高校實驗室視頻監控管理方案探討

摘要：隨著高校對實驗室、實訓室、機房的興建，管理者對于安防的需求也日益增加，選擇好的監控設備與監控方案是目前熱議的話題。文章結合筆者所在當地高校情況調研結合市場監控技術，提出了兩項低成本的視頻監控方案，希望能為同業部門機構提供安防新思路。

關鍵詞：高校實驗室；視頻監控管理；網絡攝像機；遠程

中圖分類號：G258 文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）04-0124-03

一、概述

隨著近段時間高校課程建設的發展與科技的進步，各地高校內諸如實訓基地、計算機機房等多設備、高價值的新型實驗室正如雨后春筍般不斷地新建起來，這為拓展教學模式，提高教學質量，模擬更真實的實驗訓練環境提供了優良的保障。然而，對于實驗室管理者而言，相應的高價值實驗室建設的增加也為實驗室的管理與安全保障提出了更高的要求。隨著實驗室的數目增加，在管理模式上，往往產生了一個實驗室管理員兼管多個實驗室的現象，但鑒于地理位置等種種現實因素的影響，在實際操作過程中“一人多管”的方法總是不能做到面面俱到，這就讓實驗室在安全管理上漸漸產生了漏洞。所以，實驗室管理引入新的管理模式和安防產品，是眼下刻不容緩的需求。

視頻監控系統的建立，是彌補實驗室這一安全漏洞，提高管理有效性的一種重要手段。

在安防上，監控系統的應用已經成為當前安防的一種時髦，無論是人身的保障還是財產安全，視頻監控攝像機都是一個不錯的選擇。但是面對市面上五花八門的監控系統，到底哪個才是最適合高校實驗室使用的呢？是傳統專業的閉路電視系統，還是有”混搭范兒”的網絡攝像機技術？

在此，筆者首先排除了傳統模式的閉路電視系統，主要原因在于以下幾個方面：首先，基于盡量降低資金支出的原則，傳統監控系統需購買相當規模的例如視頻分配器、電視墻、硬盤錄像機等設備，耗資較大；其次，傳統監控對新老實驗室需實施重新布線，耗費大量人力財力，并且可能破壞實驗室布局；第三，傳統監控系統不利于升級，后期新實驗室的建設新監控點的不斷增加，會受到整體監控布局的限制，并且還需重新布線，工程繁瑣；第四，傳統監控系統需建立專用監控室，監控方式不夠靈活。

那么什么類型的監控方案才真正適合高校實驗室使用呢？筆者通過對多所高校實驗室管理模式的探討咨詢，結合自身所在高校的實驗室情況，總結了高校對于實驗室監控布控的幾項切實需求。同時，通過對市場上現有監控技術的調查與分析，針對“高校實驗室”這一特有環境，加入對現有設備的合理利用，對不同情況的實驗室如何安放監控提出了兩種方案，希望學校機構借助于此方法能夠更好地提高實驗室的管理水平與安全指數，確保工作順利開展，促進校園安全建設。

二、實驗室管理視頻監控的需求

根據重要程度不同，按順序羅列需求：

1．要求有一定的畫面像素清晰度，光線充足15米范圍內能辨識人員。下課時間，值班人員或管理人員可從監視器觀察清楚該實驗室是否課程結束，人員是否都已離開，然后整理關閉實驗室。

