中学校园安防监控集中管理解决方案

一、项目背景

随着XX实验学校新校区的建设，学生高密度集中，校园的开放程度和后勤服务社会化程度越来越高，校内安全管理环境日趋复杂。近年来，学校发生的涉及安全的相关事件，给学校安全管理工作造成了极大的压力。如何处理校区安全保卫工作和突发性、群体性事件，对学校进行有效的安全防护成为安全管理工作的重点，加强校园的安全防范工作的科技化管理成为了学校安全管理的趋势和方向。

二、需求分析

该套系统整体需求分析如下：

（1）平安校园监控系统

简而言之是通过图像监控的方式对该校园的主要出入口和重要区域作一个实时、远程视频监控的安防系统。系统通过前端视频采集设备即摄像机将现场画面转换成电子信号传输至中心，然后通过显示单元实时显示、存储设备录像存储等，实现保卫处工作人员对各区域的远程监控。

（2）教务管理系统

教务管理系统是专门为学校视频教学管理进行开发的一套软件系统，可以根据课程表进行实时教学查看和历史课程视频观摩并且可对授课教师进行评价，有助于提高整体教学水平。学校领导通过查看公开课统计，可对任课教师教课水平有客观了解。

（3）考务管理系统

考务管理系统是在标准化考场建设的其基础上针对学校实际应用需求专门开发的一套考务信息管理平台。通过数据导入校级监控平台，用户不仅可以通过实时监控子系统监控各教室的情形，而且能够同步显示各教室考试信息以及该教室所有考生的信息，即用户在选择某个教室之后，可以自动列出在该教室参加考试的考生列表和考生个人信息，还可以根据需要显示考生信息。还可以添加考务预案，针对不同的突发情况做出及时的预案处理。

（4）综合管理平台

平安校园系统综合管理平台是以视频图像应用为手段能有效结合数据关联分析、智能图像分析等技术手段实现对系统信息的比对、判断以及联动控制操作，集多种管理手段、分析处理手段于一体，最大程度地提高视频监控的作用和效率，提升学校整体安防技术水平。

三、设计原则

本系统的总体设计应根据国家、地方相关法规、技术标准规范的要求，立足XX中学的实际情况，秉着积极消化吸收国内外先进经验和技术，安全可靠、节俭实用、便于扩展和管理维护的原则进行。本次建设遵循的原则：

1、可靠性

系统应具有完善的智能网管功能，如故障自动检测、系统自动恢复等功能，方便管理维护人员及时了解设备状况，及早发现、消除系统隐患。

2、集成性

实现视频与报警，教务管理，考务管理，等多个子系统无缝对接，在一个平台统一集成管理控制，资源共享

3、经济实用性

按照实用性的原则，整个系统以实用、操作方便、简洁、性能高效为原则，既满足快速反应的特点，又满足相关监控人员的信息采集处理备案的功能。

4、标准化及兼容性

兼容国内主流视频设备，支持安防周边设备协议，解决不同品牌与新旧设备之间兼容问题。

5、可维护性

设计要通用化、模块化，具有自诊断能力，尽量降低维护工作量及难度

6、可扩充性和开放性

开放性的标准体系，遵循规范的通用接口标准，模块化结构

7、方便性

操作界面简单化，监控中心可以对各节点进行网络指导。所有操作采用中文菜单选择，中文提示，可以使用鼠标，键盘，专用功能键等进行相关的操作。

8、系统安全性

对系统采取必要的安全保护措施，防止病毒感染、黑客攻击，防雷击、过载、断电和人为破坏，具有高度的安全和保密性。

四、设计规范

GB4943-2011 信息技术设备的安全

GB8898-2011 音频、视频及类似电子设备安全要求

GB16796-2009 安全防范报警设备安全要求和试验方法

GB17859-2019 计算机信息系统安全保护等级划分准则

GB50057-1994 建筑物防雷设计规范

GB50198-2011 民用闭路监控电视系统工程技术规范

GB50348-2018 安全防范工程技术规范

GA308-2001 安全防范系统验收规则

GA/T74-2000 安全防范系统通用图形符号

GA/T75-94 安全防范工程程序与要求

GA/T367-2016 视频安防监控系统技术要求

GA/T368-2001 入侵报警系统技术要求

五、前端设计

本方案将根据校园的不同防范区域按照相应的视频资源需求，结合XX自身的专业特点，此次平安校园规划平安校园系统、教务管理系统、考务管理系统等子系统，并通过建立综合安防管理平台将各个安防子系统统一到平台进行集中管理。

本设计视频监控系统采用高清网络架构，前端摄像机采用纯高清设备，传输采用基于校园局域网的网络传输、并由NVR进行本地存储，传输至中心对关键报警数据进行二次存储。系统主要对校园内各个场所包括周界围墙、出入口、主干道、办公楼、教学楼、学校活动大厅、图书馆、电梯厅及电梯等进行全方位立体式监控；录像等；

