幼稚园网络视频监控解决方案.docx
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幼稚园网络视频监控解决方案
幼稚园网络视频监控解决方案
一、概述
目前，全社会对教育有了更为深刻的认识，一致认为让孩子接受正规教育是非常必要的。
同时，为减轻自己父母的负担，大多数幼儿的家长不再选择把子女托付给父母照看，而是送进相应的幼稚园，让孩子尽早接受系统、科学的教育。
但是，由于子女的年龄非常小，所以作为父母是不可能全力以赴的投入工作中的，甚至当子女稍有不适，更是终日惶恐不安：
不顾子女而去工作，于情于理都说不过去；不去工作而陪伴子女也不现实，以至影响正常的工作。
怎样才能为家长解除后顾之忧呢？
而作为幼稚园上层管理者的您，必须每时每刻对园中各个角落所发生的一切做到了如指掌，同时园内各种事务又需要您来处理，您是否时常会感觉自己分身乏术？
有什么更为行之有效的解决办法呢？
随着社会的快速发展，孩子的教育和生活也是家长特别关注的话题。
孩子在学校和幼稚园的时间是相当长的。
通过远程网络视频监控系统，家长可以随时通过网络来了解孩子的状况，不但给家长提供了方便，也加强了家长与学校的沟通，促进教学质量的提高。
高科技的产品使幼稚园的形象提升至一个更高的层次。
二、设计原则
幼稚园的智能化监控系统属于百年大计，必须有生命力，经得起时间的考验;同时整个系统既要处于技术的尖端，又要符合实际需要。
因此，整个系统的设计应遵循下列原则：
系统的实用性原则
智能化监控系统的内容应符合实际需要，不能华而不实。
如果片面的追求系统的超前性，势必造成投资过大，系统离实际需要相差太远。
因此，做到既实惠又实用是首先应遵循的第一原则。
系统实时性原则
系统中任何一个关键系统出现差错或停机工作将直接影响到整个系统的运作，因此，系统中的各个设备应尽可能属于不停机系统，以保证工作的正常运行。
系统的完整性原则
一个完整的智能化监控系统，是幼稚园形象的重要标志。
功能完善，设备齐全，管理综合是设计应考虑的一个因素。
系统的安全性原则
系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时，还应符合中国或国际有关的安全指标，并可在非理想环境下能有效地工作。
另外，系统安全性还应体现在信息的正常传入及使用过程中，不易被损坏的方面。
系统的可扩展性原则
智能化监控系统的技术不断向前发展，用户需求也在发生变化，因此智能化监控系统的设计与实施应考虑到将来可扩展的实际需要，亦即：
可灵活增减或更新各个新的设备，以满足不同时期的需求，保持长时间领先地位，成为智能系统的典范。
系统易维护性原则
智能化系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。
系统的运转真正做到一通电即可工作，就能运行的程度。
而且维护过程中无需使用过多的专用维护工具。
总起来说，幼稚园的智能化监控系统首先要具有先进性，以适用未来发展的需要。
因此设计思想必须超前，选用的系统设备和软件必须是目前国际上比较先进的。
采用合理的投资而得到最佳的效果。
这主要体现在三个方面：
一是在满足功能性和可靠的前提下，初期的总投资要尽可能的少；二是系统运行后的管理和维护费用少；三是系统在未来运行更改或搬迁以及改造升级时只需少量的资金便可达成。
三、实现功能
☑多路摄像，对被监看区域情况进行全面即时反馈；
☑远程监看，使家长随时通过Internet登录本系统了解关怀孩子的在园情况，对幼稚园的保育工作进行监督；
☑录像备案，对园内各处进行录像保存，以备日后需要时调用；
☑保安：
保教人员、园内保安人员通过本系统监控园区的安全状况。
在下班后，还可以通过设防的手段实现移动报警等功能，降低幼稚园在园区保安方面的工作强度与成本，提高园区的安全系数。
四、工作原理
幼稚园作为被监控地，安装视频服务器之后，可为家长提供远程监视权限。
而家长则可以不受地域限制，只要使用PC机或笔记本电脑通过调制解调器或宽带接入方式接入PSTN电话网或Internet国际互联网，就可以即时观看幼稚园中教室、活动场所、餐厅、休息室等场所的现场，以便掌握子女的详细情况，因此不必再因为不了解子女的生活起居状况而无谓的担忧，可以全身心的投入到工作之中去。
而作为管理者的您，不但要对每一个孩子负责，还要处理各种琐碎的事物。
