标准化考场系统设计方案.docx

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标准化考场系统设计方案

xxx中学国家教育考试〔校级〕

标准化考场

技

术

方

案

第一章标准化考点系统功能设计

一.1业务分析

一.1.1组织模型

各级考务指挥中心分级设置，依据行政隶属关系及工作相关性，将全国教育考试考务指挥中心管理体系主要划分为五级，在国家级设置一级中心，省、直辖市等考试中心设置二级中心，市级考试中心或考务部门设置三级中心，区县校校级招考办或考务局部设置四级中心，各学校考点监控中心设置五级中心。

我省标准化考点建立要建立成为多级实时的巡查指挥体系，可分为国家级、省级、市级、县〔区〕级、考点级，其组织模型如下：

一.1.2业务模型

国家教育考试标准化考点建立的主要任务包括：

建立并完善考试综合业务系统、考生身份验证系统、作弊防控系统、视频及网络监控系统、应急指挥系统，开展标准化考点相关设施建立，加强制度建立和队伍建立。

通过系统建立形成平安、实时、高效的国家教育考试运行体系，全面提升国家教育考试管理水平和效劳质量。

其业务应用平台包含：

网上巡查系统、视频指挥系统、考试业务管理系统、作弊防控系统、考生身份验证系统等五大系统。

（1）网上巡查系统

网上巡查系统是监控技术、通讯技术、音视频技术和考试管理的综合业务应用系统。

该系统功能包括实时图像采集、点播、远程控制、存储和备份、历史图像的检索和回放。

（2）作弊防控系统

✓配备金属探测器，将作弊设备阻止在考场之外。

✓配备手机屏蔽仪，屏蔽手机信号，防止考生利用手机传送答案。

✓配备电子探测狗，发现考生作弊信号。

✓配备无线电侦测和阻断设备，对考场周边无线电信号全频段侦测，对非法作弊信号进展有效阻断。

✓利用无委会无线电侦测车，对考点周边无线作弊信号进展侦测、跟踪和压制。

（3）考生身份验证系统

Ø考生身份识别

–使用公安部指定的第二代阅读器、鉴别仪进展真伪鉴别。

–配备相应软件和配套设备，对读取的照片、、号等信息存储到系统中，通过系统进展“人证同一性〞信息认定，鉴别被认证人员的身份得真实性。

Ø考生生物特征采集和识别系统

–在考生的身份识别的根底上可在考生进入考点或进入考场时采集考生生物特征，通过识别或进展记录。

–通过自动识别或人工鉴别的方式对考生生物特征与报名过程所采集的考生生物特征进展识别比对，对不能对应或可疑不对应的考生生物特征做好原始记录提供有关部门最后鉴定。

一.1.3用户分类和用户模型

角色是系统之外于系统能产生交互作用的某个人或某件事。

这里的用户构造〔角色〕就是从业务职责的畴来对使用系统的用户作一个根本的归类和划分。

标准化考点的用户包括各级考试考务工作人员和其他职能部门用户，可实现对监控资源的访问和控制，用户的行为受到监控中心的管理和授权。

教育部用户当需要调取、控制相关的考点的视频、音频、数据信息时，可作为特殊权限及功能的用户实现。

用户可分为以下几类：

教育部用户、各级考务中心管理员〔如各省、市、区管理员〕、各级考务中心一般用户。

用户模型如下：

系统用户管理功能应包括用户注册、用户查询、用户增加和删除、用户访问权限管理、用户锁定和解锁、用户分组管理、用户访问记录查看等功能；对系统的管理、视频浏览、前端设备控制、历史音视频流资料的删除、复制、浏览等操作行为可设定权限，权限可被收回。