教务管理系统前端主要通过高清枪机以及拾音器对教学录像进行采集，通过局域网传输至监控中心，通过综合管理平台实现信息管理以及资源共享，主要包含以下内容：教师信息管理、班级信息管理、课程信息管理等功能；

考务管理系统结合电子监考前端视频采集以及综合管理平台实现对参考学生信息记录，考试查询，学院考试录像回放下载等功能；整套系统架构图如下：

系统拓扑图

本次工程需要建设覆盖整个校园的视频监控系统，共计260个点位，全部采用高清前端。

一、视频监控系统建设点位

根据XX中学本次建设规划，本次建设监控点位为：行政楼、校园室外公共活动区域、教学楼、学生食堂、宿舍楼室外、宿舍楼室内1、2、3、4、号楼、具体如下表：

二、设备分类

XX中学本次视频监控系统共建设摄像机260台，其中高清红外半球摄像机73台，高清红外球机20台，高清红外枪机167台，具体如下表：

三、前端整体设计

XX中学此次监控点遍布学校各个点位，包括行政楼、校园室外公共活动区域、教学楼、学生食堂、宿舍楼室外、宿舍楼室内1、2、3、4、号楼、等地。因此需要我们进行光纤链路的敷设，光纤到位之后我们可以直接将前端各个点位通过网络进行汇聚，并统一传到监控中心。

A、树形分布

B、数字接入

前端：前端高清设备先通过嵌入式硬盘录像机存储，并根据距离由网络或者光纤上传输上一级监控中心，通过光纤将各个前端串联起来加上交换机组成大的光纤专网，这样能够保证大量的点数的带宽以及系统的稳定

后端：领导通过网络来监看控制各个前端点。

C、三级管控

从管控方式来讲，将XX中学监控系统分为三级管控中心：

各个监控子系统进行本地管辖区域内视频的统一录像存储管理，

监控中心接收公共区域前端视频，并进行管理和控制，在整个系统中具有最高权限，并能够调用各监控子系统内的图像观看管理权限。

领导客户端负责对学校内前端的视频信号进行和控制和浏览。

四、前端监控部署

室外：

Ø 学校出入口：学校门口是学校的重点监控区域，主要监控对象是进出学校人员，以及车辆，兼顾学校门口治安。需要全天候高清晰进行监控录像。因而建议采用高清红外球机，对出入口的状况进行整体把握。同时根据现场需要考虑补光。

Ø 主要道路：为实现校园无死角全覆盖，因而在校园的主要道路平均分布了监控点，一般道路安装有路灯，但只是起到道路照明的作用，在摄像机监控要求的补光还有差距，因而需要采用红外补光，以看清夜间过往人员的面部特征，同时对于突发事件地点的不确定性，因而需要采用高清红外球机，以实现360度以及至少20倍变焦操作。

Ø 广场监控：广场监控属于空旷场合，需要大面积远距离监控，补光效果不会很强，因而需要采用高清红外球机。

Ø 楼宇监控：楼宇室外监控主要以教学楼、行政楼等的楼宇间空场地，以及楼宇出入口，面积相对不大，监控区域较为集中，并且白天人员的流动性很大，活动复杂，因而建议采用高清红外球机，进行360度全面监控。

室内：

Ø 教学楼/宿舍楼楼梯口：楼梯口监控是宿舍楼监控的重点区域，是楼层间监控区域隔离的场合，因而要对进入学生宿舍走廊的学生进行监控录像，防止盗窃以及非法嫌疑人员进入，建议采用高清红外枪机。

Ø 教学楼/宿舍楼走廊：宿舍楼每楼层走廊需要在其两侧安装高清红外半球摄像机或者高清红外枪机，目的有两个：一是监控走廊治安，防止有打架斗殴事件发生，以提早发现制止。二是保障宿舍安全，可以对进出宿舍的人员进行记录，对非法进入学生宿舍并盗窃进行监控。

Ø 教学楼/宿舍楼门口：在门口可以安装高清红外半球，以实现对进出学生宿舍楼的人员进行高清录像，同时配合道闸刷卡权限，进行高清抓拍，以实现对每个进出宿舍楼的人员进行录像存储。保障宿舍楼安全。

五、系统功能

1) 全天候监控功能

通过安装的全天候监控设备，全天候24小时成像，实时监控校园室内、电梯轿厢、电梯厅、消防通道、室外路口、周界等的安全状况；

2) 昼夜成像功能

方案中涉及到的半球摄像机和固定枪式摄像机可采用红外模式摄像，可见光成像系统的彩色模式非常适合天气晴朗、能见度良好的状况下对监视范围内的观察监视识别；红外模式则具有优良的夜视性能和较高的视频分辨率，对于照度很低甚至0LUX照度的情况下具有良好的成像性能；

