校园监控系统建议方案.docx

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校园监控系统建议方案

平安校园视频监控系统

建议方案

北京蛙视通信技术有限责任公司

2013-7-25

1蛙视公司简介

北京蛙视通信技术股份有限公司（以下简称“蛙视通信”）是全球安防行业内专注于数字视频技术和通信技术应用的高新技术企业。

专业从事城市公安、交通、高速公路等专网大型数字视频通信系统、光纤通信、网络通信系统及相关软件的研发、生产、施工、安装和服务，并提供专业化的全套视频通信解决方案。

蛙视通信将多年电信行业的成功经验应用于专网用户，倡导专业化、数字化、系统化、工业级的安防监控新理念。

公司汇集了通信领域国家重点科研单位和国际著名通信公司的数位光通信、多媒体、视频、软件技术资深专家，拥有经验丰富的企业管理团队，多年来一直与中国科学院、北京邮电大学、公安部第一研究所以及美国硅谷高科技公司等战略伙伴保持紧密的合作关系。

凭借对用户需求的深刻理解和持续开发能力，自主研发了V系列产品，已在高速公路、城市交通、公安、石化、煤炭、水利、电力、机场、学校等近20个行业的上千个用户中得到广泛应用。

全系列产品通过了公安部、交通部、信息产业部等多家机构检测。

公司通过ISO-9000质量认证，严格的生产控制流程和完善的服务体系保证了我们可以为用户提供最好的产品和最优的服务。

凭借雄厚的技术力量和创新能力，通过生产经营和资本经营相结合的发展途径，成为全球视频通信领域的最佳设备供应商和综合方案提供商是我们的目标。

秉承“诚信、创新、开放、合作”的经营理念，以达到用户与企业、员工与股东共赢共发展。

V系列产品简介：

VOX-XG系列：

VSM2000全数字视频管理平台是集光传输、多业务接入、分布式数字视频矩阵于一体，具有全数字、大容量、高品质图像、高扩展性、完善的视频管理及网络管理能力的光纤网络传输交换平台。

它将视频、音频、计算机网络、数据等统一到同一传输平台，提供了丰富的业务接口如Ethernet、E1、RS232/RS485/RS422、开关量、爱峰对讲、语音等，并且创造性地将分布式数字视频矩阵纳入该平台。

为视频监控高端用户提供专业的综合解决方案。

特别适合于用户对多级传输、交换高质量视频、多种业务接入的需要。

VOX-BVT系列：

VOX-BVT系列是专门针对公安三级网、四级网改造需求设计的大容量、多业务、高扩展性、具有综合管理能力的光纤网络平台。

它采用数字非压缩技术、时分复用技术（TDM）和WDM技术，通过一芯光纤可提供双向视频、双向数据、双向音频、E1以及100M以太网信号的传输，完全满足公安系统监控、会议电视、电话以及内部网扩容等多种业务整合、优化改造升级的需要。

VNX系列光端机：

VNX系列数字非压缩光端机可分为VNX点对点和VNX-JD节点机、VNX-CWDM节点机。

VNX点对点光端机：

采用数字非压缩技术和WDM/CWDM技术，通过一芯光纤可实现128路视频，双向音频、双向数据、100M以太网等信号传输，提供NMS（网络管理软件）。

VNX-JD节点光端机：

采用数字非压缩技术、时分复用技术（TDM）和WDM技术，通过一芯光纤完成多个节点的视频和数据传输，单系统最大视频传输容量：

18路视频。

VNX-CWDM节点光端机：

采用数字非压缩技术和CWDM技术，通过一芯光纤完成多个节点的视频和数据传输，单系统视频最大传输容量：

128路视频。

适用于光纤资源紧张且图像质量和实时性要求极高的场合。

VNX全系列光端机是各行业监控系统中应用最广泛、不可缺少的视频传输设备。

编解码器系列简介

VCX系列：

高标清音视频编解码设备是为基于10M/100M以太网传输通道而设计的，采用H.264压缩方式，具有强大的即时图像捕捉和图像压缩功能。

它利用以太网通道或者光纤通道实现实时视频音频传输，可组成链型、环型、星型等多种网络结构，支持光纤通道保护机制并同时提供开关量输入输出和RS232/RS485串行数据通信端口，满足远程视频监控、视频会议等系统需要。

