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校园监控 数字监控系统设计方案

校园监控
数字监控系统设计方案
  随着我国教育改革的不断深入,电子技术与计算机网络技术的不断发展,必然要发展以校园网络为基础,以数字监控设备方式的新型监控方式。现代化网络校园监控方式与传统监控方式相比较,具有扩展性强、维护性小、稳定性好、公平、公正、实时录像备份、事后快速查询、无人为因素干扰等优点,是校园安全防护的必然趋势,是国家教育发展的必然要求。
我们根据校园监控的特点和有关政策法规的要求,本着积极、严谨的态度,设计出一套完整的数字视频远程网络监控管理系统。该系统功能强大、界面友好、操作简易、图像清晰、音频还原度高,清晰悦耳,并且能够有效的管理监控系统工作的情况并记录下来,最终进行监控管理软件的统计工作。每套该前端监控系统都具有独立的视频监看、双向语音对讲、探头报警功能。该系统当中的前端系统将采集到的视频、语音、报警信号,通过我公司自主开发的“IP-CAMERA”网络摄像机,编码转换成网络数字信号。然后通过校园(监控点)已有的网络连接,将视频、语音、报警信号上传至监控管理中心,达到规范管理的作用。
“网络摄像机”(IP-CAMERA)是为了满足用户把高清晰的声音、视频数字化远程传输而专门设计的音视频编、解码产品。“网络摄像机”(IP-CAMERA)充分考虑远程监控需求的特点,结合了视频技术方面的优势和最新IT技术,旨在为用户提供一个专业的、高性价比的远程视频解决方案。
第三代  全数字化网络监控系统
数字化网络监控系统是一种以LAN/WAN为现场总线构成的具有高质量的,动态图像实时监控功能的网络视频监控系统,它是大型的,分散的地理区域监控系统的最佳选择。它基于传统模拟监控系统(采用矩阵/画面分割器/长延时录像机等很多种设备构成的,记录和检索均为模拟信号的第一代监控系统)和数字硬盘录像监控系统(记录和检索的是数字信号,仅具有简单的点对点联网功能的第二代监控系统)后最新发展的第三代数字化监控系统。网络监控系统运用最新的数字视频技术,现场总线技术,网络通信技术建立的一套软硬件相结合,崭新的、完整的安防系统,优化了内部结构,减少了不必要的环节,提高整体性能和反应速度,满足新技术不断发展的需要,并能向用户提供全面的增值服务。
Ø 网络监控系统的稳定性
网络监控系统不像前二代监控系统,生产厂家的规模相对较小,没有一个统一的国际标准,产品样式繁多,不具备大规模的监测和应用条件,产品稳定很难保证,而且一旦某个部件发生损坏,就需要整机进行更换,所以说网络监控系统的主体是计算机,它的国际化认证必保证其坚固的稳定性和高的可靠性!
Ø 网络监控系统的强大组网功能
全数字化网络监控系统以网络为平台,采用全新的设计理念,集成当今最先进的网络技术,计算机技术以及数字处理技术.全数字化网络监控系统以IP地址来识别所有的监控设备,采用TCP/IP协议来进行图像,声音和数据,真正实现了远程综合监控系统。
1、布线区域广:
没有线缆长度和信号衰减的限制,因为网络是没有距离概念的。由于全数字网络化监控系统采用网络来传输,对远端的控制和数据传输,彻底的抛弃了地域的概念.
特别是对于校园监控来说,此套系统会使校园网更加完善,真正实现数字校园.
2、可扩展能力:
因所有的设备都以IP地址进行识别,增加设备只是意味着IP地址的扩充,同时由于控制中心需要同时观察的摄像机图像有限,这就意味着在无需扩充网络带宽的条件下可以任意无缝扩展系统设备.
3、庞大的网络监控:
由模拟到数字的转换,采用统一的协议在网上传输,系统具有很强的兼容性,接入方式灵活,能够充分满足任何特殊,复杂的要求。
我们所使用的深圳亿维产品正是顺应数字技术发展的趋势,采用嵌入式技术专门为教育行业量身订做的数字化网络数字校园,在每个监控点都安装一台网络智能球,它将摄像机信号采集压缩,并通过校园网传输到网络中心,存储在网络硬盘上。硬盘录像技术解决了图像数字化存储的问题,而网络智能球方案实现了从图像处理、传输、存储及管理的整个数字化过程。数字技术很灵活,它不仅仅是像硬盘录像技术那样对模拟技术进行延伸,而且通过软件加入大量模拟技术无法企及的功能:如档案处理、远程传输、用作视频会议等等;由于监控点端采用了特定开发的网络智能球,极大的提升了系统的稳定性、可靠性、灵活性、实用性,从而使系统具有强大的扩展性,只要升级软件,就可以提升整个系统的功能,使整个系统保值升值。
   该方案完整,设计具有前瞻性,满足长远发展。系统结构灵活,采用模块化设计,支持多种典型应用模式。系统建设既可一步到位,也可以根据学校资金及需求状况分阶段建设。无论一步到位还是分步实施,整个系统都能够协调一致,构成一个满足相应需求的功能应用系统,不会造成重复建设或系统冲突。
本方案由海视泰科技有限公司为_____校园监控系统建设工程项目设计。数字化网络数字校园包括网络摄像机、网络智能匀速球、网络监控终端和存储终端。我们认真分析了用户的需求,结合我们多年服务于教育的经验,充分考虑用户目前的实际需求与未来扩展相结合,以网络智能匀速球为主体,采用当前先进的数字编码、教育信息化技术,精心而细致的设计了本方案。
将最好最新的IT技术应用于教育是我们努力的目标。感谢校方提供给我们这样一个宝贵的机会!