出于对工作认真负责的考虑，您每时每刻都必须了解园中每个角落的情况。
因此，利用本系统您可以足不出户的了解每一地点的状况，即使您出差在外，依旧可以通过PC机或笔记本电脑远程接收现场的图像，所以大大提高了您的管理水平，而且在家长中树立了良好的形象，为幼稚园的进一步发展奠定了坚实的基础。
不仅如此，你还可以远程播放过去时间段的现场录像资料或远程录像。
同时，如果您被赋予相应的管理权限，您还可以对视频服务器进行相应的设置、调整。
不仅如此，你还可以对被监视区域进行动态侦测，一旦有异常发生，如有人进入该区域等，即会自动声音报警或发送电子邮件到您指定的电子信箱，也可以自动进行现场录像。
本系统支持将四路、八路、十六路视频信号集中在一台显示器上同期实时显示，使您对多个不同场所所发生的一切了如指掌，而您所要做的只是坐在一台显示屏之前。
利用录像保存备案，使日后查询过去某一时间段的情况变为可能。
此外，由于采用了目前国际先进的视频压缩算法，有效的解决了图像存储容量与清晰度之间的矛盾。
您可以利用可以扩展容量的硬盘存储器，来保存更长时间的录像资料。
同时为防止非授权用户取得远程接收的权限，本系统建立了相应的密码保护机制，只有通过使用合法的用户名与密码，才可以正常使用远程接收端。
考虑到幼稚园的经济承受能力，我们着重完善其功能的同时，制定了更为合理的价位，为您提供更为经济、实用、可行的远程监控解决方案。
五、方案设计描述
1、网络视频监控系统组成
网络视频监控系统主要由三部分构成:
1.前端监控点；
2.监控中心；
3.监控工作站（客户端）。
一、前端监控点
侧通过摄像头采集视频监控信号。
摄像头的型号可根据具体监控点的位置和功能选择,可以考虑如下配置：
每一个监控点可以根据实际需要选配普通摄像机、带旋转功能的摄像机或高速球型摄像机。
带旋转功能的摄像机需要安装云台和云台解码器。
选用摄像机时要注意视频图像的质量应保证清晰稳定。
每个监控点的安装工程：
对于室内的监控点，可将设备固定安装在指定的位置，对于室外监控点将视频服务器和云台解码器等设备安装在专用的机柜内，提供220VAC电源和RJ45的双绞线接口。
室外监控点的摄像机应选配室外用防护罩及云台，注意密封防水和湿度调节。
二、网络视频服务器
监控中心设置深圳朗驰欣创公司研发的视频服务器（型号：
9001D）。
安装音视频监控服务器端的软件，包括数据库系统。
服务器将所有前端前端监控设备管理起来，并维护同它们的网络连接；同时，对所有网络中监控工作站的用户实现授权管理，所有用户可通过局域网上任一台计算机登录到服务器系统，根据不同权限对图像进行监视、查询、录像回放等。
服务器软件安装完成后，系统自动配置录像资料的存储路径，用户可根据需要使用服务器端的管理软件修改配置，系统支持录像资料的分布式存储，为大容量的存储提供了可能。
在监控中心可设置一台监控工作站，监控工作站作为系统管理员用户，对系统中的设备和用户进行管理，包括录像数据维护和管理。
工作站与投影仪连接可用于监控或系统演示。
三、监控工作站（客户端）
网络的计算机上用户只需安装朗驰的客户端软件，由系统管理员提供登陆服务器的合法身份和系统使用权限，就可成为监控工作站。
客户端软件包括：
系统配置、实时监控和录像查询回放。
系统配置工具：
可设置录像计划、进行镜头分组、视频服务器设置等。
监控软件：
提供多画面的实时监控，云台或球机控制，音频及报警信号的接收等。
录像查询回放软件：
可根据镜头名称、日期/时间、录像类型等查询，并回放查询结果。
2、远程视频监控系统拓扑结构图
3、园内监控点分布
我们首先对幼稚园进行了解和实地的考察，经认真分析，我们建议在以下几个地点设置监控点：
地点
描述
分布点数量
课室
孩子的学习场所，可以了解孩子的学习情况。
12个课室。
12
休息室
孩子休息的场所，可以了解孩子的休息状况。
4
活动室
孩子的学习场所，可以了解孩子的学习情况。
每一活动室安装1台摄像机。
4
餐厅
孩子就餐的地方，可以了解孩子的饮食状况。
4
游乐场
孩子玩耍、活动的场所，可以了解孩子日常情况。
1
风雨操场
孩子玩耍、活动的室内场所，可以了解孩子日常情况。
1
大操场
孩子玩耍、活动的室外场所，可以了解孩子日常情况。
2
园门口
查看孩子的父母是否已来接送子女，园区出入人员、车辆监控。
1
备注：
我们将根据实际情况进行增删监控点.
