教育考试网上巡查系统.docx
《教育考试网上巡查系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教育考试网上巡查系统.docx（54页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
教育考试网上巡查系统
江苏省教育考试网上巡查指挥平台
建设方案
2010年12月
目录
目录2
第一章网上巡查指挥平台4
第二章教育考试巡查指挥系统简介4
2.1平台建设的基本框架4
2.2平台建设的基本原则5
2.3平台建设一般性原则6
2.4平台建设通用技术标准7
2.5平台建设功能要求7
2.5.1信息采集功能7
2.5.2信息传输功能8
2.5.3实时图象点播8
2.5.4远程控制8
2.5.5存储和备份8
2.5.6历史图象的检索和回放9
2.5.7多点交互功能9
2.5.8多组指挥功能9
2.5.9指挥交互模式9
2.5.10自由交互模式9
2.5.11发言控制功能9
2.5.12实时媒体共享功能9
2.5.13数据会议功能9
2.5.14音频QOS控制10
2.5.15用户与权限管理10
2.5.16网络与设备管理10
2.5.17系统的人机交互10
2.5.18网络信息安全管理10
2.5.19统一命名规则10
2.5.20数据接口可扩展性11
第三章教育考试巡查指挥系统结构及功能12
3.1系统组成框图12
3.2系统主要功能13
3.2.1网上巡查系统功能13
3.2.2视频指挥功能14
3.3主要设备功能特点15
2.3.1巡查指挥管理平台16
2.3.2视频指挥服务器17
2.3.3视频指挥终端（嵌入式）18
2.3.4视频指挥桌面终端（PC式）18
2.3.5SIP路由器19
2.3.6媒体分发服务器20
2.3.7网络数字矩阵20
2.3.8数字画面分割器21
2.3.9网上巡查流媒体服务器21
第四章省级巡查指挥系统组成22
4.1XX省级巡查系统平台组成22
4.2XX省级视频指挥系统组成24
4.3保密室建设25
第五章市级巡查指挥系统组成27
5.1XX市级巡查中心系统组成27
5.2XX市级视频指挥系统组成29
5.3保密室建设29
第六章区县级巡查指挥系统组成30
6.1XX区县级巡查中心系统组成30
6.2XX区县级视频指挥系统组成31
6.3保密室建设32
第七章学校级巡查指挥系统组成32
7.1XX中学校级巡查中心系统组成（64点）32
7.2学校级视频指挥系统组成34
第八章数字化校园系统简介34
8.1概述34
8.2平台的建设和基本框架34
8.3平台建设的原则35
第九章数字化校园系统结构及功能35
9.1数字化校园系统组成35
9.2数字化校园系统模块设计说明36
9.2.1多媒体教学36
9.2.2.1多媒体教学的设备组成36
9.2.2.2多媒体教学实现方案图39
9.2.2.3多媒体教学提供的功能40
9.2.2交互式优质教学41
9.2.2.1一种设备，多种应用41
9.2.2.2交互式优质教学系统拓扑图42
9.2.2.3交互式优质教学提供的功能42
9.2.3精品课堂44
9.2.2.1系统组成44
9.2.2.2精品课堂实现的功能44
9.2.4教学管理45
9.2.5教育资源共享平台46
第十章系统安全设计46
10.1病毒防护46
10.2数据存储及安全46
10.3操作系统的安全部署46
10.4巡查系统的安全可靠性46
第一章网上巡查指挥平台
“国家教育考试考务管理与服务平台”是教育部考试中心“十一五”事业发展规划的重点建设项目，平台建设是利用数据通讯技术、网络技术、数据库技术、视频技术、系统工程、管理技术等高科技手段，在全国范围内分批建立全方位发挥作用的安全、可信、实时、高效的数字化、信息化的国家教育考试指挥、管理、监控、服务体系。
平台共有七大功能，即：
网上巡查、应急指挥、考务综合管理、视频会议、考生服务功能、网上考试和诚信档案等。
网上巡查指挥平台集成了“国家教育考试考务管理与服务平台”七大功能中网上巡查和音视频指挥两大功能，并将不断完善逐步实现“国家教育考试考务管理于服务平台”的其它功能，在此基础上，网上巡查指挥平台中还集成了数字化校园系统，将数字化教学和管理、教学资源共享等多个功能融合在一起，实现“一个门户，一个平台，多种应用”。
目前平台共有三大系统：
教育考试巡查系统、教育考试考务指挥系统和数字化校园，但教育考试巡查系统和教育考试考务指挥系统被创新性地融合在一起，增强了系统集成度，可以很方便的与现有资源进行整合，降低了系统设备成本，同时也简化了操作和维护的工作。
