基于層次結(jié)構(gòu)的校園視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺的設(shè)計

作者/賈麗，甘肅財貿(mào)職業(yè)學(xué)院

近年來校園血案、校園詐騙頻發(fā)，“校園安全”成為關(guān)鍵詞，社會對校園安全的重視程度也逐漸升級。該如何保護校園，怎樣搭建更為安全的保護網(wǎng)，不僅是每個人思考的社會問題，也正成為當下各級政府不得不擔起的政治任務(wù)。

1.校園安全建設(shè)的客觀必要性

最近幾年來，學(xué)校安保工程建設(shè)及管理方面作了大量的工作，并產(chǎn)生了一定的效果，但是與公安部、教育部的要求還有相當?shù)牟罹?。目前很多學(xué)校的監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀是：技術(shù)過時、設(shè)備陳舊、軟件落后、數(shù)據(jù)不能共享、覆蓋面不足、管理信息不規(guī)范、不能接入主管部門和政府應(yīng)急處理處置體系，不能形成多級聯(lián)動等。隨著校園安保建設(shè)的發(fā)展，舊的系統(tǒng)及管理模式已不能滿足發(fā)展要求。

為了校園和學(xué)生安全管理，建設(shè)校園監(jiān)控平臺的必要性是不言而喻的。積極構(gòu)建現(xiàn)代化的集人防、物防和技防于一體的校園治安防控體系，是科技防范進校園的必然要求。建立新型的校園監(jiān)控平臺，可加強對學(xué)校周界和周邊道路及重點治安嚴管路段的圖像監(jiān)控，充分利用IP視頻監(jiān)控管理平臺的擴展功能，能對監(jiān)控范圍內(nèi)學(xué)校實行網(wǎng)絡(luò)化的動態(tài)管理，實現(xiàn)智能視頻分析和其他學(xué)校門禁系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)的對接，綜合性的提高學(xué)校治安防范水平，提高學(xué)校治安防控水平，維護校園穩(wěn)定。

本文設(shè)計出了適合大部分中職、中小學(xué)校使用的校園監(jiān)控平臺，主要實現(xiàn)中職、中小學(xué)校校園內(nèi)外（樓道、校園園區(qū)、教室外部）全面監(jiān)控，并且和能夠和學(xué)校上級管理部門以及公安城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)。本文設(shè)計的基于層次結(jié)構(gòu)的校園監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺，能為建設(shè)校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)，改進學(xué)校綜合治理的管理方式和體制，提高學(xué)校綜合治理監(jiān)控、調(diào)度指揮管理的現(xiàn)代化水平，推動校園綜合治理信息化管理，實現(xiàn)“數(shù)字化校園”提出一些合理的解決方案。

2.校園視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺的設(shè)計

基于層次結(jié)構(gòu)的校園視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)該以寬帶網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，將分散、獨立的現(xiàn)場采集點進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)跨區(qū)域、統(tǒng)一監(jiān)控和統(tǒng)一管理，為學(xué)校安保人員及教育管理部門提供一種全新的、直觀的安全管理工具，成為一種行之有效的監(jiān)督手段和管理資源。

2.1 平臺的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

學(xué)校校園監(jiān)控平臺建設(shè)中采用多級結(jié)構(gòu)設(shè)計，以學(xué)校為單位，實現(xiàn)校園監(jiān)控集中監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)。同時，學(xué)校與縣教育局、市教育局、教育廳等上級領(lǐng)導(dǎo)部門組建多級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，按照所轄區(qū)域范圍，各級領(lǐng)導(dǎo)部門有權(quán)調(diào)用所有下屬單位的監(jiān)控視頻，監(jiān)督管理下屬單位的校園監(jiān)控工作。

教育局校園監(jiān)控系統(tǒng)能夠與公安部門的城市監(jiān)控與報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對接，在發(fā)生校園案件時，系統(tǒng)能夠第一時間將案發(fā)現(xiàn)場視頻傳送給公安機關(guān)，及時調(diào)派相關(guān)警力資源，快速處理校園案件，有效地避免案件進一步惡化。教育局、學(xué)校校園監(jiān)控平臺組網(wǎng)方案設(shè)計中，以學(xué)校為中心,結(jié)合家庭、公安等社會力量，系統(tǒng)運用科技手段，部署三級安全防范措施。