4、幼稚园监控点设备配置
根据“需求决定功能”的原则，我们从幼稚园的建设目标和指导原则出发，应用成熟的观念和技术，设计具备高度可扩展性和安全性的视频监控系统，使幼稚园的整体远程视频监控系统性能达到最优化。
我们从每个监控点的空间面积和实际情况来决定摄像头具体设备，以下是每个监控点的监控设备配置情况：
地点
监控设备
数量
课室
一体化摄像机（16倍高线）/分体式室内云台/解码器
1*12=12台
休息室
一体化摄像机（16倍高线）/分体式室内云台/解码器
1*4=4台
活动室
一体化摄像机（16倍高线）/分体式室内云台/解码器
1*4=4台
餐厅
一体化摄像机（16倍高线）/分体式室内云台/解码器
4*1=4台
游乐场
一体化摄像机（16倍高线）/分体式室外云台/解码器
1*1=1台
风雨操场
一体化摄像机（16倍高线）/分体式室内云台/解码器
1*1=1台
大操场
一体化摄像机（16倍高线）/分体式室外云台/解码器
2*1=2台
园门口
一体化摄像机（16倍高线）/分体式室外云台/解码器
1*1=1台
根据上述要求，幼稚园需配备29台以上的摄像机。
其中24台安装于室内，5台安装于室外。
5、幼稚园监控中心点设备配置
系统控制中心设备作为安防系统的灵魂，它体现了整个系统的先进性、可靠性和实用性，我们选择当代安防控制设备的最先进产品---朗驰公司的视频服务器作为教育局的中心控制设备。
监控中心作为整个系统的核心枢纽，上联各级监控管理指挥中心，下联前端监控点，实现前端技防系统的整合。
中心业务支撑平台对前端技防设备进行管理；对所有远程传输的音视频报警信息集中存储；采用流媒体技术为各级监控管理指挥中心提供服务；负责协调、管理系统间的数据交换；同时监控中心也作为数据冗灾备份中心
同时，视频管理应用系统平台是整个网络视频监控的核心，对下连接前端各种网络视频编码器并接入前端视频画面、接收并转发前端的各种报警信号、转发监控终端对前端的控制指令，对上接受轮切终端或监控终端的视频调度命令、转发视频至相应终端，其自身又管理着系统的所有用户信息、前端信息等。
整个软件系统的工作流程如下:
实时监控视频流传输流程:
前提：
用户已经通过系统身份认证
a.用户发送视频监控请求到目录服务器
b.目录服务器的权限管理系统检查用户的请求
c.如果用户的请求合法，目录服务器既可查询能提供相应视频的视频管理服务器，并且同时向该服务器发送请求信息
d.视频管理服务器收到服务请求后，直接将视频信息传送到请求该路视频的用户处
录像文件传输流程:
前提：
用户已经通过系统身份认证
a.用户发送视频监控请求到目录服务器
b.目录服务器的权限管理系统检查用户的请求
c.如果用户的请求合法，目录服务器查询能提供录像文件的视频管理服务器，并且同时向该服务器发送请求信息
d.视频管理服务器收到请求后，从录像存储数据库中查询录像机资料，如果该录像资料存在，既可发送给请求用户；如果该资料不存在，相应的会发送查询无此录像的信息给请求用户
报警处理流程:
前提：
前端网络视频编码器已经通过系统身份认证，网络视频编码器报警设置为“报警上传中心”
a.网络视频编码器将报警发送到视频管理服务器
b.视频管理服务器收到报警后，记录到报警日志，如果有关联视频则开启报警录像