3) 高清晰度成像

校园部署高清晰度摄像机，采用高清晰度成像技术对区域内实施监控，有利于记录校园车辆、人员面部等细部特征。

4) 前端设备控制功能

可手动控制镜头的变倍、聚焦等操作，实现对目标细致观察和抓拍的需要；对于室外前端设备，还可远程启动雨刷、灯光等辅助功能。

5) 报警功能

系统对各监控点进行有效布防，避免人为破坏；当发生断电、视频遮挡、视频丢失等情况时，现场发出告警信号，同时将报警信息传输到监控中心，使管理人员第一时间了解现场情况。

6) 联动功能

校园安全防范系统是以综合安防管理平台为基础，各子系统既可独立运行，又可统一协调管理的多功能、全方位、立体化的安防自动化管理系统，从而建立起一套完善的、功能强大的技术防范体系，以满足对校园安全和管理的需要，配合人员管理，实现人防与安防的统一与协调。

7) 回放查询功能

有突发事件可以及时调看现场画面并进行实时录像，记录事件发生时间、地点、及时报警联动相关部门和人员进行处理，事后可对事件发生视频资料进行查询分析。

8) 电子地图功能

系统软件多级电子地图，可以将区域的平面电子地图以可视化方式呈现每一个监控点的安装位置、报警点位置、设备状态等，有利于操作员方便快捷地调用视频图像。

9) 设备状态监测功能

对于系统前端节点为网络摄像机，软件平台能实时监测它们的运行状态，对工作异常的设备可发出报警信号。

10) 智能分析功能

近红外人脸识别功能

所谓近红外人脸识别系统，就是在近距离条件下识别人脸来进行人员身份验证，这项技术可应用在重要通道或者财务，领导办公室等进出口处，不受环境光的影响，可动态实时捕捉人脸，精确定位, 快速识别，能防止照片模型等非法攻击，识别时间小于1秒 准确率高：达到99.5％ 使用简便：可以不需要任何辅助手段，如卡，密码等，完全靠人脸实现身份识别。

11) 人数统计

在公共场所，如教室，广场，统计现场人流量，统计人数，维持现场秩序。

二、教务管理系统

一、系统设计

如上图所示：前端信息采集教学录像资源，并通过学校局域网，以及广域网可以实现：教学课表，公开课的查询；课堂的观摩录像，教师的互评，实时课堂的查看等功能；通过网络实现教学资源的共享，提高和优化教学的质量。

二、系统功能

1、学校公开课教学管理

在学校公开课观摩、点评、推广方面能发挥重要作用。观摩人员可以在自己的办公电脑前观摩公开课，并且可以邀请或各级领导在网上进行观摩，不受地方限制。在公开课点评环节，可利用网络视频的录像及播放功能进行细节点评。优秀公开课也可以做为教学资源保存下来，并利用网络视频点播和广播功能为教师服务。

2、课表查询

教师、班主任、校长根据个人不同的权限可以查看以周为单位的课表，及时了解本周课程课表情况

如下图所示：

3、公开课查询

为了提高公开课的质量以及加大公开课的共享程度，方便广大师生对公开课进程的了解；

教育局领导以及广大师生根据各自分配的权限查看本校以及外校公开课的列表以及进程：

4、课程观摩

为了提高教学水平和质量，各个学校采取课程观摩的方式进行教学资源共享；

可以互相提高彼此的教学质量。

如下图所示：

5、课程评价

通过课程评价可以让校方领导以及广大师生及时了解各个老师的教学质量和水平，可以为职称的评定起一定参考作用，同时各个老师可以通过评价及时找出自己教学不足，及时改善自己教学质量。

6、实时课堂

班主任和校长根据各自分配的权限查看，浏览当天的课程实时视频情况；实现对教师上课的实时监督，提升教学质量。

7、数据统计

校长可以查询统计本学校教师公开设置课情况、公开课被观摩情况和本校教师观摩公开课情况。

教研员可以查询统计本区自己负责的学科、年级对应教师的校级、区级公开课设置情况、被观摩情况和这个教师观摩公开课情况。

三、监控中心设计

高清的图像采集与传输固然重要，如果没有一套高清的显示系统和高效的控制系统，则该系统仍然不算是高质量的视频监控系统。因此，要想在整套系统中应用高清技术，必须要有相应的高清的图像显示与强大的控制系统做支撑，让用户驾驭于整套视频监控系统，使高清技术得以充分的发挥。

