中小学联网视频监控系统技术建议方案.docx
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中小学联网视频监控系统技术建议方案
中小学联网视频监控系统技术建议方案
一、项目背景4
二、设计原则5
1.1、先进性5
1.2、实用性5
1.3、易操作性5
1.4、可扩展性和易维护性5
1.5、开放性和标准性5
1.6、可靠性和稳定性5
1.7、安全性和性6
三、设计目标6
四、设计依据8
五、系统前端设计9
六、网络传输设计10
七、监控中心设计11
八、平台功能13
8.1、实时视频浏览13
8.2、监控点快速检索14
8.3、图像抓拍14
8.4、视频解码上墙14
8.5、远程球机PTZ控制16
8.6、模糊图像增强功能（选配）16
8.7、现场语音对讲及广播17
8.8、字符叠加17
8.9、报警管理及联动18
8.10、预案管理与配置18
8.11、电子地图18
8.12、录像检索、回放和下载18
8.13、视频浓缩提取（选配）19
8.14、图像检索特征比对（选配）21
8.15、视频智能分析（选配）22
8.16、视频接入管理与配置22
8.17、流媒体分发管理与配置22
8.18、语音呼叫22
8.19、设备管理配置与升级维护23
8.20、用户管理与授权25
8.21、日志管理25
九、平台性能26
9.1、界面操作26
9.2、平台容错26
9.3、平台扩展26
9.4、网络延迟26
9.5、响应时间27
9.6、图像质量27
9.7、并发访问能力28
9.8、用户容量28
十、平台扩展接口28
10.1、与平安城市监控平台对接28
10.2、与省厅系统对接28
10.3、与其他视频监控系统对接28
十一、主要产品介绍28
11.1、200万网络红外半球28
11.2、200万网络红外一体化枪机30
11.3、200万网络红外高速球31
11.4、网络高清SVR33
11.5、高清解码器34
11.6、中心管理服务器35
11.7、工业级液晶监视器36
十二、售后服务及培训38
12.1、技术支持与服务原则38
12.2、技术支持与服务容38
12.3、系统应急方案42
一、项目背景
学校是培养人才的摇篮，近期发生在校园的几起治安事件，如校门口恶性人身侵害事件、楼梯垮塌践踏事件、社会流氓滋扰在校师生事件等，造成非常恶劣的负面影响。
降低犯罪最有效途径是预防。
运用先进的技术手段，在一定区域围警戒可能发生的入侵行为，对发生的报警事件及时捕获、处理和记录相关影像，对重要的部门进出情况进行自动记录，对重要区域提供有效的保护等，是安全防系统追求的目标，防胜于救险，提高学校安全防等级、加强校园的纵深防护迫在眉睫。
为了有效保护在校师生的人身安全，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措施，随着公安部推出GB/T28181-2011《安全防视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》规，使“平安校园”、“数字校园”的建设更加有序展开。
我们根据国家关于学校安防建设的规，结合实际应用需求，本着高水准、高质量的要求，在设计上充分体现建设者的意图，并考虑到今后使用者的维护、使用的方便性，特制定本方案设计书。
二、设计原则
系统设计遵照以下原则：
1.1、先进性
充分参照国外先进、成熟的技术、方法和手段，项目建设中所采用的设计方案、技术、产品均处于领先地位并具有可扩展性、连续性和前瞻性，满足高质量图像传输要求。
1.2、实用性
系统建设、产品选型均具有很强的实用性，紧密结合试验基地工作的需要，操作简单，技术先进，经济实用。
1.3、易操作性
系统的管理操作简便，减少管理维护的难度。
管理系统和相关设备具备图形化管理界面及远程管理、维护及软件升级等功能。
1.4、可扩展性和易维护性
系统结构合理、可扩展，可以集成不同厂商不同类型的产品。
采用先进的技术和方法保证可扩展性，具有简易实用的维护手段，能做到故障的快速定位和排除，以减少工作人员的工作量，提高系统的运行效率。
在保证使用要求和技术可行性的前提下，选择易于操作、管理、技术先进、界面友好的设备和管理系统，具有较好的声像信息流控制、监视和质量保证等管理功能。