c.视频管理服务器查询有权限接收此报警信息的所有用户，并将报警发送给这些用户
手动前端状态巡检工作流程:
前提：
用户已经通过系统身份认证
a.用户发送视频监控请求到目录服务器
b.目录服务器的权限管理系统检查用户的请求
c.如果用户的请求合法，目录服务器查询能够巡检指定前端设备的所有视频管理服务器，并且同时向这些服务器发送巡检请求信息
d.视频管理服务器收到请求后，巡检前端设备，发送巡检报告给请求用户
本方案配备了公司研发的16路（型号：
PICO1616D）硬盘录像机，可为幼稚园提供多达32路的视频输入与实时录像。
本方案规划了29台摄像机，还有3路视频输入可供以后扩充用。
LC9001D视频服务器特点介绍
LC9001D视频服务器集多画面处理、录像和报警控制三大功能于一体。
1）多画面处理
●多画面分割显示现场视频图像；
●单画面/多画面切换显示现场视频图像
●高分辨率实时显示现场图像，显示分辨率达704*576
●16路实时视频分割显示，每路显示帧率达25帧/秒
●可进行多路云台镜头控制
2）录像
录像
可实现远程实时录像（25帧/秒）
录像清晰度为：
704*576
可实现本地录像
可实现前端存储
采用MPEG-4压缩算法。
多种录像方式:
时间表录像、及时录像和报警录像
报警录像：
报警发生时，自动转入实时录像模式。
预报警录像：
可录下报警全过程，包括报警发生前几秒录像。
循环录像功能:
可指定录像循环天数。
回放
●可选择不同速度回放，快进或快退；
●可按录像时间日期进行选择回放
●可捕捉单帧图像打印或进行电子放大；
●录像与回放可同时进行
3）报警控制
1、常规入侵报警控制
●可连接4路常规报警器（主动红外、被动红外探头等）
●发生报警自动联动摄像机进行报警录像
●报警录像时间可调
●提供4路报警输出，可联动控制灯光、警号等外部设备
2、视频移动探测报警功能
●每路图像均可设置视频移动探测报警功能；
●在每路视频图像范围内可任意设置移动探测区域；
●视频移动探测发生报警时自动联动报警录像。
4）系统联网
支持TCP/IP协议，可以轻易地组成网络，联网控制有如下特点：
●远程控制云台；
●远程调看现场画面；
●远程查看录像资料；
●对远程联网用户设置权限；
●可接受远程报警图像传输；
●自动发送报警图像和报警信号；
●支持报警触发后的地图定位功能，并能够通过网络通知客户端。
●支持语音对讲，图像和语音稳定同步
●可通过WEB进行多画面浏览
主机在系统出现问题后能够在2分钟内由保安进行一键恢复功能（例如如长期运行造成WIN2000系统或软件问题后具有一键恢复厂家默认出厂设置功能。
）从而使损失降到最少。
6、家长设备配置
只要家长能够上网，通过登录幼稚园分配给家长的网址和用户名、密码，就非常方便的实现了远程视频监控。
六、线路配置
由于本系统是基于Internet建设的，要达到实时监控目的，需要满足以下要求：
☑每一个监控点网络带宽不能少于512Kbps（如果需要视音频同步传输则需要600Kbps）；
☑需要为每台视频服务器提供固定的IP地址；
☑监控中心与Internet（城域网或专用网络）主干线至少提供足够的网络带宽。
针对上述要求和目标,在网络建设方面,我们采用性价比极高的上行512K，下行2M的ADSL宽带接入Internet.
