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校園網絡高清視頻監控解決方案

一、系統概述

    隨著近年來校園暴力事件和突發事件的增加,通過學校網絡視頻監控系統的建設來提高校園管理與安全防范,成為各個學校新的安防需求。采用寶亞公司的網絡視頻監控管理系統,實現學校網絡視頻監控系統整體解決方案,充分利用現有的校園網絡,以最簡單的方式提供高速圖像傳送,在監控室完成對校園重點區域(學校操場、教學課堂、周邊環境)和主要出入口及重要公共場所進行實時監控,提高校園安保工作效率;同時教務處可以通過中小學校網絡視頻監控系統實時了解課堂教學情況。

   1、基本情況

    學校需要安裝高清網絡球機5個、高清網絡槍機11個,高清網絡紅外攝像機167個共183個攝像點;通過網絡高清解碼器解到電視墻上,根據我們對監控行業的了解和豐富的工程設計經驗,認為其需求主要體現在以下幾個方面:

  1. 視頻監控覆蓋到學校所有地方;
  2. 支持語音同步錄音、對講;
  3. 在網絡計算機,在授權的情況下,可以通過互連網遠程控制各個監控點的攝像機監控;
  4. 能夠對的所有視頻信號進行長達7*24小時的視頻、語音錄像;
  5. 領導能夠對所有視頻信號隨時調看錄像資料;
  6. 監控中心具備完善的安全級別控制,實現完善的安全策略管理;
  7. 監控中心實現解碼上墻和統一存儲;
  8. 監控中心錄像存儲資料需要一個月。

   2、方案設計依據與原則

    根據項目的要求和國家有關法規的要求,我們經過認真研究、分析設計本系統方案。該系統具有性能先進、質量可靠、經濟實用等特點,而且該系統具有方便擴展、與其它信息系統實現無縫連接的能力,充分考慮用戶的需求,照顧長遠利益,最大限度地保護用戶投資,為實現安防系統的可視化管理奠定了基礎。
    依據、參考的相關規范包括:
   《工業電視系統工程設計規范》GBJll5—87
   《遠動設備終端通用技術條件》GB/T16435-1996
   《中華人民共和國安全行業管理規范》
   《軟件工程國家標準》
   《中國電氣安裝工程施工及驗收規范》
   《安全防范工程程序與要求》GA/T75-94
   《安全檢查防范系統通用圖形符號》GA/T74-94
   《社會公共場所安全防范工種設計規范》
   《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92
   《中華人民共和國公共行業標準》(GA/T70-94)
   《安全防范工程程序與要求》(GA/T75-94)
   《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》(BGJ232.90.92)
   《民用閉路監視電視系統工程技術規范》(GB50198-94)
   《民用工業建筑電氣設計規范》(GJT16-92)
   《電視系統視頻指標》(CCTR RECOMMENDATION 472-3)

    1) 先進性
    圖像監視系統采用H.264圖像壓縮處理技術,具有圖像質量清晰,文件占用空間小,傳輸帶寬小,速度快等特點;各子系統緊密結合,提供強大的系統集成功能;
    2)  安全性
    多種授權模式,可以通過IP授權訪問、用戶登陸權限限制、視頻通道授權等多種方式控制人員訪問權限,保證審訊的安全性;
    3)  靈活性
    系統支持基于WEB方式的視頻網絡瀏覽功能,可供用戶方便使用;靈活進行系統軟件升級,避免對系統產生過大的影響;
    4)  實時性
    基于帶寬的優勢,各類前端信號可做到實時的傳輸;同時可利用其他傳輸通道進行實時傳輸,如:ADSL、校園專用網等;
    5) 穩定性
    具有獨特的圖像管理功能,嚴格控制丟幀現象;完善的視頻流控制功能,保證網絡傳輸的順暢;管理、操作權限的分級實現,保障管理的統一、規范;強大的自我診斷、恢復功能;
    6) 完善性
    與數據采集監控系統無縫地結合,實現報警信號的聯動,報警設備的自啟動;當報警信號產生時,可實現多種可用通道的信息傳輸;
    7)擴展性
    系統預留相應的接口以便擴充之用;控制部件(軟、硬件)采用模塊式結構,可以方便靈活進行擴充,保證未來的適應性;
    8)易用性
    基于優良的操作平臺;采用模塊化設計,操作簡便;界面人性化;

三、系統設計

   1、需求分析

    網絡視頻監控系統在統一規劃、統一管理的基礎上,以學校內部網絡為傳輸介質,采用網絡攝像機+平臺控制軟件來實現,要求做到統一管理,統一本地存儲,達到統一的監控。領導可以在網絡鋪蓋的任何地點查看實時視頻監控、控制任何一個監控點,隨意調用監控畫面,要求畫面清晰連貫。在了解了用戶實際的需求,結合我們對學校安全監控發展趨勢的把握的分析,我們認為校園網絡視頻監控工程的需求主要體現在以下方面:

  1. 校園監控網絡相對獨立,與學校專業網絡分開。
  2. 所有網絡攝像機與交換機連接通過六類網線連接;
  3. 領導在外地或在家里都能實時監控校園視頻;
  4. 學校所有錄象資料保存30天,在需要的時候,能夠作為證據進行分析、調用;
  5. 所有的網絡攝像機、網絡球機均采用高清。

   2、技術分析

    寶亞網絡視頻監控系統是一種以LAN/WAN等多種網絡組成方式,構成具有高質量的、動態圖像實時的監控系統,它是大型的、分散的地理區域監控網絡系統的技術基礎。寶亞網絡視頻監控系統是完全基于網絡,以其為核心,結合安防監控的實際要求以及多年來不斷完善的安防理論和經驗,運用最新的數字視頻技術、現場總線技術、網絡通信技術建立的一套軟硬件相結合、嶄新的、完整的安防系統,優化了內部結構,減少了不必要的環節,提高整體性能和反應速度,滿足新技術不斷發展的需要,并能向用戶提供全面的增值服務。

   3、系統架構拓樸圖



學校網絡監控拓樸圖



    每個網絡攝像機通過百兆交換機接入校園監控中心的核心交換機(千兆交換機),通過網絡監控平臺將所有數據集中存儲到學校監控中心存儲服務器,無論是本地用戶,還是遠程用戶只要通過網絡、運用網絡監控平臺可以實時調看監控視頻、語音。

   4、總結

    監控中心作為整個系統的核心,擔負著整個系統的協調、監管職責。只有保證監控中心內所有的設備7*24小時不間斷運行,才可以保證網絡視頻監控系統的質量,也同時可以保證用戶建立網絡化視頻監控的需要。
    平臺軟件中心服務器應用于多服務器監控網絡系統,綜合管理系統中轉發服務器、存儲服務器、管理平臺(客戶端)、為所有使用和訪問監控網絡系統的用戶提供統一的入口。
    監控中心的硬件設備包括:網絡設備、中心服務器、存儲服務器及轉發服務器。

  1. 中心服務器:接收源于網絡視頻監控設備的數據,包括設備配置、日志管理、電子地圖管理。
  2. 轉發服務器:接收及處理源于前端設備分配的網絡視頻監控設備的數據,為其管轄范圍內的視頻設備提供管理服務,數據接收及轉發等。
  3. 存儲服務器:接收及處理源于中心服務器分配的網絡視頻監控設備的數據,為其管轄范圍內的視頻設備提供存儲服務。

    按照130像素的碼流是4M/S,學校存儲的容量要達到230T (包括語音)。


圖像質量

平均碼流(K)

24小時數據量/天/路(G)

1個月數據量(T)

攝像點的數據量1月(T)

130萬像素

4000K

41.2

1.24

227(183個點)

    如果需要存儲服務器使用RAID5,按照存儲RAID5使用的冗余率存儲容量至少達到258T。
    需要二臺24盤位存儲服務器通過SAS通道分別帶三個24盤位的擴展柜,如果每個硬盤是2T,則需要48*3*2=288T,能滿足整個學校監控網絡需求。

四、監控系統概述

   1、寶亞監控系統

    寶亞公司網絡監控系統平臺以網絡通用標準為基礎,采用了多種先進的開發技術,全面管理前端的嵌入式實時操作系統的硬件平臺,并發揮它們最為全面的功效。
    寶亞網絡監控系統是一個高度智能化的系統。是一個以TCP/IP寬帶網絡為基礎、具備高度開放性和集成化的綜合管理平臺。該平臺集視頻、警報、語音等系統管理功能于一身,具有強大的軟件功能及友好的人機界面,滿足用戶多層次、多方面的需求。
    與以往的單一設備與單一系統不同,寶亞網絡監控系統著眼全安防系統的應用和管理,采用開放式結構設計可以兼容多品牌的網絡設備,還可以對傳統模擬設備進行控制管理,因而將成全安防系統的信息管理平臺。從更為長遠的角度出發,要成為控制范圍更廣,規模更大的綜合信息管理平臺。

   2、監控系統特點

    利用寶亞網絡系統軟件,實現對用戶與監控系統的對話窗口;通過它了解本監控系統所完成的多項功能及相應措施,寶亞網絡視頻監控系統在軟件上完成了系統模塊間總級聯和總管理功能。雙向通訊功能,采用先進網絡視頻壓縮技術,實時高質量音頻傳輸、網絡監控服務器交叉互連功能
    寶亞網絡視頻監控系統的交叉網絡監控服務器互連技術使得網絡傳輸得到優化,并具備容錯能力,為學校提供安全保障。同時事實證明可以勝任上千個監控通道同時進行實時監控的任務,為用戶的擴展提供空間。高穩定、高效率;高適應、高兼容性。
    系統具備提供7*24連續穩定運行的能力,適用于各行業高要求的監控需求 報警響應快,圖像延時小極優的算法和硬件構架,減少系統對CPU 、內存、網絡等資源的占用,高效率的視頻圖像存儲、查詢、播放功能。

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