1.5、开放性和标准性
系统按照开放性和标准性的原则进行设计。
系统和核心设备统一遵循国际通用标准，统一标准，统一技术接口，保证系统的可扩展性及系统的延续性，并综合体现当今的先进技术。
图像编解码方式遵循ISO/IECH.264、MPEG2、MPEG4标准，整个系统具有互联性和互操作性，满足系统的扩展和升级的需要。
1.6、可靠性和稳定性
从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、技术支持和维护能力几方面综合考虑进行系统设计，确保系统运行的可靠性和稳定性。
系统采用成熟和高质量的技术与产品，具备可靠的备份策略，提供冗余设计、系统检测、系统备份、断线自动恢复等手段，确保系统在运行期间不间断工作。
同时，系统具有抗干扰或冲击能力。
1.7、安全性和性
系统设计和建设中，采取有效措施，包括系统安全机制、控制权限等，来确保系统的整体安全。
三、设计目标
通过在校园外部署高清网络摄像机、报警探测器、拾音器等前端设备，实现前端高清视频、报警、音频等信号的采集，并由高清网络摄像机通过校园网络传到学校监控中心；在学校监控中心部署景阳InView视频监控管理平台，对学校大门、教学楼、操场及外围等场所进行统一管控；学校监控中心通过教育专网，实现与区/县教育局、市教育局、省教育厅等监控中心联网，从实现分级、分权管理；系统能够与平安城市系统对接，在发生校园案件时，系统能够第一时间将案发现场视频传送给公安机关，以便公安机关及时调派相关警力，快速处理校园案件，有效地避免事件进一步恶化。
在进行网络视频监控系统设计的时候，依照的基本要求和特殊要求，本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点，并依此为贵单位提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。
本项目力求做到系统结构配置先进实用、更经济，节省项目单位总体投资。
Ø架构合理
就是要采用先进合理的技术来架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备未来良好的扩展条件。
Ø稳定性和安全性
这是监控中最关心的问题，只有稳定运行的系统，才能确保网络视频监控系统平稳运行。
系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础，同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦。
良好的可扩展性则是为了用户的发展考虑。
随着贵单位安防系统应用时间的增长，未来对安防系统的要求会更高。
可扩展性保证当用户有更多的要求时，引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统的性能。
Ø产品主流
系统是否采用当今主流产品，关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料。
在设备选型时，我们将主要依据贵单位提出的具体需求，我们选用具有国际先进技术的产品。
Ø低成本低维护量
指力争有良好的性能价格比，所采用的产品应是简单，易操作，易维护，高可靠度的。
系统是否具有优良的性价比是判断一个系统优劣条件的重要依据。
系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件。
高可靠度是保障系统运行的基本要求，也是易维护性的保障。
Ø方案具有优势性
1、高清低码率，采用先进图像压缩算法技术，实现高清画质低码率，比其他厂家码率低30%，节省存储成本和能耗。
2、采用全自动零配置SVR，实现自动接入前端摄像机，无需太多人工操作，提高管理人员的监控效率，同时方便后期维护，降低维护成本。
3、系统采用SOA面向服务架构，提供订制SDK开发包，可集成门禁、电子巡查、报警、应急协调以及消防等系统实现报警联动，提高了校园门岗安全。
4、前端采用SVR分布式存储，利用ANR技术，实现录像数据断网续传，确保录像的完整性。
5、设备可接入电子监考系统，满足国家对电子考场的要求；同时可实现远程教学观摩提高了教学质量，完善了教学评估体系.