2．充分利用現有網絡資源架設監控，避免另外布線。

3．除網絡外，盡量減少資金浪費，在條件允許情況下盡量利用其它現有設備，提高新老設備利用率（實驗室、高校辦公室特有設備例如：pc機、網絡、交換機、現有服務器等）。

4．便攜安裝，可以適應正反、吸頂等不同位置方位的布控。

5．有手動或自動拍照、錄像功能。

6．內網訪問監控。內網范圍內，能利用例如pc機進行隨地訪問，靈活掌控實驗室情況。

7．有定時移動偵測功能。在設定的時間段內若有視頻內容移動，立即拍照或報警。

8．即時報警通知功能。同時，能從多渠道通知管理員實驗室現場情況。

9．監控端能同時獲取多個攝像頭的監測內容，實時同步監測。

10．有一定的升級便攜性，能較方便地加入新的監控點。

11．監控端需多元化，不是僅僅一個地方或一臺設備能登錄觀看，在學校辦公范圍內可用。

12．有紅外線功能，在光線不足情況下也能進行監控。

13．能遠程云端遙控，靈活擴展更大的監視范圍。

14．避免復雜布線，最好提供無線功能。

15．如果條件允許，最好能監聽現場聲音。

16．如果條件允許，最好能使用麥克風與實驗室現場直接對話。

17．如果條件允許，支持多設備登錄監視，不僅僅局限于一種監視設備。

以下是二類方案規劃對比進行推薦：

（一）方案一：無線網絡攝像機

利用有線網或無線網，在各實驗室適當位置植入網絡攝像機并連入網絡來實現，其特點總結如下：

軟硬件需求不高：無線網絡攝像機<購置>+有線路由器（交換機）或無線路由器<現有或購置>+pc機<現有>+監視軟件<附送>。

安裝簡易：網絡攝像機安裝非常簡單，不需要專業的布線，只需要電源和網絡連接，如果是采用WiFi 無線連接，則只需要提供電源即可，提供支架，可進行吸頂倒置固定。

適用范圍廣：適用于家庭、辦公室、企業、超市、學校以及其他需要監控的公共場所。通過網絡傳輸動態視頻的設備，它可以將本地的動態視頻通過網絡傳輸到世界各地有網絡連接的地方，通過互聯網，用戶可以隨時看到想監控的地方，拓展用戶的視野

范圍。

多協議支持：大多設備內置嵌入式操作系統，支持TCP/IP 網絡協議、SMTP (簡單郵件發送協議),HTTP，UPNP 等。

配置簡單：管理配置界面基本使用標準的Web瀏覽器，用戶能夠通過局域網或者因特網控制和管理網絡攝像機。

視頻觀看和錄像：一般提供簡潔的用戶界面以觀看實時圖像，并可以錄在你的電腦上，以備隨時查閱。如有需要，也可選擇帶存儲卡的機型，可直接錄制到監控存儲卡內，完全脫離電腦。

云端控制：大多數機型可以遠程控制攝像頭轉動，達到更大的監控視角。

報警監測：多數機型可以通過外部報警裝置，把報警信息發送到到你想要發送的郵箱或者手機上,或者通過移動偵測來偵測用戶選擇的區域來進行布防，在有非法侵入時，也可以實現報警，并按照用戶指定的郵箱發送信息和照片。

紅外可視：在光線不足的情況下，自帶的紅外燈的網絡攝像頭機型紅外燈自動亮起，夜視10米范圍內基本可見。

支持動態DDNS：多數支持動態域名，在用戶IP 地址經常改變的情況下通過動態域名方便的登陸到自己的網絡攝像機；

用戶權限管理：一般可通過設置用戶名和密碼可以有效的保護隱私，并可以設置不同的用戶權限來限制不同權限的用戶來操作網絡攝像機。

語音對講功能：多數攝像機本身配有雙向音頻監聽功能，可以實現監控端與現場的語音對講。

智能手機監控：該系列設備多數支持蘋果iphone 和安卓系統（Android）的智能手機，用戶通過專用的客戶端軟件能方便的訪問攝像機，并進行常用功能的操作。此項功能拓展了監控設備局限性。

由此可見，對于前文提出的實驗室監控需求的難題，采用無線網絡攝像機方案是能夠得到很好的解決的。WiFi無線網絡覆蓋在高校建設中漸漸成了新標準，采用無線網絡攝像機監控技術正好迎合了此項應用，更讓布控變得靈活有效，即使是仍處在網絡變革過渡階段的高校，無線網絡攝像機額外提供的有線網絡接口也能很好地適應其當前的應用。況且，該設備額外提供的對講功能，在實驗室管理中更可以起到簡化工序的作用，管理員可以不用身處實驗室而直接跟現場老師、學生進行語音交流，使得管理效率大大提高。在這里，我們還是著重推薦的。

