学校教室视频监控系统设计书

1、学校教室视频监控系统设计书1. 学校需求分析及系统建设目标1.1 学校需求分析 随着现代信息技术的不断发展，学校原有的教学与管理设施已经不能完全满足学校发展的需要。教育管理、教学手段及 教学设备的现代化，将进一步提高学校教学与管理水平。本期所要建设的监控系统是一套融合普通校园监控与现代教学 管理的新系统，系统采用先进的信号传输方式、高质量的图像处理技术和完善的安全保障措施，充分满足校园监控的要 求。结合学校原有设备和学校实际情况，本期将建立一套校园监控系统，实现主控集中管理、分控独立操作、教学现场实时 观摩、考场实时监控、教学评估等功能，进一步增强学校的现代化教学和管理质量，使学校在教学与管理

2、上成为一个智 能化整体。1.2 系统建设目标建成后的教室监控系统将是一个有易于扩充、 升级和管理使用的教学监控与评估网络系统。 该系统实现了教学现场观摩、 考场管理、安全保卫、实时数字录像和教学评估等功能的有机结合，充分满足了党校对教学监控、的需要。设备控制采用主控中心集中式管理与各分控点独立操作相结合方式，校园监控系统的设计原则，使各个控制点都能互不 干扰、独立操作实现其控制功能。系统采用模块化设计，可根据学校需要扩充、升级。既有效的保护了学校的投资，又 使系统不会落后。本期监控系统的所要实现的具体功能为： 个教室内的摄像机，保证对各教室的实时拍摄，达到监看区域的无盲区、通过安装在教学楼共

3、151)图像清晰、声音清楚，并将视频、音频信号通过专设线路传输到主控中心。设立校园监控系统主控中心，主控中心通 过监控系统的主控软件实现对各个监控点摄像机的监看 2)和控制，并可以将任意摄像机拍摄到的音像进行同步数字存储，以便日后随时调看。该功能可同时作为考场秩序监控、 教学评估和日常教室安全防卫，其实质都是通过调看主控主机上存储的资料对以发生事件的 全过程进行查证、评判， 从而达到有效管理目的。 监控系统设计说明 2.监控系统功能说明 2.1主控室具有的功能 2.1.1设备的管理、 监测、调度和教室摄像机状态的检查等。控制主机上可以显示任意室内、 室外监控点的声像信息。(如前端采用云镜控制方

4、式便可可任意控制监控点的摄像机， 选取最佳角度和最佳距离 实现)。 可在电脑显示器上， 也可在大屏幕电视墙上监测显示各监控点的现场情况。通过鼠标点击可以单路循环切换各图像，或多画面分割显示多幅图像。可对监测到的全部或部分教室情况进行数字硬盘录像，记录现场内容。可在数字硬盘录像主机上按照时间、日期、教室进行智能检索，快速调看录像资料。2.3 校园监控系统组成和设计本期校园监控系统能综合图像、 声音、计算机软件为一身， 在充分运用原有的设备基础上， 实现了真正意义的校园监控， 其实用而强大的系统功能和合理化设计， 即可一次投资到位， 也可总体规划， 分布实施， 杜绝重复投资， 降低建设成本。 并与

5、学校现有的计算机网和闭路电视系统有机、无缝联接，充分发挥监控系统教学及管理的功效。系统的操作、管理、使用、维护简捷、方便，在有效保护学校投资的同时，保持了系统 的更新能力，简化了网络结构，使网络结构层次化、规范化、标准化。2.3.1 主控室设计1) 各监控点摄像机和显示图像的控制 主控室是系统的信号控制及信息交换中心，百科博监控系统将在主控室安放1 台控制主机数字硬盘录像主机，该设备是系统的核心，其硬件和软件部分共同实现管理员对整个系统进行调度，管理和控制。 前端摄像机如果采用云台网络球机安装方式，控制主机即可通过网络通讯接口，将云镜控制信号传输到NVR，这样，控制主机便可以随意控制摄头的动作

6、，灵活监看监控点情况。前端摄像机如采用固定安装方式，直接将摄像机安装在特定位置，调节好固定焦距，则无需通过控制主机实现摄像机的 转动和镜头的拉伸功能。控制主机具有多种画面显示方式， 只需鼠标点击完成， 简单便捷。 具有单路循环显示， 四路、九路、十六路分割显示等。2) 数字化硬盘存储录像主控室安装的 1台数字硬盘录像机，可将前端摄像机采集到的各种图像和声音转换为数字信号并实时压缩成H.264 的码流存储在硬盘中，每路图象分辨率为 D1或 CIF，每秒 25帧，总资源为 400 帧，并可保证实时回放单路声像，最多时可 将每一路信号同时进行数字存储。数字硬盘录像机具有实时监看、 实时录象、实时放像

