学校统一标准化考场建设专项方案.docx
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学校统一标准化考场建设专项方案
成城市青羊区校级标准化考点巡查系统
建
设
方
案
二零一十二个月十二月
第1章项目介绍
“国家教育考试考务管理和服务平台”是教育部考试中心“十一五”事业发展计划关键建设项目,平台建设是综合利用网络通信技术、数据库技术、视频多媒体技术和系统工程、管理工程等手段,在全国范围内分批建立全方位发挥作用安全、可信、实时、高效数字化、信息化国家教育考试指挥、管理、监控、服务体系。
根据教育部计划,全国要在统一平台上,全方面实现国家教育考试网上巡查、双向音视频指挥及考务工作综合管理。
现在,各个省、市、自治区全部在教育部统一布署和技术规范要求下逐步展开建设。
第2章总体设计思绪
2.1概述
“国家教育考试考务管理和服务平台”是教育部考试中心依据《国家中长久教育改革和发展计划纲要(—)》相关要求,为深入加强国家教育考试管理,严密防范和严厉查处考试招生舞弊行为,切实维护考试招生公平、公正、安全和秩序,—将大力推进国家教育考试标准化考点建设工作。
平台建设是综合利用网络通信技术、数据库技术、视频多媒体技术和系统工程、管理工程等手段,在全国范围内分批建立全方位发挥作用安全、可信、实时、高效数字化、信息化国家教育考试指挥、管理、监控、服务体系。
在此次我校标准化考场系统建设中各项设施,应严格遵照《国家教育考试考务管理和服务平台网络系统技术规范》和《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》、《国家教育考试标准化考点规范(试行)》等各项指标,坚持“高标准、高质量、高安全性能”标准;和相关国家标准要求,采取统一管理平台、SIP网关、流媒体、RTP/RTCP等优异技术,实现和青羊区和四川省音视频巡查指挥中心和国家教育部考试中心互联互通,完成考场标准化建设。
2.2平台建设基础框架
依据现在教育考试管理体制、管理模式和教育部计划,“国家教育考试考务管理和服务平台”分别由国家级、省级、市级、县(区)级、考点等五级“教育考试考务指挥中心”来建设。
国家教育考试网上巡查指挥系统分级模型以下:
图1网上巡查指挥系统分级模型
教育考试网上巡查指挥中心泛指国家各级考试主管部门为了实现网上巡查、双向音视频指挥和考务工作综合管理等建立起来符合国家标准实际系统,通常来说,一个完整巡查指挥中心包含下列模块(服务)和设备:
sip服务器、媒体分发服务器、视频指挥服务器、巡查指挥管理平台服务器、音视频指挥服务器、网络存放服务器、网络数字矩阵、网上巡查流媒体服务器、音视频指挥终端等设备。
教育考试网上巡查指挥系统结构依据行政管辖及网络情况做以下划分:
国家级中心(一级中心)-->省级巡查指挥中心(二级中心)-->市级巡查指挥中心(三级中心)-->区、校县级巡查指挥中心(四级中心)--〉学校级巡查指挥中心(五级中心)
2.3平台建设基础标准
平台建设必需统筹计划,统一标准,即坚持全国、全省统一管理要求、统一功效要求、统一信息技术标准。
平台建设采取“分级建设、分级管理”模式,市、县(区)、考点各级可自行建立管理。
平台软硬件设备购置等,要严格根据和遵照《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》相关技术指标,坚持规范安全,保质保量标准。
2.4平台建设通常性标准
●互通性
网上巡查指挥系统内各级巡查指挥中心之间能够有效地进行通信和共享数据。
●实用性
设计合理,结构简单,切合实际,能有效地提升工作效率,满足教育监考业务工作需求。
●扩展性
采取模块化设计,系统规模和功效易于扩充,系统配套软件含有升级能力。
