基于校园网的数字视频监控系统

[摘要]校园监控系统对各高职院校的安全保卫工作意义重大,在校园局域网普及的今天,构建一个容量大、可靠性高、成本低、监控方式灵活且易于扩展的校园网数字监控系统现在已经成为各高职院校保卫工作的首选。校园网数字监控系统结合校园安防特点,以校园网作为资源后台,在基本设备系统支撑下设计的,满足校园安全防范与管理工作需要。

[关键词]校园网数字视频监控系统校园安防

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210029-01

一、引言

高职院校作为社会的一个重要组成部分,安全稳定与否直接关系到社会的稳定,校园安全防范单靠人防、物防已经不能满足高职院校快速发展的需要,为了确保校园安全,提高安全防范的管理水平,必须建立校园监控系统。随着计算机技术与网络技术的发展,监控系统正朝着视频的数字化、监控系统的网络化和管理的智能化方向发展,远程异地监控已成为可能。充分利用校园网资源,建立基于校园网数字监控系统可以大大减少建设工作量,提高系统使用的方便性,做到实时监视可视区域,快速控制现场,减少各类案件的发生,便于管理者及时应对、处理突发事件。

二、系统设计思想

建立校园安全防范监控系统,在满足安全防范需要的同时,必须充分利用学校的现有资源,从而提高资源的利用率,降低建设成本。

(一)系统设计方向。校园面积大、治安环境错综复杂、为了加强学校安全防范整体力量,有效保护学校财产安全,监控公共场合秩序,维护公共安全,必须建立一个既有利于大家生活、学习,又能够对校园安全进行实时监控的校园安全防范监控系统。建立一套校园网络监控系统,又可借助校园网络富余光纤进行网络数据传输,实现校园网络监控系统的全部功能。

(二)系统设计目标。利用各高职高专院校已有校园网资源,采用智能化、网络化和信息化等技术手段,满足系统的实用性、先进性、开放性、安全性和经济性的要求,真正实现信息共享、资源共享的科学管理目标;以多元信息采集、传输、监控、记录、管理以及一体化集成等高新技术,构建安全防范监控系统。

(三)系统覆盖范围。数字监控系统是对校园每个角落进行全方位监控,一是对教学大楼、计算机实验室、各系部实验楼、体育馆、图书馆、学生宿舍楼、行政楼的出入口和重点防火、防盗部位安装摄像机;二是对学生经常性集中的场所如食堂、运动场所、广场、主干道、各大门口、各主要路口安装摄像机。

三、系统设计总体方案

本系统由摄像机、嵌入式WEB服务器、传输网络和监控端组成。摄像机用来采集监控现场的视频。嵌入式WEB服务器是整个监控系统的核心,有硬件和软件两个部分,详细结构将在下面分别介绍。其主要功能包括:为监控端提供WEB访问页面;对监控端的访问进行有效性、安全性检查;响应监控端的请求,为监控端提供所需要的视频图像;接收监控端的控制信息,经过软硬件转换后对摄像机进行控制。每个服务器有自己的IP地址,在监控端可以通过浏览器界面访问服务器。监控端的功能则是显示现场视频,并根据需要向服务器发送视频请求以及对摄像机的控制信号。

四、系统功能与实现

基于校园网的数字视频监控系统无需为监控系统建设专门的信号传送网络,信号传输主要通过校园网,安装运行后,能够在监控中心实时显示所有10~18个环境监控点场景的视频,监视效果完全能满足要求。同时在监控中心通过发出指令控制前端设备,使得安装在室外的一体化高速智能球摄像机,可任意迅速定位及连续追踪扫描,实现真正意义上的全方位、无盲点监视。

本系统设计从校园实际出发,采用成熟、先进的技术和设备,较好地满足了校园安全防范、安全管理中的宏观动态监控、微观取证等工作需求,通过校园网数字监控系统不仅可以保障学校财产、师生的人身安全以及家庭财产安全不受侵犯,同时也将校园人防、物防、技防有机结合形成立体式的防控体系,使学校的高效管理和安全保卫工作上新台阶。

