淺析“智慧校園一鍵報警 ”系統接入廣電組網的應用

摘要：本文以建設需求單位發起的“智慧校園安保一鍵報警”項目為例，演示通過在學校保安亭安裝“一鍵報警”系統，切實強化校園安全管理，充分保障廣大師生的生命財產安全，構建平安校園的過程，闡述了廣電組網方式在“智慧校園安保一鍵報警”系統中的應用。

關鍵詞：智慧校園；一鍵報警；廣電組網；接入網技術

建設需求單位發起“智慧校園安保一鍵報警 ”項目，通過在全區數百個學校點位安裝“一鍵報警”系統，支持緊急情況下一鍵即可通過廣電網絡傳輸直達建設需求單位報警智慧中心，實現語音與視頻數據互通，從而切實強化校園安全管理，充分保障廣大師生的生命財產安全，構建平安校園。

一、廣電接入網概述

目前，大部分廣電網絡按照新建網絡、改造網絡和升級網絡進行分類，以新建成小區為主的新建網絡采用 FTTH（光纖到戶）薄覆蓋模式，以老舊小區為主的需改造或升級為HFC網絡。

（一） FTTH 模式

FTTH（光纖到戶）覆蓋模式采用 PON（無源光網絡）技術。PON是一種P2MP（點對多點）的光接入系統，具備節省光纖資源、ODN（光分配網絡）無需供電、用戶接入方便等優勢，支持語音和視頻等不同類型數據傳輸，真正做到了三網合一，是目前廣電大力推行的光纖網絡覆蓋接入技術。

1. PON 系統基本原理

PON是指 OLT（光線路終端）和 ONU（光網絡單元）之間的 ODN（光分配網絡）全部采用無源設備的光接入網絡。PON 系統采用 WDM（密集波分復用）技術，實現單纖雙向傳輸。在這種技術中，不同波長的光信號在同一根光纖中傳輸，上行和下行的數據分別使用不同的波長，從而有效地提高了光纖的傳輸容量和效率。

2. PON 典型網絡結構

PON系統主要由 OLT、ODN和 ONU三部分組成。其中，ODN不包含有源設備，OLT至 ONU之間通過光分路器連接形成 P2MP的結構。OLT 位于中心機房，是整個 PON 系統的核心，負責與上層網絡的連接和對 ONU 的管理和控制。ODN 則由光纖、光分路器等無源器件組成，負責將光信號從 OLT 分配到各個 ONU。ONU 位于用戶端，負責將光信號轉換為電信號，為用戶提供各種業務接口。

（二） HFC 模式

HFC即混合光纖同軸網絡，是以光纖為骨干網絡，以同軸電纜為分支網絡的網絡架構。基于HFC網的 Cable Modem（電纜調制解調器）技術，利用有線電視的同軸電纜實現上網功能，支持語音、視頻、數據等的傳輸，曾是國內廣電行業的主流網絡體系，本文不做過多贅述。 HFC 網絡具有一定的優勢，例如，其可以利用現有的有線電視網絡基礎設施，能夠降低網絡建設成本。同時，同軸電纜在傳輸高頻信號方面具有較好的性能，能夠提供較高的帶寬。HFC 網絡也存在一些局限性，如信號容易受到干擾、網絡維護難度較大等。

二、廣電接入網組網應用

“智慧校園安保一鍵報警 ”項目一期規劃了234個學校點位，需將學校點位的視頻及通話傳輸至區建設需求單位接警平臺及運維管理平臺，實現語音與視頻數據互通。

（一）系統概述

在每個學校主出入口旁保安室安裝“一鍵報警”系統，包含系統控制箱、一鍵報警面板、4路攝像頭、POE交換機、NVR（網絡視頻錄像機）、接入交換機、路由器、漏電保護器、防雷器、繼電器、電池等，實現對校內、校外、主出入口及一鍵報警面板處畫面的實時錄制，并通過廣電網絡聯通至建設需求單位后臺服務器。緊急情況下，只需一次按鍵，現場聲畫即可同步至建設需求單位報警智慧中心大屏。這些設備相互協作，共同保障系統的穩定運行和高效性能。系統控制箱作為核心控制單元，對整個報警系統進行集中管理和控制；一鍵報警面板提供了快速觸發報警的便捷方式，確保工作人員在緊急情況下能夠迅速響應；4路攝像頭全方位地監控學校的關鍵區域；POE交換機為攝像頭提供電力和數據傳輸支持；NVR 負責對視頻數據進行存儲和管理；接入交換機和路由器則實現了網絡的連接和數據的路由轉發；漏電保護器保障了設備的用電安全；防雷器用于防止設備遭雷擊損害；繼電器和電池為系統在突發情況下提供可靠的備用電源。

（二）網絡接入思路

因項目所在地的廣電現有運營網絡是HFC 與FTTH 并行，項目組根據項目需求對既有網絡資源進行勘測摸底，同時綜合考慮進度、成本、質量等多方面因素，最終決定該項目組網采用HFC同軸接入方式為主，FTTH 接入方式為輔。經過前期驗證測試，采用 FTTH 接入方式，從各學校點位到建設需求單位后臺時延≤4ms，采用HFC同軸接入方式，從各學校點位到建設需求單位后臺時延≤15ms，兩種網絡模式均穩定、可靠。

