大學校區視頻監控與報警聯網系統建設方案

■毛煉

大學校園由于園區面積范圍廣和學生人數眾多，帶來諸多安全管理問題。目前已經建設的解決方案多以視頻監控聯動報警聯網為主，并實現與門禁、對講等子系統的接入和管理，以此將平安校園建設推向更高發展階段。

項目背景

某學校建有成都、南充兩個校區，校園總面積2889畝，建筑面積89萬平方米；教學科研儀器設備2.1萬余臺件，總價值2.33億元；圖書館文獻總量267萬余冊。在四川峨眉和重慶北碚建有兩個野外地質實習專用基地，在四川南充市建有占地近百畝的高新技術產業基地和學生實習基地，在成都市建有科技交流中心。

建設目標

全面覆蓋的視頻監控系統：在學校大門設置高清攝像機，教學樓走廊、教室內、宿舍樓出口、校園內主要通道、周界、試卷室、危險品儲藏室內或必經通道、食堂膳食廳、圖書館、財務室、檔案室等，采用固定式槍式和半球攝像機，會場、體育場等位置設置球形攝像機。采用分布式存儲，通過已建校園網絡進行聯網。

實現與入侵報警系統聯動：需要將各報警防區與對應的攝像機進行關聯，實現報警信號觸發后攝像機的聯動跟蹤，同時，與報警防區關聯的攝像頭圖像立即按規則顯示在監控中心屏幕上。

實現與門禁、對講等子系統的接入和管理：將門禁、對講子系統接入視頻監控平臺進行統一管理，實現聯動錄像和數據的統一管理。

對已建視頻監控系統的接入：將已建設的分校區和學院的視頻監及報警系統接入新建的校園監控系統中。

系統設計

系統結構

系統整體結構拓撲圖如所示：

本方案是基于IP網絡的視頻監控系統，前端監控點視頻信號通過IP攝像機直接與網絡交換機連接，通過網絡與監控中心服務器聯接，服務器通過網絡為各個授權用戶提供圖像信息，實現真正意義上的數字化視頻傳輸系統。

視頻監控點位設計

一類監控點：即重點部位、要害部位，在本系統中主要是室外平時學生活動頻繁的區域，主要集中在各個球場，活動中心等；另外道路，各進出口位置，學校圍墻周邊也是事件多發地段。

二類監控點：室內監控區域，主要包括圖書館，食堂，辦公大樓等位置，監控區域主要位于大廳，進出口等平時人員比較密集的位置，便于防范意外事件的發生。

應用平臺設計

作為平臺軟件產品，體現的是對其他品牌、類型的設備和第三方平臺系統的有效兼容性。大華綜合監控管理平臺軟件針開放性，設計了協議、接口、控件等多種兼容方式。系統中因涉及不同品牌、不同版本、不同種類的產品接入管理，這個規模后續還在不斷地擴大，因此平臺軟件的融合性非常重要。

服務器系統能力

● 系統可用率：99%

● 系統平均無故障時間：＞3000小時

● 系統平均維護時間：0.5小時

● 系統在服務器CPU占用□=60%，系統運行質量較有保證

服務器網絡能力

● 服務轉發能力：千兆網卡，上行、下行并發流量≥500M

● 視頻數據發送延時：局域網□300ms，廣域網□800S；

● 數據同時轉發用戶數：≤1000個

● 視頻存儲能力，主要評估指標，數據收發和讀寫能力

服務器顯示能力

● 客戶端圖像流暢度主要取決于：服務器到客戶端的網絡狀況；客戶端CPU性能；及客戶端的顯示能力；

● 推薦配置的客戶端：最高可支持解碼并顯示9路720P高清視頻；25路D1標清視頻；

● 視頻顯示時延：監控畫面顯示與實際現場的時間差＜0.5S

● 報警響應平均時間：在客戶端界面顯示報警信號處理時間 ＜ 0.5S；

注：客戶端并發顯示要求高的，都要求配置多核CPU，高內存和獨立顯卡。

服務器管理能力

● 服務器處理能力：3000信令/秒

● 控制命令響應時間，局域網300ms，廣域網800S

● 單級平臺用戶數: 5000個（可擴展）；

● 平臺并發登錄用戶數: 500個（可擴展）；

● 五級用戶優先級；

● 用戶權限組： 500個（可擴展）；

● 單級平臺管理網絡設備數： 2000臺；

● 單級平臺管理報警點數： 4000臺；

● 每秒可處理報警反饋： 1000個；

系統主要功能

實時監控

通過實時監視功能，實現對監控網點全天候、全方位的視頻監視功能。對監視目標進行實時、直觀、清晰的監視，全天24小時均可觀察到前端現場的監控狀況。

錄像回放

監控系統的建設除了實時監視和報警，防患未然外，還有一個重大的作用就是事發后有據可查，因此，錄像的檢索、連續流暢、多功能播放也是平臺的一個很重要的功能。

報警管理

圖1：系統整體結構拓撲圖

系統集成了音視頻監控報警、智能分析報警、報警主機報警、門禁主機報警等多種報警類型。報警管理包括報警預案的設置和報警聯動的設置。用戶設置報警預案，當視頻或報警通道產生報警信息時，自動聯動其他視頻或聯動聲光等報警輸出，也可以將報警聯動上墻顯示。