第一章   项目综述及需求分析

一.1 项目描述

项目名称:____视频监控系统项目     
项目建议:深圳海视泰科技有限公司
设备生产:深圳海视泰科技有限公司
方案设计:深圳海视泰科技有限公司
拟承建方:深圳海视泰科技有限公司

  校园监控趋势分析

数字校园是利用电子信息技术作为校园监控的实现方案,是将校园的每一个监控信息在管理中心集中存档管理的应用系统。近20年来电子信息技术飞速发展,从模拟技术跨越到数字技术时代,图像处理技术、网络技术、数字编码技术、信息存储技术等重要的数字技术不断发展,数字校园系统也不断革新。
我公司所选用的深圳市海视泰科技有限公司正是顺应数字技术发展趋势,推出了“第三代数字校园”的二套解决方案分别是:
Ø 网络摄像机、网络智能球机方案
Ø 数字化网络监控终端方案
不同于从事监控行业的传统公司,深圳市海视泰科技有限是一家从事于安防行业的数字化网络编码的专业公司。监控行业的传统公司推出的是单纯针对监控应用的产品,主要面向银行、机场等等领域,没有考虑学校的特殊应用场合。深圳海视泰充分考虑了这一特点,推出的二套方案,除了能用于校园监控外,还能用于日常教学,如:教学观摩、远程互动教学、教学交流、视频会议等等,特别是数字化网络监控终端方案,具有教学信息化专业解决方案的所有教学功能,使学校一步到位,既建设了校园监控系统,同时还建设信息化教学系统;具有校园监控功能及部分与视频有关的教学功能(如教学观摩、视频会议、广播系统、校园治这监控等等),今后可以扩充所有教学功能,使学校可以逐步进行信息化建设。

一.1 设计描述

一.1.1  设计目标

________监控系统是适应各种监控监视要求的监控点监控系统,系统同时具备监视和教学管理的功能。作为________的新一代数字监控系统,在总结第一代数字系统和过去模拟系统的经验和教训的基础上,尽量控制全系统全寿命的投资效费比。________监控点监控系统采用目前国际上成熟的总体成本最低的适合学校使用需求的基于以太网的数字化解决方案。同时支持教育部全国联网平台RIP协调,如需接入教委平台,只需增加SIP网关即可。系统采用开放性的技术标准,要建成一个兼容性好、可维护性强、质量优良的监视系统。

