株州18中电子监考方案.doc

电电子子监监控控系系统统建建设设工工程程系系 统统方方案案 深圳亿维锐创科技有限公司 二 一九二 一九年十一月 目 录 第一章第一章 概概 述述 1 第二章第二章 项目综述及需求分析项目综述及需求分析 4 2 1 项目描述项目描述 4 2 2 电子监考趋势分析电子监考趋势分析 4 2 3 设计描述设计描述 5 2 3 1 设计目标 5 2 3 2设计技术规范 6 2 4 需求分析需求分析 7 2 4 12 4 1 基本需求描述基本需求描述 7 2 4 22 4 2 标书应答及具体分析标书应答及具体分析 9 2 4 32 4 3 现场环境描述现场环境描述 10 第三章第三章 嵌入式网络电子监考系统介绍嵌入式网络电子监考系统介绍 11 1 1 系统综述 11 1 2 系统特点 13 1 3 系统的设备清单及应用描述 14 1 4 系统功能及特色 16 1 5 系统应用优势及特点 20 第四章第四章 嵌入式网络电子考场方案嵌入式网络电子考场方案 24 1 6 硬件平台 24 网络视频服务器 24 中心服务器 25 录像服务器 25 1 7 软件平台 27 1 7 1 电子考场系统管理服务软件 27 1 7 2 亿维 电子考场系统监考软件包 29 1 8 外围设备详述外围设备详述 33 1 8 1 亚安YAAN YD5307系列室内 外全球云台 33 1 8 2 HTS HCC 702 一体化彩色摄像机一体化彩色摄像机 35 1 8 3 60米红外摄象机 PF VC466 36 1 9 项目设计方案项目设计方案 37 1 9 1 音视频采集部分 37 1 9 2 模拟转数字处理部分 37 1 9 3 传输部分 37 1 9 4 电子考场监控中心部分 即中央处理 控制 观看部分和存储部分 37 第五章第五章 项目管理及实施方案项目管理及实施方案 39 1 10 组织机构 39 1 11 工程实施步骤 40 1 12 项目进度 41 1 13 工程项目验收 41 第六章第六章 株州广播电视产业集团股份有限公司服务及培训方案株州广播电视产业集团股份有限公司服务及培训方案 44 1 14 售后服务承诺 44 1 14 1 售前服务 44 1 14 2 售中服务 44 1 14 3 售后服务 44 1 15 用户培训方案 46 1 15 1 培训内容 46 1 15 2 培训计划 46 嵌入式网络电子考场方案 1 第一章 概 述 随着我国教育改革的不断深入 电子技术与计算机网络技术的不断发展 必然要发展 以电子监考为主 人工监考为辅的新型监考方式 现代化网络电子监考方式与传统监考方 式相比较 具有真实 公平 公正 实时录像备份 事后快速查询 无人为因素干扰等优 点 是社会公平竞争的必然趋势 是国家教育发展的必然要求 近年来 考试违纪舞弊行为的隐蔽化 舞弊手段的现代化程度越来越高 建立电子监 考系统以后 对考试全过程实施全方位监控和即使录像 能有效的防范考生作弊行为的发 生 同时 实施考场电子监考又是依法治考的需要 电子监考通过全程录像 对查处考试 舞弊提供了有力的证据 能更有效的打击违纪舞弊行为 更好的维护国家教育统一考试的 严肃性 权威性和公平性 此外 建立电子监考系统还是加快建设全国统一考试规范化考 点和规范化考场的重要保障 电子监考的实施必将为招生工作创造更加公平 公正的竞争 环境 有力的推动考试管理的现代化进程 第三代第三代 全数字化网络监控系统全数字化网络监控系统 数字化网络监控系统是一种以 LAN WAN 为现场总线构成的具有高质量的 动态图像实 时监控功能的网络视频监控系统 它是大型的 分散的地理区域监控系统的最佳选择 它基于 传统模拟监控系统 采用矩阵 画面分割器 长延时录像机等很多种设备构成的 记录和检索 均为模拟信号的第一代监控系统 和数字硬盘录像监控系统 记录和检索的是数字信号 仅 具有简单的点对点联网功能的第二代监控系统 后最新发展的第三代监控系统 网络监控 系统运用最新的数字视频技术 现场总线技术 网络通信技术建立的一套软硬件相结合 崭新 的 完整的安防系统 优化了内部结构 减少了不必要的环节 提高整体性能和反应速度 满足新 技术不断发展的需要 并能向用户提供全面的增值服务 网络监控系统的稳定性 网络监控系统不像前二代监控系统 生产厂家的规模相对较小 没有一个统一的国际标准 产 品样式繁多 不具备大规模的监测和应用条件 产品稳定很难保证 而且一旦某个部件发生损 坏 就需要整机进行更换 所以说网络监控系统的主体是计算机 它的国际化认证必保证其坚 固的稳定性和高的可靠性 网络监控系统的强大组网功能 嵌入式网络电子考场方案 2 全数字化网络监控系统以网络为平台 采用全新的设计理念 集成当今最先进的网络技术 计 算机技术以及数字处理技术 全数字化网络监控系统以 IP 地址来识别所有的监控设备 采用 TCP IP 协议来进行图像 声音和数据 真正实现了远程综合监控系统 1 布线区域广 没有线缆长度和信号衰减的限制 因为网络是没有距离概念的 由于全数字网络化监控系 统采用网络来传输 对远端的控制和数据传输 彻底的抛弃了地域的概念 2 可扩展能力 因所有的设备都以 IP 地址进行识别 增加设备只是意味着 IP 地址的扩充 同时由于控制 中心需要同时观察的摄像机图像有限 这就意味着在无需扩充网络带宽的条件下可以任意无 