6、系统能自动捕获各种报警信号，并联动前端设备对突发事件进行快速监控，提高了学校应对突发事件的能力。
7、系统具有良好的兼容性和扩展性，不但能整合原有监控系统，保护原有投资，而且可以实现系统后续平滑扩容。
我公司将本着上述设计原则，进行网络视频监控系统的设计。
并将严格按照国际惯例并结合本司的技术实力与工程经验，进行网络视频监控系统设计，还将根据用户的实际需求提出技术培训。
四、设计依据
系统的规划设计按照国际、国家和本地区的有关标准和规进行，本设计依据和参照以下的设计规和要求进行：
Ø《安全防工程技术规》（GB50348-2004）；
Ø《安全防工程程序与要求》（GA/T75-94）；
Ø《安全防系统验收规则》（GA308-2001）；
Ø《安全防系统通用图形符号》（GA/T74-2000）；
Ø《安全防系统》（DB33/T334-2001）；
Ø《民用闭路电视监控系统工程技术规》（GB50198-94）；
Ø《工业电视系统工程设计规》（GBJ115-87）；
Ø《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-2001）；
Ø《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》（GB4793-2001）；
Ø《信息技术设备的安全》（GB4943-2001）；
Ø《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收技术规》。
ØISO/ICE/IS11801结构化布线标准
ØISOTCP/IP协议标准
ØISO/IEC13818MPEG-2协议标准
ØISOIGMP/CGMP协议标准
Ø10BASE-T，100BASE-TX标准IEEE802.3，IEEE802.3U
Ø《中华人民国通信行业标准》（YD/T926）
Ø《防盗报警控制器通用技术条件》GB50198-94
Ø《电视系统视频指标》CCTRRECOMMENDATION472-3
Ø《电气指标标准》ELA-422ELA-485
Ø《电子设备雷击保护导则》GB7450-87
五、系统前端设计
在校园网络视频监控系统中，根据不同的环境及监控要求，需要配置不同的摄像机，以满足不同场景的监控需要，校园监控针对以下几个区域进行重点监控：
Ø校园门口
由于校门口人流复杂，易发生突发事故。
在校门口外区域采用景阳200万网络智能红外高速球，可实现全方位多角度监控校门口出入口及周围的情况，同时网络智能红外高速球可置22倍光学变倍，实现远距离监控，达到整个校门主要出入口周围区域都能得到清晰图像的目的，当出现纠纷时，可利用监控系统远程控制球机对纠纷现场进行重点监控，以便事后取证。
Ø校园教学楼
教学楼是校园安全防的重要区域，为了实现人防与技防相结合，保证教职员工和学生的生命及财产安全，需在教学楼设置多个监控点。
同时需考虑到监控场景光线及视野的不同，特别是教室，可部署景阳200万网络红外半球摄像机并具备音频接入，实现教室全方位监控和同步录音录像。
摄像机可接拾音器、音响等语音对讲设备，实现音视频同步传输和录像，可实时监控日常教学课堂情况，也可通过接入教学平台实现远程教学观摩；当教师被作为考场监控时，可通过专用网络接入网上电子考场系统，满足地方及国家对电子考场的监控要求。
针对教学楼门口、楼梯口等监控场景，外光线反差较大，普通摄像机会出现室过暗，室外过曝的现象。
所以，采用景阳百万超级宽动态网络摄像机解决因光线反差太大拍摄图像不清晰的问题。
Ø外围和车棚
因学校外围、车棚夜晚人员稀少，为不法分子提供了作案条件，所以需要在学校围墙、车棚设立监控点。
根据外围、车棚的实际情况安装景阳200万网络红外一体摄像机，并配置红外探头等报警探测器，进行实时监控及报警检测，实现夜晚有效监控，提高个人及学校公共财产的安全性。