2需求分析

随着我国教育事业的发展，学校的规模不断扩大，学生高密度集中，校区开放程度和后勤服务社会化程度越来越高。

加上学生自我保护意识差，存在极大安全隐患。

如何处理各校区安全保卫工作和突发性、群体性事件，减少校园暴力，对学校进行有效的安全防护成为百姓关注的重点。

特别是近年来，危害校园安全、侵害学生权益的案件日益突出，各类针对校园的违法犯罪现象呈上升趋势。

校园安全已经成为一个社会高度关注的热点问题。

有效解决当前校园安全存在的问题，确保校园安全，已经成为创建平安工作的一个重要命题。

开展“平安校园”创建活动，是全面加强学校安全管理工作，维护学校正常教育教学和生活秩序，保证师生人身财产安全，营造安全、稳定、文明、健康的育人环境，为构建社会主义和谐社会的首善之区创造条件的一项基础性工作。

需求分析：

1）重点监控区域：

教学楼、办公楼、实验楼、体育馆、图书馆、操场等重点设施周界，学生公寓出入口、餐厅等人员密集地带；各楼宇周边区域、道路及路口、停车场、自行车棚等公共区域；校园周界围墙等均应实施24小时实时监控。

2）对学校各出入口的人员、车辆进行监控，对各重点楼宇出入口的人员进行监控。

对各重点出入口设置报警信号，可通过值班人员进行实时报警。

3）各教学楼教室、各层楼道、楼梯口、办公楼重点区域、各重点场馆内部部署监控。

教室内初监控设施外，应布置网络功放、音频监听等功能。

4）视频分析子系统：

本系统包括周界防范，打架、聚集等行为分析。

5）视频质量检测子系统：

完善的设备维护系统

6）视频管理平台建设，通过通用的客户端软件，对校园内所有视频进行管理，为校园监控提供统一且稳定的操作平台。

系统规划：

要想实现上述的项目需求，我们通过视频监控系统的建设实现以下几个子系统构建，并在基础子系统基础上，实现一些扩展功能。

本项目初步规划分为以下几个基础子系统：

1）校园监控子系统

2）楼宇监控子系统

3）周界监控子系统

4）视频分析子系统

5）GIS子系统

另外在基础子系统下，可实现一些扩展功能，例如：

6）视频质量检测子系统

7）无线发布子系统

3视频监控方案设计

3.1校园监控子系统

在学校内重点区域布设监控点，进行重点的监控。

例如，学生宿舍出入口、食堂、操场等人员密集区域，各教学楼的出入口、停车场，楼宇的上下楼梯等。

该重点监控布设区域均配置720p高清网络摄像机，对布设区进行7*24小时实时监控。

外场重点区域监控视频传输采用视频专网实现。

视频专网通过VETH3000系列工业级以太网交换机来构建。

VETH3000-4GX-8GT工业以太网交换机作为外场汇聚点，汇聚点附近高清摄像机、报警等业务可通过网线直接就近接入汇聚点。

多个汇聚点组成网状网络，最终汇聚到监控中心。

每台设备有8个10/100/1000M自适应接口，汇聚点附近的高清网络摄像机通过超五类屏蔽双绞线接入汇聚点，视频再通过千兆视频主干网传输至监控中心。

各点8个接口，完全满足各点位业务的接入需求，且有足够的预留。

工业级以太网交换机VETH3000-4GX-8GT通过2-4个千兆光口由光纤组网，多台VETH3000可组成环形网络、树形网络、相切环网络、网状网络、星型网络等。

