校園安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

孟鴻飛 南京駿飛科技有限公司

引言

近年來，校園安全事件頻發(fā)，要重點關(guān)注和加強校園安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用，從校園安防監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計、功能設(shè)計的角度出發(fā)，進行校園安防監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，在信息采集處理、監(jiān)控中心、系統(tǒng)管理平臺的設(shè)計和應(yīng)用下，綜合利用各個功能模塊，進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息采集、提取、處理、交換和共享，大幅提高校園安防管理水平。

1 校園安防監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計

校園安防監(jiān)控系統(tǒng)采用高清采集+高清解碼器+中心存儲解決方案，涵蓋信息采集處理、安防監(jiān)控中心、系統(tǒng)管理平臺等部分，主要實現(xiàn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的采集、提取、控制、通訊和報警，要依循高可靠性、先進性、實用性、可擴展性、經(jīng)濟性的原則，進行校園安防監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計。

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)。校園安防監(jiān)控系統(tǒng)包括有前端信息采集設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、存儲設(shè)備、顯示控制設(shè)備，攝像機、讀卡器和探測器等前端信息采集設(shè)備進行信息采集，再經(jīng)由傳輸設(shè)備進行信息傳送，業(yè)務(wù)邏輯層則將提取的數(shù)據(jù)傳送至信息存儲層，系統(tǒng)管理平臺實現(xiàn)對各功能模塊的集成化管控。

1.2 系統(tǒng)運行平臺。系統(tǒng)服務(wù)器端選用Linux 操作系統(tǒng)和Oracle數(shù)據(jù)庫，采用“雙機熱備”的方式進行安全穩(wěn)定的工作。用戶端瀏覽器選用Internet Explorer 8.0，操作系統(tǒng)為Microsoft Windows9X。

1.3 系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)。校園安防監(jiān)控系統(tǒng)由信息采集、安防監(jiān)控中心、系統(tǒng)管理平臺構(gòu)成，實現(xiàn)對校園視頻監(jiān)控、入侵報警、門禁管理、車輛管理、校園巡更等信息數(shù)據(jù)的管理。

1.4 傳輸網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)采用高速以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式，結(jié)合系統(tǒng)使用功能和特點采用樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括有核心交換層、匯聚交換層和用戶接入層，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分級管理和負(fù)載均衡。其中：核心交換層與校園安防監(jiān)控中心之間采用光纖互聯(lián)的設(shè)計方式；匯聚層主要是將光口匯聚交換機設(shè)置于各建筑單體內(nèi)；接入層主要是指48/24 端口接入交換機，依照1：1 的比例進行交換機數(shù)量的合理配置。

2 校園安防監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計

2.1 信息采集處理功能設(shè)計

校園安防監(jiān)控系統(tǒng)信息采集處理功能，具體實施內(nèi)容包括以下方面：（1）視頻監(jiān)控。該模塊采用二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，涵蓋有前端信息采集設(shè)備、中端網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、安防監(jiān)控中心、后端顯示及存儲設(shè)備，由攝像機實時采集動態(tài)圖像信息，并與入侵報警子系統(tǒng)和消防報警子系統(tǒng)相聯(lián)動。（2）入侵報警?？紤]到校園內(nèi)部放置有貴重的實驗設(shè)備或重要材料，為此要進行校園內(nèi)的入侵探測和報警，由前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、控制中心等構(gòu)成入侵報警系統(tǒng)，利用探測設(shè)備進行校園各重要區(qū)域的布防，對于侵犯進入防范區(qū)的目標(biāo)發(fā)出示警，并與視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、監(jiān)控室進行聯(lián)動，自動記錄入侵時間、地點等信息。在進行探測器的設(shè)計選型過程中，結(jié)合校園無圍擋的外周界、規(guī)則的外周界、不規(guī)則外周界的不同情況，合理選擇應(yīng)用泄漏電纜、紅外對射探測器、振動光纜、電子圍欄電子圍欄探測器。對于室內(nèi)用的入侵探測器選型也要合理選擇適宜的探測器，如：緊急報警裝置、振動人侵、被動紅外探測器、雙鑒探測器、三鑒探測器等。另外，控制中心則重點進行系統(tǒng)設(shè)備和軟件的管控，包括布防與撤防、線路檢測、定位等。（3）門禁管理。重點面向校園各個重要的通行門組進行監(jiān)視管理，采用讀卡器進行信息辨識，對授權(quán)人員開放受控區(qū)域的對應(yīng)門組，根據(jù)實際需求、安全級別、重要性等條件，采用不同的門禁管制模式，如：單向刷卡、雙向刷卡、刷卡加密碼、生物識別開門等，本文主要選取采用多級控制的門禁管制方式，利用非接觸式的智能卡實現(xiàn)對各區(qū)域門組的管制，通過管理中心實現(xiàn)各門組的開閉/運行控制，實現(xiàn)對特定區(qū)域的分級、分時段通行管理，對不同屬性的人員設(shè)置不同的權(quán)限，并實時記錄事件相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，對于門組超時未關(guān)、非法入侵等異常情形，進行自動報警、強制關(guān)門等操作，并與視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、消防報警子系統(tǒng)相聯(lián)動。（4）車輛管理。該模塊與門禁管理相聯(lián)動，實現(xiàn)對校園內(nèi)所有車輛的全天候、無盲區(qū)監(jiān)控、自動抓拍、信息比對和傳輸，借助于視頻分析技術(shù)記錄車輛信息，并建立車輛黑名單。（5）校園巡更。要重點監(jiān)督和管理校園安保人員的巡邏工作，考慮校園整體布局和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，合理設(shè)置在線巡更點，科學(xué)部署巡更回路，利用離線式系統(tǒng)自動監(jiān)督和記錄巡更信息，尤其要關(guān)注各建筑出入口、各層樓梯間、樓梯廳、主要通道的巡更。同時，要對各個巡檢點安裝電子標(biāo)簽，合理規(guī)劃巡檢路徑、巡檢限時、巡檢位置等，最后還要做好系統(tǒng)巡更查詢、數(shù)據(jù)恢復(fù)和備份等管理工作。（5）行為監(jiān)視。該模塊內(nèi)設(shè)前端攝像機、網(wǎng)絡(luò)傳輸部分、行為分析軟件、存儲設(shè)備、解碼器、電視墻等，借助于行為分析軟件進行目標(biāo)監(jiān)視和識別，對于異常情形要及時告警，采用大屏幕閃爍、頁面彈窗、微信通知、振鈴等方式，快速及時地處理危機，提高校園安防監(jiān)控能力。（6）視頻質(zhì)量診斷。該模塊重點評估圖像質(zhì)量，實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的自我檢測和反饋，具體包括有：視頻信號丟失檢測、圖像偏色檢測、圖像模糊檢測、亮度異常檢測、視頻雪花檢測、條紋干擾、畫面凍結(jié)等。

