校园视频监控系统设计方案.docx
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校园视频监控系统设计方案
校园视频监控系统设计方案
第一章系统概述
校园视频监控报警系统，是实现社会治安综合治理的重要环节之一。
发生的任何闪失，都会给外的社会治安带来巨大的压力，甚至造成严重的后果。
近些年来，犯罪人素质和技术水平越来越高，魔高一尺，道高一丈，采用高科技手段加强防范是当务之急。
在高新技术数字化发展的今天，“多媒体、数字化、全方位”是系统对监控系统的新要求，也是充分发挥监控系统的作用，实现“向科技要警力”的途径。
监控报警系统通过对目的监控场所的重点区域进行严密的二十四小时监控，不仅能在第一时间对各种违法犯罪事件做出快速反应，还能提供事件发生前后一定时间内的查证资料；同时采用监控远程传输技术实现省局监控中心对各个的监控，为的管理工作提供更有效的管理手段，大大减轻监管人员的压力，提高管理的效率和质量；还可以通过远程控制中心对监控区域进行远程监控，能实现无人值班时进行实时录像。
随着安防行业的数字化技术浪潮之后，大多数的录像设备基本上都采用的数字硬盘录像机，在整个视频监控系统中，我们看到摄像机仍然采用了模拟信号传输，给整个系统的构建带来诸多的不便。
从技术发展的方向上看，视频监控系统必将走向全数字化，摄像机前端应该采用全数字处理和传输技术，这将会是一场安防产业的一次新的技术浪潮，特别是网络数字摄像机，采用非常紧凑的体积，可以很好的从模拟摄像机过度到数字监控系统，从而实现监控系统的数字化、IP化。
采用这些的IP模块，可以很方便地快速安装、部署一个网络视频监控系统，而且对系统的维护方便。
网络数字摄像机的应用，一个显著的特点就是其系统基于网络进行架构，将视频系统的采集压缩、传输、存储、检索、交换、显示、管理等功能模块进行网络化。
简单地分析，DVR更多考虑保证本地存储的可靠性，而网络数字摄像机（IPC）更多考虑网络的视频传输效率和质量，以及与外部系统的通讯规范，这两种应用模式有时会有冲突；目前的安防行业的发展趋势是网络数字摄像机（IPC）的IP化发展。
从以前的模拟监控到现在的数字监控；从落后的现场监控到先进的远程监控；从有人值守监控到现在的无人值守监控，视频监控正朝着数字化、网络化、规模化方向蓬勃发展。
学校网络监控综合管理系统是基于TCP/IP协议和最先进H.264硬编码技术，集监控、传输和综合管理于一体的远程多媒体（视频、音频、数据）综合监控系统。
系统支持以太网、交换/快速以太网、ISDN、DDN、xDSL、VPN等多种标准数字通信网络方式。
收集从全省乃至各市不同学校传来的各种信息：
视频信号、音频信号以及数据信号，由监控中心的工作人员对其进行实时的监控和管理，并可以进行远程控制等，使学校安全管理的流程更加安全、有效。
学校网络监控综合管理系统彻底改变了过去各市、各区的各个学校独立监控的方法，采用全省市范围的联网监控管理的模式，解决了传统监控方式下无法克服的各种弊病，例如：
省教育局无法及时监控各市教育局信息，各市教育局无法及时监控各区分为内各个学校的信息，运作效率低、安全性差、管理成本高、事故取证复杂困难、出事故后联动性差等。
学校网络监控综合管理系统顺应现代技术发展趋势，具备诸多优点：
1、基于当今世界应用最广的TCP/IP网络进行传输。
随着近年来中国宽带网的建设，覆盖全国的宽带网络正在形成，为远程数字监控系统奠定了硬件基础，学校系统使用数字化的远程智能监控系统完全可以实现。
2、克服了传统本地监控方式的缺陷，可以在全省各市，甚至各区的进行联网监控，符合学校系统分市、各区和各个学校分布范围广，同时又需要集中管理的现实需求。
3、传统的监控方式需要至少3套以上的网络和系统来实现学校系统的全面监控（视频、音频和数据的监控），而学校网络监控综合管理系统则将多媒体监控（图像、声音、数据）、通信传输和110报警联动管理有效地集成到同一网络平台中，实现学校系统的全面监控，这样设备成本和维护成本降低了，系统可靠性大大提高。