缝扩展系统设备 3 庞大的网络监控 由模拟到数字的转换 采用统一的协议在网上传输 系统具有很强的兼容性 接入方式灵 活 能够充分满足任何特殊 复杂的要求 我们所使用的深圳亿维产品正是顺应数字技术发展的趋势 采用嵌入式技术专门为教 育行业量身订做的嵌入式网络电子考场 嵌入式网络电子考场 它在每个教室都安装一台网络视频编码服务器 它将摄像机信号采集压缩 并通过校园网传输到网络中心 存储在网络硬盘上 硬盘录像 技术解决了图像数字化存储的问题 而嵌入式网络终端方案实现了从图像处理 传输 存 储及管理的整个数字化过程 数字技术很灵活 它不仅仅是像硬盘录像技术那样对模拟技 术进行延伸 而且通过软件加入大量模拟技术无法企及的功能 如档案处理 远程传输 在非考试时期用作视频会议等等 由于教室端采用了特定开发的网络视频编码服务器 极 大的提升了系统的稳定性 可靠性 灵活性 实用性 从而使系统具有强大的扩展性 只 要升级软件 就可以提升整个系统的功能 使整个系统保值升值 本方案采用深圳亿维的嵌入式网络电子考场嵌入式网络电子考场进行设计 该方案完整 设计具有前瞻性 满足长远发展 系统结构灵活 采用模块化设计 支持多种典型应用模式 系统建设既可 一步到位 也可以根据学校资金及需求状况分阶段建设 无论一步到位还是分步实施 整 个系统都能够协调一致 构成一个满足相应需求的功能应用系统 不会造成重复建设或系 统冲突 本方案由深圳亿维锐创科技有限公司深圳亿维锐创科技有限公司为 XXXXXXX 电子监考电子监考系统建设工程项目设 计 嵌入式网络电子考场包括网络视频编码服务器网络视频编码服务器 嵌入式视频服务器嵌入式视频服务器 嵌入式网络监控嵌入式网络监控 终端终端三套方案 我们认真分析了用户的需求 结合我们多年服务于教育的经验 充分 嵌入式网络电子考场方案 3 考虑用户目前的实际需求与未来扩展相结合 以嵌入式视频服务器为主体 采用当前先进 的计算机网络 教育信息化技术 精心而细致的设计了本方案 将最好最新的 IT 技术应用于教育是我们努力的目标 感谢株州十八中提供给我们这样 一个宝贵的机会 嵌入式网络电子考场方案 4 第二章 项目综述及需求分析 2 1 项目描述项目描述 项目名称 株州十八中高考电子监控系统建设工程 建设单位 株州广播电视产业集团股份有限公司 方案设计 株州广播电视产业集团股份有限公司 拟承建方 株州广播电视产业集团股份有限公司 2 2 电子监考趋势分析电子监考趋势分析 电子考场是利用电子信息技术作为监考的辅助手段 是将考场的信息在监考中心集中 存档管理的应用系统 近 20 年来电子信息技术飞速发展 从模拟技术跨越到数字技术时代 图像处理技术 网络技术 嵌入式计算机技术 信息存储技术等重要的数字技术不断发展 电子考场系统也不断革新 我公司所选用的深圳亿维正是顺应数字技术发展趋势 推出了 第三代电子考场 的三 套解决方案分别是 网络视频编码服务器方案网络视频编码服务器方案 嵌入式视频服务器方案嵌入式视频服务器方案 嵌入式网络监控终端方案嵌入式网络监控终端方案 不同于从事监控行业的传统公司 深圳亿维公司是一家从事于教育行业的专业公司 有十年的教育领域背景 监控行业的传统公司推出的是单纯针对监控应用的产品 主要面 向银行 机场等等领域 没有考虑学校的特殊应用场合 在学校里 电子监考只有几天的 使用需要 在考试之外的大量时间 学校的主要任务都是教学 深圳亿维充分考虑了这一 特点 推出的三套方案 除了能用于电子监考外 还能用于日常教学 如 教学观摩 远 程互动教学 教学交流 视频会议等等 特别是网络视频编码服务器方案 具有教学信息 化专业解决方案的所有教学功能 使学校一步到位 既建设了电子监考系统 同时还建设 信息化教学系统 后两套方案是简化版本 具有电子监考功能及部分与视频有关的教学功 能 如教学观摩 视频会议等等 今后可以扩充所有教学功能 使学校可以逐步进行信 息化建设 嵌入式网络电子考场方案 5 2 3 设计描述设计描述 2 3 1 设计目标 新建的株州十八中考场监控系统是适应各种考试监考要求的考场监控系统 系统同时 具备监考和教学管理的功能 作为株州十八中的新一代数字监控系统 在总结第一代数字 系统和过去模拟系统的经验和教训的基础上 尽量控制全系统全寿命的投资效费比 新的 株州十八中十八中 二中考场监控系统采用目前国际上成熟的总体成本最低的适合学校使 用需求的基于以太网的数字化解决方案 是株州十八中十八中 二中校园网的有机组成部 分 系统采用开放性的技术标准 要建成一个兼容性好 可维护性强 质量优良的监考系 统 2 3 2 设计原则 方案设计体现了整个系统工程的实现思路 它是今后工程实施的技术基础和依据 因 此好的方案设计对整个工程是至关重要的 必须设计时坚持几个基本的原则 1 先进性 与实用性原则 2 稳定性原则 3 标准化与开放性原则 4 易用性原则 5 经济性与可扩充性原则等 先进性与实用性先进性与实用性 我们从学校教学管理的实际需求出发 在系统设计和设备选型充分注重实用功能 降 低总体投资 电子监考终端为高度集成化的专用产品 实现网络电子监考及教学评估 数 字广播接收 IP 电话应用的集成 以最优的性能 价格比实现先进性与经济性的完美统一 该系统采用先进的 H 264 MPEG4 视频压缩技术 具有图像清晰 分辨率高 实时监控 