一、前言
随着技术的更快发展和用途的拓展,摄像机的精度越来越高,自动化程度越来越强,现在的数字化教室已经发展为学校和其他培训机构教学质量检测和沟通的一种先进手段。它可以给校长及主管教学工作的领导提供一套教学全过程的可信资料,尤其对培养年轻教师有双促进作用,是提高教学质量,向45分钟要成绩的先进手段。
珠海北师大某附中校园监控系统是多个数字化教室组成的综合系统,该系统通过在每间教室和校园内的重要位置设置摄像机和适音器、音箱等设备,对校园的每个角落一览无余,是教学、管理于一身的高级音视频传输系统。
本系统与闭路电视系统相结合,可使每间教室达到音视频的相互交流,既有利于教学内容交流,又有利于教务和考试管理的进行,对学校日常管理、观摩课、示范课和年轻教师的培养,起着举足轻重的作用。
二、用户需求
1) 实现电子监考,杜绝考场舞弊现象;
2) 对校园重点区域进行实时监控;
3) 教务处可通过监控了解课堂情况;
4) 让远程教育、远程管理成为现实;
5) 以最简单的方式提供高速图像传送;
6) 让校园保安管理更具效益;
7) 同时在互联网上设立多个监视平台;
三、系统拓扑
3.1 系统网络架构
本方案我们采用网络一体化摄像机DLINK-DCS-6620、DCS-3220、网络视频服务器DVS-301,充分利用现有网络资源,实现网络传播、复制、存储、共享等功能,对学校考场、教学课堂、周边环境等进行全方位的监控与管理。
3.2 系统物理架构
说明:
由于所有的视频资料都是通过服务器转发,因此,可以把摄像点以及客户端分隔成为两个逻辑单元。在物理结构上,摄像点和客户端绝大多数情况都存在同一个网络环境中。由于摄像点主要占用上行带宽,而客户端主要占用下行带宽,因此互相不会受到影响。
IDC的硬设备视平台规模而定,目前而言,可以使用1台服务器全权管理。另外配置一台服务器作为冗余备份。
系统对接入方式不限。但是必须保证是宽带接入,即上下行至少大于512K,否则会影响客户端浏览效果。
3.3 数据流程要求
3.4平台软硬件配置要求
3.4.1安全要求
网络视频监控系统安全性除了基本的防攻击、防非法侵入、防病毒等要求之外,还需要保证只有合法用户可以访问和使用网络视频监控系统提供的服务,保证用户只能管理自己设置的监控点的前端子系统设备,查看有权限使用的监控点的视频监控图像;保证用户保存在系统中的视频文件的安全,不会被其它用户甚至是系统管理员私自查看。
3.4.2数据安全
网络视频监控系统数据的安全性包括用户视音频信息的安全性和监控用户信息的安全性。
对于视频流的加密过于耗费芯片资源,加密费用过高,目前不建议大规模使用(对于一些特殊的监控应用可以考虑使用)。因此,目前可行的做法是在远程视频监控承载层面进行一定程度的隔离措施,如应用专线、划分VLAN、VPN或者其他手段保证用户业务流的安全。
对于远程视频监控的客户或认证信息,可以采取加密的办法来保证信息的安全性。配置大容量、高性能存储系统,对数据进行实时备份与非实时备份。
对于存储的静态数据或文件可以采用数据或文件加密的方式确保信息的完整性。
3.4.3网络安全
对于监控实时要求较高的应用,可以在承载网络上,采用传输层的机制保证网络传输的安全性,例如利用VPN、VLAN等机制隔离远程视频监控流量和其他流量。
3.4.4设备安全
设备重要部分要有冗余备份;
中心服务平台需要设置防火墙等保护措施;
设备要支持密码保护功能。
3.5硬件要求
3.5.1可靠性与可用性
平均无故障运行时间(MTBF)大于100,000 小时。
主备用倒换。主备用部分进行倒换时,不影响已有服务器处理过的信息。
应具有数据备份和恢复的能力。
3.5.2服务器硬件要求
使用通用的服务器或工控机以上的设备;
能够进行硬件设备扩容,扩容不影响已处理过的数据;
数据库服务器的软、硬件选用需要具备较好的开放式结构的接口,同时需要采用性能较高的数据库服务器。
要求有较高的事务处理能力、内存和硬盘存储空间。为数据的安全,需要采用相应的存储备份形式。
3.5.3终端设备硬件要求