七、实施效果
1、家长使用效果
☑联上Internet，登录幼稚园监控系统主机，输入用户名及密码。
☑进入远程浏览，即可观察到安置在幼稚园内摄像头拍摄到的所有现场景象。
☑自己的孩子在幼稚园的一举一动，家长可以看得清清楚楚。
☑孩子笑了，哭了，说话了，声声入耳。
☑家长还可和自己的孩子空中对谈，在孩子哭闹时安抚孩子。
☑家长有什么需要关照老师的，只需对着话筒说一声，无须赶至幼稚园，不耽误工作，又避免了焦急、担心带来的各种负面影响。
2、幼稚园管理效益
☑园长坐在办公室里就可观察所有孩子们的在园情况，无须来回巡视。
☑园长即使不在园区内，也不必担心园中的事务，可远程观看园中情况，有任何事情，只需通过话筒关照一下，在园的老师们即可听到指令，遵照实施。
☑家长远程浏览，完全凭密码进入，不必担心有不良分子偷窥园中情况，保障孩子的安全。
☑可根据家长需求开设远程浏览权限，也可根据实际情况中断家长的浏览权限。
如孩子适龄离开幼稚园，可将其家长权限取消，增开新进入园孩子家长的浏览权限。
3、幼稚园安全效益
☑保安人员透过监控主机，可同时监视多个摄像头拍摄到的影像，幼稚园的角落都在监控范围内。
☑保安人员不可能全天候地守在监控室中，他可预先设置好录制功能，这样幼稚园发生的一切动静可被自动录制下来，并保存在电脑硬盘中，保安人员可随时调历史影像。
☑保安人员离开座位时，可将监控屏幕锁定，以防不相干人员查看。
☑如果监控主机侦察到紧急情况或危险，将自动发出多种报警：
如自动拨打电话、发送电子邮件、警铃等，迅速通知当地的警方、幼稚园负责人、保安人员等，避意外的发生。
八、方案总结
本方案中选用的核心硬件设备硬盘录像机具有高性能、高可靠性、低功耗、免维护等特点。
嵌入式结构，具有高度的稳定性。
体积小巧，方便安装。
并且，可以通过网络远程设置和管理，包括软件升级，无需现场人工维护和操作，极大的方便了系统的安装和维护。
本套系统与传统的视频监控有着本质的区别，实现了真正的数字化网络传输图像和声音，具有强大的可扩展性，在网络可以到达的任意地点，都可以安装前端设备以达到视频传输的目的。
与模拟监控系统相比，大大减少了扩容系统所需费用。
高性能的硬件产品和功能强大的管理软件共同组成了这套视频监控系统，通过多次的实践和论证，本系统完全符合幼稚园对视频监控系统的要求。
网络视频监控系统设计方案
一、视频监控系统概述
视频监控系统的发展经历了三个不同阶段：
•模拟视频监控
•多媒体微机平台（嵌入式系统）的数字视频监控
•基于嵌入式网络视频服务器技术的数字化网络视频监控
1.模拟视频监控系统
模拟监控系统发展较早，目前常称为第一代监控系统，系统特点：
A.视频、音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式，质量最高
B.经过几十年的发展，技术成熟，系统功能强大、完善
模拟视频系统存在的问题：
A.只适用于较小的地理范围
B.与信息系统无法交换数据
C.监控仅限于监控中心，应用的灵活性较差
D.不易扩展
2.基于微机平台的数字视频监控（DVR）
DVR是近几年迅速发展的第二代监控系统，采用微机和Windows平台，在计算机中安装视频压缩卡和相应的DVR软件，不同型号视频卡可连接1/2/4路视频，支持实时视频和音频，是第一代模拟监控系统升级实现数字化的可选方案，适合传统监控系统的改造，不适合新建的监控系统、又要求实现远程视频传输（超过1-2公里）的系统。
DVR系统特点：
A.视频、音频信号的采集、存储主要为数字形式，质量较高
B.系统功能较为强大、完善
C.与信息系统可以交换数据
D.应用的灵活性较好
DVR系统从监控点到监控中心为模拟方式传输，与第一代系统相似存在许多缺陷，要实现远距离视频传输需铺设（租用）光缆、在光缆两端安装视频光端机设备，系统建设成本高，不易维护、且维护费用较大。
随着信息处理技术的不断发展，嵌入式DVR系统近几年异军突起，由于其可靠性高、使用安装方便在银行系统应用特别广泛，我们通常称嵌入式DVR为2.5代监控系统。
3.基于嵌入式视频服务器的网络化数字视频监控
3.1什么是网络数字监控
简单的说，网络数字监控就是将传统的模拟视频信号转换为数字信号，通过计算机网络来传输，通过智能化的计算机软件来处理。