7、功能， 同时可根据放像时的图像质量任意调整每小时压缩的存储量。 当进行类似高考等重要考试时，数字硬盘录像机所具有的大硬盘完全可以保证考试期间对考场进行不间断的连续录像， 清晰地记录考场内容。在平时上课的时候可以将优秀教师的教学情况 实时地记录下来，用于今后的教研讨论。 需要查找录像资料时，录像主机的职能检索功能又是极其方便快捷的，可根据某路摄像机查找，或年月日查找，或几点 几分查找，几秒钟内就能准确查到所需图像资料。另外，数字硬盘录像机还带有刻录系统，可将记录下的视音频文件刻成光盘，永久保存。2.3.3 监控点设计 考虑到成本问题，初步采用固定安装方式。在教室内一角安装一台彩色球摄像机。固定安

8、装方式的特点是：摄像机监看 距离和范围永远保持不变，不可通过主控中心任一控制和调节。如采用云台控制方式，可选用迷你型智能高速球摄像机，特点是： 1)多倍光学变焦和电子变焦，自动光圈。自动光圈 调节功能，可以根据监控现场光线的明暗来自动调节光圈，可清晰地显示图象细节。2)云台可水平 360 度连续旋转，垂直 90 度旋转，较固定安装方式的摄像机有很多灵活性。监听头采用高灵敏、高保真的优质拾音器。设备的选型充分保证达到监控无盲区，图像清晰，声音清楚。 教室中摄像机固定安装在教室内一角，视频信号通过网线传输到监控中心的数字监控录像主机上；监控中心为前端摄像 机统一提供电源；分控计算机通过局域网实现分

9、控功能；2.3.4 监控系统安全性设计在本次校园监控系统中，为了保证系统的安全性特提出以下设计方案：1) 为了防止对监控系统的不正当利用，我们在进入分控系统时设置了各自的身份验证，只有通过了身份验证方可对各 项功能进行操作。系统中，我们设置校长具有最高管理权限，可以对各监控点进行授权，只有经过授权的分控点才可对 监控点进行监视和控制。采用此办法，便可根本杜绝利用监控系统进行的一 切不正当行为。2) 对于系统电源的管理，我们建议在主控中心统一为摄像机提供电源，以防止人为前端断电。3) 数字录像的安全性策略： 我们所采用的数字硬盘录像机具有系统自动重起、 掉电重起等防死机功能， 以及权限设置、 数

10、据备份和视频丢失报警等功能。可对 16 路图像源任意授权，实施数字监控和录像。当图像视频丢失时，系统会有报 警提示，通知使用者出现错误的图像源。3. 主要设备参数1)球型摄像机(教室适用) DS-2DMI-504-IS型号 机芯室内DS-2DM1-504图像传感器1/4 Sony Super HAD CCD有效像素 水平解析度PAL:752（H）×582（V） ；NTSC:768（H）×494（V） 540 TVL（彩色 ） ；600 TVL（黑 白）信号系统PAL / NTSC最低照度0.2Lux/F1.6（ 彩色 ） ；0.02Lux/F1.6（ 黑白）白平衡 增益控制

11、自动 / 手动 / 自动跟踪白平衡 / 室内 / 室外自动 / 手动信噪比大于 50dB降噪 背光补偿/ 关高/ 中/ 低开 / 关宽动态自动） /128 倍（开关 /电子快门日夜模式PAL:1/501/10,000s;NTSC:1/601/10,000s 滤光片彩转黑数字变倍倍 16隐私遮蔽 聚焦模式最多 24 块区域 手动/ 半自动 / 自动镜头焦距3.84-88.4mm, 23 倍变倍速度水平视角大约 5.1 秒（ 光学, 广角-望远 ） 望远 ） 度 52.2-2.36（ 广角 -近摄距10-1200mm（广角 - 望远 ）光圈数F1.6-F4.5功能 报警 输水平范围 水平速度360

12、°连续旋转 水平键控速度 :0.1 ° 150°/s, 速度可设；水平预置点速入 /输出 网络度:150°/s垂直范围 垂直速度 比例变倍-5 °90° （ 自动翻转）垂直键控速度 :0.1 °100°/s, 速度可设；垂直预置点速度 :100 °/s 支持预置点个数256 个巡航扫描 花样扫描, 每条可添加 32个预置点 8 条 10分钟 4 条, 每条路径记录时间大于断电记忆支持守望功能水平扫 / / /花样扫描 巡航扫描预置点全景扫 / / 帧扫描 描/ 垂直扫描 / 随机扫描 描方位角信息显示 预