第一級：家校聯(lián)合，出入校管理

為學(xué)生發(fā)放唯一的識別卡，在上學(xué)、放學(xué)時間，通過安裝在進校門、出校門的自動識別器，校園監(jiān)控系統(tǒng)自動記錄學(xué)生入校和離校信息，包括學(xué)生姓名、進校時間、離校時間等內(nèi)容，同時校園監(jiān)控自動將該信息發(fā)送給學(xué)生家長手機上，及時通知到、離校時間，避免家校信息差異而導(dǎo)致學(xué)生長時間在校外活動，降低學(xué)生遭遇非法侵害的機會。

第二級：學(xué)校自控，全方位保障

在學(xué)校出入口、操場、走廊等處安裝高清晰度攝像機，校園安保人員實時了解人員密集場所活動情況，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患；在學(xué)校四周的圍墻上安裝紅外對攝報警探頭，在校園內(nèi)外形成一道無形屏障，在不法分子翻越圍墻時，校園監(jiān)控系統(tǒng)將自動進行報警，通知學(xué)校安保人員，同時，自動啟動警號裝置，以強烈聲音震懾不法分子，組織進一步實施非法活動。

第三級：多方力量，快速指揮

以多級結(jié)構(gòu)形式，教育主管部門通過校園監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)甘肅銀行學(xué)校校園監(jiān)控系統(tǒng)進行遠程管理，在發(fā)生突發(fā)事件時，教育主管部門能夠及時查看事故現(xiàn)場實時視頻，遠程指揮學(xué)校師生安全避難，并且，可以通過校園監(jiān)控系統(tǒng)的音頻處理功能，在教育局監(jiān)控中心進行遠程喊話，及時指揮事故現(xiàn)場學(xué)校師生安全工作。校園監(jiān)控系統(tǒng)與當?shù)毓膊块T城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對接，在需要時，可以將報警信息及現(xiàn)場視頻送達公安部門，及時獲得公安人員的支持。

教育局、學(xué)校校園監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分為媒體流和信令流兩類，采用分離處理的數(shù)據(jù)流設(shè)計方案，有效地降低監(jiān)控系統(tǒng)承載網(wǎng)絡(luò)壓力，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2 學(xué)校校內(nèi)監(jiān)控平臺設(shè)計

校園監(jiān)控平臺各種監(jiān)控場景下的攝像機接入相應(yīng)的多媒體接入單元，通過多媒體接入單元完成數(shù)模轉(zhuǎn)換和媒體信息的編碼壓縮，接入學(xué)校監(jiān)控局域網(wǎng)絡(luò),一臺多媒體接入單元可以管理16臺攝像機。多媒體中心單元負責管理本學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)中所有的多媒體接入單元和網(wǎng)絡(luò)攝像機設(shè)備，同時，完成學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)用戶和配置數(shù)據(jù)管理功能，實現(xiàn)學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)與校訊通系統(tǒng)互聯(lián)，發(fā)送學(xué)生進出校信息給校訊通系統(tǒng)，通過校訊通系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)短信給學(xué)生家長，家長及時掌握學(xué)生進出校時間。

多媒體中心單元配置冗余電源和雙千兆網(wǎng)卡，采用高可靠性設(shè)計方案，在供電和網(wǎng)絡(luò)方面進行冗余備份處理。

學(xué)校安保人員通過監(jiān)控業(yè)務(wù)臺（PC機）或者電視墻，實時觀看現(xiàn)場視頻和錄像內(nèi)容，通過一臺監(jiān)控業(yè)務(wù)臺能夠集中管理多個多媒體接入單元和多個電視墻，并且具有多種播放任務(wù)管理、語音調(diào)度指揮、報警聯(lián)動等功能。

在發(fā)生緊急事件時，通過觸發(fā)門衛(wèi)室、教室等處的報警按鈕，能夠及時向?qū)W校、教育局和公安多級監(jiān)控中心發(fā)送報警信息，迅速啟動相關(guān)預(yù)案，有效地控制事件損失。