同步备份 事后查询的特点 该系统构架在校园以太网络平台上 符合 TCP IP 协议标准的 计算机校园网应用 是一个全数字的电子监考解决方案 稳定性稳定性 该系统应能够要满足电子监考的功能 同时满足学校日常教学需要 如教学评估 无 干扰听课 数字广播的接收 但是作为电子监考系统 他的稳定性是毋庸置疑的 因为这 关系到数百万的考生的切身利益 是公平 公正的保证 我们要选择性能稳定的电子监考 专用产品 标准化与开放性标准化与开放性 标准化与开放性原则要求选用的设备 软件和通讯协议符合国际标准或工业标准 由 于学校信息化建设已经或准备建设 要采用结构化综合布线标准 以太计算机网络标准 嵌入式网络电子考场方案 6 要使网络硬件环境 软件环境 通讯环境 操作平台与高层应用系统之间的相互依赖性减 至最小 便于发挥各自的优势 网络视频服务器都以 IP 地址进行标识 该系统可直接连入网络 无线缆长度和信号衰 减的限制 网络是没有距离概念的 它彻底抛弃了地域的限制 实现远程监控和管理 开放性体现在以下方面 能适应计算机硬 软件技术的迅速发展 硬件上简便的重新组合能够支撑新环境要求和适应新技术的发展 底层应用系统支撑软件的版本升级对高层应用系统的影响应局限在可控制的范围内或 无影响 在尽量少变动或不变动硬件体系结构的同时 能适应学校管理体制和组织结构的变化 应用系统能适应用户发展的新要求 易于修改和扩展新功能 易用性易用性 以提高系统的整体运行效率为出发点 根据简便性原则 针对系统内操作人员的实际 情况和实际操作需要 全面系统操作链进行优化设计 使信号采集 传输和操作控制等各 子功能应用的操作实现最优的效率状态水平 经济性与可扩充性经济性与可扩充性 追求经济实用的系统是每个用户的心愿 但经济并不意味着价格的最低 而是综合性 能 质量 服务之后的性能 质量 服务价格比的最优 较高的价格可能意味着较好的质 量与服务 我们公司并不追求最低价格 因为盲目追求低价格 最终只能导致降低设备档 次 降低服务质量 不符合双方的长远利益 我们只是在保证设备档次和服务质量前提下 保证合理利润 使客户享受到最优的性能质量 服务价格比 同时我们亦会设计出几种不 同配置的系统 满足不同资金条件客户的需求 在达到总设计目标的前提下 争取高的性能 价格比 力争少花钱 多办事 校园网应 有良好的可扩充性 随着网络技术的不断发展和增加新的任务 扩充新的能力 系统应能 方便升级且能最大的限度保护现有的投资 2 3 2 设计技术规范 方案设计中涉及许多株州广播电视产业集团股份有限公司为教育行业专门开发的专用 产品 为保证这些专用产品的质量 制订了本公司的企业内部标准 所有设计中采用的专 嵌入式网络电子考场方案 7 用产品 其生产检验过程符合深圳亿维现代技术有限公司制定的企业产品标准 外围产品设计遵循同行业其他标准 中华人民共和国公共安全行业标准 GA T 75 94 安全技术防范工程程序和要求 中华人民共和国国家标准 GB 50198 94 民用闭路监视电视系统工程监视规范 中华人民共和国公共安全行业标准 GA T 70 94 安全技术防范工程费用概预 算编制办法 IEC574 7 GB12641 视听 视频和电视设备及系统维护操作的 安全要求 IEC574 3 SJ Z9141 2 视听 视频和电视设备及系统 视听系统设备连接 IEC65 GB8898 88 电网电源供电的家用和类似一般用途的电子有关设备的安 全要求 民用建筑电气设计技术规范 JGJ T16 92 建筑电气设计技术规范 JGJ16 83 电子计算机机房设计规范 GB50174 93 2 4 需求分析需求分析 2 4 12 4 1 基本需求描述基本需求描述 一 电子监考系统具体功能要求 一 电子监考系统具体功能要求 1 1 实时监视监听功能 实时监视监听功能 总控室能同时监视所有考室的全部实时实地情况 画面延迟不大于 200 毫秒 能 切换任一考室的声图信息到主画面 能任意手动锁定到每一考生的细节情况 声图信号稳定 准确 清晰 同步 监视墙上单一考室可视画面的对角线长不短于 12 5 英寸 即 25 英寸彩电的 1 4 画面大小 主监视画面的对角线长度不短于 34 英寸 主监视画面可自主设定的时间间隔 自动轮换显示各考室声图信息 监控过程中 未手动锁定的考室 摄像机不能始终停留在某一位置 应不停地扫描 2 实时强大的抓拍 同步录音 录像功能 能进行多通道实时同步录像 即所有考室的音频和视频进行实时同步录像 应用 先进的压缩技术 节省硬盘存储空间 处理后的彩色图像分辨率不低于 352 288 像素 单 路同步图象帧频为 25 PAL 嵌入式网络电子考场方案 8 具有完善 编制方便的录像策略 可实现定时自动录象 分时自动录象 手动录象 定时关闭录象等 内容可添加摄录时间 摄像机信息及一定的文字信息 如考场号等 具有灵活的录像回放控制方式 可快放 慢放 倒放 暂停 具有灵活的实时单幅 截图功能 文件快速索检功能 即资料可按照文件 日期 时间 考场等进行索检 录像信息文件的存储格式要采用通用播放软件都能播放文件格式 若文件格式为特 定的 应免费提供相关软件 录像信息文件用独立专用的硬盘作为存储介质 并能方便拆除 移动 每台录像服 务器配 2 块硬盘 保证 1 块硬盘存 16 小时以上信息 中控机可以对任一考室的监控 信息 