4、学校监控中心不仅能够监视任何远端现场并可与现场对讲，还能与学校其他系统或设备如：
红外传感器、各种报警装置等结合，实现内部集中管理。
5、基于IP地址分配技术，每个学校用一个IP地址定义，当需要增加监控点时，只需赋予其IP地址，不需要增加其他网络设备，扩容非常方便，而且数量没有限制。
6、系统采用H.264硬编码技术，可根据不同学校网络情况，对带宽和
帧率进行调节，传输的带宽可以在300K到2M间调整，客户的网络带宽要求很低，而图像质量可达DVD标准。
集多个系统于一体的学校网络监控综合管理系统，可以整体上降低设备以及网络建设和维护成本，大大提高学校系统管理的有效性。
第二章系统需求
1、布防点设置在：
●全省各个学校的图像监控；
●全省各级教育局的联网监控；
2、遵守TCP/IP协议。
3、支持多路实时传输。
4、支持RS485/232接口协议，可远程控制云台及镜头。
5、支持任意多点并发访问，且有权限设置。
6、支持录像按时间、时间等要素检索。
7、系统实现分布式管理架构，实现省教育局、市教育局、区教育局、每个区辖的各个学校的四级图像管理中心。
第三章建设目标
3.1目标：
1．此工程最终实现四级分布式联网监控。
通过本期工程完成各个学校的报警图像远程视频传输到各个区教育局监控中心，各区教育局再连接到各个市级的教育局监控中心，各个市级监控中心再统一连接到省教育局监控中心，实现警情视频图像在总监控中心浏览管理，并且各个前端的学校的监控点跟110报警系统进行联动。
当发生突发事件后能第一时间协助各个学校管理人员和公安干警了解警情、处理警情、合理安排警力的出动。
2．从公安和学校内部整体性和规范性的角度，编制统一的标准，对本期和今后学校网点的监控系统进行统一规划、统一设计、统一管理。
3．将所有的警情图像进行存储和汇总，将学校的各种犯罪行为都记录在案，便于公安机关进行检查和备档。
4．减少了因不明原因而造成的误报情况。
3.2数字监控系统特点：
3.1.1、优势
利用校园网络优势，经过数字化并压缩后的图像数据可以达到网络能到达的地方，实现远程监控。
远程访问者不需用任何专业软件，只要常用的网络浏览器（如MicrosoftIE或Netscape）即可实时地监视及录像。
DVR即数字硬盘录像主机，要基于已经大量安装的模拟监控摄像机等把模拟信号转换为数字信号，再进行存储和处理。
而网络摄像机内建有Webserver和数字摄像头，可以将数字化的视频信号直接通过网络通信传输协议（TCP/IP协议）进行传输。
而且我司系统平台能够对主流的DVR进行接入，可通过平台进行DVR的控制，调用录像，特别是对模拟系统的改造工程起到关键作用，无需更换设备直接可将原有模拟系统接入新的数字系统。
3.2.2、即插即用、随时随地
无须像模拟摄像机一样必须安装同轴电缆，只要利用现有的网络就可以使用。
网络摄像机可以广泛应用在世界的任何角落，进行实时连续地传输图像，甚至可以在那些不适宜布线的环境中，使用无线宽带网络完成远端监控及录像。
3.2.3、灵活集成
只要有网络接口即可随时接入网络摄像机。
3.2.4、集中管理、节约成本
无需专人管理，即插即用，无距离限制，又可省去布线的环节，节约了成本。
3.2.5、IP监控的实用性
IP监控技术并不具有高度的复杂性，但IP应用吸取了其本身的安全性，并向神秘的IT领域进军。
在这种意义上，新的技术和全新的环境对现实构成了威胁并引发争端。
IP监控直接与DVR抗衡的这一事实引发了诸多问题，其中包括对DVR技术和模拟摄像机代表最终、也是最好的技术这一当前说法的质疑。
我们面对的一个问题是：
如果DVR仍是主导技术，那么，从制造商、安装商、集成商到最终用户和有关机构的整个产业都有其既得利益。
在目前安防行业中，专门的单个品牌解决方案是比较常见和理想的，这为市场上错误理解创造了条件。
