基于層次結構的校園視頻監控網絡平臺的設計

作者/賈麗，甘肅財貿職業學院

近年來校園血案、校園詐騙頻發，“校園安全”成為關鍵詞，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，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。

1.校園安全建設的客觀必要性

最近幾年來，學校安保工程建設及管理方面作了大量的工作，并產生了一定的效果，但是與公安部、教育部的要求還有相當的差距。目前很多學校的監控系統的現狀是：技術過時、設備陳舊、軟件落后、數據不能共享、覆蓋面不足、管理信息不規范、不能接入主管部門和政府應急處理處置體系，不能形成多級聯動等。隨著校園安保建設的發展，舊的系統及管理模式已不能滿足發展要求。

為了校園和學生安全管理，建設校園監控平臺的必要性是不言而喻的。積極構建現代化的集人防、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。建立新型的校園監控平臺，可加強對學校周界和周邊道路及重點治安嚴管路段的圖像監控，充分利用IP視頻監控管理平臺的擴展功能，能對監控范圍內學校實行網絡化的動態管理，實現智能視頻分析和其他學校門禁系統、一卡通系統的對接，綜合性的提高學校治安防范水平，提高學校治安防控水平，維護校園穩定。

本文設計出了適合大部分中職、中小學校使用的校園監控平臺，主要實現中職、中小學校校園內外（樓道、校園園區、教室外部）全面監控，并且和能夠和學校上級管理部門以及公安城市監控報警聯網系統進行聯網。本文設計的基于層次結構的校園監控網絡平臺，能為建設校園視頻監控系統，改進學校綜合治理的管理方式和體制，提高學校綜合治理監控、調度指揮管理的現代化水平，推動校園綜合治理信息化管理，實現“數字化校園”提出一些合理的解決方案。

2.校園視頻監控網絡平臺的設計

基于層次結構的校園視頻監控網絡平臺應該以寬帶網絡為基礎，將分散、獨立的現場采集點進行聯網，實現跨區域、統一監控和統一管理，為學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督手段和管理資源。

2.1 平臺的總體結構設計

學校校園監控平臺建設中采用多級結構設計，以學校為單位，實現校園監控集中監控系統建設。同時，學校與縣教育局、市教育局、教育廳等上級領導部門組建多級監控網絡，按照所轄區域范圍，各級領導部門有權調用所有下屬單位的監控視頻，監督管理下屬單位的校園監控工作。

教育局校園監控系統能夠與公安部門的城市監控與報警聯網系統對接，在發生校園案件時，系統能夠第一時間將案發現場視頻傳送給公安機關，及時調派相關警力資源，快速處理校園案件，有效地避免案件進一步惡化。教育局、學校校園監控平臺組網方案設計中，以學校為中心,結合家庭、公安等社會力量，系統運用科技手段，部署三級安全防范措施。

第一級：家校聯合，出入校管理

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

第二級：學校自控，全方位保障

在學校出入口、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，及時發現安全隱患；在學校四周的圍墻上安裝紅外對攝報警探頭，在校園內外形成一道無形屏障，在不法分子翻越圍墻時，校園監控系統將自動進行報警，通知學校安保人員，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

以多級結構形式，教育主管部門通過校園監控系統實現甘肅銀行學校校園監控系統進行遠程管理，在發生突發事件時，教育主管部門能夠及時查看事故現場實時視頻，遠程指揮學校師生安全避難，并且，可以通過校園監控系統的音頻處理功能，在教育局監控中心進行遠程喊話，及時指揮事故現場學校師生安全工作。校園監控系統與當地公安部門城市監控報警聯網系統對接，在需要時，可以將報警信息及現場視頻送達公安部門，及時獲得公安人員的支持。

教育局、學校校園監控系統數據流分為媒體流和信令流兩類，采用分離處理的數據流設計方案，有效地降低監控系統承載網絡壓力，提升系統的穩定性。

2.2 學校校內監控平臺設計

校園監控平臺各種監控場景下的攝像機接入相應的多媒體接入單元，通過多媒體接入單元完成數模轉換和媒體信息的編碼壓縮，接入學校監控局域網絡,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校監控系統中所有的多媒體接入單元和網絡攝像機設備，同時，完成學校監控系統用戶和配置數據管理功能，實現學校監控系統與校訊通系統互聯，發送學生進出校信息給校訊通系統，通過校訊通系統發送相關短信給學生家長，家長及時掌握學生進出校時間。

多媒體中心單元配置冗余電源和雙千兆網卡，采用高可靠性設計方案，在供電和網絡方面進行冗余備份處理。

學校安保人員通過監控業務臺（PC機）或者電視墻，實時觀看現場視頻和錄像內容，通過一臺監控業務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管理、語音調度指揮、報警聯動等功能。

在發生緊急事件時，通過觸發門衛室、教室等處的報警按鈕，能夠及時向學校、教育局和公安多級監控中心發送報警信息，迅速啟動相關預案，有效地控制事件損失。

2.3 教育局設計

教育局是肩負著管理轄區范圍內所有學校安全的重任，教育局有權限觀看所有學校的實時監控視頻和錄像信息，為有效地指揮學校安保工作獲取及時的信息。同時，為確保系統可靠運行，教育局監控設備必須具有相應的備份及負載均衡機制，在網絡規劃上采用雙網雙路由方案，規避單一通訊鏈路故障帶來監控業務中斷的風險。

在校園監控系統設計中，部署在教育局監控系統數據庫系統采用SYBASE或者ORACLE大型數據庫系統，并且高可靠性的雙機熱備方案；系統中的中心管理單元、移動監控業務管理單元等信令網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，負責校園監控系統的媒體分發和存儲，支持N+1備份方案，在低成本下實現設備備份措施。

除了管理學校監控系統工作外，教育局監控系統承擔一些重要的外部接口工作。通過與公安部門的城市監控與報警聯網系統互聯，實現學校報警信息及時上報給公安機關的功能，公安部門也可以及時觀看學校現場的相關視頻情況，合理調配相關警力資源。通過與校訊通系統互聯，將學生進出校時間信息及時反饋給相應的家長，家校信息同步，共同監督學生成長。通過互聯網接口，學生家長可以通過手機實時觀看學校的監控視頻，及時了解學校狀況。

2.4 公安局接口方案

校園監控系統基于開放式平臺設計，軟件采用組件、分層設計技術，提供可二次開發的擴展接口，可根據需要與其他業務系統進行對接，實現資源共享，業務聯動。校園監控系統應提供以下接口方案。

（1）視頻COM組件

系統提供了一個實時視頻瀏覽的COM組件，實現視頻瀏覽、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組件的和語言無關的特點，可以方便的被基于不同語言開發應用系統集成，包括Web系統、GIS系統等。

（2）Web Service接口

其他業務系統與校園監控系統之間具有雙向數據流程。

業務系統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限。Web Service接口為其他業務系統提供設備查詢。

（3）二次開發SDK

二次開發SDK相對于COM組件和Web Service提供更多的接口和系統訪問能力，用戶可以根據需要利用SDK開發滿足業務需求的視頻監控系統。

初始化：

Init 初始化接口只需調用一次 在調用控件的任何接口前，必須調用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，調用獲取設備、視頻瀏覽、云臺控制、錄像回放、雙向語音等功能才有效。調用Terminate Session可退出登錄。

3.總結

本文闡述了校園監控建設的客觀必要性，討論了一種基于層次結構的校園視頻監控網絡平臺的設計，對平臺的總體結構和組網方案做了規劃，希望此論文能夠為準備或者正在建設校園監控的同志們提供一些參考及啟迪。

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