电子监考系统方案.docx

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电子监考系统方案

电子考场方案

（网络视频服务器）

有限公司

二〇一九年十月

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。

电子考场系统也不断革新，经历了三个历史时期：

第一代模拟技术电子考场

模拟技术出现于20年前，当时数字技术还不成熟。

采用模拟技术，每个考场的摄像机都需要用一根视频线接到总控室，通过电视墙显示，同时录制在录像带上存档。

这种方式的主要问题是：

1.摄像机采集的图像信号在视频线上传输损失很大，当考场与总控室的距离较远时，图像将严重受损；2.每个考场都需要接一组音视频线到总控室，布线工程量很大；3.操作及存档麻烦，需要由专人负责更换录像带并分类保存；4.信息提取困难、无法进行加密等信息处理工作；5.无法实现远程监看功能。

第二代硬盘录像电子考场

这种方式出现于6、7年前，当时图像处理技术、计算机技术、信息存储技术等数字技术已有一定的发展，利用这三种数字技术，硬盘录像机解决了模拟技术的信息存档困难这一问题。

硬盘录像机实质上是一台工控机，内置了硬盘及多路图像采集卡，它将摄像机信号数字化采集并压缩，然后存储在硬盘上，不再采用模拟技术的录像带。

不过，由于当时网络技术还不够成熟，在图像传输方式上，它还是采用模拟技术，需要接大量的模拟音视频线到总控室。

随着网络技术的发展成熟，硬盘录像机也在努力适应这种变化，它内置了网卡，使采集的图像可以通过互连网传输到远程。

不过，这还称不上革新，因为现在大部分学校都已经建设了校园网。

真正的革新是充分利用数字技术的成就，通过校园网实现图像网络传输。

网络传输技术相对于模拟传输技术，图像更能保真。

而且，网络技术由大量的国际标准作支持，通过各种严格的国际化品质测试验证，稳定性可靠性极高。

第三代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。

Ø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！

Ø网络监控系统的强大组网功能

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。

现代中庆正式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，它在每个教室都安装一台嵌入式网络计算机，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嵌入式网络计算机，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。

本方案采用北京中庆的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。

6102

三代电子考场的发展趋势对比

功能

技术特性

第一代模拟技术电子考场

第二代硬盘录像电子考场

第三代嵌入式网络电子考场

实用功能

距离限制

模拟视频信号的传输对距离十分敏感

数字化视频可在校园网络（广域网或教育城域网）上传输图像数据，不受距离限制

数字化视频可在校园网络（广域网或教育城域网）上传输图像数据，不受距离限制

技术先

进性

在20年前已经出现，技术相对落后

出现在6、7年前属于模拟数字混合的系统。

全数字的嵌入式系统符合未来的技术发展趋势

布线方式

模拟布线

模拟、数字混合布线

标准网络布线

远程控制

不可以

可以

可以

存储方式

模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质（如录像带）

可数字化存储，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中

可数字化存储，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中

管理功能

信息共享

无法实现

可部分实现

可实现

与MIS集成

不可以

实现起来比较复杂

完全可以

集中管理

不可以

困难

可以

零管理、免维护

不可以

不可以

可以

扩展功能

可升级教学功能

不可以

不可以

可以

系统扩展

无

一般

很好

一.1设计描述

一.1.1设计目标

根据招标文件撰写。

一.1.2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。

一.1.2.1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。

一.1.2.2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。

一.1.2.3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，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：

Ø能适应计算机硬、软件技术的迅速发展。

Ø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。

Ø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。

Ø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。

Ø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

一.1.2.4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。

一.1.2.5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。

一.1.3设计技术规范

方案设计中涉及许多我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用产品，其生产检验过程符合北京中庆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：

Ø中华人民共和国公共安全行业标准GA/T75－94《安全技术防范工程程序和要求》。

Ø中华人民共和国国家标准GB50198－94《民用闭路监视电视系统工程监视规范》。

Ø中华人民共和国公共安全行业标准GA／T70－94《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》。