●规范性
控制协议、视频编解码、接口协议、视频文件格式、传输协议等应符合国际、国家相关标准和规范
●易操作性
提供清楚、简练、友好汉字人机交互界面,操控简便、灵活、易学易用,便于管理和维护。
●安全性
对系统采取必需安全保护方法,预防非法接入、非法访问、病毒感染和黑客攻击,防雷击、过载、断电和人为破坏等。
●可靠性
采取成熟、稳定、通用技术和设备,关键部分应有备份、冗余方法,能够确保系统长久稳定运行,有较强容错和系统恢复能力。
●可维护性
系统应含有自检、故障诊疗及故障弱化功效,在出现故障时,应能得到立即有效、快速修复。
2.5平台建设通用技术标准
系统建设技术标准包含但不限于下列标准和规范:
MOE/Z××××—《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》
GB4943-信息技术设备安全
GB8898-音频、视频及类似电子设备安全要求
GB16796-1997安全防范报警设备安全要求和试验方法
GB17859-1999计算机信息系统安全保护等级划分准则
GB50057-1994建筑物防雷设计规范
GB50198-1994民用闭路监控电视系统工程技术规范
GB50348-安全防范工程技术规范
GA308-安全防范系统验收规则
GA/T74-安全防范系统通用图形符号
GA/T75-94安全防范工程程序和要求
GA/T367-视频安防监控系统技术要求
GA/T368-入侵报警系统技术要求
GA/T379-报警传输系统串行数据接口信息格式和协议
GA/T388-计算机信息系统安全等级保护操作系统技术要求
GA/T388-B计算机信息系统安全等级保护管理要求
GA/T390-计算机信息系统安全等级保护通用技术要求
YD/T1171-IP网络技术要求--网络性能参数和指标
RFC3261SIP:
会话初始协议
RFC2327SDP:
SessionDescriptionProtocol会话描述协议
ISO/IEC-13818-1(edition)MPEG音视频封装标准
ISO/IEC-14496-2MPEG4视频编码标准
ISO/IEC-11172-3MPEG音频编码标准
2.6标准化考场巡查中心实施环境要求
标准化考场巡查中心整体环境要满足以下要求:
1、指挥中心房间要求:
指挥中心关键用于教育考试网上巡查等功效,要求提供一间作为巡查中心房间,房间面积要求大于:
宽6.5米,长8米。
2、供电要求:
巡查中心要满足系统设备供电要求,采取AC220V±10%,单相三线制供电;巡查系统设备电源功率大于10KW(含显示设备、服务器等设备),能够依据情况作合适功率预留,但不能小于10KW,为系统设备配置电源开关箱,配置不少于2个分路开关控制各个设备电源。
3、巡查中心要含有防雷防静电保护方法。
4、网络环境要求:
(1)网络信息点:
巡查指挥中心要含有网络信息接入点,依据学校考场数量在巡查指挥中心配置1台交换机,经过10M以上光纤连接到外网。
(2)公网IP地址:
最少3个独立可用公网IP地址,关键用于SIP路由及注册/媒体转发服务器、管理服务器等设备。
第3章学校级巡查指挥系统建设
3.1学校级巡查指挥平台建设功效
此次项目计划建设青羊区部分学校级巡查平台,教育考试巡查系统将由一系列后台服务、设备接入接口、电视墙系统(解码设备)和用户终端组成。
整个系统采取模块化组件设计,经典学校级巡查指挥系统建设方案:
其系统功效以下:
1)时钟同时:
整个系统应该有时钟同时功效即接入系统全部设备应含有时钟自动和中心服务器系统时间同时功效。
2)快速下载:
可经过网络快速、快捷下载高考数据进行异地备份,可依据考试课目、考试时间等一系列预设方案对数据进行高速下载,其功效以下:
