本更低，可以完全不用考慮PC機(jī)等人為因素的問題。

    另外該系統(tǒng)還具備相應(yīng)的擴(kuò)展性，支持今后的二次開發(fā)，可以擴(kuò)展智能人物識別、車輛識別等功能。

    七、結(jié)語

    隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷深入，視頻監(jiān)控技術(shù)未來會沿著網(wǎng)絡(luò)化、遠(yuǎn)程化的方向發(fā)展，才能滿足視頻監(jiān)控高穩(wěn)定性，高可靠性和高簡便性的要求。預(yù)計(jì)經(jīng)過今后幾年的實(shí)際應(yīng)用后，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，必將會成為學(xué)校集中管理必不可少的一部分，將對保證社會平安，促經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到重要作用。