本方案监控中心我们设置3X3块46寸超窄边液晶拼接屏，用于显示前端采集监控画面，拼接屏上方安装一块LED条幅，用于显示一些欢迎或单位信息的文字。

一、图像显示

图像显示采用XX液晶拼接屏系统，采用的大屏为三星原装DID液晶面板为核心技术的一体化单元。

拼接方式任意选择，单元尺寸灵活，使用场所适应性强：DID-LCD液晶屏可以选择任意拼接（M*N），屏的大小亦有多种选择，40寸、46寸等多种规格，可以满足不同场所的需要。

此外，XX液晶大屏幕具有高亮度、高对比度、快速响应时间、宽视角、超窄边等特点。

二、图像控制

解码子系统的主要是将前端网络视频监控信号还原成高清数字信号，输出到显示系统进行显示。

解码系统架构的参考图如下：

与一般解码子系统相比，本次设计解码子系统不仅是个单纯的视频解码子系统，而是一个集视频解码、数字输入、拼接、控制、漫游等功能于一体的视频综合管理平台，它将原有的解码设备、拼接控制设备集成到一体化的设备中，通过视频监控管理系统的管理平台软件即可实现视频解码输出、切换控制、大屏拼接、画面开窗、漫游等原来需要多套软件才能够实现的功能。它可支持多种数据源同时接入，如：网络编码接入，光纤数字接入，SDI信号接入，DVI信号接入，VGA信号接入，BNC模拟信号接入。也可以支持多种输出接口输出，如：HDMI，DVI，VGA等。

三、视频综合平台

视频综合平台有如下一些特点：

Ø 拼接灵活性,操作便捷

支持多种拼接方式，用户可以根据需求任意切换任意组合，可以实现开窗，漫游，拼接等功能，操作简单，在客户端软件中通过拖动实现轻松配置。

图像显示是通过客户端软件控制视频综合平台进行输出给显示单元进行显示。客户端软件根据监控中心图像监控的需要设置显示策略，并控制视频综合平台实现图像的解码输出。除此之外，还可以实现报警联动输出，报警弹图像，图像轮巡，回放录像上墙等功能。

Ø 支持高清图像拼接上墙

传统的监控分辨率4CIF为704x576，随着监视器分辨率的提高，以及拼接屏的使用，4CIF分辨率的效果逐步降低，而视频综合平台支持接入1080P或者UXGA（1600x1200）分辨率的图像，很好的解决了图像质量的瓶颈，并且配合DVI或者HDMI等输出高清接口，让拼接屏的图像显示质量有了一个质的提高。

Ø 集成度高，性能好

可以对BNC，VGA，SDI，光纤等输入源进行编码压缩，采用XX自主研发的针对高清视频监控有特别优化的编码算法，并搭配TI高性能芯片，实现高压缩，低延迟。编码压缩的数据可以配合网络存储设备进行存储备份。

可以解码1080P和UXGA及以下分辨率的编码图像数据，并使用VGA、DVI、HDMI等输出接口进行输出。

支持BNC，VGA，光纤输入的原始数据直接上墙，减少编码和解码的延迟以及降低图像质量的损耗。

Ø 扩展性、兼容性强

对老系统改建可以在不改变原有监控系统的基础上进行扩展，保护用户投资。

不同视频综合平台之间使用光纤或者网络方式进行级联，并且可以对各级的平台进行统一的管理。

Ø 稳定性高，维护方便

系统可以按照需求全天24小时、一年365天全天连续工作，所以视频综合平台必须具有高可靠性、高稳定性等特点，以保证连续正常运行。

传统的大屏幕系统一般由编码器、矩阵、大屏控制器构成，组成比较复杂，每个环节都有可能存在不稳定因素，而且环节越多导致了排查错误约困难，视频综合平台将编码、矩阵以及大屏控制器整合在一起，在满足功能需求的基础上操作简便、维护简单、管理简捷。

案例快讯：

公司简介：

巨洋神州科技集团有限公司成立于2001年，目前公司在苏州设有独立的工厂，从公司成立起一直专注于显示行业，2001年至今DLP激光显示业务一直保持中国市场占有率第一，其智慧显示领域与可视化解决方案处于行业领先地位。积极参与智慧城市、民生公益事业，公司有专业的经营管理团队和技术人才，在设计及建设施工、投资及运行管理方面有丰富的实践经验。核心业务分为：智慧城市、智慧显示、大数据可视化＋人工智能、系统集成等板块。运营管理中心设在济南，在北京、上海、成都、郑州、苏州、杭州、武汉、乌鲁木齐、太原、合肥等多地设有办事处。在加拿大、中国苏州建有二级研发中心，拥有上百人的研发团队。是行业内少数拥有芯片级研发能力的生产商，其中自主研发的光纤分布式图像处理器，图像处理器使用私有协议加密信号，更加安全可靠。保障完成了包括“国家气象总局”、“日照钢铁”、“国家电网”、“山东高速”、“量子卫星总控中心”等多个机关企事业单位项目工程。