一.1.2  设计原则

方案设计体现了整个系统工程的实现思路,它是今后工程实施的技术基础和依据。因此好的方案设计对整个工程是至关重要的,必须设计时坚持几个基本的原则:(1)先进性与实用性原则;(2)稳定性原则;(3)标准化与开放性原则;(4)易用性原则;(5)经济性与可扩充性原则等。
先进性与实用性
我们从学校教学管理的实际需求出发,在系统设计和设备选型充分注重实用功能、降低总体投资:校园监控终端为高度集成化的专用产品,实现网络校园监控及教学评估、数字广播接收、IP电话应用的集成,以最优的性能/价格比实现先进性与经济性的完美统一。
该系统采用先进的H.264视频压缩技术,具有图像清晰、分辨率高、实时监控、同步备份、事后查询的特点。该系统构架在校园以太网络平台上,符合TCP/IP/SIP协议标准的计算机校园网应用,是一个全数字的校园监控解决方案。
稳定性
该系统应能够要满足校园监控的功能,同时满足学校日常教学需要,如教学评估、无干扰听课、数字广播的接收。但是作为校园监控系统,他的稳定性是毋庸置疑的,因为这关系到数百万的考生的切身利益,是公平、公正的保证。我们要选择性能稳定的校园监控专用产品。
标准化与开放性
标准化与开放性原则要求选用的设备、软件和通讯协议符合国际标准或工业标准。由于学校信息化建设已经或准备建设,要采用结构化综合布线标准、以太计算机网络标准,要使网络硬件环境、软件环境、通讯环境、操作平台与高层应用系统之间的相互依赖性减至最小,便于发挥各自的优势。
网络智能匀速球都以IP地址进行标识,该系统可直接连入网络,无线缆长度和信号衰减的限制。网络是没有距离概念的,它彻底抛弃了地域的限制,实现远程监控和管理。
开放性体现在以下方面:
Ø 能适应计算机硬、软件技术的迅速发展。
Ø 硬件上简便的重新组合能够支撑新环境要求和适应新技术的发展。
Ø 底层应用系统支撑软件的版本升级对高层应用系统的影响应局限在可控制的范围内或无影响。
Ø 在尽量少变动或不变动硬件体系结构的同时,能适应学校管理体制和组织结构的变化。
Ø 应用系统能适应用户发展的新要求,易于修改和扩展新功能
易用性
以提高系统的整体运行效率为出发点,根据简便性原则,针对系统内操作人员的实际情况和实际操作需要,全面系统操作链进行优化设计,使信号采集、传输和操作控制等各子功能应用的操作实现最优的效率状态水平。
经济性与可扩充性
追求经济实用的系统是每个用户的心愿,但经济并不意味着价格的最低,而是综合性能、质量、服务之后的性能、质量、服务价格比的最优。较高的价格可能意味着较好的质量与服务。我们公司并不追求最低价格。因为盲目追求低价格,最终只能导致降低设备档次,降低服务质量,不符合双方的长远利益。我们只是在保证设备档次和服务质量前提下保证合理利润,使客户享受到最优的性能质量、服务价格比。同时我们亦会设计出几种不同配置的系统,满足不同资金条件客户的需求。
在达到总设计目标的前提下,争取高的性能/价格比,力争少花钱,多办事。校园网应有良好的可扩充性,随着网络技术的不断发展和增加新的任务、扩充新的能力,系统应能方便升级且能最大的限度保护现有的投资。

一.1.3 设计技术规范

方案设计中涉及许多深圳市海视泰科技有限公司为教育行业专门开发的专用产品,为保证这些专用产品的质量,制订了本公司的企业内部标准。所有设计中采用的专用产品,其生产检验过程符合深圳市海视泰科技有限公司制定的企业产品标准。
外围产品设计遵循同行业其他标准:
Ø 中华人民共和国公共安全行业标准GA/T 75-94《安全技术防范工程程序和要求》。
Ø 中华人民共和国国家标准GB 50198-94《民用闭路监视电视系统工程监视规范》。
Ø 中华人民共和国公共安全行业标准GA/T 70-94《安全技术防范工程费用概预算编制办法》。IEC574-7/GB12641《视听、视频和电视设备及系统维护操作的安全要求》。
Ø IEC574-3/SJ/Z9141-2《视听、视频和电视设备及系统:视听系统设备连接》。
Ø IEC65/GB8898-88《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子有关设备的安全要求》。
Ø 《民用建筑电气设计技术规范》JGJ/T16-92
Ø 《建筑电气设计技术规范》JGJ16-83
Ø 《电子计算机机房设计规范》GB50174-93