第二章教育考试巡查指挥系统简介
2.1平台建设的基本框架
根据目前教育考试管理体制、管理模式和教育部规划，“国家教育考试考务管理与服务平台”分为国家级、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的分级模型如下：
图1网上巡查指挥系统的分级模型
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远程巡查和视频指挥而建立的起来的符合国家标准的实际系统，一般来说，一个完整的巡查指挥中心包括下列模块（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、视频指挥服务器、网络存储服务器、网络数字矩阵、网上巡查流媒体服务器、存储点播服务器、视频指挥终端等设备。
教育考试网上巡查指挥系统结构根据行政管辖及网络状况做如下划分：
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）
按照国家行政级别划分，教育网上巡查指挥系统是一个五级网络。
但在某些直辖市或省份，省市两级中心可合并为一级，成为一个四级网络，另外某些省份，省市区三级中心合并为一级，成为一个三级网络，最多五级，最少三级。
无论怎样划分，总中心、分中心、节点的总体网络架构不会改变，按照行政级别划分逐级管理的基本结构不会改变。
双平台合一是该平台的重点特色之一，实现了使指挥系统与网上巡查系统的深度融合。
双平台合一带来的优势是显而易见的，在获取巡查列表和图像的基础上，同时实现了面对面的音视频指挥，在统一的平台中进行查看、操作，使考务指挥更具有针对性和真实性，对突发事件的应对能力大大提高，基本做到零延迟响应。
双平台合一，增强了系统集成度，减少了设备的复杂度和成本，更易于部署、调试和维护。
2.2平台建设的基本原则
平台建设必须统筹规划，统一标准，即坚持全国、全省统一管理规定、统一功能要求、统一信息技术标准。
平台建设采用“分级建设、分级管理”的模式，市、县（区）、考点各级可自行建立管理。
平台的软硬件设备购置等，要严格按照和遵循《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，保质保量原则。
2.3平台建设一般性原则
●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，能有效地提高工作效率，满足教育监考业务工作需求。
●扩展性
采用模块化设计，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级能力，数字化平安校园也将应用于同一平台中。
●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
提供清晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操控简便、灵活、易学易用，便于管理和维护。
●安全性
对系统采取必要的安全保护措施，防止非法接入、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
采用成熟、稳定、通用的技术和设备，关键部分应有备份、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。
●可维护性
系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能得到及时有效、快速的修复。
2.4平台建设通用技术标准
系统建设的技术标准包括但不限于下列标准和规范：
MOE/Z××××—2007《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》
GB4943-2001信息技术设备的安全
GB8898-2001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
GB50348-2004安全防范工程技术规范
GA308-2001安全防范系统验收规则
GA/T74-2000安全防范系统通用图形符号
GA/T75-94安全防范工程程序与要求
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计算机信息系统安全等级保护操作系统技术要求
GA/T388-2002B计算机信息系统安全等级保护管理要求
GA/T390-2002计算机信息系统安全等级保护通用技术要求