IP监控解决方案将多个厂商的最佳产品和服务结合在一起，为用户带来更多的实惠，但是当前的情况和人们预期望的还有很大的差距。
实际情况：
人们普遍认为DVR是最新和最好的技术，许多人还认为DVR是一种全数字网络技术，但事实并非如此。
与VCR相比，DVR具有许多优点：
无需更换录像带、图像质量稳定、搜索快速。
但是，到处是模拟电缆，这些电缆可影响图像质量，且它们相当昂贵。
IP监控具有DVR的所有优点和更多的功能，包括：
1、可升级性：
IP监控可以单路摄像机的增加速度由1台摄像机增加到上千台摄像机。
与DVR不同的是，它不会出现16路的剧增，IP监控可随时为各类摄像机提供各种帧速率，并无限制。
2、经济型架构：
大多数设备都由双绞线相连，因此，若利用IP架构则不需要额外布线（CCTV安装项目中一项较大的开支），并管理着数据、视频、音频和其他文件，实现高效、低成本的管理。
3、远程访问：
可在任何地方通过有线或无线网络，来安全地访问和控制实时或记录的视频流。
4、摄像机的智能性：
动态检测、事件处理、传感器输入、中继输出、时间和日期，以及其他内置功能使摄像机可以做出智能判断，以确定报警发送的时间和对象，和视频发送的时间，甚至帧速率或清晰度等。
5、系统成本低：
对于许多安装系统来说，IP监控系统经实践证明是成本较低的一种系统。
开放和标准的网络、服务器和存储设备使多个厂商可以参与市场竞争，打破了单一厂商垄断DVR市场的局面。
此外，只需要较低的外加硬件作为安装和维护成本，就能获得较好的性能表现，很清楚，IP监控可节省相当多的成本。
3.2.6、误区
1、误区一：
DVR就是传统的CCTV技术
与一些错误说法相反，DVR并不是最终的解决方案，而是CCTV技术发展上的一个里程碑。
实践证明，IP监控技术有其先进性，这两种技术之间存在着很大的不同，如今人们才刚刚认识到这一点。
2、误区二：
IP技术还不成熟
若这种技术更好，那为什么安防解决方案的供应商们不大力推介这种技术呢？
IP监控的安装数量，以及集成商和代理商的数量每天都在增长。
市场不久就会发现IP监控的优越性，以及支持这种系统架构的数量正在飞速增长。
3、误区三：
IP监控不能满足企业级应用的要求
安装规模越大，系统性能要求越高，则IP监控系统就越能显示出极强的竞争性和优越性。
在上面得到的IP监控系统的优点中，可升级性是高端用户所要求的。
4、误区四：
网络视频图像质量没有模拟的好。
质量好的网络摄像机带有与模拟摄像机相同的高质图像传感器（CCD）和镜头。
而且，通过采用视频服务器，模拟摄像机或现已安装的模拟摄像机可与IP监控系统结合起来。
我们必须要强调，这是说高质量的网络摄像机是供专业部门来使用的。
这些高质量的专用网络摄像机不应与低端网络或电脑网络摄像头混为一谈。
实际上，这些类型的摄像机在功能上还达不到全功能网络摄像机的水平。
不久之后，当采用了兆象素级的清晰度，网络摄像机和IP监控技术就将可以提供更高级的图像质量，而模拟摄像机却受到中百万Pixel等级的清晰度的限制。
5、误区五：
网络摄像机的成本比模拟摄像机高，使IP监控的费用昂贵。
网络摄像机确实比模拟的贵，因为它们包括相当多的功能，如：
数字化、图像压缩和智能化。
如果我们对硬件的总成本进行分析（摄像机、电缆和录像设备），就可以发现IP监控系统通常比DVR更有优势。
如果我们把安装成本考虑进来，因为基于IP的架构在成本上比模拟同轴电缆低很多，所以IP监控系统的优点就更明显。
此外，利用PTZ控制的系统要求铺设附加线路，而IP则不用。
以太网电源是另外一种节约成本的功能，它不需要电源线，并与IT网络中心的不间断电源相连。
6、误区六：
如果我已安装了模拟摄像头，那么就不应选用IP监控系统，因为DVR才是我所需要的。
其实未必如此，视频服务器技术可大显身手。
领先的IP监控厂商不用投入多大的资本就可获得视频服务器。
视频服务器将模拟视频信号转换成网络数字视频流，就好象是将模拟摄像机转换成网络摄像机。