一.2功能设计

一.2.1标准化考点的功能模型

标准化考点由假设干考场和考试工作所需的办公室等组成，包括考场、室、考务工作室、指挥监控室、试卷分发〔回收〕室等。

标准化考点建立包含网上巡查系统、视频应急指挥系统、作弊防控系统、身份验证系统、考试信息发布系统等。

Ø通过视音频监控系统实现考场图像实时监控、录像回放等考试巡查功能；

Ø通过作弊防控设备可有效检测和屏蔽无线电作弊信号；

Ø通过身份验证设备可实时识别考生身份，防止替考等现象的发生；

Ø通过视频会议及考试考务管理平台，可实现与上级巡查指挥中心的即时通信、视频指挥等功能。

Ø通过公共播送等考试信息发布手段，实现考试通知、考试打铃等功能。

标准化考点的功能模型如下：

一.2.2各级指挥中心的功能模型

各级指挥中心的建立按照“国家教育考试考务管理与效劳平台〞相关功能要求和技术规，我省已在省、市级教育考试机构统设考试考务指挥中心，有条件或有必要的可扩大到县级教育考试机构，并实现与上下级考试、考务指挥中心的互联互通，形成对所属标准化考点和考务指挥中心的统一、集中业务管理，确保考试期间的视频实时监控、应急指挥和考务综合信息查询等。

各级指挥中心功能符合国家教育考试考务管理与效劳平台的功能要求，具体如下：

各级视频指挥中心建立包括：

巡查系统、视频会议系统、大屏显示系统、矩阵控制系统、视频会议系统、集中控制系统、录播系统及配套机房建立等。

第二章标准化考点系统建立方案

二.1概述

二.1.1系统建立容

标准化考点建立主要容：

网上巡查系统、视频指挥系统、考试业务管理系统、作弊防控系统、考生身份验证系统等五大系统。

（1）网上巡查系统:

建立国家-省-市-区县-考点五级教育考试网上巡查系统，可实现实时图像采集、点播、远程控制、存储和备份、历史图像的检索和回放等功能。

（2）视频指挥系统:

在各级巡查中心根底上建立视频指挥系统，建立多级统一的考试指挥、管理和监控系统，可实现视频会议、网上巡查、应急处置、考务指挥等功能。

（3）考试业务管理系统：

可实现对考生、考点、考场、试卷、监考教师、巡考人员、考试机构、违规处理、阅卷、成绩处理和考试评价管理全过程的计算机化，实现考试数据信息的充分共享。

（4）作弊防控系统：

利用金属探测、无线电信号检测及屏蔽设备，实现准确探测定位各种类型无线通讯设备及采用相应的屏蔽措施。

（5）考生身份验证系统：

采用、指纹等识别技术，准确对考生身份进展验证，并能把考生数据实时上传到考试业务管理系统。

二.1.2系统技术标准

符合?

国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规?

符合?

国家教育考试标准化考点建立视频会议系统技术暂行规?

符合?

省国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规?

并遵循以下标准：

GB20815-2006视频安防监控数字录像设备

GB4943-2001信息技术设备的平安

GB8898-2001音频、视频及类似电子设备平安要求

GB16796-1997平安防报警设备平安要求和试验方法

GB17859-1999计算机信息系统平安保护等级划分准那么

GB50057-1994建筑物防雷设计规

GB50198-1994民用闭路监控电视系统工程技术规

GB50395-2007视频安防监控系统工程设计规

GB50348-2004平安防工程技术规

GA308-2001平安防系统验收规那么

GA/T74-2000平安防系统通用图形符号

GA/T75-94平安防工程程序与要求

GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求

GA/T368-2001入侵报警系统技术要求

GA/T379-2002报警传输系统串行数据接口的信息格式和协议

GA/T388-2002计算机信息系统平安等级保护操作系统技术要求

GA/T388-2002B计算机信息系统平安等级保护管理要求

GA/T390-2002计算机信息系统平安等级保护通用技术要求

YDT1666-2007远程视频监控系统的平安技术要求

YD/T1171-2001IP网络技术要求--网络性能参数与指标

RFC3261SIP：

会话初始协议

RFC2327SDP:

SessionDescriptionProtocol〔会话描述协议〕

ISO/IEC-13818-1（2000edition）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

