基于校園網的數字視頻監控系統

吳 衛 吳 瓊

[摘要]校園監控系統對各高職院校的安全保衛工作意義重大,在校園局域網普及的今天,構建一個容量大、可靠性高、成本低、監控方式靈活且易于擴展的校園網數字監控系統現在已經成為各高職院校保衛工作的首選。校園網數字監控系統結合校園安防特點,以校園網作為資源后臺,在基本設備系統支撐下設計的,滿足校園安全防范與管理工作需要。

[關鍵詞]校園網數字視頻監控系統校園安防

中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210029-01

一、引言

高職院校作為社會的一個重要組成部分,安全穩定與否直接關系到社會的穩定,校園安全防范單靠人防、物防已經不能滿足高職院校快速發展的需要,為了確保校園安全,提高安全防范的管理水平,必須建立校園監控系統。隨著計算機技術與網絡技術的發展,監控系統正朝著視頻的數字化、監控系統的網絡化和管理的智能化方向發展,遠程異地監控已成為可能。充分利用校園網資源,建立基于校園網數字監控系統可以大大減少建設工作量,提高系統使用的方便性,做到實時監視可視區域,快速控制現場,減少各類案件的發生,便于管理者及時應對、處理突發事件。

二、系統設計思想

建立校園安全防范監控系統,在滿足安全防范需要的同時,必須充分利用學校的現有資源,從而提高資源的利用率,降低建設成本。

(一)系統設計方向。校園面積大、治安環境錯綜復雜、為了加強學校安全防范整體力量,有效保護學校財產安全,監控公共場合秩序,維護公共安全,必須建立一個既有利于大家生活、學習,又能夠對校園安全進行實時監控的校園安全防范監控系統。建立一套校園網絡監控系統,又可借助校園網絡富余光纖進行網絡數據傳輸,實現校園網絡監控系統的全部功能。

(二)系統設計目標。利用各高職高專院校已有校園網資源,采用智能化、網絡化和信息化等技術手段,滿足系統的實用性、先進性、開放性、安全性和經濟性的要求,真正實現信息共享、資源共享的科學管理目標;以多元信息采集、傳輸、監控、記錄、管理以及一體化集成等高新技術,構建安全防范監控系統。

(三)系統覆蓋范圍。數字監控系統是對校園每個角落進行全方位監控,一是對教學大樓、計算機實驗室、各系部實驗樓、體育館、圖書館、學生宿舍樓、行政樓的出入口和重點防火、防盜部位安裝攝像機;二是對學生經常性集中的場所如食堂、運動場所、廣場、主干道、各大門口、各主要路口安裝攝像機。

三、系統設計總體方案

本系統由攝像機、嵌入式WEB服務器、傳輸網絡和監控端組成。攝像機用來采集監控現場的視頻。嵌入式WEB服務器是整個監控系統的核心,有硬件和軟件兩個部分,詳細結構將在下面分別介紹。其主要功能包括:為監控端提供WEB訪問頁面;對監控端的訪問進行有效性、安全性檢查;響應監控端的請求,為監控端提供所需要的視頻圖像;接收監控端的控制信息,經過軟硬件轉換后對攝像機進行控制。每個服務器有自己的IP地址,在監控端可以通過瀏覽器界面訪問服務器。監控端的功能則是顯示現場視頻,并根據需要向服務器發送視頻請求以及對攝像機的控制信號。

四、系統功能與實現

基于校園網的數字視頻監控系統無需為監控系統建設專門的信號傳送網絡,信號傳輸主要通過校園網,安裝運行后,能夠在監控中心實時顯示所有10~18個環境監控點場景的視頻,監視效果完全能滿足要求。同時在監控中心通過發出指令控制前端設備,使得安裝在室外的一體化高速智能球攝像機,可任意迅速定位及連續追蹤掃描,實現真正意義上的全方位、無盲點監視。

本系統設計從校園實際出發,采用成熟、先進的技術和設備,較好地滿足了校園安全防范、安全管理中的宏觀動態監控、微觀取證等工作需求,通過校園網數字監控系統不僅可以保障學校財產、師生的人身安全以及家庭財產安全不受侵犯,同時也將校園人防、物防、技防有機結合形成立體式的防控體系,使學校的高效管理和安全保衛工作上新臺階。