满足各种不同物理路由的组网。

。

系统示意图如下：

3.2楼宇监控子系统

楼宇监控主要针对各教学楼、实验楼等进行监控，教学楼的楼道、楼梯、各个教室，实验楼的重点实验室、楼道、楼梯等均为本系统范围。

本系统视频数量较多，视频监控区域相对较小，且重点楼宇均设置有保卫室或监控室，所以楼宇监控子系统采用分布式的形式实现。

前端视频采集通过标清网络摄像机或模拟摄像机+编码器形式实现。

视频传输通过交换机和网线，汇聚到各楼宇的监控室。

监控室机房设置iXVR分布式混合视频管理平台一台，单台设备可实现对本楼内128路D1视频的存储和管理。

并通过iXVR转发上传视频至监控中心进行统一调看。

监控室内通过监控客户端实现对视频的调阅和控制。

另外，各教室内可安装网络功放，实现对各教室的实时广播功能。

楼宇监控子系统示意图如下：

3.3周界监控子系统

周界监控子系统主要负责学校周边及围墙的重点区域监控，防止有外来或校外人员翻越围墙，或在围墙周边做一些其他违法活动。

周界监控子系统配置高清日夜型摄像机，沿校园周界进行布设，原则上可每隔300米设置2台摄像机，针对重点区域进行重点监控。

周界监控视频通过工业级以太网交换机实现视频的组网和传输，通过光纤，将周界的工业以太网交换机和中心的核心交换机组成环网，通过光纤环网上传视频至监控中心进行存储和调看。

视频上传至监控中心后，通过iXVR进行存储，通过解码器解码至电视墙显示。

另外针对周界监控子系统，可另设置事件管理服务器和视频智能分析服务器。

通过视频智能分析服务器，实现智能化的周界防范功能。

若有人越界，则及时通过事件服务器进行报警，通过专用的周界服务软件，可大大减少人员的机械监控，实现视频监控系统的智能化，提高我们的工作效率。

周界防范属于视频智能分析子系统的功能。

周界监控子系统结构图如下：

3.4视频管理子系统

本系统是软件系统中最基本的系统，也是必备的系统。

主要包括以下功能：

1．视频接入功能

应支持国内外主流厂家视频接入，支持模拟视频、数字非压缩视频、网络视频接入（编解码器、IPCam、DVR、NVR等）。

视频格式支持MPEG2/MPEG4/MJPEG/H.264等。

2.高标清互转功能

支持高清和标清视频统一从标清接口（BNC）解码输出上墙/大屏。

支持高清和标清视频统一从高清接口（DVI/SDI/HDMI/VGA）解码输出上墙/大屏。

3．权限校验功能

客户端或键盘提交任何操作请求时，服务器均对其首先进行三维权限校验。

4．路由调度功能

根据用户级别进行资源抢占、资源协商，并根据实时状态进行路由调度。

5．控制令牌功能

摄像机控制令牌管理，包括令牌占用、令牌抢占、令牌释放。

6．会话管理功能

用户每个合法请求建立一个会话，每个会话关联相应的操作用户、资源等信息，用户可以根据用户进行令牌、通道等资源批量释放。

7．客户端连接功能

连接客户端连接，并进行用户名及密码校验。

8．媒体管理控制器等设备管理功能

管理媒体管理控制器等设备，实时采集其状态，并对用户请求进行分解，将分解后的指令下发至媒体管理控制器系统设备。

9．各个节点视频监控系统互通

可以互相分配访问权限；

可以互相调用权限规定范围内的视频相关资源信息；

可以互相调用权限规定范围内的实时视频；

可以互相调用权限规定范围内的中心存储录像视频；

可以互相调用权限规定范围内的前端存储录像视频。

支持多层级的用户管理，多层级的用户权限分配。

可以添加、删除和修改用户信息，可以更改用户权限和地区，用户登录时系统进行认证，登录后系统进行用户权限控制。

提供全面和灵活的用户权限管理，用户权限可以按角色、区域、划分。

系统提供以角色为核心的权限管理方式，支持对角色、用户的正向授权、反向授权，可以细化到每一个监控点、每一项具体的界面操作

支持按任务进行分组权限设置管理。

支持分区域权限管理。

设备按地区划分，支持用户管理或监控一个或多个地区的设备。

10．标准接口功能

系统符合GB28181标准协议，可直接与公安平台进行对接。

另外，可通过平台SDK开发，视频管理系统可与原有视频平台进行对接（注：

需要原平台厂家提供平台SDK），可实现两套系统的融合，同时，系统可接入原有监控设备（注：

需要原设备厂家提供设备SDK），最终将所有视频资源整合到一套管理系统进行统一管理。

3.5网管事件子系统

3.5.1系统概述

网管事件系统对全网内所有具有网管功能的设备进行管理，并实时检测其状态，读取其相关的网管参数记录日志，对系统定义为事件的重要状态实时监控，并进行事件采集与判断，实现事件联动控制。