系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，以IP包的形式在网络上传输，实现了视频/音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化以及管理的智能化。
3.2 MPEG-4压缩方式介绍
如果说，MPEG-1“文件小，但质量差”；而MPEG-2则“质量好，但更占空间”的话，那么MPEG－4则很好的结合了前两者的优点。
它于1998年10月定案，在1999年1月成为一个国际性标准，随后为扩展用途又进行了第二版的开发，于1999年底结束。
MPEG－4是超低码率运动图像和语言的压缩标准，它不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。
MPEG-4标准主要应用于视像电话（VideoPhone），视像电子邮件（VideoEmail）和电子新闻（ElectronicNews）等，其传输速率要求较低，在4800-64Kbits/sec之间，分辨率为176X144。
MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。
与MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4为多媒体数据压缩提供了一个更为广阔的平台。
它更多定义的是一种格式、一种架构，而不是具体的算法。
它可以将各种各样的多媒体技术充分用进来，包括压缩本身的一些工具、算法，也包括图像合成、语音合成等技术。
MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。
MPEG-4是第一个使你由被动变为主动（不再只是观看，允许你加入其中，即有交互性）的动态图象标准；它的另一个特点是其综合性；从根源上说，MPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合（视觉效果意义上的）。
MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和可扩展性。
MPEG4标准的占用带宽可调，占用带宽与图像的清晰度成正比。
以目前的技术，一般占用带宽大致在几k到几百K左右。
3.3网络数字视频监控的应用
当前，随着经济发展水平的提高和技术的成熟，宽带接入及通讯已经成为电信领域最有潜力的广阔市场，世界的网民中多数用户则通过宽带接入方式。
随着Internet和宽带网络技术的日益发展，传统的以文字和图片为主的内容服务已不能满足用户的需求，具有视频和音频的多媒体内容服务即将成为主流，这是互联网技术发展的必然趋势。
近两年来一种崭新的全数字化网络视频监控系统正在得到广泛应用。
网络视频监控系统使用现有的网络系统，采用嵌入式的“网络视频服务器”，实现从监控点前端、监控中心、监控工作站的数字化处理，是监控系统发展的必然趋势。
网络数字视频系统与上述第一、二代系统相比具有明显的优势：
A.利用现有的网络资源，不需要为新建监控系统铺设光缆、增加设备，轻而易举地实现远程视频监控。
B.系统扩展能力强，只要有网络的地方增加监控点设备就可扩展新的监控点。
C.维护费用低，网络维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。
D.系统功能强大、利用灵活、全数字化录像方便于保存和检索。
E.在网络中的每一台计算机，只要安装了客户端的软件，给予相应的权限就可成为监控工作站。
二、系统简介
随着计算机网络的发展，在网络上传输视频和音频成为一种趋势，网络视频监控系统，该系统具有传统监控系统无法比拟的功能和特点，是第三代全数字化、网络化、智能化监控系统的典型代表。
1.远程监控系统功能
实时监控：
提供1/4/9//16等多画面的分屏显示。
采用MPEG4图像压缩编码方式的网络视频服务器设备。
同时可通过网络视频解码器直接连接上电视墙。
远程控制镜头、云台、球机等设备。
提供多种形式的用户和权限管理，安全可靠。
提供各种录像方式：
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