浅析某高校视频监控管理平台方案[图]

    目前，我国校园安防的总体状况不容乐观，无论是高校，还是中小学校，基本上都还处于以人防和物防为主的状态，技术防范仍处于起步阶段。尽管校方在人防和物防方面不断增加投入并起到一定的效果，但是依然存在着安全隐患。

    为更好地应对校园迫切的安全防范需求，某高校在2009年初即开始构思“平安校园”的建设，拟在校园内建设一套高起点的视频监控系统，依靠科技手段全面提高校园安全防范能力，将人防、物防、技防有机结合，进一步提高校园安全防范力度，营造文明、安全、安定的校园环境。

    系统建设包括电视监控系统、自助报警系统、中心管理平台、保卫处监控中心及UPS电源。整套系统覆盖该校主校区的公共区域及学生宿舍，能够对突发事件进行事先预防、告警，对已经发生的事件进行分析、查证，从而有效地保障了学校教职员工、学生的人身和学校公共财产的安全。

    建设内容

    经对该校技防资源状况、系统功能需求和系统实现方式等的综合分析，对整套系统分两期进行实施，在一个管理平台下形成一个完整的校园综合监控网。

    1、一期工程：校园公共区域监控系统建设

   在校园主要道路、重要路口、学校大门、校内广场、停车场、体育场馆、易发生治安案件的重要路段、人员集聚场所等地安装监控摄像机，可以全天候快速、准确、方便地对公共区域的治安状况和道路交通进行监控和管理，并提供自助报警，进一步提高主动防范能力。

    2、二期工程：学生宿舍监控系统建设

    工程包括学校所有适合安装技防监控设备的学生宿舍楼，采用IP网络监控方式，将监控信息通过监控专网传输至监控中心，能有效地保障学生人身和财物的安全，及时处理学生宿舍区域可能发生的突发事件，以体现出“以学生为本”的管理理念。 

    建设项目 

    系统按照“高起点、高标准、整体规划、分步实施”的原则进行建设。通过独立的信息网络构筑一个有机的安防系统管理平台，将监控资源、报警资源、人员资源进行有效整合，使该校校园安全防范视频监控系统实现以下功能：

    · 实时监控，图像实时显示，并实现各监控图像在相关管理部门共享，管理人员能方便地实时调阅;

   · 可靠存储，确保发生突发事件后有据可查。对事件的记录能支持多种方式，可按时间、事件类型、地点进行检索回放;

    · 全局统一管理，任何获得授权的终端用户都可在任意节点上实现控制和调用被授权的信息，系统对校园内的所有安防设备进行分层分区管理，易于管理和操作;

    · 进行业务融合，与报警、区域联防等形成联动。合理部署自助报警点，可实现保卫处迅速有效接警，可在报警发生时，将现场图像切换至监控中心大屏上，满足现场指挥要求;

    · 采用可靠性设计、分层设计和软件模块化设计，系统内关键网元可通过负载均衡及冗余备份的方式来保障整个校园安防系统的可靠性; 

     · 采用标准化协议和开放系统接口，满足系统多方式扩容和二次开发的需求;

   · 在不影响监控需求的前提下，共享部分图像能给相关教研室做研究之用。

    此外，经综合考虑，在确保监控图像质量和充分利用已有的校园网资源下，系统根据学校实际情况采用数字、模拟相结合的方式传输视频图像。一期校园公共区域监控图像传输采用光纤方式，二期学生宿舍监控采用以太网方式。 

    视频监控管理平台

    功能要求

    校园安防视频监控管理平台是整个校园安全防范视频监控系统的核心，通过校园安防专用网络，能有效整合校园安全防范的各个子系统，实现安防信息采集、传输和处理的自动化、智能化。其包括视频实时浏览、视频控制、视频回放、报警管理、警情评估、预案生成、手工接警等多项功能模块。

    管理平台应包括集中认证、注册、配置、控制、报警转发控制等功能，支持对系统所有存储资源进行全方位的监控和管理、支持不间断的视频检索、回放等业务。对于授权客户端提供友好方便的人机界面功能，包括监控对象的实时监视监听、查询、云台控制、接警处理，并集成基本的GIS功能，可以在GIS电子地图上显示各个布防点的状态，方便用户操作。

    管理平台可以配合学校保卫管理部门，对不同的报警进行评估，将不同的报警分成相应的级别，并针对不同的报警级别制订相应的警情处置预案。

   可靠性要求

   视频监控管理平台的可靠稳定运行是整个平安校园系统有效工作的前提。因此，对于系统的软件设计采用模块化分层设计，可对关键模块做冗余备份，相应的网元可作负载均衡或者冗余热备份，保证业务的不中断。同时，出于稳定性和安全性考虑，系统操作平台选择Linux。

    安全性要求

   由于涉及到视频图像的各级调用，监控专用网络与校园网络间需要进行数据交换，可以进行流媒体转发、组播单播转换和外网远程访问服务，因此，需合理地进行网络设计，部署防火墙，保证获得授权客户的可控访问，保障系统的安全性，确保整个校园安全防范系统的安全可靠运转。

    解决方案介绍

    系统总体结构

    遵循数模结合总体建设思想，并综合考虑系统的功能、可靠性、安全性和实用性的要求，系统将基于Linux操作系统进行专业级网络视频监控平台的构建，该校校园安全防范视频监控系统总体结构如图1。 