Ø运动场和广场
由于校园大厅及校园运动场等区域场地广、人员活动多等因素，容易发生争执，甚至发生打斗的情况，严重影响学校正常秩序，需要在此部署景阳200万智能网络高速球对该区域进行全景监控，实现全方位多角度监控，提升突发事件处置能力。
六、网络传输设计
1.系统基于TCP/IP千兆局域网组网方式，全部基于千兆以太网组网，保证了传输的可靠性和高效性，距离超过100米采用光纤传输。
2.楼栋室外以楼栋为接入汇聚单元，前端高清网络摄像机先接入楼壁装机柜的千兆工业级以太网接入层交换机，以太网接入层交换机再通过光纤网络接入监控中心的千兆三层核心交换机，实现联网。
3．室外立杆前端网络摄像机接入本立杆室外箱的交换机或光纤收发器，然后再通过光纤传回监控中心并接入的千兆三层核心交换机，实现联网。
4.后端系统SVR、高清解码器、客户端电脑等设备直接接入监控中心核心交换机实现系统全网千兆互联互通，从而实现高清图像信息、报警信息等信息高速传输和交换，保证高清视频监控的流畅性、稳定性和可靠性，保证7*24小时高清视频在线，同时保证报警联动的高效性和处理的及时性。
5.系统实现智能安防联网、资源共享和报警快速联动处置，提高营业校园安保智能化管理水平，保证营业校园安全和业务正常开展。
Ø前端监控点网络带宽计算
前端链路建设实际上就是前端网络摄像机与监控中心联网问题。
高清网络摄像机及网络高速球机建议采用优化的H.264HighProfile编码算法进行视频编码压缩，能在3M有效带宽情况下，实现720P/25帧图像分辨率，同时能节省大约20%的磁盘空间。
Ø监控中心最大峰值带宽计算
监控中心也是系统的数据处理中心，数字视频监控会产生大量数据传输将会带来数据流的压力，以及设备交换压力。
每个监控点如设计为720P/25帧的高清视频画面。
所有监控点同时传输到监控中心的最大峰值带宽为（摄像机数量）*3M的网络带宽。
根据所计算的带宽来选择合适的的核心交换设备。
网络拓扑图如下：
视频监控系统网络拓扑图
七、监控中心设计
1、根据目前校园的监控要求，结合学校现有的网络资源，构建以监控中心为核心的分布式接入和集中式管理的校园网络监控系统，该系统全部基于TCP/IP组网方式，灵活、方便校园监控部署。
2、在学校监控中心部署SVR设备用于存储前端监控的视频图像，在保证校园监控录像的可靠稳定，同时可通过SVR实时输出图像到电视墙，结合监控平台软件实现对校园的实时监控，形成校园监控中心；
3、在学校监控中心部署3×3液晶拼接显示系统，采用47寸超窄边液晶拼接单元。
显示系统与监控平台无缝对接，实现视频监控换面高清上墙显示、轮巡和任意切换。
4、监控中心人员通过平台软件实现对校园所有SVR设备和摄像机图像资源的集中管理和调阅，形成集中式管理。
景阳inview系列平台软件具备强大的管理能力，能对前端摄像机、SVR、解码上墙等视频设备的集中维护与管理，并能集成电子地图、报警服务器、门禁控制等模块和子系统，实现强大的中心监控管理能力。
5、学校监控平台具备相应接口，能够与教育局总平台进行无缝对接，实现教育局下属学校的统一管控和资源共享，方便教学观摩、教学监督、提高教育质量和教学水平。
6、视频存储采取监控中心集中存储的方式，所需磁盘阵列容量的计算方法：
高清网络摄像机及网络高速球机存储占用的带宽按2M/bps进行存储，每一路码速率（Kb）/8=A；
注：
除以8是从Bit到Byte的转换，设备码速率的单位为Kbit,而磁盘容量最小单位是Byte；
A×3600秒×24小时＝B； 注：
B为每天所需要的存储空间；
B×网络摄像机数量×录像需要保存天数＝C；注：
C是所有网络摄像机需要保存天数的总计存储空间；
最后得到的“C”就是最后所需的录像空间的大小，单位是KB。
