中小学视频监控设计方案

一 项目概述一 项目概述 近些年来 各类校国治安事件频发 如校门口恶意人身侵害事件 楼梯垮塌践踏事 件 社会人员滋扰在校师生事件 学校贵重财产丢失事件等 严重侵害学生和学校权益 的治安事件日益突出 为了有效保护青少年和儿童的人身安全 防止外来侵害案件的 发生 维护校园正常的教学和生活秩序 公安部 教育部 中央综治办等部门联合出动制 定了一系列的安全防范措施 随着国家相关政策的出台 平安校园 数字校园 建设相继展开 随着信息技术 网络技术 视频编解码技术 智能识别技术等相关技术的发展 采用现代化科学技术手段的安全防范系统将确保兴化市各类校园的推广和大规模应用 视频监控从先进性 可靠性 实用性等方面出发 已有了一套集前端采集 后端 存储 上墙显示及应用管理于一体的网络高清视频监控系统标准化解决方案 解决监 控系统的视频图像分辨率低 存储可靠性差 视频上墙显示复杂及系统管理性差等 方面的问题 鉴于校园安全的重要性 视频监控作为校园安全保障的重要技术手段 被广泛应用 在校园安防系统中 XXXX 教育局决定完善 XXXX 农村三镇的视频监控网络 将全市所 有中小学的视频监控通过光纤电路统一汇总至教育局 实现视频监控的统一管理 分 级管控 实现视频监控系统与入侵报警系统的联动 实现手机随时査看视频 并与公安 视频平台对接 将校园监控纳入平安城市的管理体系 本项目将初步建成 XXXX 教育视频监控系统 主要完成三镇共 9 所中小学视频监控 网络系统建设 实现学校的本地监控管理 并将农村 9 所学校视频监控统一接入教育局 二 二 项目需求分析项目需求分析 一 项目需求 一 项目需求 1 建设 XXXX 校园安全视频监控网络 2 本次项目主要完成 XXXX 共 28 所中小学校的视频监控网络建设 实现无缝监控 并接入视频监控信息网 实现教育局监控中心大屏显示和录像管理 3 在建设教育局监控信息网监控中心 能够实现对接入校园安全监控专网的各个 学校校园内视频图像上墙显示 4 监控信息网视频数据将来可传送到 XXXX 平安城市监控系统 5 监控信息网建成后 具备与校园报警系统联动功能 预留与其他系统地接口 并 可通过手机客户端査看视频难控资料 二 项目预期效果 二 项目预期效果 1 建设 XXXX 校园安全监控信息网 通过光纤网络和原教育局建成的教育网 建成一套能够覆盖全市中小学的视频监控专用网络 网络须具备 50M 以上接入带宽 实 现视频信号流畅传输 完成新共 29 所中小学校园视频监控网络建设 实现无缝监控 监控录像进行前端在 储 保证视频资料存储 30 天以上 各学校通过光纤网络组建视频专网 该网络将作为部署 视频会议的承载网络 2 建设教育局监控信息网监控中心 配置液晶拼接大屏 1 套 能够实现对校园视频 监控图像的集中査看 视频资源和录像资源的集中管理 3 具备与 XXXX 平安城市监控系统对接的能力 将来系统对接后 公安局指挥中 心可实现对视频资源统一管理和监控 三 系统设计原则和标准 三 系统设计原则和标准 1 设计原则设计原则 系统的建设将在追求性能优越 经济实用的前提下 遵循技术先进 功能齐全 性能稳定 节约成本的原则 使该系统真正成为符合教育局实际应用的监控信息平 台 综合考虑维护及操作因素 为今后的发展 扩建 改造等因素留有扩充的余地 系 统设计时追求 五个统一 努力寻找统一的最佳结合点和切入点 1 实用性与经济性的统一 坚持实用性第一的原则 系统应能最大限度地满足中心各项监控业务要求 满 足系统管理人员和使用人员的业务需求 能适应新技术的发展 同时还应努力降低建设 费用 选择技术成熟和性能稳定 性价比高的产品 并尽可能地利用好现有设备 减少 浪费 2 合理性与先进性的统一 系统方案的设计严格遵循系统工程的设计准则 在系统的合理性与技术的先进性之 间取得均衡 应努力追求整个系统功能的科学合理性 防止片面追求某一 局部的高指标 与先进性 在保证整个系统功能和性能的前提下 最大限度地采用成熟 可继承 具 备广阔发展前景的先进技术 3 标准化与开放性的统一 系统设计尽量采用标准化 模块化设计并严格遵守相关技术的国际 国内和行 业标准 以确保系统之间的开放透明性和系统之间的互连互通 系统设计时 对有扩 展要求的子系统 在设计和选用设备时 应在对未来业务的增长和扩容进行科学预测基础 上进行余量设计 预留扩容和发展的空间 4 可靠性和安全性的统一 整个系统采用具有高可靠性的总体设计 选用的设备自 身应具有较高的安全可靠性 