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
2.5平台建设功能要求
2.5.1信息采集功能
巡查指挥系统前端信号包括视频、音频、报警等多种输入，从前端设备上来说可能是报警器、摄像头、视频编码器、IP摄像机、流媒体服务器，信息采集就是完成这些设备的数据采集和标准化，其中视频数据采集是本系统中最复杂工作，视频数据又是巡查指挥系统最重数据。
2.5.2信息传输功能
控制信息、巡查指挥信息、报警信息和视频信息等，按照工作流程在网络系统各级传输；
通过有线或无线等传输媒介，经编码解码、调制解调、光/电或数/模转换等方式，将前端设备的图像及报警信号传输至控制设备。
可单独或组合选择有线（光纤、同轴电缆、电信宽带等）或无线（微波、扩频\跳频、公共无线宽带等）传输方式。
具有动态适应网络传输状况和网络带宽的能力，具有全系统带宽管理和流量控制能力。
支持大用户量的并发接入，保证在大量图像访问情况下系统仍能正常运行。
2.5.3实时图象点播
按照指定设备、指定通道进行图像的实时点播，支持点播图像的无级播放、图像抓帧。
2.5.4远程控制
通过手动或自动操作，对前端设备的各种动作进行遥控；能够设定控制优先级，对级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应。
依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备，实现巡查指挥中心及授权用户对前端任意一路监控图像的调用和控制。
2.5.5存储和备份
前端监控设备及各级巡查指挥中心，均可对巡检、报警、视音频、系统日志等信息予以存储。
存储和备份的报警、巡检等历史数据信息，可在网络系统中依据授权进行访问。
系统应能存储下列信息并保持一定时间，可配置专用存储设备备份需要长期保存的信息。
a）报警发生前后一段时间内的音视频信息。
b）巡查指挥中心操作员人工指定或通过编程定时指定的现场音视频信息。
c）用户操作、设备巡检等系统日志信息。
各级系统对接收到的巡检信息、报警信息和视音频信息等按照信息的含义和归属进行分类，重要事件的图像可作永久存储，并且提供异地备份。
存储的历史视频数据要求进行防篡改处理，例如增加数字水印或者数字签名，使之可以作为证据使用。
2.5.6历史图象的检索和回放
按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像文件并回放；回放应支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓帧等；支持回放图像的无级播放。
2.5.7多点交互功能
可实现点对点、点对多点的音视频双向交互，支持画中画、多屏显示模式。
2.5.8多组指挥功能
系统支持同时进行多个视频指挥，权限高的指挥终端可通过强呼功能中断其它的视频指挥。
2.5.9指挥交互模式
当进入指挥模式时，会议将进入受控状态，普通与会者需要使用某个会议功能，都必须向指挥员申请，申请被批准后方能拥有相应的权利。
2.5.10自由交互模式
当设置成自由模式时，参加会议的所有人员均具有同样的权限，可进行自由交流，使用所有的会议功能。
2.5.11发言控制功能
在指挥交互制模式下，指挥员可以根据指挥进程赋予不同指挥终端发言的权利和视频查看权限。
2.5.12实时媒体共享功能
实时媒体共享技术，支持包括DVD、VCD、MP3、RM、AVI、3PG、WAV、ASF、MPEG、FLASH等多种媒体文件共享
2.5.13数据会议功能
配合终端支持文档共享、屏幕共享、媒体共享、远程协助等数据功能。
2.5.14音频QOS控制
包括前向纠错、智能重传、抗网络抖动等，在网络丢包环境下，也能保证实时连续高保真的语音通讯。
2.5.15用户与权限管理
巡查指挥中心应具有对接入的用户进行授权和认证的功能。
用户及权限管理可由各级巡查指挥中心独立执行，也可集中执行。
用户及权限管理模块应定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用程序的权限。
巡查指挥中心的用户应有权限获取所辖范围内的历史图像和实时监视图像，当需要获取非管辖范围内的历史图像和实时图像时，需要获得有效授权。
用户可提供对前端设备进行独占性控制的锁定及解锁功能，锁定和解锁方式可设定。
指挥和巡查的的相关用户管理以及权限管理在统一管理平台进行，方便用户操作，并确保安全性。
2.5.16网络与设备管理
需要对网上巡查指挥系统范围内的系统设备、网络进行管理，收集、监测系统范围内的监控设备、相关服务器的运行情况；对有权限调用访问本级巡查指挥中心系统的用户进行监控。