图1 校园安全防范视频监控系统示意图

    从图1可见，前端校园公共区域监控点和自助报警点的模拟图像传输采用光纤视频专网，将图像实时地传输至监控中心，图像经分配后，一组经模拟矩阵切换上电视墙，另一组经编码器编码后上传至IP安保视频专网。这样既确保了非压缩视频图像被实时地传输到监控中心和上电视墙进行实时监视，又实现了图像的网络存储和授权用户的调阅。而对于学生宿舍区监控点的模拟图像在前端即通过视频服务器编码上传至IP安保视频专网。系统设置IP数字矩阵，学生宿舍区监控点的数字图像也能经IP数字矩阵上电视墙。

   系统在监控中心设置IP SAN，对所有图像进行集中存储(包括校园公共区域监控点和学生宿舍区监控点)。在媒体分发服务器和回放服务器管理和控制下，使得网上被授权的用户能对图像进行实时监视，能对存储的图像实现远程回放调阅。

   从图1上还可以看到，在监控中心还部署有液晶屏拼接电视墙，其配合模拟矩阵和IP数字矩阵，以满足实时监控的需求，并能与保卫处接警中心联动，确保发生报警时，报警点图像能自动切换至主监视器进行实时显示。

    在监控中心部署中心管理服务器，以实现对所有网络设备进行管理和全局调度，保证流媒体的实时分发、图像的可靠存储和回放调阅，并能实现严格的权限管理和控制。

    系统还部署了千兆防火墙，实现安防专网与校园网的连接，既允许校领导及教研室对监控图像的远程调阅，又保障了安防专网的安全和防范外网的侵袭。 

    解决方案特点

    本校园安防视频监控系统充分整合了IP网络、光通信、视频、软件等领域的技术优势，延续和升华校方数字校园的构想，并面向未来应用，具备技术及应用上的独有特点：

    1、因地制宜，节约投资

    系统设计充分考虑到用户的资源和投资情况，针对不同的监控场景采用不同的视频接入解决方案。对于校园公共区域人流、车流量大，情况复杂，采用实时非压缩视频传输方式，保证视频图像的高质量显示和实时切换，并叠加自助报警点，丰富了系统功能;对于宿舍区等人流情况相对容易看见的区域，采用IP化视频传输方案，强调高质量图像存储，保证突发事件发生后的可靠调用和查证。 

    2、高度融合，数字化校园先行 

    系统与原有已建设的IPTV系统融合，形成一个集教育资源共享与交流、网络化辅助教学、远程校区安防、交互式远程教育、多媒体综合娱乐、数字虚拟校园于一体的融合项目。

    3、先进的体系架构，标准化技术

    系统充分整合了IP网络、光通信、视频、软件等领域的技术，采用开放的架构，标准的技术实现，控制信令采用标准的SIP协议，从而保证了系统的互通能力和调阅共享能力，充分利用图像资源。通过开放接口，提供系统功能二次开发能力，且支持移动视频监控，面向未来应用。

    4、高清晰的图像质量，可变的视频码流带宽

    采用业内专业图像编码技术，可提供全D1图像分辨率，支持MPEG4和H.264编码格式，编码带宽最高可达8M，可以为用户提供最高质量的高清晰图像，满足校园监控的要求。同时支持128Kbps-8Mbps可变码流，满足学校内非重要场合的监控，减少监控存储的容量。

    5、专业可靠的IP SAN存储，满足校园监控的高可靠存储

    采用IP SAN存储技术，提供30天24小时不间断存储，可以在分布式部署的同时实现集中管理、跨域共享以及平滑扩容;此外，IP SAN系统支持RAID保护及硬盘热备、支持可选冗余热插拔电源、支持电源自动故障切换等，从而保证了系统的高可靠存储。基于IP SAN架构的存储资源统一管理，支持报警录像、前端录像、平台录像、定时录像的分类检索。

    6、图形化管理，人性化用户界面

    系统采用Wview图形化网管系统，可与服务器设备共操作平台，支持设备批量配置，支持全网设备的统一拓扑视图，支持拓扑自动发现管理、全网设备状态管理、故障自动告警及定位管理和GIS地图功能。

    7、分级分权管理，降低维护成本

    系统具备严格的权限控制能力，支持分级分权管理，针对不同的院系可以采用分区管理、用户管理和云台控制冲突管理等多种权限管理模式。不同用户只能在被赋予的权限下进行视频浏览、云镜控制、录像检索回放等操作。这种分级分权的管理模式适合校园监控系统应用，减少了校园监控的维护成本。

    结语 

    该套系统自2009年新学期系统投入使用以来，帮助学校保卫处破获处理多起自行车、钱包、笔记本电脑等被盗事件，对不法犯罪分子起到了震慑作用，有效地抑制了校园违法犯罪活动，促进了良性循环，创造了良好的校园社会效应。

    未来将继续给予学校大力支持，保证系统后台可以与数字校园的其它各子系统进行无缝整合，使得极大地丰富系统用途并简化了管理流程，并可为其它子系统提供定制开发，提升数字校园的品质，并可与将来的校园一卡通(包含门禁系统功能)、车载无线监控、校园观光车GPS等实现便捷的集成，实现包括WLAN、GPRS、3G、IPv6、图像识别、人工智能等新技术新思维的应用，从而进一步提高系统的应用功能和应用领域，为校园营造出良好的生活和学术环境。