关键设备或关键部件应采取备份冗余设计 选用安全机制 完善 安全级别较高的系统软件 使用具有可靠功能的专用网络安全产品 5 易管理性和易维护性的统一 系统应易于管理和维护 借助网管 系统自诊断程序等专门工具 可方便地监控 网络或其它设备的运行状态 以便及时解决出现的问题 计算机网络等信息基础设施的 设计应采用简洁易用的体系结构 以降低系统运行维护费用 为确保产品的售后服务 应选用技术成熟的国内品牌产品 2 设计标准设计标准 视频监控系统的建设依据国家相关法律规章 国家和行业相关标准 相关研究 成果等资料进行规划设计 具体如下 1 城市联网监控报警系统设计方面 城市监控报警联网系统技术标准 GA T669 2008 跨区域视频监控联网共享技术规范 DB33 T629 2007 2 安防视频监控系统设计方面 中华人民共和国公安部行业标准 GA70 94 视频安防监控系统技术要求 GA T367 2001 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB50198 94 工业电视系统工程设计规范 GBJ115 87 安全防范系统通用图形符号 GA T75 2000 建筑及建筑群综合布线工程设计规范 GB T50311 2000 3 视频监控图 像质量方面 电视视频通道测试方法 GB3659 83 彩色电视图像质量主观评价方法 GB7401 1987 4 视频系统网络设计方面 信息技术开放系统互连网络层安全协议 GB T17963 计算机信息系统安全 GA216 1 1999 计算机软件开发规范 GB8566 88 5 视频系统工程建设方面 安全防范工程程序与要求 GA T75 94 安全防范工程技术规范 GB50348 2004 电子计算机机房设计规范 GB50174 93 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343 2004 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求 GA T670 2006 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 92 三 系统解决方案三 系统解决方案 一 设计思路 一 设计思路 建设一套满足教育局对各校园学生活动区域监控需求的系统 结合各个学校的实际 情况 本系统主要运用网络技术 数字图像处理技术 图像传输技术 图像编解码技术 信息管理技术等 实现各学校监控的联网监控 融合成一整套完整的 高效的监督管理平 台 系统实现以下目标 1 建设教育局校园安全监控专网建设教育局校园安全监控专网 实现各学校学生活动现场的接入实现各学校学生活动现场的接入 教育局校园安全监控专网的建设由农村和市区两部分组成 市区内学校的视频监控 承载在教育网上 可直接通过现有教育网电路接入到教育局监控中心 农村学校利用 XXXX 电信的城域网光纤电路组建视频监控 vPN 专网 将 XXXX 三个乡镇 6 所学校的校园 监控设备通过监控专网接入到监控中心 进行上墙显示 实时监控 各个学校在本地配 置显示设备 可实现本地监控 2 企业级监控设备确保系统安全平能行一 企业级监控设备确保系统安全平能行一 考虑到本次项目的建设需求 要实现对各个学校校园内学生活动区域的无缝覆盖 因 此本次项目选用企业级 200W 高清网络摄像机 项目中所用硬盘录像机 交换机 光电 转换器等产品均为国内知名厂家产品 能够提供质量保证和相应售后服务 考虑到学校校园现场环境复杂 各个监控点布线施工难度较大 施工时同一 栋楼内 个监控点可用网线连接 楼与楼之问用光纤连接 保证视频数据传输的可靠性和稳定性 3 以软件平台为载体 以软件平台为载体 实现远程管理实现远程管理 软件平台将的分散在各学校校园监控现场的独立视频监控设备进行统一接入 统 一管理 在软件平台上可实现对前端设备的远程管理 随时调取现场视频画面 平台可根据客户的实际应用场景 定制开发其他的应用 可实现基本的视频监控功 能 诸如 预览 回放 集中存储 报警联动 电子地图等 同时为了适应未来的发展趋势 平 台也实现了高清视频的接入和存储 智能分析 系统带宽控制技术应用等新功能 二 监控系统总体架构 二 监控系统总体架构 1 监控信息网总体架构图 监控系统总体架构图 2 架构说明 系统采用全 IP 网络架构 主要由前端设备组网 市区和三镇学校至教育局监控中心 传输网络 