前端子系统配置规模的要依据业务采集点的实际情况进行配置。
本系统需要7x24小时连续运行,要求前端子系统设备具有较高的安全可靠性。
3.6软件要求
3.6.1基本要求
要求软件采用分层的模块化结构,模块之间的通信应按规定接口进行。任何一层的任何一个模块的维护和更新以及新模块的追加都不影响其他模块。
应用软件应采用分层次的体系结构,以便于系统的维护和扩展;
应用软件应能根据用户规模的不同支持集中处理模式和分布式处理;
应用软件应具有很好的开放性,以便于与其他应用系统的连接;系统应提供完整的二次开发工具及使用说明,便于进行客户化工作;
应用软件应具有很好的可移植性,支持多种操作系统,并能移植到不同厂家的硬件平台上运行;
应用软件应能适应多种大型数据库系统,例如Sql-Server 等;
3.6.2中心平台管理系统软件配置
操作系统
服务器操作系统采用Windows操作系统。
数据库软件
采用大型数据库系统Sql-Server。
四、系统实施
网络视频监控系统建设必须符合有关国际通用标准、协议和规范,国家与部颁标准及规定的要求。从技术和机制上保证信息共享和综合利用,监控系统的操作平台、数据格式通讯接口与协议开放(标准或公开),可实现互联互通并支持二次开发和功能调整,保证系统具有良好的可靠性、可扩展性,同时充分发挥有资源的作用。向用户提供所有项目涉及的程序代码、程序流程图线路图,以供用户日后系统扩展、维护。
网络视频监控系统作为一个十分重要的系统,使确保社会安全、提高服务质量的重要手段。网络视频监控系统的设计应该满足安全防范措施和功能集成监控管理、报警处理和联动控制的需要。
根据不同应用场所、环境的具体情况和条件,应本着经济合理确保质量的原则,突出技术先进、安全可靠,及满足一般使用要求为原则,以认真负责、科学严谨的态度,制定网络视频监控系统设计及施工方案。在网络视频监控系统设计中运用先进的监控系统和传输系统等设备,以确保系统能够稳定、可靠运行,充分发挥其保安监控、安全防卫的功能。
在系统配置中,关键主机选用性能一流,价格合理安全可靠的产品,前端设备选用安全可靠、外形美观的适用设备。
4.1建设及功能要求
总体需求:方案设计的总体思路
统一规划设计,充分利用资源,量力分期实施,满足区域,场所安防的基本要求。
视频监控系统设备以国产名牌为主,采用性价比高、技术成熟、性能稳定可靠的设备
在满足技术条件和基本功能使用的前提下,视频监控系统与现有管线和网管后台设备连接,节省投资。
4.2前端设备子系统配置原则
对不同应用场所或区域,前端的设备可采用网络摄像机和模拟摄像机+网络视频服务器相结合的配置形式。
对重点部位、要害部位重点监控主要采用低照度高清晰固定网络摄像机,兼顾到一些区域比较广的地方,采用云台网络摄像机或者中高速球机器+网络视频服务器。
充分考虑室内外监控设备的覆盖,实行合理配置。
某些区域可先预留信息传输接口。
采用功能简单、性能稳定、市场认可的成熟标准化产品。
前端设备选型根据各区域的监控要求确定,以达到基本监控要求。
4.3传输网络系统配置原则
监控信号主干采用光纤干道,末端可采用网络的信道。
充分利用现有管线,少量新增传输线路采用双绞线缆。
如果需要新建传输线路全部采用双绞线缆
4.4 控制设备(后台)子系统配置原则
监控系统主机采用功能简单、性能稳定、市场认可的成熟标准化产品。
显示设备采用大画面,分屏显示的监控中心显示模式。
系统设备电源与网管中心UPS电源共用。
将监控系统存储的数据可以结合起来建设,这样兼容性、拓展性和灵活性将会更好,也可以节省投资。
对于有现有系统可以预留些信息结借口,预留给上级部门的信息传输接口。
五、监控系统的主要功能
1.系统依据角色、权限、操作管理员、操作员及操作员组等预设有三个群组,分别为系统管理者(Admin)、系统监看者(Monitor)以及用户(User)
2.系统中可设定支持特定账号与锁定的IP网段关联的用户管理功能,并针对操作员提供信息字段包括操作员全名、操作员编号、登陆密码、密码、Email、操作<