一.1  需求分析

一.1.1 基本需求描述

(一)设备需求
  1、监控点
     每个监控点安装一台网络摄像机或网络球机
  2、校园区域
     校园重点区域安装红外摄像机,根据实际情况再定   
(二)校园监控系统具体功能要求:
 1、实时监视监听功能
① 总控室能同时监视所有监控点的全部实时实地情况(画面延迟不大于200毫秒),能切换任一监控点的声图信息到主画面,能任意手动锁定到每一监控点的细节情况。
② 单屏最多可显示25路视频窗口,1/4/8/9/16/25画面任意切换; 最大支持300路视频切换页面显示;
③ 声图信号稳定、准确、清晰、同步。
④ 主监视画面可自主设定的时间间隔,自动轮换显示各监控点声图信息。
⑤ 支持电子地图,可在地图中管理视频、报警输入、报警输出,如有报警则弹出相应视频、电子地图并闪动提示
⑥ 支持四路录像文件同时回放

一.1.2 实时强大的抓拍、同步录音、录像及扩展功能

① 能进行多通道实时同步录像(即所有监控点的音频和视频进行实时同步录像),应用先进的压缩技术,节省硬盘存储空间,处理后的彩色图像分辨率不低于704×576像素,单路同步图象帧频为25(PAL)。
② 具有完善、编制方便的录像策略,可实现定时自动录像、分时自动录像、报警录像 、预录像、手动录像、定时关闭录像等,内容可添加摄录时间、摄像机信息及一定的文字信息(如监控点号等)。
③ 具有灵活的录像回放控制方式,拖放、暂停等,具有灵活的实时单幅截图功能,文件快   速索检功能,即资料可按照网络摄像机名称、文件类型、录像类型、指定日期/时间段、服务器名称等进行索检。
④ 录像文件的存储格式可选ASF或MP4二种,ASF可直接用Media Player播放器直接播放,无需安装插件,若文件格式为MP4,则是经过加密后的文件,必须有专门的播放器,应免费提供自主开发的相关软件,。
⑤ 磁盘录满后可以告警、停录或自动覆盖功能
⑥ 录像信息文件用独立专用的硬盘作为存储介质,并能方便拆除、移动。
⑦ 中心管理机器可以对任一监控点的监控信息,进行锁定、抓拍、录像、录音,并存储。
⑧ 可以报警抓图,并能发送EMAIL,FTP上传,手机短信;以及多种形式报警的拓展接口
⑨ 双向语音对讲、广播功能:可以实现点对点的双向语音通话,以及中心平台对所有前端监控点的广播;
⑩ 温湿度功能:通过网络摄像机或网络球可以连接温湿度传感器,实时获取到监控点内温湿度数据,设置报警临界范围,并且支持OSD叠加(获取的温湿度数据直接叠加在视频上)
11 烟感功能:通过网络摄像机或网络球可以连接烟感传感器,实时获取到烟感数据,设置报警临界范围,支持烟雾浓度测量报警,并且支持OSD叠加(获取到的烟感数据直接叠加到视频上)
12 可直接接入市场中大部分矩阵设备,通过软件直接来控制矩阵和管理网络摄像机或网络球,有利于监控设备的统一管理;

一.1.3 简便、直观、易懂的人性化的操作控制

① 系统要求采用中文操作界面,具有中文提示,操作人员可根据屏幕提示,无需专业培训就能就可进行系统操作。
② 系统前端设备采用机房统一集中供电方式。

一.1.4 具备远程监控功能

① 动态IP功能 ,即当用户使用 ADSL等动态IP接入INTERNET时,只要给用户权限,授权用户可以方便对任一监控点进行监视、录像。
② 能远程控制云台的上下左右转动,镜头光圈、焦距、变倍的调节。
③ 能远程登录巡检,可以实现在远程进行资料查询功能。