2.5.17系统的人机交互
系统应具有直观、友好、简洁的人机交互界面，具有视频画面分割显示、字幕叠加等处理，能反映自身的运行情况，对下列状态给出指示：
正常状态、报警状态、故障状态。
2.5.18网络信息安全管理
网上巡查指挥系统应具备保证信息安全的各项措施，包括身份认证、设备认证、前端设备和社会巡查指挥中心的接入安全、移动监控系统的接入和传输安全、图像信息的防篡改等。
2.5.19统一命名规则
对系统中的设备、用户进行统一代码；以数字字典的方式将学校（考点）、区县、市等考试管理机构进行统一命名编码并保存在数据库中，市、区县校等编码由国家教育考试中心来定义并发放给各级考试管理机构及学校。
学校编码由上级考试管理机构来根据教育部考试中心规定来定义，并逐级上传直至到达教育部考试中心。
统一命名规则采用DNS的方式，所有的资源采用分级命名，联合定位的方式。
2.5.20数据接口可扩展性
系统的扩展性强，可扩展与其它信息系统的互联接口，网上巡查指挥系统能与应急指挥系统（包括视频会议系统）、GIS地理信息系统、GPS全球定位系统等相互集成。
系统对电视墙的集中远程控制也有很好的支持。
通过电视墙服务器设备，实现四路数字输出，并且使巡查指挥的图像很轻松地统一解码上墙，统一巡查指挥。
第三章教育考试巡查指挥系统结构及功能
3.1系统组成框图
教育考试巡查指挥系统组成如下图所示：
由上图可见教育考试巡查指挥系统由一系列后台服务和用户终端组成。
其中主要包括网上巡查系统和视频指挥系统两个系统。
两个系统既可以作为相互独立的系统单独实施，也可以作为一个统一的巡查指挥系统来实施。
巡查系统包括SIP网关、媒体分发、巡查中心管理平台及终端解码设备；视频指挥系统包括视频指挥管理平台、视频指挥服务器、视频指挥终端及终端解码设备。
当作为一个统一平台来进行实施时，管理平台（巡查中心管理平台和视频指挥管理平台）可以合二为一，终端解码设备可以共用。
从上图可以看出，首先整套系统结合了网上巡查系统和视频指挥系统，将两者无缝联接成一个系统，统一了操作管理界面，便于用户操作和管理，从而减少了工作人员的工作量；其次整个巡查指挥系统可以在同一网络下进行稳定运行，减省网络投资；再次两套系统可以复用多种设备，节约建设成本的同时，又方便了用户操作管理。
整套系统采用模块化设计，用户可以根据自己的具体需求选用其中的部分或者全部模块。
网上巡查系统模块包括网上巡查中心管理平台模块、SIP网关模块、媒体分发模块、终端解码模块等；视频指挥系统模块包括视频指挥管理平台模块、视频指挥服务器、视频指挥终端、终端解码模块等。
当两个系统同时组建时，可以根据用户需求及运行环境将网上巡查中心管理平台模块，视频指挥管理平台模块，SIP网关模块，媒体分发模块部署在一台或多台服务器上。
3.2系统主要功能
3.2.1网上巡查系统功能
网上巡查系统应能实现不同设备及系统的互联、互通、互控，实现音视频及报警信息的采集、传输/转换、显示/存储、控制；进行身份认证和权限管理，保证信息的安全。
应能与报警系统联动，宜提供与其他业务系统的数据接口。
其主要有以下功能：
1）国家标准连网：
配置符合国家标准规定的SIP及视频流接口。
可实现上至国家级巡查中心，下至市级、区县级或学校巡查中心的连网。
2）实时监控：
可通过电视、监视器、PC客户端等显示所管辖考点内所有考场的画面，实现画面分割、分组切换显示、自动循环切换显示等功能。
3）网络存储：
可按照预先设计好的存储策略在中心自动或手动存储考场图像。
4）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的录像。
5）远程下载：
通过网络下载学校端流媒体服务器存储的考场图像。
6）远程回放：
在中心PC上直接播放学校端流媒体服务器存储的考场图像。
7）远程控制：
在中心对学校端的云台镜头及流媒体服务器录像的起停进行控制。
8）并发服务：
多级远程终端同时访问一个考场时，可以提供多路实时流分发。
9）灵活的管理模式：
巡查系统管理中心有两种管理模式，一种模式是集中管理，集中管理由中心管理员统一完成远程用户、SIP路由器、分发服务器、流媒体体服务器的添加、删除、修改、维护等工作。
另一种模式是分布式管理，各下属巡查中心系统管理员使用远程虚拟控制台，利用上级巡查中心的系统管理功能和服务进行分布式管理，实现各自的管理功能。
10）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部署以及用户权限设置，各自有自己的远程访问范围，每个远程用户都需要有自己的登录名和密码。
