淺議教育行業監控管理平臺

文/趙廣東

近年來，高校安全事故頻發，雖然高校已經建立相應的安防系統，但是部分高校安防建設點位不全，各系統相互獨立，視頻質量不高，從很大程度上制約了高校安防系統的應用。根據國家及地方“十二五”規劃綱要，未來幾年，相關部門將繼續加大高校安防建設費用的投入。

教育行業安防管理是以教育行業監控管理平臺，以防范業務應用為導向，以視頻圖像應用為基礎手段，綜合視頻監控、聯防報警、人員監控、智能分析、運維管理、感應監測等多種安全防范應用系統，構建的多業務應用的綜合管理平臺。它是整個安防系統的核心。

平臺設計原則

教育行業監控管理平臺的建設非常重要，不同企業采用的架構、技術都有可能不同。優秀的管理平臺一般采用最先進的構建大型網絡系統的J2EE平臺架構，采用微核心＋插件技術、支持從PC、服務器到小型機的遷移，支持操作系統移植，支持服務器CLUSTER技術。平臺設計的原則包括如下六點：

可靠性設計 ：支持多種操作系統，包括Windows、Linux、Unix等；支持服務器集群和容災備份；全面網管設計、時刻監控設備和各模塊狀態；線程監護技術、故障快速自恢復。

伸縮性設計：支持單中心多級聯網和多中心級聯模式，聯網結構和無限延伸；CLUSTER技術和分布部署，聯網規模可無限擴展；支持多種數據庫，包括MYSQL、ORACLE、MICROSOFT SQLSERVER、SYBASE等。

擴展性設計：標準的WEBSERVICE接口，為其他應用系統提供開放性的服務；模塊化設計使得功能和業務擴展方便快捷。

兼容性設計：設備接入熱插拔技術，快速接入新設備；專門的設備代理服務模塊，設備接入穩定可靠。

安全性設計：可靠的安全訪問認證機制；SSO單點登錄技術，避免反復登錄；過時失效機制；密碼試驗處理機制；信息加密和隔離措施；PKI/PMI系統對接。

面向業務設計：SOA面向服務的架構，支持不同類別用戶和不同的業務需要；支持業務流程自定義和重構，快速應對業務模式的變化；不同風格的界面，給用戶不同的操控體驗；技術為業務服務，聚焦核心價值。

平臺功能模塊構成

一個平臺是否能滿足應用需求，功能是否強大，主要要該平臺軟件功能模塊有哪些部分組織。教育行業監控平臺主要包括中心應用軟件，包括核心管理模塊，如服務功能模塊、數據庫模塊、監控客戶端，包括C/S客戶端、B/S客戶端、手機客戶端等。具體模塊如下：

中心管理服務

基于J2EE體系和Web SERVICE標準，是整個系統的核心組件，提供統一的認證、授權、管理服務。作為認證模塊，支持PKI/PMI的集成；作為管理模塊，對系統內的用戶、角色、權限、視頻監控設備、報警設備、各種服務器進行集中配置管理；作為應用模塊，提供各類安防監控業務。并提供完善的日志管理和審計功能。同時，校時功能能對監控專網內全部設備進行網絡校時，保持全部設備時間統一，可由操作員發起手動校時或中心服務器啟用定時自動校時功能。

WEB應用服務

基于J2EE體系和WebSERVICE標準, 為系統管理、流媒體、報警轉發、集中存儲檢索等所有應用服務器提供統一WEB訪問配置界面，為前端監控設備提供統一遠程監視查詢WEB訪問界面。

數據庫服務

數據庫服務為所有的數據查詢提供服務，承擔數據庫用戶的管理，負責系統內所有信息數據的寫入與歷史數據的存儲，提供數據的查詢、修改和刪除服務，同時負責數據的日常維護，包括數據的定期備份、數據庫異常后的恢復、用戶訪問權限的管理等。