2.2 監(jiān)控中心功能設(shè)計

校園安防監(jiān)控中心面向校園所有監(jiān)控區(qū)域、設(shè)備進行集中管理和實時、遠(yuǎn)程監(jiān)控，與其他各子系統(tǒng)相聯(lián)動和鏈接，內(nèi)置應(yīng)用服務(wù)器、存儲設(shè)備、解碼設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機、大屏顯示、客戶端等，其中：服務(wù)器采用冗余策略和機架式安裝方法，支持在線擴充、高速運算和聯(lián)機事務(wù)處理。存儲設(shè)備采用基于IP 以太網(wǎng)的SAN 存儲架構(gòu)IP-SAN，通過CVR 模式實現(xiàn)對各子系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。解碼設(shè)備預(yù)先進行視頻信號的壓縮編碼之后，以壓縮碼流的方式進行信號傳輸。顯示設(shè)備則選取具有良好擴展性、實用性的液晶大屏幕拼接系統(tǒng)，包括前端信號接入部分、控制及解碼部分、上墻顯示部分。另外，監(jiān)控中心還要部署防雷接地保護，根據(jù)不同情形合理選擇分流、接地、屏蔽、過電壓、等電位保護等防雷措施。中心機房的消防系統(tǒng)必須配置氣體滅火系統(tǒng)，搭配采用手提式滅火器、電子專用滅火器、空氣呼吸器等。

2.3 管理平臺設(shè)計

校園安防監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺支持多中常規(guī)服務(wù)功能，主要包括以下內(nèi)容：（1）用戶管理。系統(tǒng)設(shè)置“角色”、“部門”、“用戶”等不同用戶權(quán)限，對其進行在線授權(quán)、在線轉(zhuǎn)移、在線取消等操作。（2）設(shè)備管理。該部分支持遠(yuǎn)程管理，支持SNMP 協(xié)議在網(wǎng)管服務(wù)器上的應(yīng)用，也支持NTP 協(xié)議，實現(xiàn)對全網(wǎng)設(shè)備的時間同步、自動校時或手動立即校對。（3）圖像管理。系統(tǒng)支持NVR、IP-SAN、CVR 等多種存儲介質(zhì)，支持前端存儲、客戶端本地存儲和集中存儲，并支持遠(yuǎn)程設(shè)置。（4）報警管理。根據(jù)用戶需求設(shè)置低、中、高等不同報警級別，支持服務(wù)器異常狀態(tài)報警、視頻丟失報警、視頻遮擋報警等形式，運用語音對講、電子地圖定位、液晶屏幕顯示等多種報警聯(lián)動策略，實現(xiàn)報警布防和報警撤防管理。（5）安全管理。主要記錄系統(tǒng)操作狀態(tài)，具有手動/自動鎖屏功能，實現(xiàn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護和備份恢復(fù)管理。

3 小結(jié)

綜上所述，校園安防監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合校園實際場景，進行信息采集處理、監(jiān)控中心和管理平臺的設(shè)計和應(yīng)用，利用各功能模塊實現(xiàn)集中控制和管理，后續(xù)還要加強視頻監(jiān)控聯(lián)動分析、消防滅火路徑優(yōu)化分析和入侵報警智能分析，強化系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)管方面的能力，更好地提升校園安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用水平。