按照1000KB＝1MB，1000MB＝1GB，1000GB＝1TB转换即可计算出所需的总计存储空间。
根据上述计算公式，单路视频存储一小时需要约880MB磁盘空间，一天24小时录像需要约21GB空间。
按前端1007个摄像机存储15天来计算，共需要约318TB的总存储空间。
网络拓扑图如下：
监控中心网络拓扑图
八、平台功能
8.1、实时视频浏览
1、能按照指定设备、指定通道进行图像的实时浏览，支持浏览图像的显示、缩放、抓拍和录像，支持多用户对同一图像资源的同时浏览；
2、支持多个监控画面同时显示，并可实现全屏显示；
3、★能支持将用户预先定制好的一组监控点位轮流的在显示设备上进行播放，显示间隔时间可设置；
4、★支持用户通过输入点位、拖曳点位、在电子地图上框选点位等方式建立预案，并支持以预案的方式对相应的视频切换、浏览方案进行保存。
能按照既定的预案自动的实现事件的调用和相关视频的存储、建档；
5、支持基于GIS/电子地图的图像浏览方式，实现以地图方式对点位位置定位，并可直接在GIS/电子地图上通过圈定地理区域快速切换调用点位图像；
6、支持手动切换、定时切换；能支持分组切换和报警切换等切换方式；
7、★支持多画面的显示，多个画面之间的操作相互独立，比如：
可以显示多路实况，可以显示多路回放，也可以部分画面显示实况、部分画面显示回放。
视频监控客户端根据所配置的计算机性能的不同，可以支持4画面、6画面、9画面等显示方式，最多支持16分屏。
8、★轮切业务基于实时监控，是对多路实况进行轮流查看的业务。
首先通过视频监控客户端配置轮切计划，确定被显示的摄像头列表，以及每个摄像头的图像在播放中需要逗留的时间。
确定了轮切方案，在执行之前还需要为方案选择一个显示设备。
轮切方案被提交之后，解码器服务器通过方案自动请求视频，从而在监视设备上周期性的循环显示各个摄像头的实时监控信息。
8.2、监控点快速检索
1、默认监控点位列表排列方式为树状结构，并可按地域、单位、街道等分级检索；
2、除缺省的树状列表结构，系统支持用户通过拖曳点位、框选点位等方式生成新的树；
3、状列表并加以标签存储，实现不同用户的个性化需求；
4、★支持模糊点位名称检索；
5、★可按报警类型、时间等信息检索相关监控点位。
8.3、图像抓拍
1、支持人工图像抓拍和自动图像抓拍。
2、支持实时视频浏览时手动操作进行图像抓拍。
3、★可指定摄像头或通道，设置抓拍时间和间隔周期，从视频流中自动抓拍并保存图像。
8.4、视频解码上墙
1、电视墙分组管理
Ø右键显示器菜单，点击“刷新状态”，点击1/4/6/7等分屏，拖拉摄像头到要播放的位置。
Ø★右键显示器菜单中，“刷新状态”是刷新显示器的状态，“停止播放”／“停止所有播放”是停止显示器中一路或全部的视频，１／４／６／７／８／９／１０／１２／１６分屏是切换显示器显示分屏数
Ø显示器的分屏中有轮循播放的视频（几路视频在一个分屏上循环播放），右键该分屏时，可以暂停轮循播放，继续轮循播放和播放下一个摄像头
Ø查询本地方案：
查询该显示器上各个分屏中播放的容，可以保存方案到本地
查询服务器方案：
查询该显示器在定时服务器上的电视墙方案，可以停止方案和执行方案。
2、电视墙布局管理
★点击“视频浏览”－“电视墙管理”，点击右键“电视墙分组”菜单中“编辑电视墙布局”用鼠标可以拖动和改变显示器位置和大小
点击右键“电视墙分组”菜单中“保存电视墙布局”即保存当前布局
8.5、远程球机PTZ控制
视频监控客户端软件选择一个具有控制功能的摄像头后，可以进行远程控制。
首先系统会判断用户对摄像头是否有控制权限，如果没有，视频调度服务器会拒绝用户的控制请求，并在视频监控客户端上提示出来。
用户对摄像头控制有三种手段：
通过串口接入PC的专业键盘，PC键盘快捷键（支持用户自定义），或者用鼠标的点击图形化的控制面板。