云臺控制

用戶在實時監視時，可以通過云臺控制攝像機的轉動、聚焦、變倍等基本操作，以及預制點、巡航線、燈光等輔助功能。此外，系統特有的三維定位功能，用戶在實時監視時可以通過框選的方式，迅速將局部區域放大，方便地定位到重點關注區域。云臺控制操作有不同的優先級，高優先級的用戶可以搶占低優先級的用戶的操作。

電子地圖

提供安防監控點的地理位置信息，在電子地圖界面可以查看監控視頻、顯示報警即時信息。

語音對講

提供基于音視頻監控設備或專業IP對講設備的語音對講功能和語音廣播功能。

門禁控制

提供門禁遠程控制（開關門）、門禁狀態監視、門禁卡管理等功能。

用戶、權限、組織結構管理

系統用戶分為操作員用戶和管理員用戶兩大類，操作員用戶實現監控日常業務，管理員用戶實現系統管理業務，不同的用戶有不同的權限，權限可以細化到每路攝像頭進行什么操作（實時監視、錄像回放等），所有設備按照組織結構來劃分。

設備管理

設備管理功能是通過對安防監控設備、報警主機設備、門禁設備的分類設置和管理，實現對設備信息按組織結構添加、刪除和修改，以及對設備的遠程配置。

存儲計劃

存儲計劃實現對前端視頻監控設備錄像的中心存儲。通過設定存儲計劃，指定設備在某時間段或全時段內進行錄像的中心存儲。

報警錄像

設備產生報警時，可以指定通道進行報警錄像存儲。報警錄像功能提供報警錄像按指定報警類型、視頻設備、作用時段、報警預錄時間長短進行報警聯動錄像的管理。

運行狀態

運行狀態查看功能提供包括前端系統設備的狀態，系統用戶及系統服務器的在線或離線狀態的查看與顯示功能。

日志查看

日志查看功能提供各類豐富的日志查看、查詢等管理功能，包括用戶登入登出日志、設備運行日志、系統運行日志、系統操作日志。

系統管理

系統管理中主要體現了對服務器的管理，比如系統CMS、DMS等各服務器的IP、端口、分布或級聯架構等，以及便捷的系統升級服務管理。用戶通過將客戶端打包上傳到服務器，今后登錄到系統的客戶端都會自動升級本地的客戶端程序，簡單方便，降低系統維護成本。

系統特點

采用全數字化架構方案，充分利用大專院校良好校園網絡，易部署；根據監控的面積范圍以及重要性，采用網絡高清攝像機與標清攝像機結合部署，充分考慮經濟性與投資的實用性原則。

高清化監控，根據監控的面積范圍以及重要性，采用網絡高清攝像機與標清攝像機結合部署，充分考慮經濟性與投資的實用性原則。

存儲設備支持RAID 0、1、5等多種安全冗余格式，數據存儲容量大，存儲時間長，若硬盤壞掉后可直接啟用熱備盤，不會丟失錄像數據，數據安全性高，真正實現7*24無間斷工作。

集成了3D電子地圖，實現監控、報警等信息內容的定位、查詢和管理，提高了應用的直觀性和方便性。

整合多部門需求，主要涉及到三個部門：網絡信息中心、教務處、保衛科或保衛部，如復用攝像機或其他網絡設備，一臺攝像機滿足考試巡查、多媒體教學、監控、遠程教學的需求。

充分利用智能分析技術，由于大學校園的特殊性，往往有很多貴重實驗儀器或財務的“禁區”。因此，可對這類區域采用智能分析技術，一個攝像機起到了監控和報警的雙重作用。主要有行為識別（絆線、越界、遺留、徘徊、軌跡等）、狀態監控（煙火、易位、易色、紅外熱成像等）、行為跟蹤（鎖定跟蹤、接力跟蹤等）、視頻處理（防抖動、除煙霧）等。

結束語

高校平安校園的建設已開始轉向網絡化、高清化、智能化、集成化等應用，校園安防信息化建設將更加快速的發展。