二.1.3系统设计原那么

在建立整个系统时，须秉承技术先进、扩展性、系统实用、稳定性、构造合理、产品主流、低本钱、低维护量、平安可靠性作为根本原那么，进展系统构架。

1）技术的先进性

整个系统选型、软硬件设备的配置均要符合高新技术的潮流，关键的视频数字化压缩、解压、码流传输均采用国外工程建立中被广泛采用的技术与产品。

在满足功能的前提下，系统设计具有先进性，并且在今后一段时间保持一定的先进性。

2）扩展性

为使本系统能保持在一定时期不落后，及未来系统互联的方便性，在该系统的设计时，采用先进开放的技术和产品。

系统应采用模块化设计，系统规模和功能易于扩大，系统配套软件具有升级能力。

可扩展教学应用，充分利用标准化考场建立好的环境，配合教学精品课程录制系统，形成教学资源积累。

与安防监控系统无缝地结合，实现报警信号的联动，报警设备的自启动；当报警信号产生时，可实现多种可用通道的信息传输。

3）实用性

在设备选型时，主要依据我省的实际情况结合目前我国电子巡查系统建立市场上的占有率高的各类产品，选择具有最优性能价格比和扩大能力的产品。

4）稳定性

设计合理，构造简单，切合实际，能有效地提高工作效率，满足国家教育考试监考业务工作需求。

该系统应具有成熟、稳定、实用的特点，能够满足电子监控录像的应用，技术开发及信息管理的需求，要具有充足的备品、备件。

5）架构合理性

采用先进成熟的技术来架构各个子系统组成稳定可靠的系统，使其能平安平稳地运行，有效地消除各子系统可能产生的瓶颈，选用适宜的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。

稳定性和平安性是我们最关心的问题，只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行；只有良好的数据共享，实时的故障修复，实时备份等才能形成完整的管理体系。

6）经济性

在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建立本钱。

采用经济实用的技术和设备，利用现有设备和资源，综合考虑系统的建立、升级和维护费用，不盲目投入。

建立经费缺乏的地区，应先重点、后一般，分期投入、分期建立。

7）规性

控制协议、编解码协议、接口协议、视频文件格式、传输协议等应符合相关国家标准、行业标准和教育部公布的技术规。

8）可维护性

所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操作、易维护。

系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。

并且，系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能得到及时、快速的维护。

9）可管理性

前端现场设备，各分系统集中于中心统一控制，实施对所有远端设备的控制、设置。

以保证系统的高效、有序、可靠的发挥其管理职能。

10）平安性

对系统采取必要的平安保护措施，防止病毒感染、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，具有高度的平安和性。

11）可靠性

采用成熟、稳定和通用的技术和设备，关键局部应有备份、冗余措施，能够保证系统长期稳定运行，有较强的容错和系统恢复能力。

二.2标准化考点巡查指挥系统

标准化考点巡查指挥系统可实现全省、全市、全县（区）考点考场巡查监控，满足各级各类教育考试远程巡查功能。

能满足多种网络的接入要求，能适应多种考试类型的要求，包括研究生考试、四六级、高考、自考、成人考试、中考、会考等；同时向管理人员提供音视频，考试信息等。

这些信息自动保持同步功能。

为管理人员提供方便地数据录入、查询、管理方法，在考试完毕后，管理人员可以方便的查询定位录像文件。

标准化考点应急指挥系统的建立目的是，为了实现高效，实时、高清晰的视频指挥调度，从而高效的应对考场的紧急事件。

该功能的实现方案是通过视频会议系统实现，针对考试的应急指挥需要，各级巡查指挥中心需要针对考场某一紧急事件进展应急处理和指挥，需要把巡查系统的监控视频同步发送到各相关会场，这就需要标准化考点巡查系统和视频会议系统进展整合，故本公司提出巡查系统和应急指挥系统统设，通过巡查指挥统一平台，实现考场巡查及应急指挥的功能。