★全部用户对云台的控制权限分为9个等级，高优先级的用户可以抢占低优先级用户的控制权限；如果一个用户正在进行重要的操纵，可以选择锁定云台，此时高优先级客户也无法抢占，操纵完成后，用户释放云台，其它用户才可以进行操作和抢占。
因为所有云台控制都是通过IP网络，经由视频调度服务器进行中转，因此可以实现全网的云台控制权限的统一分配；云台控制只有信令部分，数据量非常小，对视频调度服务器的性能没有影响。
8.6、模糊图像增强功能（选配）
模糊图像清晰化系统主要功能是对各种降质影像进行恢复，提升图像质量，突出影像细节，以辅助应用人员更好的挖掘图像中有用信息，如车辆牌照号、人脸信息、身高信息等。
8.7、现场语音对讲及广播
1、能支持监控中心之间的语音双向对讲功能；
2、能支持监控点和监控中心之间语音双向对讲或语音广播功能；
3、★在某些特定的情况下，能支持对部分用户屏蔽语音信号，即部分用户仅能看到图像，无法听到声音。
8.8、字符叠加
各地前端摄像机支持字符叠加并遵循《视频图像文字标注规》（GA/T751-2008），包含地点信息和时间信息。
各地新制定标注规时必须符合标准GA/T751-2008要求，已有标注规与标准冲突的，应在今后逐步予以修订和调整。
8.9、报警管理及联动
1、报警信息的接收和分发
能实时接收报警源发送来的报警信息，根据报警处置预案将报警信息及时分发给相应的用户终端或系统、设备；
2、报警联动
★当报警发生时应能通过预设方式自动触发图像复核和/或声音复核设备进行报警复核，发送报警信息和预设的命令到相关警用业务系统，同时促发录像、录音设备进行记录或存储。
并触发相关报警联动装置，如灯光、铃声及记录设备等，宜支持与其它警用业务系统进行报警联动。
3、报警记录
★监控报警管理平台收到来自前端设备的报警后，应记录报警的详细信息，如报警源地址、报警源所属组织、报警级别、报警方式、报警类别、报警时间、处警时间、处警结果等。
4、报警设置
支持对报警分发规则、报警联动规则、报警处置预案等的设置。
8.10、预案管理与配置
★平台支持预案管理，支持报警联动预置位、电视墙联动、通知用户等预案。
对不同监控点位可设置不同的报警预案，并通过权限分配给不同的用户，实现报警时不同用户的预案启动。
8.11、电子地图
支持在电子地图界面上以对监控摄像头进行查询、调看、远程控制、录像回放等基本功能。
★可设置多级电子地图实现层层划分管理，在对应的摄像机上显示监控点信息及报警状态，并可实现报警联动闪现。
8.12、录像检索、回放和下载
支持多种监控点位检索方式，具体如下：
（1）根据时间、地点和录像类型等信息检索并回放图像。
（2）回放可实现播放、快放、慢放、暂停等功能。
（3）能回放1秒钟前的录像。
（4）支持直接回放和下载后回放。
（5）提供录像文件播放器或支持MediaPlayer等通用播放器。
（6）可实现单路图像同步回放功能。
（7）★支持按通道、时间、录像类型、告警事件、存储位置、智能信息等组合条件来检索数据。
（8）支持回放画面放大。
（9）支持回放抓图、片段剪辑。
（10）支持多画面同时、同步回放。
（11）支持多画面同时、异步回放。
（12）★支持书签功能，加速检索。
（13）★支持分段回放。
8.13、视频浓缩提取（选配）
生成视频摘要功能
生成视频摘要
第一次生成摘要选择摄像时间段
摘要历史视频必须在摄像头授权以后录的视频才能进行摘要，第一次生成摘要必须先选择摄像头，再选择存储的地方和时间段。
已生成过摘要的摄像头生成摘要
当其他系统用户对于已经生成过摘要视频的摄像头的相同时间段进行摘要请求时，系统将从数据库中提取重复的摘要数据，快速索引后，生成摘要结果。
摘要信息筛选功能
摘要信息筛选
摘要列表切换显示方式
摄像头和摘要请求以缩略图或列
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