(一)网管中心设计。网管中心设于学校信息中心内。网管中心增加媒体服务器、磁盘阵列和网络视频管理软件。媒体服务器占用1U机架和1个主交换机1000Mb/s端口;磁盘阵列占用4U机架,安装10块146GB硬盘,提供1460GB硬盘空间;媒体服务器采用IBMx336;磁盘阵列选择IBM ESP400,它采用UItra320SCSI技术,拥有14个超簿HDD槽位,可以容纳最大2TB的存储量,为了提高可靠性,EXP400支持HDD和自身风扇的PFA(预测性故障分析);EXP400有内置的LED指示器,能够预先对故障、温度超标和其他异常发出警告。

媒体服务器连接到1000Mb/s校园局域网主交换机的端口上,可充分利用网络数据带宽,以保证多路高清晰(D1格式)数字视频图像的并发传输,需占用1个主交换机端口。磁盘阵列通过SCSI接口与媒体服务器相连,为多路实时视频数据存储提供便捷条件,可提供1460GB的存储空间;视频浏览方式采用D1模式,分辨率704×576,视频图像存储采用MPEG4标准,每小时每路视频须保存200MB的数据,为了节省存储空间,可采用移动侦测方式进行数据存储,剔除静止画面。

(二)监控中心设计。系统监控中心和各分控中心可以对管辖范围内多个本地和远程监控前端进行实时监控,不同的用户可根据职务分配不同的控制权限。现场图像可根据地点分成监控组,以4分屏、9分屏或者16分屏方式显示,组内图像可自动轮巡,切换时间可以任意调节,可设置手动录像、计划录像和报警自动录像等多种录像方式。当发生报警时,可任意联动其他设备,如警灯、警号,同时可在客户端弹出报警提示。

(三)数字监控设计。模拟视频信号的采集,视频信号的采集设备是监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”,它将监视的内容变为视频信号,所有视频信号经过处理后转化为基于TCP/IP的数据包,使摄像机所摄的画面通过无线微波或者RJ-45以太网接口直接传送到网络上,通过网络即可远端监视画面。工作人员过本系统掌握各监控点的情况,被监控的地方所发生的一切尽收眼底。系统操作人员通过对系统的操作,可观察所有的视频图像,并可同时任意切换录像,或者同时录下每个监控点的视频图像。系统采用了先进的数字处理技术,可以在回放以前资料的同时不影响正常录像,保证了资料的完整性,也可以利用抓拍功能使图像更加清晰,可以将重要资料进行备份和打印,这将有利于重要资料的保存和管理。

系统采用标准TCP/IP网络协议传输,支持SMTP、FTP、DHCP Client、TCP/IP、UDP、DDNS等应用协议。广泛适用于局域网、广域网、互联网(In

Ternet)、无线网络(WLAN、微波、无线扩频)等,用户通过授权可以共享系统资源。

(四)视频播放与监控软件。网络视频管理软件安装于媒体服务器上,负责管理网络中所有的视频服务器,主要完成设备管理、设置网络和视频、设置PTZ、录像设置、录像空间管理、录像文件播放功能、定义云台

控制协议功能、视频丢失报警与报警处理功能、建立日志和提供数据存储、浏览、画面分割等工作;视频服务器具有IE浏览功能,网络视频监控软件安装在监控中心的监控服务器或授权用户的计算机上实现校园环境全部监控点的实时监控,提供实时图像播放、环境监控摄像机控制、图像抓拍等功能;摄像机控制采用图形化控制界面,利用鼠标控制云台、灯光、摄像头动作。

五、结语

校园网的数字视频监控系统适宜于校园安全监控使用,为各高职高专院校的安全防范工作真正达到了人防、物防、技防的全面化管理,使各高职高专院校的安全得到了足够的保障,给校园管理、安全防范带来更大的便利,为新世纪的校园安防管理提供了良好的保障。

参考文献:

[1]陈龙,电视监控与安全防范系统[M].北京:科学出版社,1998.

[2]韩照波,智能校园安全监控系统的研究[J].安防科技,2007(3):66.

[3]焦丽江,基于校园网络的集散式数字视频监控系统[J].大众科技,2006(2):54-55.

[4]黄俊,校园监控问题调查[J].安防科技,2004(4):48-50.

作者简介:

吴卫(1971-),男,江西高安人,江西应用技术职业学院讲师,研究方向:软件工程;吴琼(1983-)女,江西鄱阳人,江西应用技术职业学院助教,研究方向:现代教育技术。