1.廣電 FTTH 組網

將廣電光纜敷設至校園“智慧校園安保一鍵報警”系統控制箱內并安裝 ONU，通過ONU分配固定 IP，聯通至區建設需求單位后臺服務器，網絡拓撲結構圖如圖1所示。在 FTTH 組網中，光纜的敷設是至關重要的環節。需要根據學校的實際地理環境和建筑布局，合理規劃光纜的路徑，確保信號傳輸的穩定性和可靠性。同時，ONU 的安裝位置和配置也需要精心設計，以滿足學校點位的帶寬需求和網絡性能要求。

2.廣電 HFC 組網

將廣電同軸電纜敷設至校園“智慧校園安保一鍵報警”系統控制箱內并安裝 Cable Modem，通過CM分配固定IP，聯通至區建設需求單位后臺服務器，網絡拓撲結構如圖2所示。

在HFC 組網中，同軸電纜的質量和性能對信號傳輸有著重要影響。在敷設過程中，要注意避免電纜的彎曲過度、損傷和干擾，確保信號的強度和質量。Cable Modem 的安裝和配置也需要專業人員進行操作，以保障其與網絡的兼容性和穩定性。

此外，為了確保兩種接入方式的無縫切換和互補使用，還需要在網絡架構中設置相應的智能切換機制和備份鏈路。當一種接入方式出現故障或性能下降時，系統能夠自動切換到另一種接入方式，從而保障報警信號的及時傳輸。同時，定期對網絡進行監測和維護，及時發現和解決潛在的問題，也是保證“智慧校園一鍵報警”系統長期穩定運行的關鍵措施。

在網絡安全方面，由于涉及學校的安全數據和建設需求單位的接警平臺，必須采取嚴格的安全防護措施。包括設置防火墻、加密傳輸數據、進行用戶認證和授權等，以防止非法訪問和數據泄露。同時，建立應急響應機制，確保一旦發生網絡安全事件，相關部門和人員能夠迅速采取措施進行處理，從而將損失與安全風險降到最低。

在系統的運維管理方面，需要建立一套完善的運維管理體系。包括對設備的定期巡檢、故障排除、性能優化、軟件升級等工作。通過遠程監控和管理系統，實時掌握各個學校點位的設備運行狀態，及時發現并解決問題。同時，對運維人員進行專業培訓，提高其技術水平和應急處理能力，確保系統的穩定運行和高效服務。

三、廣電網絡接入的優勢

廣電網絡接入以其覆蓋廣、建設周期短、安全性高和拓展性強等優勢，為“智慧校園一鍵報警”系統的穩定運行和高效發展提供了有力的支撐，為構建平安校園奠定了堅實的基礎。

（一）覆蓋廣，建設周期短

經過長期的發展和積累，廣電網絡已經擁有了廣泛的覆蓋范圍，能夠延伸至許多偏遠地區。這意味著在進行“智慧校園安保一鍵報警”項目部署時，無需從零開始大規模鋪設新的線路，大大減少了基礎建設的時間和成本。即使是在相對偏遠的學校，也能夠迅速接入廣電網絡，實現報警系統的快速搭建。而且，由于現有基礎設施相對完善，新學校或新區域能夠以較短的時間完成網絡接入工作，從而能夠迅速滿足校園安全保障的需求。

（二）安全性高

廣電網絡在傳輸數據時，采用了專用的網絡通道，與公共互聯網相隔離。這有效地降低了數據被竊取、篡改或遭受網絡攻擊的風險。“智慧校園一鍵報警”系統涉及師生個人信息和校園的其他信息，數據的安全性至關重要。廣電網絡的專網特性能夠確保這些敏感信息在傳輸過程中的保密性和完整性，為校園安全提供堅實的保障。與政數局平臺的對接也進一步增強了數據的安全性和規范性，使得報警信息能夠在合規、安全的框架內得到高效處理和響應。

（三）拓展性強

隨著科技的不斷進步和校園安全需求的日益增長，“智慧校園一鍵報警”系統需要不斷升級和擴展功能。廣電網絡具備良好的拓展性，能夠輕松應對新增需求。例如，未來可以增加更多的監控設備、引入智能分析算法、實現與其他安防系統的集成等。廣電網絡能夠提供足夠的帶寬和靈活的配置選項，以滿足這些新增的需求。而且，其技術架構具有開放性和兼容性，能夠與新興的技術和設備進行無縫對接，使得系統能夠持續升級和完善，始終保持在校園安全保障的前沿。

綜上所述，廣電網絡接入以其覆蓋廣、建設期短、安全性高和拓展性強等優勢，為“智慧校園一鍵報警”系統的穩定運行和高效發展提供了有力的支撐，為構建平安校園奠定了堅實的基礎。

四、結束語

本項目凝聚了公司資源及各設備廠家的力量。經過多次技術評審、多方溝通協調及共同落實推進，在群策群力之下，項目組順利完成了相關技術方案的編制及設備選型工作。項目組深挖終端路由器及后臺防火墻設備自帶的 VPN 功能，利用廣電城域網建立 VPN 隧道，最終實現同軸 VPDN 與光貓 VPN 混合組網，既節省了項目投資，又保障了項目的高效落地。未來，隨著技術的不斷發展和應用需求的不斷變化，“智慧校園一鍵報警”系統還有望進一步升級和完善。總之，“智慧校園一鍵報警”系統的建設是保障校園安全的重要舉措，廣電接入網的合理組網應用為系統的穩定運行提供了有力支撐。相信通過不斷的技術創新和優化，其將為廣大師生創造更加安全、和諧的校園環境。

作者單位：謝君 深圳市天威視訊股份有限公司福田分公司

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