教育局监控中心等几个部分组成 1 校园前端设备组网 由于学校监控区域分为校园活动区域 教学区域和食堂区域 并实现校园活动区 域 教学区域在监控室实时显不 食堂区域监控在食堂大厅实时显不 以上区域配置 2 台网络硬盘录像机 NVR 与配置的摄像机组成校园监控网络 摄像机接入网络距离小 于 70 米的点位使用网线传输 大于 70 米的点位采用光缆加光电转换器的传输方式 在学校监控室配置一台 21 寸液晶显示器用于显示视频画面 在食堂大厅配置 32 寸液晶 电视 显示食堂监控画面 校园内监控擬像机全部采用企业级 1080P 高清枪型摄像机 最高可提供 1920 X1080 图像分辨率的视频画面 安装位置主要设计在学校门口 通道 广场 操场 教学楼 内楼梯 走廊 宿舍 食堂等 食堂作为重点监控区域 按照食药监等相关部门要求 从食材储存 加工制作到学生用餐的各环节实现无死角全面覆盖 根据实际现场勘查 食堂安装 4 至 8 台网络摄像机 配备一台 8 路高清硬盘录像机和 2 块用于 4T 存储硬盘 2 三镇学校监控接入方案 由于三镇学校分布分散 与教育局教育网络没有直达电路 本次项目通过使用光纤 城域网组建 VPN 专网的方式实现网络互联 即每个学校通过光纤电路先接入网络 实现 各学校监控系统互联 在教育局核心交换机 S9300 与移动公司城域网之间增加专线 连接 实现 VPN 专网与教育网互通 最终实现三镇学校 城市学校 教育局监控中心 全部联通 3 市区学校监控接入方案 市区学校监控网络通过使用原教育网光纤电路 直接接入监控专网 4 手机实时监控接入方案 如需通过手机端观看视频 需要开发专用的手机视频软件 并在教育局监控中心新 增一套视频转发服务器 将视频流通过防火墙传送至互联网 即可实现手机端观看视频 5 监控系统与社管中心对接方案 通过在本次建设的监控网络与社管中心增加互联电路的方式 可实现将教育局监控 系统视频资源传输至社管中心平安城市监控系统中 6 监控中心建设方案 监控中心是监控网络的核心 在监控中心配置 2 2 拼接电视墙及配套的电视墙管理 设备 新建监控管理平台一套 能够实现各个学校前端设备的接入 同时可实现对前端 设备的控制 对视频图像资料进行管理 录像回放 智能分析等 并通过视频综合平 台将实时视频图像或者历史录像投放到电视墙上 方便管理人员査看 3 前端设备建设方案 中小学监控设备组网示意图 现场设备组网示意图 3 7 现场设备安装说明 现场设备由设备和线缆辅材组成 主要包括网络红外高清擬像机 硬盘录像机 运 营级交换机 光电转换器 电视机 显示器 1 台等设备 网络摄像机用于监控校园内 部各学生活动区域 包括走廊 大门 通道 操场 篮球场 宿舍 确保将各个现场的 实时画面传输到监控中心 硬盘录像机用于视音频编解码 视频的预览 存储与回放 交换机用于将网络摄像机和网络硬盘录像机统一汇聚后接入视频监控网络 因网线的传 输距离有限 传输距离超过 70 米的监控点将全 部采用光纤传送的方式 光纤传输方式主要涉及到光电转換器 本方案中使用的网络 设备全部采用电信企业级的设备 3 8 主要设备功能参数主要设备功能参数 目前市面上的高清摄像机种类繁多 质量层次不齐 功能不能保证 所以我们采用大品 牌的企业级产品 产品质量有保证 提高使用过程中的感知 减少了故障发生的概率 有 效的降低后期维护运行成本 结合用户的需求和现场的实际情况本方案全部采用企业级的高清监控枪机和多通 道网络硬盘录像机 a 200 万红外高清枪型摄像机主要特性介绍 1 2 8 CMOS200 万 1080p 像素 支持 HD1080p 60fps 高帧率 图像更流畅 Smart 侦测 10 项行为分析 4 项异常侦测 2 项识别检测 1 项统计功能 Smart 编码 支持低码率 低延时 ROI 感兴趣区域增 强编码 SVC 自适 应编码技术 码流平滑设置 适应不同场景下对图像质量 流畅性的不同要求 支持 H 264 MJPEG 视频压缩算法 支持多级别视频质量配置 H 264 编码复杂 度 Baseline Main High Profile 釆用高效红外阵列灯 低功耗 照射距离最远达 100m 2 8 12mm 镜头支持 20 50 米 Smart IR 功能 根据镜头焦距大小智能改变红外灯亮度 使红外补光均匀 近处物 体不过爆 远处物体不遗漏 支持三码流技术 双路高清 支持同时 20 路取流 支持防雷 防浪涌 防静电 IP67 防护等级 支持标准的 64G Micro SD