大多数IP监控安装项目包括模拟摄像机、网络视频服务器和完全由网络摄像机所组成的单元。
具有全部网络功能的系统和已有的模拟摄像机，对于应用先进有的IP监控技术来说不会产生什么障碍。
7、误区七：
通过网络传输全部的视频数据将出现过载，使这一技术无法应用。
若只有几台摄像机，那么现有的高速以太网（100Mbit）办公网络通常能满足所有传输要求。
对压缩而言，单个普通网络摄像机的视频流速度是每秒0.2到每秒2.0Mb，这取决于压缩率、大小和帧速率。
对任何配置网络摄像机和视频服务器的大型系统来说，我们推荐一种分离式网络视频系统。
如果现有的线路很拥挤，那么需要建立另一套线路。
就企业规模而言，本地网内核应在千兆以太网上运行。
利用目前的网络交换机和路由器，网络的分割是很容易的。
另外，可采取其他特殊的步骤来保证IP监控技术与系统的整合，而不会对网络增加负担。
另外，由于网络摄像机内置了智能功能，因此可根据事件、活动状态和时间来确定发送信息的帧速率。
在许多情况下，当视频有记录的必要性时，摄像机才通过网络来发送视频，这种情况的概率可能只有10％，而有90％的时间是还需要传送视频的。
8、误区八：
通过IP网络传输视频，以达到安全的目的是不可靠的。
虽然互联网主要被应用于公共信息的领域，但在配有防火墙、VPN和口令保护等安全措施的情况下，互联网还可用来传输各种敏感信息。
银行和金融机构通常将互联网作为一种媒体，以在全球范围内进行金融交易，而且，目前互联网已显示出用于安全监控等方面的应用。
与这种新的数字技术完全不同，模拟监控系统无法对信息进行加密或鉴别，使“黑客”很容易访问到有关信息，甚至还可以在网上篡改信息，这种情况在安全的IP网络上是不可能出现的。
9、误区九：
IP监控没有其他技术可靠；例如当网络瘫痪时。
在60、70年代开发IP网络架构的基础时，提供冗余能力是首先需要具备的条件。
同样，传输链路、应用服务器、存储器和交换机都有相应的维护阶段和可选的通讯路径。
存储器可被加固，且服务器可使用备份电源、热交换RAID盘、纠错内存和双模网卡。
这都取决于网络设计者，虽然小型网络不可能配备所有的安全措施，但选择高质量的网络IT组件比装有VCR或DVR的CCTV系统要更可靠。
值得注意的是，凭借标准的服务器和网络设备，系统更换硬件所用的时间和成本都比专业的DVR解决方案要低。
10、误区十：
IP监控至少还要等五年才能实现。
这种说法是最大的错误！
从2000年首台网络摄像机问世到目前为止，我们已完成了许多项目，同时人们对IP监控的兴趣及这方面的订单仍在持续增加。
无论是成本、性能、可靠性还是其他方面，IP监控都是一种成熟的解决方案，并会不断发展和完善成为未来的核心技术。
第四章视频监控平台设计方案
4.1系统的设计依据
4.1.1建设单位需求
根据***市***大学教务处治安视频监控系统的实际需求与具体条件，为充分发挥自身的产品与技术优势，提出目前阶段系统的建设方案，本方案完全符合中华人民共和国相关条例和规范，本方案设计时主要依据以下三方面内容：
1）***市***大学校园监控安全防范系统需求书；
2）公安部安全技术防范系统设计相关文件规定及国家和行业的有关标准；
3）****市***大学校园校区监控建筑平面图参考图及校内重点监控区域信息
遵循以上需求信息，***大学校园监控系统的设计根据遵循以下设计标准，为***大学安全防范系统进行布点周密全面，数据传输安全可靠，设备性能功能先进行，平台总体实现功能符合国内行业技术发展的标准及方向，且达到国内最新技术。
4.1.2国家和行业的有关标准及相关部门的有关规定
Ø公安部《公安智能监控中心建设与发展的若干意见》
Ø《中华人民共和国公共安全行业标准》GA308-2001、GA/T75-94
Ø《工业电视系统工程设计规范》GBJ115
Ø《公安部安全技术防范工程标准》
Ø《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-1994