3.5.2系统特点

◆业务管理

电源状态、光口状态、数据状态、视频状态、CPU温度、CPU占用、内存占用、网口Link状态、网口实时流量、磁盘状态、RAID状态等业务管理。

◆数据统计

统计摄像机、监视器、设备、光纤连接的信息，并以变化曲线、饼图、柱状图展现。

◆预案定制

强大的紧急预案定制功能，丰富的提示信息，多样化的通信手段。

◆事件采集

支持报警按扭、红外探头、温感、湿感、烟感、气象、车检、太阳能电池等。

支持快速批量配置各种设备的事件报警信息。

◆事件联动

联动动作的多样化：

声光报警、视频切换、预置位调用、录像、短信（可设置短信电话号码）、邮件等。

3.5.3系统对接

网管事件系统可通过与原消防系统对接（需消防系统厂家提供SDK），实现对消防事件信息的整合，当发生火灾等消防事件时，系统可快速将事件以短信的方式发送至相关人员，同时联动视频管理平台调取相应的视频图像，便于应急指挥调度管理。

3.6Web子系统

平台客户端基于B/S架构，使用浏览器进行操作，无需在客户端主机中单独安装客户端程序。

本系统是展现给客户的应用界面。

1．视频管理客户端功能

实时视频监控和控制功能

1）支持在同一界面下对不同厂家前端系统的统一接入及互管互控。

2）提供基于IE浏览器的B/S操控平台。

3）视频监控中心可实时监视所有视频信息,完成远程视频图像的接收、实时监控、数据存储等功能。

4）可支持1，4，9，16分屏实时视频监控，可以将任一监控点的视频画面放大到全屏进行显示。

5）客户端操作界面要求实时显示各及区域接入视频总数量及正常视频数量，及各级区域内每一路视频的运行状态。

6）系统支持客户自定义分组、单个监控点可以在多个客户分组中出现。

7）客户端操作界面要求提供高级检索功能，可根据一项或多项条件快速定位到某一个或多个监控点，检索项具备摄像机机名称、编号、所属路段及地理信息特征等基本检索条件。

8）实现分组及摄像机等资源名称的部分匹配过滤及模糊查询。

9）可设置监控组，在监控组内轮巡显示各监控点的视频，轮巡时间间隔可以配置。

10）可按预先设定的轮巡策略，自动或手动分别轮巡指定的监控点，每幅画面停留时长、轮巡画面的选择等可人工设定。

11）具有完善的云镜控制功能。

能控制相应的云台转动速度与方向以及镜头的变倍、光圈、和聚焦等。

可以实现远程的灯光、雨刮等的开闭控制。

12）支持云台的预置点设置以及自动巡航功能，可以配置云台巡航路径。

13）支持云台争控和控制优先级配置功能。

多用户同时控制时实现优先级排队方式，高优先级的用户可无条件获得低优先级用户的控制权，同级别用户根据时间优先的原则获得控制权。

用户控制权的等级也可设定。

14）可以对监控点的画面进行抓拍，抓拍文件保存路径可以预配置，文件可以保存。

15）在软解窗口可以直接完成PTZ控制

16）支持报警联动，报警联动可触发关联监控组的视频显示。

用户可设定某些监控点为联动组，当其中某个监控点发生告警时，系统接收到报警后可以切换到联动组内监控点的视频画面。

17）支持矩阵多分屏功能。

具有灵活的电视墙操控功能，可以按照实际电视墙的屏幕部署规划电视墙布局、视频轮巡策略，以及单屏幕的多通道划分等功能。

用户和权限管理功能

1）支持多层级的用户管理，多层级的用户权限分配。

2）可以添加、删除和修改用户信息，可以更改用户权限和地区，用户登录时系统进行认证，登录后系统进行用户权限控制。

3）提供全面和灵活的用户权限管理，用户权限可以按角色、区域、划分。

4）系统提供以角色为核心的权限管理方式，支持对角色、用户的正向授权、反向授权，可以细化到每一个监控点、每一项具体的界面操作

5）支持按任务进行分组权限设置管理。

6）支持分区域权限管理。

设备按地区划分，支持用户管理或监控一个或多个地区的设备。

3.7移动无线发布子系统

授权用户可以在3G手机、Pad、专用终端设备上安装无线终端软件APP，通过该软件用户可以访问系统内的实时视频，无线发布客户端运行于无线终端上，主要功能如下：

●列出管理平台中所有的摄像机列表，并选择指定摄像机进行实时视频预览，观看实时摄像机画面。

●预览的实时视频控制，能够针对指定球机或带云台摄像机进行上、下、左、右移动等PTZ控制功能。

3.7.1系统架构

无线终端发布产品共包括三个部分：

1）音视频转码服务器

◆实现制定输出视频参数的音视频转码功能

◆支持多厂家、多格式的音视频统一转码

◆支持视频转码参数设置，包括分辨率、帧率、码流等

2）移动终端发布服务器

◆实现终端客户端支持功能

◆支持多个移动终端同时登陆浏览等操作

◆支持多台转码服务器的调度控制

3）移动终端客户端

◆支持平台系统中接入管理的摄像机列表

◆支持摄像机视频浏览

◆支持球机及云台的PTZ控制

3.7.1.1联网平台对接模式

系统拓扑图

3.7.1.2数字视频设备管理模式

3.8监控中心

监控中心配置VS-iEye智能管理平台一套，通过软件平台实现对下辖各楼宇、监控点的视频进行统一管理。

可实现在软件界面上对所有视频进行查看，针对不同的视频子系统，实现对其的接入，包括楼宇监控中iXVR视频管理平台的接入，监控子系统、周界子系统中前端IP摄像机的接入，监控中心存储设备的接入等。