（二）方案二：普通電腦usb攝像頭

利用普通usb攝像頭連接服務器（或普通pc），并連入網絡，通過相應的監控軟件來實現監控。

相比較而言，用電腦攝像頭做視頻監控性能當然會比專業監控攝像機相差很多，但是對于要求不高的監控環境來說這是一個成本很低的解決方案，當然，這是針對實驗室存在現有在用服務器等設備而言的。另外，對于監控軟件，網絡上有很多版本的視頻監控軟件可以下載，筆者就其中比較共通的幾點功能做一例舉。方案功能特點總結如下。

軟硬件需求更低。普通usb攝像頭<現有或購置>+服務器<現有>+網絡+監控軟件<購置或免費版>（筆者工作所在高校實驗室，有部分實驗室內裝有服務器，長時間開啟運作）。

遠程監控功能?？梢酝ㄟ^賬號用IE瀏覽器直接進行遠程實時監控及錄像的回放。

靈活監控界面。程序界面支持多畫面同時監控，也可單畫面放大監控。

同樣擁有移動偵測和報警功能。當監控的目標發現異常時，可以通過保存現場畫面、聲音提示及通過電子郵件、FTP上傳、保存現場圖片到網絡硬盤和發送手機短信、手機彩信等方式來及時通知用戶。

網絡硬盤的功能。在報警發生時將拍照圖片發到網絡硬盤，即使現場電腦遭到破壞，也可從網絡硬盤進行取證，為用戶保留證據。

多路視頻設備同時支持。支持普通usb攝像頭、視頻卡等大部分的視頻捕獲設備，當然，前提是這些設備是同時連入一臺服務器。

監拍功能。同時支持圖片、視頻及音頻的錄像（如果同時需要捕獲音頻必須自己設置）。

壓縮存儲技術。支持軟件壓縮及動態錄像技術，僅占用很少量的硬盤空間。支持全天候的循環監控，當使用循環監控時，當磁盤的可用空間少于指定數時將自動刪除最舊的文件。

定時監控功能。用戶可以自由的指定監控的時

間段。

智能手機監控。擁有手機遠程監控的功能（需手機能訪問網頁）。

以上功能的實現，也能基本滿足實驗室監控需求中的幾項必需要求，但對于云端控制、紅外可視等后幾項更高的技術需求卻難以實現。具體架設方法，此文不再做詳細介紹。

方案二的特點與局限性：最大的優勢特點莫過于超低成本的投入。普通攝像頭只用花費幾十元即可購置，且其性能基本能滿足監視需求。但礙于其需要連接服務器，該服務器需長時間開啟，這就對現有硬件有了一定的要求。而且，由于usb線不能連接過長否則會導致攝像失效的特性，加上一臺服務器能連接的攝像頭數也有一定限制，因此，對攝像頭的放置區域與監控范圍也有了很大的局限性。方案二只能當做特例，推薦給個別條件滿足，臨時有需求的實驗室人員使用。

三、結語

方案一與方案二的區別還是很明顯的，對于大多數高校實驗室我們在這里還是推薦前者，無線網絡攝像機方案的成本原本應該涵蓋各臺監控pc機和網絡布線的成本，但在“高?！迸c“高校實驗室”這個特定的地點，pc機與網絡都是現有且是原本就不可或缺的設備，從而此方案在資金投入上就節省了一大筆開銷，只要把網絡攝像機安放入位、連接網絡即可。那么，坐在電腦前辦公的每一位實驗室管理員甚至普通教職工，只要擁有權限，都能對監控設備進行監控訪問，大大提高了實驗室管理效率與安全指數。

參考文獻

[1]高勇．網絡攝像機在期待中醞釀爆發[J]．中國安防，2009，（5）．

[2]郭牧．IP網絡視頻監控業務相關問題的研究[D]．北京郵電大學，2006．

[3]李懿．教您成功打造低成本視頻監控系統．PConline企業頻道，2006．

[4]劉杰．CCTV比拼IP監控 孰好孰壞到底啥說了算[J]．中關村在線，2012，（2）．

作者簡介：余彬（1983-），男，浙江溫州人，溫州大學城市學院助理實驗師，研究方向：計算機教學和實驗室管理。

（責任編輯：劉 艷）