11）安全认证管理：
合法设备和远程用户进行注册；并对接入巡查系统的设备、用户等的合法性进行验证。
12）软件狗验证机制：
根据我们在巡查系统建设中的经验，在中心增加考试模式的选项。
这个选项只在重要考试期间启用。
启用后所有远程用户要登录和访问本系统都必须使用软件狗。
每个软件狗都有唯一序号，中心数据库会记录这些用户的远程操作。
非考试期间远程用户可以不需要软件狗，只需正确输入自己的合法帐号和访问密码即可。
13）权限管理：
远程用户权限包括实时图像查看、历史图像查看、云台镜头控制、录像的启停等，对一级的用户这些权限设置可精确到每个考场。
14）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级别高的用户可抢占控制权，当网络带宽有限时级别高的用户将优先使用带宽。
15）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的子域，学校则可看作市级巡查中心的子域，各个SIP域的管理员可完成自己的相关设置工作。
16）跨域访问：
在省级巡查中心的授权下，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市的考场，B市巡查中心可远程监考A市的考场，起到交叉监考试的作用。
3.2.2视频指挥功能
视频指挥功能是指上级巡查指挥的视频指挥终端可通过单呼、组呼、群呼、强呼等呼叫方式，并辅以短信通知，向下级中心视频指挥终端发起视频呼叫请求，进行双向音/视频通讯，同时通过调用实时图像或录像文件以了解现场情况，以沟通协调、下达任务、发布指令进行的高效指挥。
其主要有以下功能：
1）多级联网：
实现省、市、区县、学校4级别联网视频指挥
2）指挥调度：
支持单呼、组呼、群呼、强呼等指挥呼叫建立过程
3）短信调度：
可通过短信方式通知参会人员
4）多点交互：
可实现点对点、点对多点的音视频双向交互，支持画中画、多屏显示模式。
5）多组指挥：
系统支持同时进行多个视频指挥，权限高的指挥终端可通过强呼功能中断其它的视频指挥。
6）指挥交互模式：
当进入指挥模式时，会议将进入受控状态，普通与会者需要使用某个会议功能，都必须向指挥员申请，申请被批准后方能拥有相应的权利。
7）自由交互模式：
当设置成自由模式时，参加会议的所有人员均具有同样的权限，可进行自由交流，使用所有的会议功能。
8）发言控制：
在指挥交互制模式下，指挥员可以根据指挥进程赋予不同指挥终端发言的权利和视频查看权限。
9）远程参数设置：
主讲人、主席可以对与会用户的音视频等各种参数进行远程设置。
10）文档共享：
支持PowerPoint、Word、Excel、PDF、Visio、AutoCAD、txt等多种形式的文件。
11）会议录制：
可实现视频录像和会场录制功能。
12）视频轮循功能：
可设置切换方案，对所有视频进行轮循显示。
13）会场声音控制功能：
支持多路混音、噪声抑制、自动增益、回音消除、静音检测等功能
14）音频QOS控制：
包括前向纠错、智能重传、抗网络抖动等，在网络丢包环境下，也能保证实时连续高保真的语音通讯
15）实时媒体共享功能：
实时媒体共享技术，支持包括DVD、VCD、MP3、RM、AVI、3PG、WAV、ASF、MPEG、FLASH等多种媒体文件共享
16）数据会议功能：
配合终端支持文档共享、屏幕共享、媒体共享、远程协助等数据功能。
17）与巡查系统互联：
视频指挥过程中可调阅考场画面，实现考试过程中的实时指挥。
18）单流多画面技术，双系统画面同步功能，使巡查指挥两不误。
3.3主要设备功能特点
部署在各个学校和保密室的网上巡查流媒体服务器及视频指挥终端是系统最基本的音/视频数据采集单元，是互连互通的基础设备；SIP网关、媒体转发服务器是连接不同巡查中心的桥梁，是互连互通的关键设备；巡查中心管理平台完成SIP注册、SIP重定向等功能、用户、设备、权限等管理工作，是一个大型系统不可或缺的管理核心。
视频指挥服务器是系统指挥逻辑和会议逻辑的控制中心。
这些设备是国家教育考试巡查指挥系统的核心设备，对这些关键设备的主要要求如下。
.3.1巡查指挥管理平台
巡查指挥管理平台是整个系统的控制和管理核心，可完成巡查系统系统域、子域、用户、设备的管理，这里的域、子域主要是指寻查中心及其下属寻查中心，用户主要包括系统管理员和远程客户端，设备主要是指SIP路由器、分发服务器以及流媒体服务器。
系统内各种设备在运行时都会登陆到注册中心上，根据注册信息更新中心数据库中的相关字段，调度模块协调系统内相关
升级会员 