进行锁定 抓拍 录像 录音 并存储 考场信息防伪功能 3 简便 直观 易懂的人性化的操作控制 系统要求采用中文操作界面 具有中文提示 操作人员可根据屏幕提示 无需专业 培训就能就可进行系统操作 系统前端设备采用机房统一集中供电方式 4 具备远程监控功能 根据省考院要求 上级主管部门的授权用户能通过现有的 INTER 网在远控计算机上 对任一考室进行电子巡考 动态 IP 功能 即当用户使用 ADSL 等动态 IP 接入 INTERNET 时 只要给用户权限 授权用户可以方便对任一考室进行巡考 录像 能远程控制云台的上下左右转动 镜头光圈 焦距 变倍的调节 5 系统安全性高 保密性强 运行稳定有保障 系统应具备日志查询和管理功能 视频源丢失自动报警功能 系统长时间运行稳定可靠 保证连续 24 小时工作无故障 兼容性强 功能强大 安全性高 设置方便 灵活 用户分级授权 能有效防止各种非法操作 前端视频服务器具备断电 断线自动恢复继传功能 对电压不稳 突然停电要有可靠的保障措施保证系统的稳定运行 要求采用在线式 UPS 电源 其容量要保障所有设备的正常运行至少 4 个小时以上 包含原有的广播信号系 统 要有可靠的防雷措施 确保雷雨天气里系统设备的安全及运行的稳定 中心控制 室防雷 设备 电源 等电位防雷 防雷接地要求 按相关规定设计系统时 选用的设备应符合电子设备的雷电防护要 求 系统应有防雷击措施 应设置电源避雷装置 宜设置信号避雷或隔离装置 系统应等 电位接地 接地装置应满足系统抗干扰和电气安全的双重要求 并不得与强电的电网零线 短接或混接 系统单独接地时 接地电阻不大于 4 接地导线截面积应大于 25mm2 6 技术先进 容量充足 扩容升级方便 容量充足 增删监控点方便 快捷 嵌入式网络电子考场方案 9 对于十八中考点的总控室装配要求在不更改主干线路和不添加 任何设备的前提下 仅添接考室内的摄像机 扩容使监控考室总数达到 121 个 7 主要器材设备选用的要求 采用目前最新的全数字网络监控方案 主干线路信号要求采用光缆传输 确保质量 要求每一考场到总控室的信号传输介质独立单一 不共用现有的校园网的线路 摄像机要求有半球遮罩的 可以有效的保护镜头 一体化彩色数码摄像机要求 具有自动调焦 内置变焦 光学变焦大于 22 倍 480 以上的水平分辨率 最低照度 0 03LUX 有中文显示的菜单 为确保信息质量 视频服务器要求采用单路 云台水平转动角度不小于 355 垂直转动角度不小于 90 内置解码器 二 相关附属配套设备 二 相关附属配套设备 1 考区总控室与场外联络员联络通讯工具 数量 79 台 要求选用集群对讲机 全部配备耳麦 对讲机要求信号能覆盖整个考点 保证通讯畅通 要求高功率状态下待机不小于 8 小时 功能强大 具有主呼 选呼 群呼 单向呼 自动重呼 繁忙排队 回叫等功能 2 4 22 4 2 标书应答及具体分析标书应答及具体分析 1 标准和规范化 要选择符合工业标准的网络通信协议 操作系统 网络平台和系统 软件 系统设计必须标准化 规范化 并具有开放性 此次项目 我们公司推荐的是亿维嵌入式监控系统 网络监控终端方案 此套系统是 建立在计算机网络的基础上 符合 TCP IP 网络通信协议 终端采用的软件为嵌入式 Linux 系统 管理平台软件建立在微软的 Windows 操作系统上 整套系统做到了稳定可靠 并具 有良好的开放性 2 先进性和成熟性 为保证整个网络系统结构 网络技术的先进性以及网络运行的可 靠性 须选择合理的 实用的便于扩展与升级的网络拓扑结构 网络系统所用设备 器材 以及软件产品 选择技术先进的 有技术质量保证的 为广大用户认可的正规厂家的产品 为保证整个网络系统结构优良 我公司根据学校的实际需求 推荐了网络监控终端的 嵌入式网络电子考场方案 10 电子监考方案 主要的出发点为考虑学校日后的升级以及电子监控系统的扩展应用 通过 扩展相应的其他设备 避免了电子监考系统一年只用 3 天的尴尬境地 同时提供了有质量 保证的正规厂家产品 如 YAAN 云台 CNB 一体化摄像头 华为交换机 POFLY 专用工 控机等 以确保高考监控的公正性 3 安全性和可靠性 考场电子监控系统是一个相对公开的系统 而普通高考又是相对 保密的活动 需要软件和硬件两方面采取措施以保证整个网络系统安全 可靠运行 高考的电子监控是相对保密的活动 亿维网络监控终端在硬件上采用了专用的芯片 在采集视频数据的同时 将学校的班级 名称 日期 时间等信息实时绑定 录制的数据 没有任何更改的余地 软件上进行了二次加密 只有专用的播放工具才能够播放录制的文 件 确保了高考录制资料的严肃性和真实性 4 易于管理和易于维护性 考场电子监控系统是一个比较复杂的系统 在设计 组建 一个网络时 必须采用先进的 标准的 界面友好的网络管理软件 管理人员易于系统的 使用 管理和维护 此次推荐的亿维网络监控终端方案 在产品的设计之初就考虑了系统的管理和维护必须方 便于管理人员的宗旨 整套网络布线符合国际标准 产品为嵌入式硬件设计 可以做到零 管理 免维护 软件界面简单易用 系统设计规范 极大的降低了管理成本 2 4 32 4 3 现场环境描述现场环境描述 嵌入式网络电子考场方案 11 第三章 嵌入式网络电子监考系统介绍 1 1 系统综述 深圳亿维现代技术有限公司是国内率先致力于教学信息化 