一.1.5 系统安全性高,保密性强,运行稳定有保障

① 系统应具备日志查询和管理功能,登陆日志、报警日志、连接日志、外部连接日志、异常退出日志等日志查询。
② 支持多级多用户管理,不同级别用户有不同的管理权限。
③ 视频可转发服务,最大可支持500人同时访问;
④ 系统长时间运行稳定可靠(保证连续24小时工作无故障)、兼容性强、功能强大,安全性高,设置方便、灵活,用户分级授权,能有效防止各种非法操作。
⑤ 前端网络智能匀速球具备断电、断线自动恢复继传功能。
电源)其容量要保障所有设备的正常运行至少
⑦ 要有可靠的防雷措施,确保雷雨天气里系统设备的安全及运行的稳定。(中心控制室防雷,设备、电源、等电位防雷)
⑧ 防雷接地要求:按相关规定设计系统时,选用的设备应符合电子设备的雷电防护要求;系统应有防雷击措施,应设置电源避雷装置,宜设置信号避雷或隔离装置;系统应等电位接地,接地装置应满足系统抗干扰和电气安全的双重要求,并不得与强电的电网零线短接或混接。系统单独接地时,接地电阻不大于4Ω,接地导线截面积应大于25mm2。

一.1.6 技术先进、容量充足,扩容升级方便

① 容量充足,增删监控点方便、快捷。
8、主要器材设备选用的要求
① 采用目前最新的全数字网络监控方案,主干线路信号要求采用光缆传输,确保质量。
② 要求每一监控点到总控室的信号传输介质最好独立单一,可根据情况确定共用现有的校园网的线路。
③ 为确保信息质量,要求采用网络智能匀速球, 云台水平转动角度360°全位,垂直转     动角度不小于90°,内置视频编码器和云台解码器。
④ 支持网络球在指定的10个时间段内的定时自动巡航功能;

一.2 标书应答及具体分析

1、标准和规范化:要选择符合工业标准的网络通信协议、操作系统、网络平台和系统软件,系统设计必须标准化、规范化,并具有开放性。
此次项目,我们公司推荐的是深圳市亿维锐创科技有限公司数字化监控系统方案,此套系统是建立在计算机网络的基础上,符合TCP/IP网络通信协议,编码设备采用的软件为嵌入式Linux系统,管理平台软件建立在微软的Windows操作系统上,整套系统做到了稳定可靠;并具有良好的开放性。
2、先进性和成熟性:为保证整个网络系统结构、网络技术的先进性以及网络运行的可靠性,须选择合理的、实用的便于扩展与升级的网络拓扑结构。网络系统所用设备、器材以及软件产品,选择技术先进的、有技术质量保证的、为广大用户认可的正规厂家的产品。
 为保证整个网络系统结构优良,我公司根据学校的实际需求,推荐了网络监控终端的校园监控方案,主要的出发点为考虑学校日后的升级以及数字监控系统的扩展应用.
3、安全性和可靠性:校园数字监控系统是一个相对公开的系统,而校园网又是相对保密的活动。需要软件和硬件两方面采取措施以保证整个网络系统安全、可靠运行。
数字视频监控是相对保密的活动,深圳市海视泰科技有限公司在硬件上采用了专用的芯片,在采集视频数据的同时,将每个监控点的信息实时绑定,录制的数据没有任何更改的余地;软件进行二次加密,确保了视频录制资料的严肃性和真实性。
4、易于管理和易于维护性:校园数字监控系统是一个比较复杂的系统,在设计、组建一个网络时,必须采用先进的、标准的、界面友好的网络管理软件,管理人员易于系统的使用、管理和维护。
此次推荐的深圳市海视泰科技有限公司的网络摄像机/网络智能球方案,在产品的设计之初就考虑了系统的管理和维护必须方便于管理人员的宗旨,整套网络布线符合国际标准,产品为嵌入式硬件设计,可以做到零管理、免维护,软件界面简单易用,系统设计规范,极大的降低了管理成本。




 