二.2.1系统构造

二.2.1.1应用总体架构

标准化考点巡查指挥系统是以考场为根底、以考点为独立单位、多级考试中心〔包括多个考点〕统一管理的构造，该构造与现行考试体制完全适应。

为保障系统的平安性，系统的逻辑构造为四级〔或五级〕单向树型构造，考试巡查按授予的权限进展巡查。

标准化考点巡查指挥系统是包括了监控技术、通讯技术、音视频技术和教育考试管理技术的一套综合性业务应用系统。

从系统应用构成的主体类型上可分成监控资源、传输网络、监控中心和用户终端四个组成局部，监控资源是系统监控信息的来源，传输网络是连接监控资源、监控中心和用户终端的媒介，监控中心是系统的信息管理和共享平台，用户终端是系统的信息效劳对象。

分别等同传统的区域视频监控概念上系统可以分成前端、传输/变换、控制/管理、处理/显示四个局部。

Ø监控资源

具体表达为信息采集前端，既可以是前端设备，也可以是区域性监控系统。

Ø传输网络

传输网络可以是专网、公共通信网络，也可以是专为网上巡查系统建立的独立网络；是建立在通讯设备之上的IP网络。

Ø监控中心

网上巡查系统各级考务指挥中心是指由教育考试部门管理和使用的、具有显示、存储、报警处理、指挥能力的考务指挥中心。

Ø用户终端

用户终端包括各级考务工作人员和其他职能部门用户所使用的终端设备，用户通过用户终端设备实现对监控资源的访问和控制，用户的行为受到监控中心的管理和授权。

二.2.1.2系统整体构造

标准化考点巡查指挥系统包含教育考试巡查系统和视频指挥系统的建立，可以实现考试巡查、视频会议和应急指挥功能。

这两个系统可以独立建立，也可以统设、统一管理。

标准化考点巡查系统由考场视音频信号采集、编码、传输、局部，以及显示和记录局部组成；区县、市、省级巡查指挥中心由传输、局部，以及显示和记录局部组成。

实现了多级架构的教育考试视频巡查监控功能。

视频指挥系统由视频会议终端、视频指挥效劳器、视频指挥管理平台组成，可以实现点对点、点对多点的视频会议功能。

但是，作为教育考试应急指挥系统，需要能够实现指挥时灵活调用考场视频，作为统一的巡查指挥中心，也要能通过统一的解码设备完成考场及会场视频的解码。

故建议两个系统建立时要统一考虑，采用同一厂家的产品或要求两个系统进展整合开发，以到达使用要求，要将两者无缝整合为一个统一的系统，统一操作管理界面和统一解码显示，便于用户操作和管理，从而减少了工作人员的工作量。

同时两个系统统设可以复用多种设备，节约建立本钱的同时，又方便了用户操作管理。

整体构造如以下图所示：

<网上巡查指挥系统整体构造图>

整套系统采用模块化设计，巡查系统包括视音频编/解码设备、SIP网关及媒体分发效劳器、巡查管理平台、显示设备、网络存储等设备；视频指挥系统包括视频指挥管理平台、视频指挥效劳器、视频会议终端。

如两个系统采用统一平台来建立，巡查和视频指挥管理平台可以合二为一成巡查指挥管理平台来建立，通过管理平台融合，实现巡查和视频指挥系统的统一管理和参数设置。

二.2.1.3SIP网络直联构造

标准化考点巡查系统的设备、系统〔包括监控中心之间、监控中心与前端设备/用户设备之间〕通过SIP网络互连的构造如以下图所示：

<教育考试网上巡查系统直联构造>

1）基于SIP协议的IP网络：

支持?

国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规?

中规定的SIP协议的IP网络。

2）SIP设备：

支持?

国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规?

中规定的SIP协议的设备。

具体的设备是：

前端的流媒体效劳器、客户端、管理效劳器等。

3）基于其他协议的IP网络：

不支持?

国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规?

中规定的SIP协议的IP网络。

4）SIP网关：

能实现?

国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规?