服务网络教学的高新技术 企业 十年来 深圳亿维一直站在教育信息化事业的前列 为全国中小学研发了一代又一 代的教学信息化产品 凭借十多年的教育信息化工作经验 结合自身强大的技术优势 在 充分理解了教育信息化的根本目标后 深圳亿维于 2002 年推出第一代全数字信息化产品 教学信息专业解决方案 亿维 实现了在校园网基础上的多网合一 取代了以往校园里 各个独立的系统 将 多媒体教学系统 数字监控 教学评估系统 智能广播系统 闭路 电视系统 双向控制系统 电子监考系统 等系统应用有机的 完整的整合于校园网络平 台上 从而彻底解决了基于校园网基础上的教学信息化应用 随着信息化的发展和基于教 学应用的不断深入 基于校园的数字化电子监考系统也逐渐开始成为校园当中的一个主要 的应用 中庆公司在原有 教学信息化专业解决方案的基础上 经过对市场的调研和监考在 校园应用中的实际需求 开发出了电子考场系统 本着以专用 易用 够用 先进可靠的 原则 采用嵌入式技术设计了全新的网络电子考场系统 作为一套综合性的电子考场系统 不但实现了电子监考的功能 而且还填补了学校在日常工作中的教学问题 通过深圳亿维监控终端 提供基于校园网络的电子监考系统 是以保障安全为目标而 建立起来的校园考试安全技术防范系统 系统可及时发现作弊等行为 报警并阻止作弊 同时为考试现场提供证据 提醒监考人员采取适当的防范措施 根据通过安装在教室内及校园重要部位摄像头连接中庆嵌入式终端 提供网管中心服 务器或授权用户 对全校考场进行有效的监视和实时硬盘录像 可以直观地掌握现场情况 及时发现处理问题 以便为整个学校提供更安全更可靠的电子网络高效管理手段 为保障 学校的考试规范化 安全化 迅速而有效地发现 禁止或处理考试违规事件 校园安全隐 患的发生提供了最便捷的途径 系统介绍 电子监考系统由亿维网络视频服务器 中心监考管理服务器 考场巡查指挥客户端组 成 亿维网络视频服务器安装在前端考场 主要执行将摄像机抓取的视频图像编码压缩成 IP 数据包并上传网络的功能 中心监考管理服务器负责将接收所有数据 并进行显示 转 发 存储 查询的工作 而考场巡查指挥客户端安装在各个监控分点 如监控中心副控 嵌入式网络电子考场方案 12 校长办公室等 负责巡视各个考场考生应试情况 了解当前考场温湿度等环境状况 并可 向前端发出指挥命令 通报当前情况等 此系统可外配人脸识别模块 即当考生入考场时 摄像机会将当前考生图像中的人脸 取出 发送后台系统 系统调出当前考生的注册图片 两张图片进行比对 如发现有差异 则立即通知考察巡查指挥处 管理员可调阅考生详细信息进行身份确认 有效的防范了代 考现象的发生 数据采集层 数据采集层是收集现场数据的唯一设备组 其核心设备是网络视频服务器 Network Video Server 简称 NVS 本文以后简称 NVS 主要负责现场音视频数据的采集 并可 以通过输出开关信号 对现场外围设备进行控制 达到收集现场数据并实时解决危情的目 的 数据交换处理层 数据交换处理层是整个监控系统的核心 核心设备是若干台大型数字视频网络管理服 务器 中心服务器 数据库服务器 数据存储和转发服务器 报警服务器等多台服务器 下图中简单的描述了数据交换处理层的主要设备 本文后续会专门讲述各个设备的用途及 相互关系 嵌入式网络电子考场方案 13 1 2 系统特点 保护力科技发展有限公司电子考场专业解决方案是基于计算机网络的高性能 高可用 性 高可靠性的强大媒体信息化教学平台 不但应用于局域网 在城域网也能很好应用 它利用现代化的多媒体技术和网络技术及视频压缩技术 将教学设备 教学软件与教学手 段有效的组合起来 为学校提供了一个全方位的数字化电子考场系统 作为一个完整的信 息化电子考场平台 它具有以下的特点 电子考场系统是专门为教育行业量身定做的电子考场专业解决方案 它建构在标准的 百兆 千兆校园网上 以校园网为基础 与校园网完全融合 也能与教育城域网 公众社区 网无缝衔接 电子考场系统的一个突出技术特点是充分运用嵌入式计算机技术 所有硬件设备都是 基于嵌入式技术 从而保证整个系统非常可靠 稳定 安全 亿维 中有一项自主开发的远 程开关机技术 计算机网卡虽然也有远程开关机功能 但是开关机失败率很高 亿维 采用 的技术能保证 100 成功 这样保证了系统管理员可以实现 100 的远程设备管理 电子考场系统包含一个功能完善的电子考场专用软件平台 采用嵌入式软件开发方法 开发 保证整个电子考场系统的稳定可靠 这个特点 今年 2003 年 保障了数十个学校 的高考听力和电子监考 整个软件平台已通过软件评测 成绩是 双优 嵌入式网络电子考场方案 14 电子考场系统在完成电子考场系统应用的同时 还可通过升级的方法将广播网 教学 评估网 多媒体教学网 有线电视网等等传统模拟网络全部融入校园网 实现了 多网合一 并且不断强化多媒体 视频交互功能 使校园网成为一个多媒体教学互动平台 实现一 个真正意义上多媒体综合校园网 电子考场系统将嵌入式计算机技术 网络通信技术 音视频技术 DSP 技术完美结合 在完成了电子考场的应用后 也可在学校日常的信息化教学工作中 同时支持课堂的信息 化教学 智能广播 电视节目实时转播 视频会议 现场会直播 多班讨论课堂 远程听 课 教学观摩等等日常教学活动全部在校园网下完成 