SDHC SDXC 卡存储 支持 10M 100M 1000M 自适应网口 支持 1 对音频输入 输出 S 支持双声道立体声音频 b 室外 200 万网络摄像机一枪型主要特性介绍 最高分辨率可达 1920X1080 30 fps 在该分辨率下可输出实时图像 采用 ROI SVC 等视频压缩技术 压缩比高 且处理非常灵活 超低码率 码流平 滑设置 适应不同场景下对图像质量 流畅性的不同要求 高效阵列红外灯 使用寿命长 照射距离可达 120 米 支持 smart IR 防止夜间红外过曝 ICR 红外滤片式自动切换 实现真正的日夜监控 支持 PoE 供电功能 支持 Micro SD SDHC SDXC 卡 64G 本地存储 支持 3D 数字降噪 支持数字宽动态 支持双码流 支持手机监控 功能齐全 心跳 镜像 一键恢复等 支持智能报警 越界侦测 区域入侵侦测 符合 IP66 级防尘防水设计 可靠性高 c 硬盘录像机主要特性 可接驳符合 0NVIF PSIA RTSP 标准及众多主流厂商的网络摄像机 支持 200W 像素高清网络视频的预览 存储与回放 支持 IPC 集中管理 包括 IPC 参数配置 信息的导入 导出 语音对讲和升级等功 能 支持 HDMI 与 VGA 同时输出 输出分辨率最高均可达 1920 x1080p 全新的 uI 操作界面 支持一键开启录像功能 支持冗余录像和假日录像 支持即时回放功能 在预览国面下对指定通道的当目 录像进行回放 并且不影响 其他通道预览 支持最大 16 路 4CIF 实时同步回放及多路同步倒放 支持标签定义 査询 回放录像文件 支持重要录像文件加锁保护功能 支持 4 个 SATA 接口 支持网络检测 网络流量监控 网络抓包 网络通畅 功能 d 光电转换器主要性能 本项目采用 100M 型快速以太网光纤收发器 能满足远距离 高速 高宽带的快 速以太网工作组用户的需要 可实现最远 15 公里无中继计算机数据网的高速远程 互连 电接口类型为 RJ45 支持 100M 光接口类型为 LC PC 支持单模光纤 接受灵敏度一 34dbm 传输距离为 Okm 15km e 运营级交换机主要性能 提供 10 100M 以太网口 支持 10 100Mbps 自适应 全双工 半双工自适应 支持广播风暴抑制 支持端口环路检测功能 f 硬盘录像机容量计算 针对 1080P 高清监控 其单路的码率为 4Mbps 所以 1 路 1080P 视频存储 1 天所需 的存储空间为 4Mbps 3600 24 8 1024 42 2GB 即 1 路 1080P 视频存储 1 天需要 42 2GB 存储空间 f 考虑到现场的安装环境 需要在现场安装一个墙柜 用于放置硬盘录像机 4 监控中心 1 教育局监控中心示意 图 图表 3 监控中心示意图 2 监控中心说明 监控中心是用于视频监督和管理的场所 项目新建设备主要包括管理服务器 高清 视频解码器 电视墙 千兆交換机 监控终端 服务器机柜 不间断电源 监控桌以 及一些配套材料 系统管理员通过使用监控管理平台进行全部接入网设备 视频图像资料进行管理 实现各学校校园监控现场的统一监管 海康成视 iVMS 9600 智慧型校园可视化管理平台软件采用了基于事实上的工业标 准的 J2EE 平台和 SOA 面向服务的架构 是被反复证明的目前最强壮 最高效 最具 伸缩性和业务扩展能力的平台架构之一 以 高内聚 松本馬合 设计原则和顶 层模块化设计的思想组织应用系统的内部结构 确保系统符合信息技术发展的趋势并适 应未来应用动态升级的需要 ivMs 9600 智慧型校园可视化管理平台整体架构由下图所示 系统 平合整体架构图 a 管理服务器功能 管理服务器通过搭载集中监控管理平台 实现以下功能 流媒体服务 实时流转发 将客户端请求的视频流从前端调取并复制转 发给各个请求的客户端査看 自动统计流媒体服务器的进出视频路数 电视墙服务 远程切换上墙操作 客户端能任意指定某一路视频图像显示在任意 输出通道的画面分割区域中 电视墙服务器支持直连设备和从流媒体服务器获取数据流 监视屏控制 监视屏控制包括监视屏控制和监视屏轮巡两部分 其中监视屏控制 实现基本的电视墙预览上墙显示 视频分组上墙显示 上墙图像云台控制等基本功能 监视屏轮巡部分可配置电视墙轮巡计划 即在指定的时间段 可使得一组视频在指定的 监视屏区域中按照规定时间间 回放 4 画面同步回放等功能 设备巡检 设备状态巡检 可以对平台中所有视频设备的状态定时进行巡检 巡 检的状态包