中规定的SIP协议与其它协议相互转换的设备。

二.2.1.4系统互联互通模型

互联互通是指上级教育考试巡查中心的远程客户端〔可能是网管系统、远程巡查客户瑞、数字画面分割器、存储效劳器〕在双方SIP网关的协调下从下级巡查中心的远程效劳端获取视频流，并实现相关的控制。

跨级调用视频数据时〔如国家级远程客户端调用市级巡查中心数据〕处于中间级的考试巡查中心也能够在SIP路由器的协调下从下级巡查中心获取视频流，并转发到考试巡查中心。

互联互通抽象模型描述了各级巡查中心间的接口关系，利用该抽象模型可很好地实现各级巡查中心的互联互通，整个系统通过各级SIP设备实现互联互通，及逐级认证逐级转发，抽象模型如下图：

互联互通示抽象模型

上图所示的上下级巡查中心互联互通示抽象模型，通过SIP协议交换控制信令，下级监控中心通过RTP/RTCP协议向上级监控中心发送音/视频数据。

中间级巡查中心构造最为复杂，是巡查系统互联互通的关键，起着承上启下的作用，省级巡查中心、市级巡查中心、县（区）级巡查中心可看作中间级巡查中心，而学校级巡查中心位于整个巡查系统的最下层，是巡查系统的根底单元，要实现互联互通需从根底单元建立抓起。

二.2.2系统性能

二.2.2.1网络带宽

网上巡查系统监控中心网络带宽包括四局部：

前端设备接入第四级监控中心、监控中心之间级联、用户终端接入监控中心和预留的网络带宽。

网络带宽的计算方法如下：

a）前端设备接入第四级监控中心的网络带宽至少为允许并发接入的视频路数×单路视频码率。

b）监控中心之间级联网络带宽至少为并发级联视频路数×单路视频码率。

c）用户终端接入监控中心的网络带宽至少为并发显示视频路数×单路视频码率。

d）预留的网络带宽根据网上巡查系统的应用情况确定。

CIF分辨率的单路视频码率可采用500kbps估算，2/3D1分辨率的单路视频码率可采用800KBPS估算，4CIF或D1分辨率的单路视频码率可采用1500kbps估算。

二.2.2.2IP网络端到端的性能指标

“国家教育考试网上巡查指挥系统〞要实现全省围的考试网上巡查指挥必须依托于高性能的传输网络。

传输网络可以是专网、公共通信网络，也可以是专为网上巡查系统建立的独立网络，是建立在通讯设备之上的IP网络。

为了保证网上巡查指挥系统息的实时传输，要求IP承载网络的QoS等级要到达通信行业标准YD/T1171-2001中所规定的1级〔交互式〕或1级以上。

具体指标如下：

✧端到端通信的网络时延上限应小于400ms，视频会议系统小于50ms；

✧端到端通信的时延抖动上限应小于50ms；

✧端到端通信的丢包率上限应小于1×10-3。

二.2.2.3报警联动响应时间

在本级监控中心，视频与报警信号的直接联动响应时间不大于4s。

二.2.2.4系统图像质量

系统的最终显示图像到达四级〔含四级〕以上图像质量等级，对于电磁环境特别恶劣的现场，图像质量应不低于三级，高风险对象的图像存储、回放质量应不低于图像显示质量。

图像质量分级标准参见GA/T367-2001。

按照国标将闭路电视监控系统的，如下表所示：

图像质量损伤主观评价评分表

5级

不觉察

4级

可觉察，但并不令人讨厌

3级

有明显觉察，令人感到讨厌

2级

较严重，令人相当讨厌

1级

极严重，不能观看

一般要求，图像质量不能低于4级。

二.2.3博兴县第三中学校级标准化考点系统建立

标准化考点巡查系统的最后一级就是校级中心，也是最重要的一级。

网络摄像机方式：

考场前端通过网络摄像机、拾音器进展视音频采集，网络摄像机采用集中供电模式或本地取电的模式，对采集的视频信号进展编码后利用网络进展传输，音频信号直接接入网络摄像机拾音接口模块进展与视频同时编码处理；主控中心通过网络对巡查系统设备进展管理，接收数字视音频码流进展集中存储、解码显示、并转发到上一级平台。