a)预设多个高考时间段
b)自动搜索全网在线设备
c)一键下载全网流媒体单场考试录像数据
d)数据命名规则完全根据考试科目设定,方便整理查找
e)单台流媒体下载速度高达50Mbps
f)可同时下载多台流媒体考试数据
3)快速设置考试信息
每十二个月各考点考试课目全部不尽相同,为了降低高考前对各个考场通道命名时间,降低工作人员工作量,需要对每个考场通道进行快速设置,其功效以下:
a)根据事先设定好考生科目、时间、自动修改通道标签,替换人工量大、繁琐工作
b)人性化人机交互界面
c)全网流媒体通道标签方案设置和存放
d)根据标签方案自动设置全网流媒体通道标签
e)根据预设时间自动给通道标签加上后缀、比如预设7日8点增加后缀语文,7日13点增加后缀数学
f)按年月日方法统一设置全网流媒体录像计划、比如根据6月7、8、9日设置前端设备录像计划,区分按星期方法设置录像计划
g)全网流媒体录像计划检验
h)实时显示全网流媒体设备工作状态、剩下空间等信息
4)两种工作模式:
一般工作模式和软件狗加密验证模式。
日常通常考试用一般工作模式,在关键考试期间则启用软件狗加密模式。
启用后全部远程用户要登录和访问本系统全部必需使用软件狗。
每个软件狗全部有唯一序号,中心数据库会统计这些用户远程操作。
非考试期间远程用户能够不需要软件狗,只需正确输入自己正当帐号和访问密码即可。
5)国家标准连网:
配置符合国家标准要求SIP及视频流接口。
可实现上至省级甚至国家级巡查中心,下至市级、区县级或学校巡查中心连网。
6)实时监控:
可经过电视、监视器、PC用户端等显示所管辖考点内全部考场画面,实现画面分割、分组切换显示、自动循环切换显示等功效。
7)当地存放:
在当地流媒体上带有存放功效,最大支持安装8个硬盘,可设冗余备份。
保障了监控数据可靠性和安全性。
8)检索查询:
在中心可实现按学校、设备、考场、日期、时间等参数查询学校端录像。
9)远程回放:
在中心PC上直接播放学校端流媒体服务器存放考场图像。
10)远程控制:
在中心对学校端云台镜头及流媒体服务器录像起停进行控制。
11)并发服务:
多级远程终端同时访问一个考场时,能够提供多路实时流转发。
12)灵活管理模式:
巡查系统管理中心有两种管理模式,一个模式是集中管理,集中管理由中心管理员统一完成远程用户、SIP网关、转发服务器、流媒体体服务器添加、删除、修改、维护等工作。
另一个模式是分布式管理,各下属巡查中心系统管理员使用远程虚拟控制台,利用上级巡查中心系统管理功效和服务进行分布式管理,实现各自管理功效。
13)远程用户管理:
可按要求添加、删除、修改远程用户。
远程用户按树状结构布署和用户权限设置,各自有自己远程访问范围,每个远程用户全部需要有自己登录名和密码。
14)安全认证管理:
正当设备和远程用户进行注册;并对接入巡查系统设备、用户等正当性进行验证。
15)权限管理:
远程用户权限包含实时图像查看、历史图像查看、云台镜头控制、录像启停等,对一级用户这些权限设置可正确到每个考场。
16)优先级控制:
可为远程用户设置访问优先级,当两个远程用户同时控制一个前端设备时等级高用户可抢占控制权,当网络带宽有限时等级高用户将优先使用带宽。
17)SIP域管理:
每个下属巡查中心可看作一个SIP子域,如市巡查中心可看作省级巡查中心子域,学校则可看作级巡查中心子域,各个SIP域管理员可完成自己相关设置工作。
18)跨域访问:
在省级巡查中心授权下,各市远程用户可实现平级跨域访问,如A市巡查中心可远程监考B市考场,B市巡查中心可远程监考A市考场,起到交叉监考试作用。
3.2学校级巡查指挥中心系统组成
依据我校考场监控点到学校中心监控室距离,采取集中式设备部署方法进行学校级网上巡查系统建设。
