基于校園網(wǎng)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)

吳 衛(wèi) 吳 瓊

[摘要]校園監(jiān)控系統(tǒng)對各高職院校的安全保衛(wèi)工作意義重大,在校園局域網(wǎng)普及的今天,構(gòu)建一個容量大、可靠性高、成本低、監(jiān)控方式靈活且易于擴(kuò)展的校園網(wǎng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)成為各高職院校保衛(wèi)工作的首選。校園網(wǎng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合校園安防特點(diǎn),以校園網(wǎng)作為資源后臺,在基本設(shè)備系統(tǒng)支撐下設(shè)計(jì)的,滿足校園安全防范與管理工作需要。

[關(guān)鍵詞]校園網(wǎng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)校園安防

中圖分類號:TP3文獻(xiàn)標(biāo)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(wěn)定與否直接關(guān)系到社會的穩(wěn)定,校園安全防范單靠人防、物防已經(jīng)不能滿足高職院校快速發(fā)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(jiān)控系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,監(jiān)控系統(tǒng)正朝著視頻的數(shù)字化、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和管理的智能化方向發(fā)展,遠(yuǎn)程異地監(jiān)控已成為可能。充分利用校園網(wǎng)資源,建立基于校園網(wǎng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)可以大大減少建設(shè)工作量,提高系統(tǒng)使用的方便性,做到實(shí)時監(jiān)視可視區(qū)域,快速控制現(xiàn)場,減少各類案件的發(fā)生,便于管理者及時應(yīng)對、處理突發(fā)事件。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

建立校園安全防范監(jiān)控系統(tǒng),在滿足安全防范需要的同時,必須充分利用學(xué)校的現(xiàn)有資源,從而提高資源的利用率,降低建設(shè)成本。

(一)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向。校園面積大、治安環(huán)境錯綜復(fù)雜、為了加強(qiáng)學(xué)校安全防范整體力量,有效保護(hù)學(xué)校財(cái)產(chǎn)安全,監(jiān)控公共場合秩序,維護(hù)公共安全,必須建立一個既有利于大家生活、學(xué)習(xí),又能夠?qū)π@安全進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控的校園安全防范監(jiān)控系統(tǒng)。建立一套校園網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng),又可借助校園網(wǎng)絡(luò)富余光纖進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的全部功能。

(二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)。利用各高職高專院校已有校園網(wǎng)資源,采用智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化等技術(shù)手段,滿足系統(tǒng)的實(shí)用性、先進(jìn)性、開放性、安全性和經(jīng)濟(jì)性的要求,真正實(shí)現(xiàn)信息共享、資源共享的科學(xué)管理目標(biāo);以多元信息采集、傳輸、監(jiān)控、記錄、管理以及一體化集成等高新技術(shù),構(gòu)建安全防范監(jiān)控系統(tǒng)。

(三)系統(tǒng)覆蓋范圍。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是對校園每個角落進(jìn)行全方位監(jiān)控,一是對教學(xué)大樓、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、各系部實(shí)驗(yàn)樓、體育館、圖書館、學(xué)生宿舍樓、行政樓的出入口和重點(diǎn)防火、防盜部位安裝攝像機(jī);二是對學(xué)生經(jīng)常性集中的場所如食堂、運(yùn)動場所、廣場、主干道、各大門口、各主要路口安裝攝像機(jī)。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案

本系統(tǒng)由攝像機(jī)、嵌入式WEB服務(wù)器、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控端組成。攝像機(jī)用來采集監(jiān)控現(xiàn)場的視頻。嵌入式WEB服務(wù)器是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心,有硬件和軟件兩個部分,詳細(xì)結(jié)構(gòu)將在下面分別介紹。其主要功能包括:為監(jiān)控端提供WEB訪問頁面;對監(jiān)控端的訪問進(jìn)行有效性、安全性檢查;響應(yīng)監(jiān)控端的請求,為監(jiān)控端提供所需要的視頻圖像;接收監(jiān)控端的控制信息,經(jīng)過軟硬件轉(zhuǎn)換后對攝像機(jī)進(jìn)行控制。每個服務(wù)器有自己的IP地址,在監(jiān)控端可以通過瀏覽器界面訪問服務(wù)器。監(jiān)控端的功能則是顯示現(xiàn)場視頻,并根據(jù)需要向服務(wù)器發(fā)送視頻請求以及對攝像機(jī)的控制信號。

四、系統(tǒng)功能與實(shí)現(xiàn)

基于校園網(wǎng)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)無需為監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)專門的信號傳送網(wǎng)絡(luò),信號傳輸主要通過校園網(wǎng),安裝運(yùn)行后,能夠在監(jiān)控中心實(shí)時顯示所有10~18個環(huán)境監(jiān)控點(diǎn)場景的視頻,監(jiān)視效果完全能滿足要求。同時在監(jiān)控中心通過發(fā)出指令控制前端設(shè)備,使得安裝在室外的一體化高速智能球攝像機(jī),可任意迅速定位及連續(xù)追蹤掃描,實(shí)現(xiàn)真正意義上的全方位、無盲點(diǎn)監(jiān)視。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)從校園實(shí)際出發(fā),采用成熟、先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,較好地滿足了校園安全防范、安全管理中的宏觀動態(tài)監(jiān)控、微觀取證等工作需求,通過校園網(wǎng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以保障學(xué)校財(cái)產(chǎn)、師生的人身安全以及家庭財(cái)產(chǎn)安全不受侵犯,同時也將校園人防、物防、技防有機(jī)結(jié)合形成立體式的防控體系,使學(xué)校的高效管理和安全保衛(wèi)工作上新臺階。