(一)網管中心設計。網管中心設于學校信息中心內。網管中心增加媒體服務器、磁盤陣列和網絡視頻管理軟件。媒體服務器占用1U機架和1個主交換機1000Mb/s端口;磁盤陣列占用4U機架,安裝10塊146GB硬盤,提供1460GB硬盤空間;媒體服務器采用IBMx336;磁盤陣列選擇IBM ESP400,它采用UItra320SCSI技術,擁有14個超簿HDD槽位,可以容納最大2TB的存儲量,為了提高可靠性,EXP400支持HDD和自身風扇的PFA(預測性故障分析);EXP400有內置的LED指示器,能夠預先對故障、溫度超標和其他異常發出警告。

媒體服務器連接到1000Mb/s校園局域網主交換機的端口上,可充分利用網絡數據帶寬,以保證多路高清晰(D1格式)數字視頻圖像的并發傳輸,需占用1個主交換機端口。磁盤陣列通過SCSI接口與媒體服務器相連,為多路實時視頻數據存儲提供便捷條件,可提供1460GB的存儲空間;視頻瀏覽方式采用D1模式,分辨率704×576,視頻圖像存儲采用MPEG4標準,每小時每路視頻須保存200MB的數據,為了節省存儲空間,可采用移動偵測方式進行數據存儲,剔除靜止畫面。

(二)監控中心設計。系統監控中心和各分控中心可以對管轄范圍內多個本地和遠程監控前端進行實時監控,不同的用戶可根據職務分配不同的控制權限。現場圖像可根據地點分成監控組,以4分屏、9分屏或者16分屏方式顯示,組內圖像可自動輪巡,切換時間可以任意調節,可設置手動錄像、計劃錄像和報警自動錄像等多種錄像方式。當發生報警時,可任意聯動其他設備,如警燈、警號,同時可在客戶端彈出報警提示。

(三)數字監控設計。模擬視頻信號的采集,視頻信號的采集設備是監控系統的前沿部分,是整個系統的“眼睛”,它將監視的內容變為視頻信號,所有視頻信號經過處理后轉化為基于TCP/IP的數據包,使攝像機所攝的畫面通過無線微波或者RJ-45以太網接口直接傳送到網絡上,通過網絡即可遠端監視畫面。工作人員過本系統掌握各監控點的情況,被監控的地方所發生的一切盡收眼底。系統操作人員通過對系統的操作,可觀察所有的視頻圖像,并可同時任意切換錄像,或者同時錄下每個監控點的視頻圖像。系統采用了先進的數字處理技術,可以在回放以前資料的同時不影響正常錄像,保證了資料的完整性,也可以利用抓拍功能使圖像更加清晰,可以將重要資料進行備份和打印,這將有利于重要資料的保存和管理。

系統采用標準TCP/IP網絡協議傳輸,支持SMTP、FTP、DHCP Client、TCP/IP、UDP、DDNS等應用協議。廣泛適用于局域網、廣域網、互聯網(In

Ternet)、無線網絡(WLAN、微波、無線擴頻)等,用戶通過授權可以共享系統資源。

(四)視頻播放與監控軟件。網絡視頻管理軟件安裝于媒體服務器上,負責管理網絡中所有的視頻服務器,主要完成設備管理、設置網絡和視頻、設置PTZ、錄像設置、錄像空間管理、錄像文件播放功能、定義云臺

控制協議功能、視頻丟失報警與報警處理功能、建立日志和提供數據存儲、瀏覽、畫面分割等工作;視頻服務器具有IE瀏覽功能,網絡視頻監控軟件安裝在監控中心的監控服務器或授權用戶的計算機上實現校園環境全部監控點的實時監控,提供實時圖像播放、環境監控攝像機控制、圖像抓拍等功能;攝像機控制采用圖形化控制界面,利用鼠標控制云臺、燈光、攝像頭動作。

五、結語

校園網的數字視頻監控系統適宜于校園安全監控使用,為各高職高專院校的安全防范工作真正達到了人防、物防、技防的全面化管理,使各高職高專院校的安全得到了足夠的保障,給校園管理、安全防范帶來更大的便利,為新世紀的校園安防管理提供了良好的保障。

參考文獻:

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[4]黃俊,校園監控問題調查[J].安防科技,2004(4):48-50.

作者簡介:

吳衛(1971-),男,江西高安人,江西應用技術職業學院講師,研究方向:軟件工程;吳瓊(1983-)女,江西鄱陽人,江西應用技術職業學院助教,研究方向:現代教育技術。