僑蕾幼兒園安防監控系統設計與實現

謝光驥

(江門市駿捷電子科技有限公司，廣東 江門 529020)

校園安全問題頻發嚴重侵害了學生的權益和生命安全，國家公安部和教育部聯合召開緊急會議并下發了通知，特別強調了要求各地教育部門協調地方財政加大投入力度，為中小學校及幼兒園配備專職保安人員，另外必須采用先進的校園安防監控報警系統。

1 系統設計思路

僑蕾幼兒園安防監控系統實施的目的是為了預防、控制和杜絕園區內暴力犯罪行為的發生，維護正常的教育秩序，切實保護師生人身及財產安全。由于園址地處城鄉結合部，周邊的環境也較為復雜，特別是在校區大門口過往行人密度較高。經實地考查與反復論證后，決定選取智能高清數字視頻監控系統方案，無論白天還是夜晚，在校園的出入口處，保安員除了對進出人員進行驗證外，監控系統的攝像機能夠實時地拍攝到進出口現場及外來車輛隨意停靠、可疑人員的表情和舉動。在校區圍墻照明條件較弱的地方，設計安裝主動紅外對射、低照度室外攝像機與微波探測報警器的三監無縫覆蓋。一旦警情發生，警務監控室內警笛鳴響的同時，監視器顯示出案發現場的清晰圖像畫面，從而提高了保安員出勤處置突發事件的能力。

2 設計原則與依據

2.1 設計原則

1)先進性

系統的方案和設備具有先進水平，特別強調易于系統更新升級。

2)可靠性

整機設備必須可靠地、連續地運行，并采取多種手段防止對本系統以各種形式與途徑的非法破壞。

3)信號采集與傳輸

前端設計采用高清晰度一體化彩色攝像機，視頻傳輸線采用抗干擾高屏蔽同軸電纜，控制信號傳輸采用帶屏蔽專用控制電纜，以保證視頻信號和控制信號的準確傳輸[1－3]。

2.2 設計依據

1)GB/T75—94《安全技術防范規范工程技術規范》;

2)GB50395—2007《視頻安防監控系統工程設計規范》[4];

3)GB50057—94《建筑物防雷設計規范》;

4)園方對系統的具體要求。

2.3 周界防范系統的類別

1)主動紅外線報報警系統;

2)微波墻式報警系統;

3)泄漏電纜式周界探測報警系統;

4)智能視覺監控系統。

3 僑蕾幼兒園監控系統設計實例

根據實地勘查的具體情況，門口是較大的廣場，不遠處又是農貿批發市場集散地、長途客運汽車站、網吧及娛樂場所等，無疑對安全防范的要求相當高。首先考慮到系統必須具備應急預警，不僅要圖像高清數字化、智能化，而且還要實現園區視頻監控信息與當地公安部門聯網，滿足安全技術防范工程的要求。園區數字視頻監控系統及構成如圖1所示。

圖1 僑蕾幼兒園安防監控系統構成圖

3.1 門禁及出入口控制

校門口在上下午的送接兒童時人群密度較高，發生突發狀況的幾率比較大，是安全防范重點區域和時間段。從對園區內外的兩個停車場加強了管理入手，在出入口處都了安裝門禁設備，便于對往來車輛和人員進行記錄和識別，在門口外臨近處不允許閑雜人員停留的地方還設置了警戒線，校門建筑物上方左右兩側分別安裝了海康威視DS－2CC102P－IR3 系列紅外攝像機和 DS－2AF1－61SX 一體化智能高速球進行全天候全景的實時監控。只要有人闖入警戒區，計算機的智能分析軟件立刻運行，并對其行為(如徘徊、停留時間較長或者手持器械等)高危人發出預警，校保安員立刻出警對可疑人員進行干預與跟蹤。對于重要的地方，如食堂、倉庫、財務室等都要實行門禁出入嚴管，以防范外來人員非法進入，避免發生治安問題及食物中毒事件。