(一)網(wǎng)管中心設(shè)計(jì)。網(wǎng)管中心設(shè)于學(xué)校信息中心內(nèi)。網(wǎng)管中心增加媒體服務(wù)器、磁盤陣列和網(wǎng)絡(luò)視頻管理軟件。媒體服務(wù)器占用1U機(jī)架和1個主交換機(jī)1000Mb/s端口;磁盤陣列占用4U機(jī)架,安裝10塊146GB硬盤,提供1460GB硬盤空間;媒體服務(wù)器采用IBMx336;磁盤陣列選擇IBM ESP400,它采用UItra320SCSI技術(shù),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(fēng)扇的PFA(預(yù)測性故障分析);EXP400有內(nèi)置的LED指示器,能夠預(yù)先對故障、溫度超標(biāo)和其他異常發(fā)出警告。

媒體服務(wù)器連接到1000Mb/s校園局域網(wǎng)主交換機(jī)的端口上,可充分利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)帶寬,以保證多路高清晰(D1格式)數(shù)字視頻圖像的并發(fā)傳輸,需占用1個主交換機(jī)端口。磁盤陣列通過SCSI接口與媒體服務(wù)器相連,為多路實(shí)時視頻數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn),每小時每路視頻須保存200MB的數(shù)據(jù),為了節(jié)省存儲空間,可采用移動偵測方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲,剔除靜止畫面。

(二)監(jiān)控中心設(shè)計(jì)。系統(tǒng)監(jiān)控中心和各分控中心可以對管轄范圍內(nèi)多個本地和遠(yuǎn)程監(jiān)控前端進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,不同的用戶可根據(jù)職務(wù)分配不同的控制權(quán)限。現(xiàn)場圖像可根據(jù)地點(diǎn)分成監(jiān)控組,以4分屏、9分屏或者16分屏方式顯示,組內(nèi)圖像可自動輪巡,切換時間可以任意調(diào)節(jié),可設(shè)置手動錄像、計(jì)劃錄像和報(bào)警自動錄像等多種錄像方式。當(dāng)發(fā)生報(bào)警時,可任意聯(lián)動其他設(shè)備,如警燈、警號,同時可在客戶端彈出報(bào)警提示。

(三)數(shù)字監(jiān)控設(shè)計(jì)。模擬視頻信號的采集,視頻信號的采集設(shè)備是監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分,是整個系統(tǒng)的“眼睛”,它將監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)橐曨l信號,所有視頻信號經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)化為基于TCP/IP的數(shù)據(jù)包,使攝像機(jī)所攝的畫面通過無線微波或者RJ-45以太網(wǎng)接口直接傳送到網(wǎng)絡(luò)上,通過網(wǎng)絡(luò)即可遠(yuǎn)端監(jiān)視畫面。工作人員過本系統(tǒng)掌握各監(jiān)控點(diǎn)的情況,被監(jiān)控的地方所發(fā)生的一切盡收眼底。系統(tǒng)操作人員通過對系統(tǒng)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(jiān)控點(diǎn)的視頻圖像。系統(tǒng)采用了先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù),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(jìn)行備份和打印,這將有利于重要資料的保存和管理。

系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸,支持SMTP、FTP、DHCP Client、TCP/IP、UDP、DDNS等應(yīng)用協(xié)議。廣泛適用于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)(In

Ternet)、無線網(wǎng)絡(luò)(WLAN、微波、無線擴(kuò)頻)等,用戶通過授權(quán)可以共享系統(tǒng)資源。

(四)視頻播放與監(jiān)控軟件。網(wǎng)絡(luò)視頻管理軟件安裝于媒體服務(wù)器上,負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)中所有的視頻服務(wù)器,主要完成設(shè)備管理、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)和視頻、設(shè)置PTZ、錄像設(shè)置、錄像空間管理、錄像文件播放功能、定義云臺

控制協(xié)議功能、視頻丟失報(bào)警與報(bào)警處理功能、建立日志和提供數(shù)據(jù)存儲、瀏覽、畫面分割等工作;視頻服務(wù)器具有IE瀏覽功能,網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控軟件安裝在監(jiān)控中心的監(jiān)控服務(wù)器或授權(quán)用戶的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)校園環(huán)境全部監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時監(jiān)控,提供實(shí)時圖像播放、環(huán)境監(jiān)控?cái)z像機(jī)控制、圖像抓拍等功能;攝像機(jī)控制采用圖形化控制界面,利用鼠標(biāo)控制云臺、燈光、攝像頭動作。

五、結(jié)語

校園網(wǎng)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)適宜于校園安全監(jiān)控使用,為各高職高專院校的安全防范工作真正達(dá)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(jì)的校園安防管理提供了良好的保障。

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作者簡介:

吳衛(wèi)(1971-),男,江西高安人,江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院講師,研究方向:軟件工程;吳瓊(1983-)女,江西鄱陽人,江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院助教,研究方向:現(xiàn)代教育技術(shù)。