此次项目中累计有284个考场和8个试卷分发室,在学校级中心监控室需要二台画面分割器作为解码设备。
经过网关、转发、中心服务器和上级实现互联互通及图像上传等功效。
其系统组成结构图以下所标:
前端每个监控点(考场)全部采取球型广角摄像机,其监控范围比较广,摄像机将图像采集后,经过同轴电缆和光纤将信号传送至中心16路编码设备(流媒体服务器)实现当地存放,编码及上传。
中心监控室可采取电视墙服务器解码上电视墙。
考虑到建设成本,电视墙由2台42寸液晶电视组成。
编码设备(流媒体服务器)图像压缩格式为MPEG-4,音频压缩格式为MPEGLayerII,采取PS流封闭。
必需符合国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》
编码设备(流媒体服务器)集中部署方案优点:
数据经过流媒体服务器编码后以CIF格式实现存放,不过画面预览时却是以D1效果显示出来
在不增加其它设备情况下,既确保了能够实时监看学校监控画面,又降低了整个系统成本投入。
不用经过网络就能实现数据当地存放和图像调看,极大地降低了学校校园网络带宽压力,同时也避免了采取网络存放方法在网络出现故障情况下造成数据丢失可能性。
可将全部关键设备集中在中心监控室内统一管理。
⑤投入设备少,造价成本低,后期维护十分方便。
流媒体服务器方案缺点:
在系统安装建设过程中工程布线量相对大部分。
前端监控点设计:
每个考场安装1个球型广角摄像机,用于清楚监控在高考期间各考场具表现场情况。
安装1个拾音器,用于监听考场声音。
线路传输设计
前端监控点(考场)摄像机和拾音器采集图像和声音后,经过音/视频线将信号传送至光端机,然后经过光纤传输到学校中心监控室编码设备(流媒体服务器)上,视频线采取SYWV-75-5线,音频线采取RVVP2*0.3线,线路走向充足考虑安全性、抗干扰、方便检修等综合原因,确保信号顺畅传输。
所以线路沿教学楼墙壁进行敷设。
摄像机和拾音器经过——音视频线——传输到流媒体服务器。
监控中心设计
关键设备:
学校级网关、转发、中心服务器、编码设备(流媒体服务器)、电视墙服务器、关键交换机等关键设备放置在学校中心监控室,前端信号传送至流媒体服务器后,解码设备(电视墙服务器)经过网络访问学校级网关、转发、中心服务器,并调取图像解码上电视墙。
第4章设备功效介绍及清单
4.1电视墙服务器
电视墙服务器为嵌入式硬件设备,含有优异系统安全性、稳定性,含有双路或四路HDMI(或DVI、VGA)输出,支持CIF(D1)1、4、6、9、12、16,2*1、2*4、2*6多画面分割显示功效;能够对所辖区内全部监控画面进行分组轮巡。
符合《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》。
能够经过网络对前端设备监控画面进行实时浏览,云台左右上下移动,镜头拉近拉远,变焦等控制,所辖范围内任意一个通道历史录像数据查询,回放和下载等功效。
含有强大网络控制功效和友好操作界面。
安装有专用网络下载备份软件,能够将前端设备历史数据录像快速下载到网络巡查主机上进行备份。
电视墙服务器能经过电视墙集中控制器来完成统一操作和管理,包含图像调用、画面轮巡、云台转动、镜头变焦等。
4.2电视墙管理主机
可经过软件远程控制系统中全部画面分割器和电视墙服务器。
1)支持远程控制画面分割器和电视墙服务器任意窗口视频图像输出
2)支持远程设置画面分割器和电视墙服务器输出画面布局风格
3)支持远程设置画面分割器和电视墙服务器任意窗口视频图像轮询,提供轮询方案保留和导入功效
4)支持远程云台控制包含:
云台转动、镜头变焦等
5)支持自动搜索并自动添加系统内电视墙服务器,同时提供手动添加方法