2.3 教育局設(shè)計

教育局是肩負著管理轄區(qū)范圍內(nèi)所有學(xué)校安全的重任，教育局有權(quán)限觀看所有學(xué)校的實時監(jiān)控視頻和錄像信息，為有效地指揮學(xué)校安保工作獲取及時的信息。同時，為確保系統(tǒng)可靠運行，教育局監(jiān)控設(shè)備必須具有相應(yīng)的備份及負載均衡機制，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃上采用雙網(wǎng)雙路由方案，規(guī)避單一通訊鏈路故障帶來監(jiān)控業(yè)務(wù)中斷的風險。

在校園監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中，部署在教育局監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用SYBASE或者ORACLE大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并且高可靠性的雙機熱備方案；系統(tǒng)中的中心管理單元、移動監(jiān)控業(yè)務(wù)管理單元等信令網(wǎng)元采用四層交換機做硬件負載均衡，完成高效率負載分擔管理；對于媒體交換單元，負責校園監(jiān)控系統(tǒng)的媒體分發(fā)和存儲，支持N+1備份方案，在低成本下實現(xiàn)設(shè)備備份措施。

除了管理學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)工作外，教育局監(jiān)控系統(tǒng)承擔一些重要的外部接口工作。通過與公安部門的城市監(jiān)控與報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)學(xué)校報警信息及時上報給公安機關(guān)的功能，公安部門也可以及時觀看學(xué)校現(xiàn)場的相關(guān)視頻情況，合理調(diào)配相關(guān)警力資源。通過與校訊通系統(tǒng)互聯(lián)，將學(xué)生進出校時間信息及時反饋給相應(yīng)的家長，家校信息同步，共同監(jiān)督學(xué)生成長。通過互聯(lián)網(wǎng)接口，學(xué)生家長可以通過手機實時觀看學(xué)校的監(jiān)控視頻，及時了解學(xué)校狀況。

2.4 公安局接口方案

校園監(jiān)控系統(tǒng)基于開放式平臺設(shè)計，軟件采用組件、分層設(shè)計技術(shù)，提供可二次開發(fā)的擴展接口，可根據(jù)需要與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行對接，實現(xiàn)資源共享，業(yè)務(wù)聯(lián)動。校園監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)提供以下接口方案。

（1）視頻COM組件

系統(tǒng)提供了一個實時視頻瀏覽的COM組件，實現(xiàn)視頻瀏覽、聲音播放、抓圖、錄像、PTZ控制、歷史文件查詢回放、等功能。由于COM組件的和語言無關(guān)的特點，可以方便的被基于不同語言開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)集成，包括Web系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)等。

（2）Web Service接口

其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)與校園監(jiān)控系統(tǒng)之間具有雙向數(shù)據(jù)流程。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)需知道需查看攝像頭所屬用戶的用戶名和密碼。該用戶對攝像頭需具備瀏覽控制視頻等基本操作權(quán)限。Web Service接口為其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供設(shè)備查詢。

（3）二次開發(fā)SDK

二次開發(fā)SDK相對于COM組件和Web Service提供更多的接口和系統(tǒng)訪問能力，用戶可以根據(jù)需要利用SDK開發(fā)滿足業(yè)務(wù)需求的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

初始化：

Init 初始化接口只需調(diào)用一次 在調(diào)用控件的任何接口前，必須調(diào)用Init完成初始化工作。

登錄平臺：

Init Session 完成用戶登錄，只有在登錄成功后，調(diào)用獲取設(shè)備、視頻瀏覽、云臺控制、錄像回放、雙向語音等功能才有效。調(diào)用Terminate Session可退出登錄。

3.總結(jié)

本文闡述了校園監(jiān)控建設(shè)的客觀必要性，討論了一種基于層次結(jié)構(gòu)的校園視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺的設(shè)計，對平臺的總體結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)方案做了規(guī)劃，希望此論文能夠為準備或者正在建設(shè)校園監(jiān)控的同志們提供一些參考及啟迪。

* [1]馮海燕，楊忠，鐘經(jīng)華.視頻監(jiān)控系統(tǒng)綜述[N].電子報,2000.

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