13、置点视频冻结开 / 关 支持报警输入2路报警输出2 路 , 报警联动可设报警联动卡录像、触发开关量输预置点、巡航扫描、花样扫描、 SD出、客户端电子地图模拟视频输出1.0Vp-p / 75 , PAL 或 NTSC, BNC头音频输入音频输入 （LINE 输入 ）, 音频峰值 :2-2.4Vp-p, 输出阻抗 :1K± 10%音频输出线性电平 , 阻抗 :600网络接口10M/100M网络数据最大图像尺寸 帧率PAL:704×576；NTSC:704×480 帧(704 ×480)30NTSC: 帧(704×576)；:25PALH.264/M

14、JPEG 视频压缩G.711音频压缩最多 6 个（编码格式为 H.264 同时访问用户数 ）IPv4,HTTP,FTP,SMTP,SNMP,DNS,NTP,RTSP,RTP,TCP,UDP,IGMP,ICMP,网络协议DHCP,PPPoE(HTTP可S 添加)双码流 支持手动录像 / 报警录像；支持 SD/ SDHC卡（最大支持 32GSD卡 ）分3 级: 管理员、操作员和只能浏览 用户权限授权的用户名和密码安全模式 , 以及 MAC地址绑定客户端 一般规 范水平 / 垂直、变倍、聚焦、鼠标点击跟踪和鼠标拖放、摄像机控制 光圈、调用预置点和自动模式OSD最多 32 个字符 时间显示 : 日期

15、6 种显示方式可选 , 如时间 :星期配合客户端软件使用把每条巡航路径包括的预置点信息回 巡航信息回读 读、显示出来菜 单 云 台 控 制 协 议AC24V （DC12V可选 ）电源 室外球： 40W max（其中加热 20W max）;室内 / 室内嵌入式： 20W max220（mm）×299.2（mm）（室外 ）尺寸 183.4（mm）×247（mm） （ 室内） ）（ 室内嵌入式 245（mm）×240（mm）重量 5kg长壁装支架 :DS-1614ZJ; 墙角装支架 :DS-1633ZJ; 柱杆装支可选支架（仅室外球适用）架:DS-1622ZJ; 电源盒

16、长壁装支架 :DS-1634ZJ防护等级 IP66（ 室外球）TVS 4000V 防雷、防浪涌、防突波-3065（室外）/ -10 50（室内） 工作温度和湿度；湿度小于 90%多种安装方式可选根据应用环境进行选择 安装方式C400拾音面积10平方米 -40 平方米音频传输距离3000米灵敏度-45dB频率响应20Hz 20kHz指向特性全指向性信噪比65dB （ 1 米 40 dB 音源）30dB （10 米 40 dB 音源） 1KHz at 1 Pa 动态范围104dB （1KHz at Max dB SPL）最大承受音压120dB SPL （1KHz,THD 1%）输出阻抗600 欧姆

17、非平衡 输出信号幅度2.5Vpp/-25db麦克风全指向性电容咪头咪头数量单咪头信号处理电路ClearSpeech ASIC 专业音频处理防水特性户内防潮综合性能适用范围会议室、办公室、接待厅等保护电路护保转反性极源电、护保击雷配器适 配器不需要适前置放大电路，内置 方式连接 色）地（黑白色）、公共）电源线（红色、音频（ 缆传输线 缆 屏蔽电 3 芯 0.5mm2 RVVP压电源电 DC 12V 压直流稳 流电源电 20 mA度境温环工作 70-25 色颜 色白 质壳材外 PVC寸形尺外 ） 30mm高（ 95mm95m×m× 重量 80 克 标准符合 范建设规录音录像系统

18、最准 CE标, 美国 FCC认证, 高检同步欧 符合标准盟5）硬盘录像机DS-8632-NST视音频输入 视音频输出视音频编解码参网络视频输入 32 路160Mbps网络视频接入带宽1280x1024/60Hz，1920x1080p/60Hz1路，BNC接口（电平： 1.0Vp-p ，阻抗： 75）输出 CVBS704*480NTSC制式；制式分辨率： PAL704*5762 音频输出 路， BNC接口（线性电平，阻抗： 600）5MP/3MP/1080p/UXGA/720p/VGA/ 录像分辨率4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF录像管理 硬盘驱动器 外部接口网络管理 其他同步回放 16 路H.264/MPEG4视频压缩标准手动录像 / 抓图、定时录像 / 抓图、移动侦测录像 /抓图、录像/ 抓图模式 报