实现一个专业的校园综合业务网 1 3 系统的设备清单及应用描述 以下提供一个电子考场系统的设备清单及应用描述 并在后面的篇幅中对电子考场系 统的软硬件平台进行详尽的介绍 设备清单及应用描述设备清单及应用描述 序 号 名称品牌 型号基本参数 单 位 数量 P43 0GHz PC2 4200 DDR2SDRAM 1GMB 300GB SATA 1000M 独立显卡 自适应以太网卡 17 LCD 电脑 集成存储 录像管理 台 8 主交换模板华为 S6506千兆扩展端口台 1 主交换机华为 S1224 中心交换机 千兆 接入层交换机 带千兆口 台 1 千兆光纤模 块 SN311LM 块 2 监考软件亿维 录像 回放 监看 听等功能 并能在校园网 因特 网实时监控等 套 1 电视墙及控 制台 钢制电视墙柜及控制台台 2 不间断 UPS 电源 中国 山特 C6KS 6KVA 备电 4 小时 含网络管理卡 管理软件 可远程管理 远程控制 台 2 网 络 中 心 组 件 46 寸等离子 彩电 自购台 6 嵌入式网络电子考场方案 15 主控计算机 P4 XEON 3 0GHz PC2 4200DDR2SDRAM 1GMB 160GB 300GB SATA 1000M 独立显卡 自适应以太网卡 17 LCD 台 2 视频服务器亿维 P43 0GHz PC2 4200 DDR2SDRAM 1GMB 160GB 300GB SATA 1000M 独 立显卡 自适应以太网卡 17 LCD 台 79 一体化数字 摄像机 HTS HCC 702一体机彩色 535 线 22 倍光学放大台 63 红外一体化 摄象机 POFLY PF VC466 1 3SONY CCD 420 线防水夜视 内置 16mm 镜头 红外有效距离 60 米带联动报警 台 16 云台支架天津亚安 WS 2750 个 79 云台 POFLY PF 301 RS485 解码器 室外中型云台 解码器台 16 云台天津亚安 YD53077 寸全球型云台内置解码器台 63 前 端 组 件 全方位拾音 器 天津亚安 YA403 79 光纤 多模米 2500 网线 超五类双绞线 3000 网络插座 4 电源线 2 5 平方三芯米 3000 小机柜 个 2 信息盒 85 PVC 管 米 3000 线 电源插座 块 30 嵌入式网络电子考场方案 16 1 4 系统功能及特色 该系统的工作过程是将前端摄像机采集的模拟图像通过 4620A 网络视频服务器转换成 数字图像后经过网络传输至远程监控室 远程监控中心将数字图像还原到电视墙上 实现远 程监控和管理 功能介绍 监视功能 通过校园网络 直接可以在考场监控中心电脑上看到各教室的情景 也可以将各教室 的情况切换到电视墙上来观察 画面分割轮巡功能 无须画面分割器 切换控制矩阵设备 通过中心监考管理服务器设定 就可以实现多 视频画面同屏分割显示 1 4 9 16 路 多组画面轮巡显示 考场监控 通过中心监考管理服务器设定 将各个考场的场景分别切换到电视墙上监视 或向前 端发出控制指令 调整摄像机焦距或云台进行局部细节观察 海量存储 可以对所有考场的场景进行实时或定时录像 或手工启停录像 报警触发录像 录像 存储媒介为电脑硬盘 阵列 NAS 等 录像的磁盘容量空间可设置 并具备自动覆盖功能 智能化检索回放 可以按时间 考场号 摄像机号 报警事件等条件智能化快速检索回放记录的录像资 料 回放有逐帧 慢放 常速 快速及放大 缩小等多种方式 并可以将任意一副回放图像 存放成 JPEG 或 BMP 格式的图像 供数据交换使用或打印输出 字符叠加 在每路视频上 可以实时叠加时间 考场号 考试科目 监考老师等信息 使调阅时 一目了然 场景抓拍 在区域监控中心主控电脑或校园网内各分控点电脑查看过程中 可以随时对窗口图像 的突发场景图片抓拍保存 网络广播 嵌入式网络电子考场方案 17 随时可通过网络进行英语听力语音的播放 防止校园广播突然损坏 以防突发事件对重 要考试的影响 温室度叠加 可将各考点温湿度远程传回中心 当温度超过设定最高 低 温度时 系统便报警给 管理员 确保考生在舒适的环境中进行应试 权限管理 实行操作权限分级管理 按工作性质对每个用户赋予不同权限等级 系统登录 操作 均进行权限查验 保证系统的安全性 校长专控 校长通过考场巡查指挥客户端即可在屏幕上选看任一考场纪律情况 远程网络巡考 各级招考管理部门都可通过校园网或广域网远程调看现场视频 随时把控全局 学校监控 具备所有传统监控的功能 报警处理 视频显示 录像存储 电子地图 语音对讲等 等 其基于数字处理的技术 让转发也变得轻而易举 多媒体教学 无须增加任何成本 利用本系统可以提供远程教学示范功能 我们知道 为了推广优 秀教师的先进教学经验 或者考察教师的教学水平 学校经常需要安排进行教学示范课 但是传统的教学示范是把听课人安排在授课进行的教室里 不仅限制了听课的人数 还对 正常的授课造成影响 而且传统的教学示范也只能在本地进行 对于外地观摩的教师更是 不便 本系统除了可以对教学示范课进行直播外 还可以进行实时录像 听教学示范课的 人员不需要进入授课现场就可以看到教学示范的实况 异地的观摩教师可以通过互联网 或广域网 方便地观看整个教学示范课的情况 系统功能系统功能功能描述功能描述 考场信息防伪 学校 考场 考试时间等信息与声像实时绑定 