本系统共设置高清摄像机30台，高保真拾音器30套。

该标准化考点系统在校通过校园网进展数据信号传输，利用SIP网关和公网，将信号向滨州市考务指挥平台〔为xx〕市级指挥中心进展传输。

系统利用本次采购的存储设备进展教室图像的集中存储，新建的电视墙配合本次采购的数字画面分割器实现考场图像的实时上墙解码显示。

二.2.3.1校级巡查系统建立〔数字方案〕

标准化考点教育考试网上巡查系统由考场视音频信号、数字编码局部，传输局部，控制局部，以及显示和记录局部组成。

前端考场由E系列网络摄像头完成视音频信号采集、数字化编码，数字视音频数据流经过校园网送入监控中心处理并显示。

标准化考点巡查系统构造如以下图：

为每个考场配置1台网络摄像机，完成视频采集、编码和传输，通过网络把数字化的视音频信号传输到校级监控中心。

同时配合SIP网关及注册/媒体转发效劳器，使所有考点考场都能够与各级指挥中心互联互通。

校级巡查中心配置：

●配置1套校级巡查系统软件：

网管软件：

对系统用户及设备进展远程控制管理；对用户权限以及设备等进展远程管理；主要对对前端端流媒体效劳器、巡查中心的网络数字矩阵、SIP网关/媒体转发效劳器的管理及配置，以及巡查系统的用户权限管理等。

最高管理员可以设定各个分级管理人员的权限，不同权限的人员具有单独的用户名和密码。

数字监控软件：

完成考场监控图像的多画面观看、切换、控制，录像文件的回放和后期处理等功能，支持1、4、9画面分割显示，支持自动分组循环切换功能。

●根据监视器的类型和数量配置网络数字矩阵〔数字画面分割器〕，通过网络直接接收考点任意考场的监控信号，解码后多画面分割输出到显示系统显示。

●为校级巡查中心配置1台SIP网关/媒体转发效劳器，实现SIP路由、SIP代理功能、信令转发、NAT穿透以及媒体转发的功能，实现与上级之间的互联互通。

●利用本次采购的存储设备实现考场图像的集中存储，存储容量按照每路700兆*7天*10小时配置，或按学校实际要求配置。

校级巡查系统通过传输网络接入各级巡查中心，在各级巡查指挥中心可以自由调取任意考场的实时监控图像，建成后全省、全市、全县（区）所有区县考点可以形成一个完整的教育考试网上巡查系统。

二.2.3.1.1视音频信号采集、编码

考场视音频信号采集、编码局部由网络摄像机、拾音器组成。

一般为每个考场配置1台网络摄像机和拾音器完成考场的视音频信号高清晰的采集。

采用网路摄像机，可采集考场的视频，并把来自拾音器的模拟音频信号，进展同步编码，视音频编码完全符合?

国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规?

，采用MPEG4/MPEGLAYER2标准对视音频信号进展压缩编码，数字视音频码流通过网络传输，由本级或上级管理平台进展接收及控制。

二.2.3.1.2网络传输

本系统建立在TCP/IP计算机网络平台之上，数字视音频信息、控制指令、数据信息都是通过校园网传输的。

建议向上级巡查中心转发时采用CIF分辨率，每路带宽500Kbps。

同时每个校级巡查中心配置1台JYD-STS9600/RSIP网关/媒体转发效劳器实现校级巡查系统和上级巡查中心进展SIP指令和音/视频流的交互，通过媒体转发效劳进展视音频流媒体的转发，实现考场监控信号的远程传输。

为了确保系统长时间稳定的运行SIP网关/媒体转发效劳器采用嵌入式技术，低功耗，采用Linux操作系统也防止了病毒及黑客的攻击。

完全符合?

国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规?

。

✧校级巡查系统所需网络带宽：

根据上级巡查中心需要同时观看的监控画面数量*500Kbps来计算所需带宽；一般为国家级接收1路、区级接收1路、市级接收1路，共计3路〔也可根据实际情况调整传输路数〕；

✧IP地址分配：

每个学校建议配置1个公网IP地址用于SIP网关/媒体转发效劳器，实现与上级之间的互通。

校级巡查中心管理效劳器、网络数字矩阵以、客户端计算机及录像存储设备只需要配置网IP地址就可以，如：

192.168.***.***等。

二.2.3.1.3控制局部

整个系统的控制局部主要由监控网管、SIP网关/媒体转发