3.2 周界安防

校園周界較長，是整個安全防范最弱的環節。將校界監控范圍內所有禁止入侵的地方設為布防區。校界有的地方攝影像機只能安裝在圍墻轉角處，設備的下方會存在6 m長的盲區，需要由另一只攝像機來補充監控。因為設備捕捉目標最近處的有效范圍為5 m，最遠處的監控范圍為21 m，完全可以通過另一只攝像機補充前一只的盲區。現場采用了固定式攝像機安裝在圍墻的內側，距地面5 m高的位置，機身安裝角度向下傾斜，并與水平線呈35°角。紅外對射器、微波探測器也選取了最佳安裝位置，這些器件組成的三監探測使布防區域實現了無縫覆蓋，形成一道虛擬的監控圍墻。考慮到雨季時夜晚光線極差，為了對每個布控點的監控攝取到清晰圖像，運用了DS－2AF1－615X快速球機與DS－2CC172P－IRA紅外攝像機相互配合，即使在照明度處于極低水平的情況下，也可抓拍到穩定清晰的圖像，實現全方位、全天候、實時無盲點的監控。當有人員落入設防區時，智能監控系統自動鎖定報警并標示出行動軌跡，此裝置和監控系統設備聯動，并將攝像機捕捉到案發現場的圖像畫面自動切換至主監視器上，為警務指揮員在第一時間果斷決策提供依據。

3.3 幼兒接送數字認證

通常孩子接送是由孩子家庭的若干個成員來完成的，尤其保姆或鐘點工接送孩子是最難區分和管理的，因此建立數字接送認證檔案和管理就成為保證孩子路上安全的最有效的科技手段。首先是該系統將家長給出的所有接送孩子人員資料、圖像進行數字記錄存檔，并通過數字接送卡和讀卡系統，對接送人員進行圖像和身份識別并留有現場視頻錄像和文字記錄。

3.4 中心控制室架構及設備

中心控制室采用視鷹SE－8000H系列品牌網絡視頻服務器和嵌入式Linux操作系統，達芬奇處理器，采用H.264壓縮方式和國內獨創視頻輸出雙碼流，碼流輸出一用于本地主機存儲，碼流輸出二專用于網傳，雙碼流技術大大提高了網傳效果。局域網及廣域網分控端延時不超過0.5 s，且網絡端監控圖像CIF/DI可相互轉換，大大提高了NVR網絡端產品的實用程度。另外，能夠將視頻模擬與數字轉換，有利于強大的數字網絡電視墻功能，從而實現了中心控制室數字化監控的優秀解決方案。

系統設計采用2臺24路數碼硬盤錄像主機，8臺21 in液晶顯示器進行監視和1臺58 in液晶顯示器進行主監視或回放。設計整個硬盤錄像系統可以連續保存錄像資料2周左右，硬盤錄像系統支持錄像、回放與傳輸等功能。

3.5 供電、防雷與接地

系統供電除應符合現行國家標準《安全防范工程技術規范》GB50348的相關規定外，具體采取了以下措施:

1)室外攝像機和視頻切換控制設備供電由監控中心統一供電或由監控中心控制的電源供電，以保證圖像同步[5－6];

2)電源供電方式采用TN－S制式;

3)系統防雷與接地嚴格執行GB50057—94《建筑物防雷設計規范》，做好電源防雷、浪涌。攝像機電源、信號、控制做三合一防雷器，室外光端相應該做接地極合防雷器;

4)系統PE接地約4 Ω，工作(單點)接地1 Ω。

3.6 效果

僑蕾幼兒園安防系統于2010年11月正式上線，自投入使用以來，運行可靠。在2011年1月31日凌晨2點17分時，正下著大雨，有2名流竄盜賊企圖趁雨勢翻墻入園行竊，監控中心發出警訊信息，保安員緊急出擊并將其擒拿歸案。

4 結束語

該系統由于采用了基于嵌入式智能視覺分析技術的監控跟蹤系統，提高了周界防范系統的安全等級，高科技的運用為園區安全防范提供了快速影音記錄與報警方式，使一些突發事件得以及時發現和處理，也為公安管理部門提供了可靠的圖像和文字資料。

[1]謝光驥.海關新昌保稅區遠端數字視頻監控系統設計[J].電視技術，2009，33(6):96－98.

[2]殷德軍，秦兆海.安全防范與電視監控系統[M].北京:電子工業出版社，1999.

[3]李磊，李峰，付龍，等.電視監控實用技術[M].北京:機械工業出版社，2002.

[4]中華人民共和國公安部.視頻安防監控系統工程設計規范[S].2007.

[5]雷雨權.多媒體電視監控與報警系統[M].北京:國防工業出版社，2004.

[6]沈培坤，劉順喜.防雷與接地裝置[M].北京:化學工業出版社，2006.