通过软件的界面或控制键盘实现实现对前端PTZ控制和图像上墙切换等功能。

监控中心配置通用解码平台，实现对高清、标清视频的解码上墙，并考虑到以后的扩展。

在监控中心部署VS-iEye智能管理软件平台，配置视频管理服务器、视频流媒体服务器、存储管理服务器、事件管理服务器等。

监控分中心软件系统可实现以下内容：

●上墙/大屏

VS-iEye可以将标清、高清视频进行混合统一输出到电视墙或大屏，并通过客户端软件或操作键盘进行视频切换。

视频切换方式包括：

单路切换、组切换、轮巡、序列切换等。

●实时视频点播

通过iEye-View客户端软件，用户可以进行实时视频点播。

●内网发布

通过流媒体服务器，可以将系统所有视频在内网进行发布，授权用户可以通过IP网络，对系统内任意实时图像或录像进行调阅。

●视频存储

可以将系统内视频存储到iXVR设备，模拟或数字非压缩标清视频压缩为H.264，IP压缩视频如果没有私有协议，则可直接进行存储，无需二次编解码。

目前，iXVR已完成如下方式存储：

Ø计划定时存储

Ø告警触发存储

Ø手动控制存储

●录像检索回放

授权用户可通过客户端软件或WEB，对录像数据进行检索和回放。

系统会自动记录检索、回放录像的用户名称、时间及登录IP地址等信息。

●录像下载

授权用户了那时快通过客户端软件或WEB下载录像文件。

系统会自动记录下载用户的用户名、下载时间及登录IP地址等信息，并可记录到下载的录像文件中。

监控中心示意图如下：

监控安防系统的安全性尤为重要，本软件系统内，通过各种途径保障系统安全：

●先进的三维权限管理

VS-iEye采用三维权限管理，即：

权限类型、资源、用户级别。

权限类型：

即用户可以进行的操作类型，包括：

系统配置、视频切换、录像检索、录像下载、日志维护等。

资源：

即用户对哪些设备具有操作权限，资源主要包括：

摄像机、监视器等。

所有用户只能对具有权限的“资源”进行相应的“权限类型”操作。

用户级别：

当两个用户同时抢占某资源时（比如：

通道抢占、摄像机PTZ控制抢占），级别高的优先，但级别低的可以向级别高的申请抢占。

系统中任何一个用户抢占另一个用户的资源后，均会向被抢占用户发送抢占通知。

联网系统对用户优先级权限设置方式如下：

⏹当不同优先级用户抢夺前端视频监控信息点控制权限时，高优先级用户可优先获得控制权；

⏹当同级用户抢夺前端视频监控信息点控制权限时，先发起控制的用户优先；

⏹当用户获取云台控制权后，一段时间内不操作云台，云台控制关系自动释放；

⏹特殊情况下获得控制权的用户可做控制权锁定，锁定后控制权不被抢占；当用户锁定云台控制权之后，一段时间内不操作云台，锁定关系自动解除。

⏹用户配置和角色权限画面：

●数据存储安全

音视频录像数据、音视频语音及其它数据库均存储于专用服务器，并选用企业级硬盘，建立Raid5加1个热备盘进行冗余存储，这样既能充分延长硬盘的寿命，又能在硬盘发生故障的时候根据冗余数据自动进行恢复。

同时，所有数据存储设备都进行实时设备状态管理，一旦硬盘出现问题立即报警，以防止问题的扩大及造成不可恢复的问题。