ØIEC574－3／SJ／Z9141－2《视听、视频和电视设备及系统：

视听系统设备连接》。

ØIEC65／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》。

Ø《民用建筑电气设计技术规范》JGJ/T16-92

Ø《建筑电气设计技术规范》JGJ16-83

Ø《电子计算机机房设计规范》GB50174-93

。

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，我们公司推荐的是育港嵌入式监控系统—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：

如美国的霍尼维尔摄像机、台湾的D-link交换机，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，育港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。

此次推荐的育港网络监控终端方案，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。

第二章嵌入式网络电子监考系统介绍

二.1系统综述

Ds-6102hc北京中庆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，北京中庆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，北京中庆于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。

“育港”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。

通过现代中庆监控终端，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。

二.2系统拓扑结构

电子考场专业解决方案的拓扑结构图如下：

二.3系统特点

北京中庆的

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。

“育港”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。

“育港”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，在（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”。

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。

二.4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

分类

设备名称

型号

数量

说明

备注

网

络

管

理

平

台

监考专用软件平台

e港2120

1套

安装在录像服务器上，提供系统管理及实时录像

必选

录像服务器

需求数

标准服务器，实现集中存储。

必选

数字电视墙

e帆3210

根据教室数量或电视墙规模

模块化，支持1－5块单元板，实现3－19路实时监看。

全软件控制，完成状态设置、巡视、字幕管理、远程云镜控制、录像管理等。

可选

视频解码单元

e帆3211

根据教室数量或电视墙规模

数字电视墙的模块化扩展配件，每块单元板可实现4路并发解码及DA转换。

可选

教

室

考

场

网络视频服务器

e帆4620A

根据考场数量

嵌入式设计，可连接摄像机实现视频采集，实现高考期间考场的信息实时采集，同时还可以外接拾音器或话筒，实现定向声音采集，并可扩展教学等功能。

必选

一体化摄像机组

根据学校具体要求确定

根据考场数量

采集各个考场的现场实况，经过网络监控终端实时压缩处理后上传到网络，实现集中存储及各种网络视频的应用。

必选

二.5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Ds-6102hc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3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。

系统功能：

功能

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

多级用户身份认证，访问授权管理，用户优先级自动识别，保证远程监考有序进行

考场中心监控

云台镜头控制

可控制各考场摄像机的转向、变倍、调焦、调光。

实现全方位监控

集中实时录像

对全校考场进行实时录像，有效避免本地存储造成的考试信息丢失、修改、损坏等弊端

现场网上监考

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

网络电视墙

多画面集中监考、自动巡视、控制云镜动作

资料

分析

图像抓拍打印

实时抓拍图像，支持多种格式与路径保存，可用于另作证据，文档素材，打印等

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

局部放大

可将回放画面的某一局部图像进行静止放大

录像分割合并

根据需要将有用的部分进行分割、合并，有效利用硬盘空间

系统平台管理

登录密码保护

有效防止无授权用户进入或修改监考结果

定时自锁保护

可设定无人操作自动锁定功能，保证系统安全运行

网络控制功能

适用LAN/DDN/E1/PSTN电话网、互联网，网络允许情况下，可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占用情况

录像管理功能

可对任意点设置录像手动操作

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，实现无人值守时自动监控录像功能

资料管理

影像防伪保护

有效防止第三方软件的编辑及修改功能，确保资料真实性

文件加密保存

文件加密录制，保障文件安全性

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）

检索功能

按文件、日期、时间、监控点、储存容量检索，方便操作及日常管理

本地录像

当网络出现突发故障，能够利用移动硬盘在考场自启动本地录像

数字音频广播

能智能分组，多路广播和定时广播，广播源可为数字的，也可以是传统的模拟节目源（VCD、DVD、有线电视等）

联动报警

在学校任何地方安放红外报警装置，任何非法触动，系统都会自动报警

扩展教学功能

通过升级可并入育港教学信息化平台，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Ds-6102hc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

Ds-6102hc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。

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

Ds-6102hc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