Ø《工业企业通信设计规范》GBJ42-81
Ø《安全防范系统验收规则》GA308-2001
Ø《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001
Ø《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000
Ø《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008
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
Ø《计算机机房活动地板技术条件》GB6650-86
Ø《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003-93
Ø《计算机房工程设计与施工》人民邮电出版社1997.2
Ø《计算机房的建设与管理》
Ø《防雷保护装置规范》IEC1024-1
Ø《防止雷电波侵入保护规范》IEC1312-1
Ø《低压系统中有设备的绝缘配合》IEC664-1
Ø《电气装置安装工程-接地装置施工及验收规范》GB50169－92
Ø《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85
Ø《电力电缆设计施工规范》
《电器装置设计施工规范》
4.2系统原则
4.2.1系统软件的实用性原则
在保证应用需求的前提下，系统集成软件设计时力求做到软件简洁、实用。
充分考虑目前学校实际业务处理情况和信息系统建设的实际情况，尊重用户单位现有的管理模式和经验，继承用户的实际运行惯例，方便使用，减少使用者的工作强度。
本系统充分利用现有的资源来满足用户需求，无须重复投入。
可充分利用系统已有的设备，保护客户的投资。
尽可能地利用现有的一切信息资源，节约成本，减少浪费，使系统的运用能真正做到实用、可行、有效。
本系统容易理解，软件用户界面设计合理，充分考虑到实际使用的方便性及舒适美观的视觉效果，具体形象的图标按钮和详细的在线帮助让操作人员使用轻松自如。
软件采用了人机界面良好的图形化界面，界面简明清晰、直观友好，功能实用，操作和维护简单方便。
用户安装相应软件后即可实现智能控制，包括对软件的管理、操作和配置等。
即使系统操作人员非计算机专业人员，只需要经过少量的培训，也能使系统有效地发挥作用。
系统中主机设备和存储设备的选型，以技术成熟和性能可靠为标准，采用性能/价格比高的产品，而不是一味地追求技术上的先进性。
设备选型符合国家和地方政府的法规政策和行业技术标准，与用户及其上级管理部门的有关规定要求相适应，与用户在经济能力方面的实际情况相吻合，最大限度地利用现有的环境、设备、通信等资源，保证业主的投入产出效益最大化。
4.2.2系统的先进性原则
本系统采用的相关技术与产品均为目前主流应用技术，并保有升级空间，保护用户投资的长期有效。
系统在实用可靠的前提下，尽可能追踪国内外先进的计算机软硬件技术、信息技术与网络通信技术，充分利用科技进步成果，采用先进的设备、软件、结构体系和其他先进技术的产品，保障系统的高效运行。
系统软件采用模块化设计，针对不同用户层和不同环境的系统提供不同的设计方案，在此基础上可以进行软件的二次开发，保证各项技术可以不断的更新和升级以维持系统的先进性，使系统软件具有较长的生命周期。
4.2.3系统的标准性原则
系统设计时遵循最新的ITS国际标准、国家标准和行业标准。
主要硬件设备和软件的选型符合国内外相关标准及公安部门的技术规范；符合公安部、省厅和“平安学校”工程的整体规划要求；符合公安部交通违法业务处理系统的数据规范和代码标准。
在软件开发管理上遵循ISO9000/CMM认证标准，与系统建设目标、要求相一致。
4.2.4系统的可管理性与易维护性原则
系统设计中，充分考虑系统日常运行中的管理与维护的有效与便利。