有效 防伪 远程监考多级用户认证 通过对用户授权 实现分级权限认证 从而保证远程 监考有序进行 嵌入式网络电子考场方案 18 云台镜头控制 可控制各考场摄像机的转向 变倍 调焦 调光 全 方位监控考场中 心监控 集中实时录像 对全校考场实时进行录像 有效避免本地存储造成的 考试信息丢失 修改 损坏等弊端 PC 机多画面监考 网上任意 PC 机通过校园网进行监考 每位监考人负 责四个或九个班级 并在每个画面上标记班级名称及时间 系统自检功能系统定时自检 实时自动错误报警 图画标记功能 经授权 可对监控画面标记 便于对违纪作弊学生标 记 取证 现场网 上监考 网络电视墙多画面集中监考 自动巡视 控制云镜动作 图像抓拍打印实时抓拍打印图像 支持多种图像保存格式 录像回放处理 将回放画面的某一局部图像柔化 锐化 反相处理 便于取证 局部放大 可将回放画面的某一局部图像进行静止放大 便于取 证 资料分析 录像分割合并 根据需要将有用途部分进行分割合并 有效利用硬盘 空间 系统登录 密码保护 可有效防止无授权用户进入或修改监考结果 定时自锁保护 系统可设定无人操作自动锁定功能 保证系统在运行 时的安全性 网络控制功能 适用于现有网络 LAN DDN E1 PSTN 电话网 互联 网 可在网络允许的条件下 对任意点进行现场控制 硬盘空间提示可在界面上显示硬盘资源的占用情况 录像管理功能可对任意点设置录像手动操作 系统 平台 管理 定时录像功能 可分别设置每路录像的码流 录像质量 在规定时间 段内自动录像 定时开关录像 实现无人值守的自动监控 录像功能 嵌入式网络电子考场方案 19 影像防伪保护 有效防止第三方软件的编辑及修改功能 确保资料的 真实性 文件加密保护文件加密录制 保证文件的安全性 录像备份 支持多种备份方式 扩展硬盘阵列 热插拔硬盘 CD RW 资料管理 检索功能 按照文件 日期 时间 监控点 储存容量检索 方 便操作及日常管理 扩展功能教学功能 通过升级可并入亿维教学信息化解决方案具备教学功 能 系统特色 一 性能稳定可靠 无需专人管理 网络视频服务器是基于嵌入式技术 采用嵌入式实时多任务操作系统 系统稳定可靠 使用视频服务器的网络监控系统不存在机器死机造成系统无法正常运行的问题 网络视频 服务器能够在 64K 2M 带宽的网络上实时传送高质量的动态图象 稳定性 可靠性大大 提高 无需专人管理 非常适合于无人值守的环境 二 安装方便 使用简单 网络视频监控系统极大的简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量 它完全取代 了模拟监控系统中的视频矩阵 切换器 画面分割器 字符叠加器等设备的施工周期 同 时减少设备的使用 可提高整体系统的稳定性和可靠性 减少日后维护设备的难度 三 图像清晰且占用带宽低 由于我们的视频服务器芯片采用国际最新的 H 264 MPEG4 压缩方式进行图像压缩 能 利用很窄的带宽 通过帧重建技术 来压缩和传送资料 服务器还能根据带宽大小自动调 节码流 因此不会过多地增加网络负担 嵌入式网络电子考场方案 20 四 组成强大的监控网络 基于嵌入式网络视频服务器为核心的监控系统 在组网方式上与传统的模拟监控和基 于 PC 平台的监控方式有极大的不同 由于网络视频服务器输出已完成模拟到数字的转换 并压缩 采用统一的协议在网络上传输 因此它支持跨网关 跨路由的远程视频传输 五 远程系统维护和系统管理 视频服务器提供软件访问和远程 WEB 访问功能 管理员通过软件远程管理系统设备 不必到达设备现场 提高的设备维护效率 同时 管理员可以对用户信息进行修改 如修 改 IP 地址 调节码流等 这些信息修改之后 只要在重新登录系统一次 即可得到管理员 重新分配的信息 大大的减轻管理人员的软件维护工作量 1 5 系统应用优势及特点 电子监考系统不仅功能强大 在性能上也超过常规的视频监控系统 本系统优势主要 表现在以下几方面 功能集成 充分利用校园网络资源 常规的解决方案都是将上述的功能利用多个系统来实现 造价高且以后的扩充和升级 不方便 本方案利用现代计算机网络技术的先进性 将多个功能集成起来 不仅充分利用 了校园网高速准确的优点 同时也容易将各种服务需求集成于 Intranet 体现了先进性和经 济性 高度智能化 自动化的教学环境 充分利用现有软 硬件设备 极大地改善了教学条件 同时节约了老师与学生的许多 时间 使得教学工作达到数字化 高度的开放性 由于校园网采用开放的网络技术 而本系统的各种应用服务均基于现有网络软硬件平 台 系统的扩充仅需在前端增加亿维网络视频服务器硬件设备或在监控中心增加电脑设备 而无须任何复杂的过程 做到真正高度的开放性 经济性 利用校园网络 无须费时费力铺设复杂的传输线路 其系统造价在同等设备配置与功 嵌入式网络电子考场方案 21 能要求情况下 比常规系统模式节省 30 左右投资 维护的简单化 常规的解决方案一般是利用多个系统 各种复杂设备集合解决 其维护也就需要不同 的专业人员 本系统基于校园网络 利用计算机系统处理技术 由于系统强大的网络功能 更可实行远程操作维护 使得系统的维护简单化 更是降低了后续的维护费用 优秀的图像品质 采用先进的 MPEG 4 编解码技术 图像清晰 自然 标准分辨率 352 288 像素 最 