●通信安全

Ø网络通道加密：

支持VPN进行IP网络数据通道的加密。

Ø通信数据加密：

所有通信协议及媒体数据可以进行DES加密，以保证数据的安全。

●系统运行保障

Ø多级自治子系统结构

VS-iEye采用多级自治子系统结构，可以把任何一级行政或公安级别定义为一个自治子系统，并通过标准接口接入到联网服务器，这样，任何一个自治子系统出现故障均只影响本子系统内功能调用，其它子系统均能正常运行。

Ø服务器热备

可以对视频管理服务器、流媒体服务器等重要设备进行热备，一旦主服务器出现故障，所有相关业务均自动切换到备用服务器，并产生告警事件。

4关键设备介绍

4.1工业级以太网交换机

VETH3000系列产品是蛙视公司自主研发的二层工业以太网交换机。

产品在设计上充分考虑了恶劣的工业使用环境，满足多种工业通用标准，在性能及维护上满足电信级以太网的技术要求。

支持多种冗余电源输入以及故障信号触点（由供电和/或者端口链路中断触发），采用基于ITU-TG.8032V2协议的快速冗余环网保护技术，增强了网络的可靠性和可用性。

4.1.1系统功能特点

Ø支持4个SFP光接口,8个10/100/1000Base-TX以太网RJ45电口

Ø光接口的有效数据传输带宽可支持100Mbps、1000Mbps、2.5Gbps三种　

Ø支持ITU-TG.8032v2环网冗余协议（整个环网自愈保护时间<50ms）,同时支持RSTP/STP（IEEE802.1w/d）冗余协议

Ø灵活的组网方式,可组成各种环网,链网,星型网和相切环

Ø具有先进的回环闭锁功能,有效避免环网风暴

Ø支持IGMPSnooping,端口聚合,端口镜像,QoS,VLAN等

Ø支持端口限速,特色的风暴抑制功能

Ø安全的MAC和端口绑定功能,支持静态FDB

Ø支持网络带宽管理设置功能,合理限制端口带宽

Ø通过RMON（组1,2,3和9）提高网络监控能力

Ø支持CLI,TELNET,WEB,SNMPV1/V2和OPC等多种管理方式

Ø优于工业四级的电磁兼容抗扰性,适应恶劣的电磁干扰环境

Ø电源输入等级可灵活配置选择,直流电源冗余输入

Ø工作温度:

-40℃～+85℃

Ø铝制机箱高效散热,无风扇

ØDIN卡轨式,壁挂式安装

ØIP40防护等级

ØVETH系列统一网管软件

4.1.2符合工业级标准

ØIEC61000-4-2（ESD）:

±8kV接触放电,±15kV空气放电

ØIEC61000-4-3（RS）:

10V/m（80～1000MHz）

ØIEC61000-4-4（EFT）:

电源线:

±4kV;数据线:

±2kV

ØIEC61000-4-5（Surge）:

电源线:

±4kVCM/±2kVDM;数据线:

±2kV

ØIEC61000-4-6（射频传导）:

3V（10kHz～150kHz）,10V（150kHz～80MHz）

ØIEC61000-4-16（共模传导）:

30Vcont.300V,1s

ØFCCCFR47Part15/EN55022:

ClassA&B

4.1.3系统优势特点

Ø可靠性高

Ø宽温（-40℃