采用业内通用的易于维护的系统平台。
考虑软件的体系结构、开发平台、开发工具及合理的网络体系结构。
设计友好的操作界面，业务流程清晰，符合常规业务处理习惯，包含有完整的业务操作文档，使用简单便捷，保证业务处理的快速与准确。
系统软件配置体现自动化，避免复杂的系统配置文件。
系统软件升级自动化，减轻升级部署的工作量。
系统维护管理的操作简单、方便，备份及数据恢复快速简单，并在系统中建立完整的系统维护文档，为系统维护人员提供方便。
系统运行的高稳定性和高可靠性使系统维护人员有较少的工作量，系统具有自诊断和自恢复功能，部分系统故障可以由系统本身自行修复，或者帮助维护人员定位和排除故障，从而进一步减少工作量。
4.2.5系统的适应性与灵活性原则
集成系统平台在不断改进中日趋完善。
为适应发展中的管理要求，可以对应用系统随时做出灵活的调整，这就要求系统的模块化程度高，数据与程序相对独立，程序与控制参数相对独立，以便于系统的调整与升级，适应不断发展的管理需求。
4.2.6系统的可扩展性原则
系统软、硬件采用模块化结构，各模块功能明确。
系统配置灵活方便，可以根据用户的实际情况和具体要求增减相应模块，使应用更具合理性。
系统结构易于扩充，提供了灵活的系统组合，用户可根据需求灵活配置设备数量。
当本系统需要变更数量时，只需增加相应独立的设备即可融入现有系统，完全适应今后可能出现的更大任务负载的要求。
硬件平台具有可升级性，计算机系统的性能指标能够满足三年内系统发展所需的存储量和处理能力的要求；主计算机系统可根据需要进行处理能力和存储能力的扩充，当需要时可以增加新的计算机设备，同原有计算机设备一起工作以提高系统的处理能力，保证原有资源的充分利用。
系统集成软件平台采用通用操作平台、数据库系统和标准通讯协议，采用模块化结构设计。
技术平台和接口协议符合国家、行业和国际相关标准，具有良好的互联、互操作能力，支持现有信息系统、指挥中心联网，支持二次开发，便于功能和规模的扩展和不断升级调整。
4.2.7系统的开放性原则
整个系统是一个开放系统，可用于企业内部网的相连。
遵循最新的国际标准、国家标准和行业标准，支持不同数据库的互访，提供与不同系统设备互联的相关底层协议和有关数据。
4.2.8系统的兼容性原则
设计时充分考虑系统和现有系统的兼容性，把系统集成平台作为智能学校系统整体的一部分来考虑。
系统集成平台可与以下系统相兼容：
学校报警系统；
学校其它可兼容系统。
4.2.9系统的可靠性原则
系统设计遵循国际标准，能长时间稳定工作，运行可靠性高。
同时系统具有良好的容错能力，不会因用户的误操作引起程序运行出错。
系统硬件设备的设计采用主流产品，降低系统中的不稳定因素，以保证系统的高质量和高稳定性。
系统软件最大限度地集成业界稳定且优秀的主流技术及组件，采用成熟技术以降低系统的不稳定因素。
计算机网络采用高可靠性的结构，提供较强的网络管理能力和故障管理能力。
系统在发生故障或输入数据不合理等情况下，有较高的抗干扰能力和控制故障的能力，以避免系统发生停顿或遭到破坏而影响工作。
系统采用先进的容错技术以提高可靠性，提供详尽的故障处理方案，以保证系统的快速恢复。
4.2.10系统的安全性原则
系统中有关的图像信息关系到生命财产，为了防止数据的丢失和数据的恶意篡改，系统设计时采用了可靠的防范措施。
应用系统具备坚固的安全措施保护关键数据，除对系统中用户进行有效的权限管理之外，对用户在系统中的所有操作都做了详细日志记录，以便以后复查。
通过集中的用户信息存放和受保护资源的全局命名，在服务器系统中建立统一的安全管理模式。
4.3方案重点
实现安全性、保密性、高性能、少的系统维护量标准来建设本项目。
4.4平台结构描述
1．建立一套统一的视频监控管理平台，依托网通VPN作传输通道，在监控终端上浏览各前端视频信号，通过统一的界面控制所有的摄像机、视频服务器等设备，实现本需求中的所有系统功能。
2．平台系统具有自动连接功能，当网络中断后再
升级会员 