高職院校智能樓宇視頻監控實驗室建設

陸秋俊

摘 要：在物聯網、互聯網時代，視頻監控系統已全面網絡化、智能化，其使用和功能基本都在智能化的控制軟件中實現。但在高職院校的教學過程中，必須講透徹計算機視頻監控原理，以及安裝調試過程，所以要建設合適的實驗室，以利于網絡視頻監控設備和傳統設備的講解，提高學生的動手能力。文中設計的視頻監控實驗室建設方案，既滿足了傳統視頻監控系統與網絡視頻監控系統的講解要求，又能有效培養學生的實際動手能力。

關鍵詞：高職；智能樓宇；視頻監控；網絡；實驗室建設

中圖分類號：TP39；G48 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）12-0-02

0 引 言

隨著物聯網技術和互聯網技術的進一步發展，高職院校的智能樓宇視頻監控實驗室已無法滿足時代的發展要求，因此必須對實驗室進行改造和重建。在建設過程中，一方面要體現物聯網技術和互聯網技術的應用，使實驗室中的設備和現實工程項目中的設備基本一致，使學生能夠在校就學習到工程中的設備和工程架構；另一方面，作為高職院校，也要訓練學生的實際動手能力，理論與實踐相結合。

1 高職院校智能樓宇視頻監控實驗室建設原則

作為工程類的實驗、實訓室，高職院校的智能樓宇視頻監控實驗室既要體現先進性，又要符合實際工程情況，還要滿足鍛煉學生實踐動手能力的需求。

1.1 先進性原則

智能樓宇弱電系統的發展日新月異，樓宇設備的更新速度非常快，實驗室設備也不斷淘汰更新。在進行實驗室建設時，應充分考慮工程建設市場及智能樓宇行業、企業的發展變化，盡可能采用先進的結構和設備來完成實驗室系統的架構。對于智能樓宇中的重要子系統，視頻監控系統應該符合目前的物聯網和互聯網架構要求，使用符合潮流的先進設備。同時，在保證教學效果的前提下，控制成本，利用之前的老舊實驗器材加強訓練學生的動手能力，減少損耗，以使學生能夠掌握本專業的專業知識，符合企業對學生技術、技能的要求，幫助學生順利走上工作崗位。

1.2 符合工程實踐性原則

建設智能樓宇弱電系統實驗室的目的在于提高學生的工程實踐能力，既要能夠學會弱電系統的安裝和調試，也要懂得工程圖紙的設計，在實踐動手的過程中體驗工程圖紙的設計，通過實驗實訓加深對專業理論的理解。同時由于高職學生通常工作在工程實踐第一線，因此，實驗室建設必須符合實際工程項目的要求，在實驗時要盡可能多地讓學生動手操作，加強和提高學生的實踐動手能力。

1.3 可擴展性原則

由于智能樓宇弱電系統發展變化非常快，在建設實驗室時還需考慮可擴展性問題，方便之后在原有設備上進行擴展。采用新建和擴建相結合的原則，考慮到智能樓宇設備擁有不同的子系統，也可對部分子系統實驗室進行完全重建，并聯網加入原有系統。從實際工作中可發現，智能樓宇實驗室的建設通常是經常性的升級工程，因此應盡量采用模塊化結構，方便設備的擴展或升級，通過可擴展性來保證實驗室的先進性。

2 視頻監控實驗室的網絡架構和主要設備

2.1 網絡視頻監控實驗室的主要架構

隨著物聯網和互聯網的進一步發展，未來視頻監控系統將呈網絡互聯型，包括監控和傳輸系統也將會網絡化，音視頻存儲可以數字化、網絡化。網絡視頻監控系統結構如圖1所示。

在圖1所示的網絡視頻監控系統中，主要使用了前端信號采集設備、編碼器、交換機等網絡傳輸設備，以及網絡存儲設備、監控軟件、解碼器、監視器和電視墻等視頻顯示設備。網絡視頻監控系統通過前端攝像機及音頻、報警等輔助設備，將監控情況拍攝記錄下來，通過編碼器將信號數字化并轉化成網絡傳輸信號，通過網絡交換機傳送到監控中心。同時將信號通過數字化存儲設備進行存儲，在接收和監控端則通過解碼器將網絡數字信號還原成音視頻信號。數字化傳輸和存儲的好處是使監控信號的處理更加方便和智能化，可以實現更加強大的功能，監控人員也可以通過IE瀏覽器對監控對象實施遠程監控和參數調整。

2.2 視頻監控實驗室的實施方案

在網絡視頻監控系統中，由于其線路連接已經全部實現了網絡化，攝像機部分也全部數字化、計算機化，所以其硬件連接十分簡單、快捷。網絡化系統對于真實的工程用戶而言操作簡便、實用，但對于在校學生而言并不太好，快捷的連接使學生缺少硬件連接和安裝訓練，因此，在構建視頻監控實驗室時，需要讓學生在實驗室中進行傳統攝像機的安裝訓練，以及各類連接導線的訓練與故障排除訓練。總之，視頻監控實驗室建設的初衷，在于加強學生的實踐動手能力，一方面是視頻監控網絡的構建訓練與計算機網絡的調試訓練，另一方面是機械、電氣、導線的連接訓練，而這應該是最基礎的硬件安裝與維護和計算機軟件、網絡的設置訓練，也是技術和技能的統一訓練。在此指導方針下，視頻監控系統實驗室的建設方案如圖2所示。

在本設計方案中，以計算機網絡交換機為中心，進行各數字化視頻設備之間的信息交互。前端視頻采集設備采用兩種攝像機，即網絡高清智能球機和傳統彩色槍機。采用網絡高清攝像機的目的在于實現網絡視頻監控功能、智能化監控功能；采用普通槍機的目的在于訓練學生對攝像機的拆裝、接線、故障排除等能力。網絡攝像機的視頻信號可通過網線、交換機等設備傳輸給控制主機。網絡視頻錄像機進行視頻信號的傳輸、存儲和控制，實現智能視頻監控功能。而傳統槍機的視頻信號是模擬信號，傳輸給數字視頻錄像機DVR，由其進行存儲和處理，并經過DVR將模擬信號轉化為數字化的網絡信號，使其可以在計算機網絡中進行數字化傳輸。無論是網絡攝像機還是模擬信號攝像機，都可以通過計算機網絡傳輸給電視監控墻和其他計算機，并通過網絡鍵盤控制這些攝像機，經視頻解碼器在電視墻上回放顯示。通過計算機網絡，可以對監視器圖像進行調整瀏覽、控制云臺的轉動、對視頻進行切換、調節鏡頭控制、查詢錄像記錄等。但在該視頻監控網絡系統中，各數字化的設備必須配備相應的計算機網絡IP地址，實現對源監控視頻IP地址管理、分組，構建用于視頻監控的計算機網絡，并由智能化的視頻監控平臺軟件統一控制。

3 結 語

高職院校智能樓宇視頻監控系統實驗室是學生學習專業知識、訓練專業技能、了解視頻監控工程設備、構建視頻監控網絡、訓練工程能力的重要場所。針對高職學生的職業特點和就業導向，滿足學生對專業學習的需求，建設合適的網絡視頻監控實驗室意義重大，通過精心設計，可以充分滿足高職院校的技術技能型教學需求。

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