流媒體轉發服務

支持實時視頻數據的轉發及分發；支持錄像的回放點播(VOD)；支持級聯和分布式部署；支持流媒體負載均衡。

流媒體服務器主要功能如下：

跨網段、網關、防火墻等傳輸

當客戶端和設備在不同的網段時，有些情況下客戶端不能訪問到設備，通過將流媒體服務器架設在網關上起到中轉的作用，從而使得客戶端可以正常取得數據流。

支持大容量存儲設備轉發存儲

通過流媒體轉發服務器將前端設備等視頻源轉發存儲到磁盤陣列等大容量存儲設備中。

回放與轉發服務

因磁盤陣列等設備受本身硬件性能影響，連接路數有限，當同時實時預覽或回放某些數據源的客戶端比較多的話，設備壓力較大，甚至連接不上。利用流媒體服務器分發的優勢，可以將從設備來的一路連接，同時分發給多個客戶，從而能有效減少設備端的壓力。

事件管理及標簽、檢索/查詢、回放

通過流媒體轉發服務器檢索/查詢、回放重要錄像片斷。

網絡帶寬管理

配置視頻轉移分發單元的帶寬管理組：帶寬組的管理是對添加的設備進行路數或是帶寬上的有效限制，防止用戶連接的帶寬超過負荷上限或者用戶連接的通道數超過流媒體所能承受的上限。

存儲管理服務

通過虛擬存儲管理技術，支持DAS、NAS、IP-SAN各種存儲設備；支持集中存儲管理模式，也支持DVR存儲的分布式存儲方式；支持PB級海量音視頻數據存儲、快速檢索及智能后檢索；支持靈活的備份策略；支持報警集中存儲和重要事件集中備份管理。

報警管理服務

報警管理服務器負責管理系統內各種報警事件及其聯動處理，并可對報警消息進行分發及上傳。報警信息可由設備和系統產生，或由系統智能分析產生；報警輸出聯動方式有中心大屏圖像自動輸出、客戶端聯動（視頻圖像、聲光顯示、信息疊加）、云臺聯動、通道錄像、短信發送、告警觸發抓圖、移動警務通等方式；提供完善的報警日志管理，方便事后查詢檢索。

PAG設備代理服務

PAG視頻代理服務器是平臺和前端設備對話的模塊，負責本地區3G無線傳輸設備的接入，接收設備發來的視音頻數據、信令，通過流媒體轉發，實現單兵設備、移動車載設備圖像的預覽，實現指揮中心與移動作戰設備的語音對講。

云臺代理服務

云臺代理服務可以實現用戶根據權限擁有不同的控制級別，按優先級對云臺進行控制；通過云臺代理模塊，去控制云臺，能夠實現網閘穿透等功能；通過云臺代理服務器，可以去控制各種型號的矩陣，實現模數互控。

電視墻管理服務

電視墻管理服務器支持軟件解碼大屏輸出，支持解碼卡、解碼器、模擬/數字矩陣控制輸出，支持鍵盤、3D搖桿控制，支持高清解碼輸出，支持文件回放上墻，支持報警聯動上墻。

網管服務

網管服務器對系統內的網絡運行狀況，設備運行狀況、服務器運行狀況進行監視和管理，并能以各種圖表的形式進行實時顯示。主要提供資源清單管理、遠程維護管理、性能管理、故障管理、日志管理。對各種維護數據可以進行查詢、統計，并生成相關報表。

電子地圖管理服務

平臺支持GIS地圖及普通電子地圖。支持3D地圖，支持山海經緯、Google、Arcgis等GIS系統的集成，實現統一平臺管理，統一界面登入，在統一平臺下實現GIS系統的所有功能。同時，通過基于平臺集成的其它應用系統，基于電子地圖，可實現視頻瀏覽、錄像回放、軌跡回放、框選批量開啟、可視呼叫調度、報警聯動等功能。

智能分析管理服務

平臺智能分析管理服務模塊用于實現對智能行為分析系統的統一管理，接受智能分析觸發的報警，聯動該路視頻實時顯示。

海康威視智能行為分析服務器可同時實現對前端16路D1/8路720P/4路1080P視頻流的智能分析，可任選前端任意路視頻進行智能分析，能夠提供越界報警、逆向行駛、打架斗毆劇烈運動、可疑物品遺留等行為識別分析報警。