 嵌入式网络校园监控系统介绍


一.2 系统介绍

校园监控系统由网络智能匀速球、中心监视管理服务器、监控点巡查指挥客户端组成。网络摄像机安装在每一个监控点监控点内,主要执行将网络摄像机抓取的视频图像编码压缩成IP数据包并上传网络的功能;中心监视管理服务器负责将接收所有数据,并进行显示、转发、存储、查询的工作;而巡查指挥客户端安装在各个监控分点,如监控中心副控、校长办公室等,负责巡视各个校园分布监控点情况,了解当前监控点等环境状况,并可向前端发出指挥命令,通报当前情况等。
 数据采集层
数据采集层是收集现场数据的唯一设备组,其核心设备是网络摄像机,主要负责现场音视频数据的采集,并可以通过输出开关信号,对现场外围设备进行控制,达到收集现场数据并实时解决危情的目的。

数据交换处理层
数据交换处理层是整个监控系统的核心,核心设备是若干台大型网络管理服务器(中心服务器)、数据存储和转发服务器等8台服务器组成。下图中简单的描述了数据交换处理层的主要设备,本文后续会专门讲述各个设备的用途及相互关系。


 

一.1  系统特点

数字校园方案是基于计算机网络的高性能、高可用性、高可靠性的强大媒体信息化教学平台,不但应用于局域网,在城域网也能很好应用。它利用现代化的多媒体技术和网络技术及视频压缩技术,将教学设备、教学软件与教学手段有效的组合起来,为学校提供了一个全方位的数字化数字校园系统。作为一个完整的信息化数字校园平台,它具有以下的特点:
数字校园系统是专门为教育行业量身定做的数字校园专业解决方案。它建构在标准的百兆/千兆校园网上,以校园网为基础,与校园网完全融合,也能与教育城域网、公众社区网无缝衔接。
数字校园系统的一个突出技术特点是充分运用嵌入式计算机技术,所有硬件设备都是基于嵌入式技术,从而保证整个系统非常可靠、稳定、安全。
数字校园系统在完成数字校园系统应用的同时,还可通过升级的方法将广播网、教学评估网、多媒体教学网、远程听课、有线电视网等等传统模拟网络全部融入校园网,实现了“多网合一”,并且不断强化多媒体、视频交互功能,使校园网成为一个多媒体教学互动平台,实现一个真正意义上多媒体综合校园网。


 海视泰技术支持和服务

 
1、我公司将提供整个系统生命周期的技术支持和服务。我公司将提供两种优质服务: 
Ø 远程服务——适用于非重大故障 
A、工程热线电话,解答一般疑难问题: 
B、电子邮件方式。我公司技术人员均有邮件信箱和专用电脑,主要员工配有便携式电脑,同时也开设用户专用信箱,可以保证及时解答用户疑问,可24小时响应。 
Ø 现场服务——适用于重大故障 
远程服务并不能解决所有的问题, 我公司的工程师将以最快的时间,赶到现场进行服务,当遇到资源限制或特殊情况, 我公司将组织公司专家或原厂商及时处理。 
2、在系统的建设阶段将设有专人做现场支持。 
3、在系统的维护阶段,将提供24小时的服务。 
4、我公司保证本系统的设备能完成铁路网络监控要求的功能,其技术性能达到规定的标准,且能与原有设备配合工作。 
5、保修期内所更换的有损零件须按要求退给我公司,费用由我公司承担。我公司的保证责任不包括由于操作使用不当、不慎、事故、滥用造成的损坏。没有事先征得我公司同意,由其他人员对设备进行的修改及由第三方设备的原因造成的我公司所提供设备的损坏,我公司将不承担责任。由此引起的硬件设备更换费用由使用方承担。 
6、我公司对系统达到设计要求负有完全责任。 
7、在保修期外, 使用方可以购买原产商的金牌服务或按次服务付费两种方式保修。 
8、在工程移交后,如果使用方购买备件,其价格水平将不高于本工程设备价格。 
9、双方应联合成立工程领导小组。在工程实施过程,定期地在工程所在地召开双方参加的技术协调会,检查工程实施过程中的技术配合,协议执行等方面的进展情况,解决工程中出现的问题。