6)友好人机交互界面,操作方便快捷
支持D1(704×576)图像编码分辨率,其32kHz高保真宽频语音和噪声抑制、回音消除等技术是现在业界最领先水平,低带宽要求和强大高抗误码能力,能够满足您多种网络上多种视频会议应用。
多编码功效支持同时进行多路图像编码并传送到远端,满足多路图像传输需求;多解码功效可将接收到多路图像输出到显示器上显示,满足多路图像显示需求。
可同时多分屏调看视频指挥系统图像和网上巡查系统图像。
1)视频编码采取H.264或MPEG4,支持恒定质量、恒定码流、最大码流控制,能实现自动码流控制。
2)视频图像分辨率支持D1、CIF、QCIF等(704×576、640×480、352×288、320×240、176×144、160×120)多个格式。
3)视频帧率:
25帧D1(PAL)或30帧D1(NTSC)
4.3SIP网关及媒体转发服务器
SIP网关及媒体转发服务器包含了系统注册管理中心和SIP服务和转发服务功效。
包含用户认证软件、路由控制等模块,系统内多种设备在运行时全部会登陆到注册中心上,依据注册信息更新中心数据库中相关字段,调度模块协调系统内相关设备间通信步骤。
设备关键是指SIP网关、转发服务器和流媒体服务器等。
三合一服务器集成SIP关键服务、SIP注册、SIP重定向等和转发服务等功效。
其关键要求以下:
支持《规范》中定义SIP接口
支持标准SIP2.0
域、子域管理
远程用户、设备、视频点SIPURI映射
SIP地址解息、信令转发
SIPURI统一命名规则、分级命名、联合定位
SIPURI组、用户、树形列表管理
用户接入认证
SIP终端访问呼叫过程控制
SIP终端远程访问权限控制
SIP路由器间信任关系
支持跨域呼叫
用户、设备在线信息统计
采取基于B/S结构管理模式
支持集中管理和分散管理两种模式
直观显示巡查系统体系结构
系统基础参数设置,如是否跨级管理,中心IP地址、端口设置
基础信息维护,如用户密码、单位、联络方法等
查看系统内设备在线信息
远程用户对考场图象访问、控制、历史数据播放正确到每一个教室
添加、删除、修改组、用户、设备
可设置各级SIP网关相关信息
可设置各级转发服务器相关信息
可设置各流媒体服务器相关信息
能实现系统关键数据库备份和恢复
生成和打印系统用户、设备清单报表
完成视频数据点播、组播、广播等功效。
4.4视频服务器
网上巡查流视频器是教育考试网上巡查系统关键设备,网上巡查流媒体服务器把模拟视音频信号进行编码压缩,完成当地存放、预览、网络传输设备。
它编码和控制要符合国家教育部“教育考试网上巡查系统技术规范”(以下简称规范)中要求,关键要求以下:
1)支持《规范》要求音/视频压缩和视频传输要求
2)集成SIPUA
3)能提供多路音/视频输入规格产品
4)最多支持8个硬盘实现本机存放
5)操作模式:
面板、鼠标、遥控器
6)区域动态检测:
每画面可设置192个动态检测区域,多级灵敏度设置
7)图象质量:
图象质量6档可调
8)区域屏幕:
可屏蔽画面中任意大小一块区域
9)TV调整:
可设置TV输出区域、亮度、对比度等等参数
10)音/视频接口:
BNC
11)报警输入输出:
接地输入/继电器输出
12)回放模式:
快进、快退、慢进、慢退等
13)支持监视器输出和VGA显示器输出
14)含有图像水印技术,可叠加时间及其它信息,预防图像篡改
15)优化文件储存结构,预防硬盘碎片,加紧检索速度
16)硬盘管理采取非工作盘休眠处理,降低散热和功耗
17)完善文件备份功效,拥有USB2.0备份接口,支持网络下载
18)支持多个解码协议
19)支持多级用户权限设置
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