人臉識別管理服務模塊

平臺人臉識別管理服務模塊用于實現對人臉識別系統的統一平臺管理，人臉識別系統用于實現對前端抓拍人臉的人臉建模、特征提取、黑名單比對、布控報警、人臉查詢等功能。

視頻質量診斷管理服務模塊

平臺視頻質量診斷管理服務模塊用于實現對視頻質量診斷系統的統一管理，視頻質量診斷系統提供前端設備的碼流進行圖像質量評估，如：清晰度異常（圖像模糊），亮度異常（過亮、過暗），偏色，噪聲干擾（雪花、條狀、滾屏），畫面凍結等，視頻信號中存在的問題進行判斷和告警，并及時提供報警信息和通知。

系統巡檢服務模塊

平臺系統巡檢服務模塊能夠獲取設備具體的狀態信息，通過巡檢功能，能夠檢測前端異常設備的相關信息狀況，并可對設備、服務器運行情況做統計分析。

錄像備份服務

平臺備份服務提供對視頻錄像的備份，可配置監控點錄像備份計劃，按照備份監控點、所屬設備、備份時間、備份持續時間、備份類型（定時錄像、移動偵測、報警錄像、命令觸發等）。

C/S客戶端

C/S客戶端主要用于實時視頻監控，監控工作站內置C/S客戶端程序，主要供監控中心值班人員使用，功能操作簡單易用，響應速度快。包括實時監控、云鏡控制、錄像回放、監視屏控制、電子地圖瀏覽、接收和處理報警信息、日志管理等功能。

B/S客戶端

B/S客戶端通過WEB瀏覽器對系統進行管理、信息發布、維護統計、實時監控和錄像檢索回放，主要供相關領導及管理維護人員使用，操作方便、快捷，隨時隨地都可以用瀏覽器登錄系統后進行相關操作。

手機客戶端

在適配的3G智能手機上安裝手機客戶端軟件，執法部門領導或管理人員可隨時隨地察看前端監控視頻，有效加強與管理人員信息交互的及時性與有效性。

目前手機客戶端支持Android、iPhone、iPad等主流手機操作系統。

平臺主要特點

開放的體系架構

管理平臺的設計基于SOA架構，通過Web Service提供基礎服務，方便與第三方業務系統相互集成；采用了基于J2EE的企業業務中間件技術，方便第三方開發商做增值業務開發。

全面支持高清視頻監控

系統全方位支持高清圖像的前端采集、編碼傳輸、錄像存儲、解碼回放，在各個環節都體現了高清處理，實現了真正的高清監控。

融合智能分析應用

系統集成智能技術，提供實時分析、事后智能檢索等功能，極大的提高了人員的工作效率。

第三方系統集成

系統有效集成第三方報警、門禁、消防等第三方子系統，進行統一聯動。

高可靠、高性能

系統支持集群技術，滿足大規模、大并發量的監控應用。關鍵核心模塊支持雙機熱備，錯誤自動發現及恢復技術，提供不間斷的服務。

全面的安全性

系統提供統一的認證、授權管理機制，支持AAA、PKI/PMI的集成；信令協議支持SSL加密傳輸，音視頻流傳輸支持AES加密，全方位保護信息安全；視頻流內嵌水印支持，防止數據篡改。

部署方便靈活

平臺采用了J2EE作為核心平臺，服務器可根據需要靈活的部署在LINUX平臺或Windows平臺；先進的Web應用框架設計，使得客戶端的桌面部署方便、簡潔。

結束語

校園視頻監控系統簡而言之是通過圖像監控的方式對校園主要出入口和重要區域作一個實時、遠程視頻監控的安防系統。平臺是其核心，通過平臺可實現前端視頻采集設備即攝像機將現場畫面轉換成電子信號傳輸至中心，然后通過顯示單元實時顯示、存儲設備錄像存儲等，實現工作人員對各區域的遠程監控及事后事件檢索功能。

如果放眼整個校園安全來看，視頻監控系統除了核心平臺建設之外，還應包括入侵報警系統、門禁系統、車輛卡口系統、智能行為分析系統、人流量統計分析系統、視頻質量診斷系統等，只有將全部系統綜合在一起，才能發揮其真正的防范、預警作用。