高达 704 576 像素 并可自定义 图像无闪烁 连续性好 标准图像帧率 25 帧 秒 PAL 制式 30 帧 秒 NTSC 制式 特别适用于对考场进行细节观测的应用 低带宽占用 采用独特的自适应 P 帧及 B 帧压缩技术 进一步加强了 MPEG 4 压缩算法的压缩比 配合 IP 组播功能 大大降低了浏览图像时占用的网络带宽 传输图像在 25 帧 秒 分辨率 352 288 像素时 平均占用带宽仅为 250kbps 使用户在同样的网络条件下可传输的视频 路数提高了数倍 无形中节约了用户的网络资源投入 低延时性 MPEG 4 加强标准编码技术 远程视频传送延时不到一秒 极大改善了远程实时监控 效果 无限制位点远程实时监控录像 采用独特流技术 突破了传统的数字监控方式的局限性 注 传统的数字监控方式采 用硬盘录像机或工控机加视频压缩卡作为站端视频处理单元 虽然比模拟监控更胜一筹 但无法将多路压缩后的视频信号同时上传到监控中心 可同时对无限制多个监控位点图 像实施远程实时监控录像 系统结构灵活 采用标准的组网方式 支持 IP 单播 组播功能 可以组成点对点的监控系统 又可以 组成一个中心对各站点的系统 在网络上可以设置多个分控图像工作站 满足多个用户的 需要 也可以用 WEB 方式组成多级监控系统 可扩容性强 采用模块化设计 能够平滑实现端局扩容 中心扩容和分控台扩容 无论单级扩容或 多级扩容都可以充分利用前期资源 降低扩容投入成本 易操作性 嵌入式网络电子考场方案 22 电子监考系统管理软件的操作平台是 Windows NT 2000 中文版 控制界面为图形方式 界面 菜单全为中文 用户可以非常迅速地熟悉操作软件的使用 自主开发 系统的核心硬件设备和管理软件均属自主开发 能够及时提供良好的售后服务 响应 用户的特殊需求 针对用户的要求进行功能方面的量身定做 系统网络结构 电子监考集中监控系统对于纳入遥视监控范围的考场数量是没有限制的 主要视其应 用环境的网络状况 因此基本上系统规模可根据需监控考场数量自由组合定义 同时系统 可按多级组网的方式 形成大规模的远程集中监控网络 系统组成及各部分配置要求 如前所述 根据考场监控的应用特点及管理模式 电子监考集中监控系统基本上分为 远程考场集中监控 考场巡视调度和前端考场系统 其中 远程考场集中监控和考场巡视调度功能基本一致 主要包括监控管理主机 显 示设备 录像资料存储设备以及电子网络视频集中监控系统软件 前端考场系统包括摄像 机及配件 语音设备 网络视频服务器 报警设备 可选 等 视频 音频 告警信息 由网络视频服务器压缩编码后 通过网络上传到监控中 嵌入式网络电子考场方案 23 心 完成实时监控 掌握考场场景情况 监控中心可实施对考场监控设备的管理 告警信 息的查询 图像浏览和控制等功能 考虑到考场监控系统建设的特点 电子监考集中监控系统具备良好的可扩展性 各功 能部分采用模块化结构 非常易于扩容 组网方便 配置灵活 并具有良好的用户接口 在系统增加新的考场监控点时 只须将该考场网络视频服务器接入网络并在中心 做简单配置即可 系统各项功能和运行状态不受扩建影响 系统具备多级组网能力以至组建全省乃至全国的考场监控网络 系统的性能指标及主要参数 视频制式 NTSC 或 PAL 格式 视频压缩方式 H 264 MPEG 4 图像压缩编码 视频解像度 标准 352 288 CIF 像素 可自定义调整 最大 704 576 4CIF D1 像 素 帧率 25 帧 秒 PA 制式 30 帧 秒 NTSC 制式 向下可调 音频压缩标准 ISO MPEG Audio ayer 3 视频流占用带宽平均 512kbps 分辨率 352 288 25 帧 系统平均无故障工作时间 MTBF 30000 小时 硬件平均无故障工作时间 MTBF 100000 小时 系统平均维护时间 MTTR 0 5 小时 监控画面显示与实际事件发生时间差 0 5 秒 事件报警到系统自动记录相应画面时间差 0 8 秒 各报警探头报警到后台信息显示时间差 0 5 秒 嵌入式网络电子考场方案 24 第四章 嵌入式网络电子考场方案 1 6 硬件平台 网络视频服务器 本系统中采用深圳亿维锐创公司网络视频服务器对现场音视频数据以及报警等进行信 息采集 并可以对现场进行一定形式的即时警情控制 主要接口及功能 视频采集 高清晰视频采集及压缩 支持 Full D1 Half D1 及 CIF 格式 音频采集 高保真 MP3 压缩 真实显现现场原声环境 报警采集 视频移动报警 视频丢失报警 红外等探头报警 可以任意设置布防 撤 防时间 控制输出 可以输出多路开关量信息 控制现场灯光 警号等外围设备 语音对讲 现场人员可以和监控中心进行实时双向语音对讲 监控中心也可以主动呼 叫现场人员 编码器 YW6000 的主要功能 D1 高清晰实时视频网络服务器 向下兼容 HalfD1 CIF 等压缩格式 采用最新 H 264 视频编码技术 MP3 音频编码技术 支持 PAL NTSC 复合视频 内嵌 Web Server 全面支持 IE Netscape 浏览器 多用户密码权限管理 Web 页面实现远程监看 控制 设置 升级 支持动态 IP 地址 支持局域网 Internet ADSL 有线通 Dynamic Stream Control 技术 保证双向语音对讲