考场监控方案.docx

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考场监控方案

XX标准化考场建设项目

方

案

建

议

书

杭州海康威视数字技术股份有限公司重庆分公司

2012年6月

第一章系统概述

1.系统概述

考场监控系统是利用最新的数字视音频监控技术，实时对摄像机采集的考场信号进行压缩、存储和传输，以做实时监看和事后调查取证用，从而达到最大限度地防止考试舞弊行为的发生。

通过在考试现场设立视频监控点，将监控图像实时传输到各级教育部门和其它相关部门，通过对图像的浏览、记录等方式，使各级教育部门和其它相关部门直观地了解和掌握考场的动态，从而有效提高考试管理水平，达到更好考试效果，创造更加公平、公正、和谐的考试环境。

海康威视标准化电子考场视频监控解决方案是是以维护教育考试安全为目的，运用视频监控技术、计算机多媒体技术、网络通讯技术和教育考试管理技术建设成的一套综合性业务应用系统，在全地区范围内实现互联、互通和互控的、基于音视频的考场巡查系统，该系统需严格按照《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》的要求进行设计和建设。

系统将遵守统一标准和架构，建设一个从省、市、县到学校的四级联网的巡查系统。

该系统不但可以实现学校考点的监考，同时可以实现远程监控，稽查人员通过远程办公室即可了解各个考试现场的情况，对考试作弊行为将起到强大的震慑作用。

2.需求分析

经过前期的现场勘查和技术交流，结合海康威视多年的项目经验，分析XX学校考场监控系统有如下几点需求：

✧按照国家教育部和重庆市教育考试标准化考点建设技术规范的要求，在学校各校区的考室、保密室、考务工作室、保管室走道等部署一套网络视频监控系统；

✧按照标准化考点的技术要求，根据学校实际情况增设信号屏蔽仪、探测器、防护窗等设备。

✧采用运营商专用链路与市教委考场监控系统联通，满足教委调阅考场监控图像的需求。

✧充分利用学校现有资源，建设一套用于传输考场监控音视频数据的专用网络、要求网络与其他网络物理隔离，专网专用。

✧在确保考场监控系统安全的前提下，将视频专网与学校校园网联通，满足校园网用户访问考场监控系统的需求。

第二章系统设计思路

2.1.系统设计原则

Ø先进实用:

在本系统的设计中，充分考虑XX考场监控的特殊要求首要考虑其实用性和易于操作性，易于管理和维护，易于用户掌握和学习使用。

Ø智能化：

在本监控系统中采用的产品和系统必须具有智能特征，自主编程、记忆功能，前端设计与系统必须有良好而且可靠的通讯能力和故障自动检测、报警功能。

Ø多媒体化：

采用的产品和系统，还必须应用计算机多媒体技术，具有良好的人机界面，使操作员能方便地学习和操作系统完成监控任务。

Ø网络化：

在计算机网络技术高度发展和广为应用的今天，设计完成的巡考系统的网络数字监控系统中采用的产品和系统，我们充分应用了计算机网络技术，而不是提倡采用非网络技术应用产品，所谓实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验，能满足目前学校巡考和教学应用的需要，而无华而不实之嫌。

Ø合理的配置：

系统设计时，能灵活对需要实现的功能进行合理的配置，并且这种配置是可以被改变的，甚至在工程实成后，这种配置的改变也是可能和方便的。

Ø良好的操作性：

系统的前端产品和系统软件均有良好的学习性和操作性。

特别是操作性，应使一般缺少专业监控知识的保安，在略通电脑操作的情况下通过培训掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。

Ø系统运行可靠：

系统的运行要求可靠。

要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置要都仔细考虑到设置数据的方便保存和快速恢复。

Ø保存和恢复设置方便：

在实际运行中，即使系统的故障率非常底，也会因为各种意想不到的原因而出现问题。

所以在系统设计时，要考虑到设置数据的方便保存和快速恢复。

Ø升级维护——即使是最先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能。

在系统设计中，我们选取用产品和系统时，应充分考虑系统的升级和维护问题。

Ø软件升级：

系统的软件是最有可能升级的，选用的系统管理软件都有厂家的免费升级承诺。

升级的操作由系统管理员即可完成，不需要繁复的操作和专门的技术。

Ø模块化结构：

为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应尽量为模块化产品。

由其组成的系统应是模块化的。

这样，便于系统的维护和升级。

Ø在线式维护：

由于巡考系统应用的特殊性和重要性，系统的维护必须是在线式的，即在系统不停止工作的情况下，可以更换单元的备件。

上述系统设计的原则将自始自终贯穿整个系统的设计和实现。

2.2.设计标准及依据

遵循中华人民共和国教育部颁发的行业标准《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》JY/T-KS-JS-2007-1和《重庆市教育考试院文件》渝教考发〔2012〕91号的技术规范。

GB4943-2001信息技术设备的安全

GB8898-2001音频、视频及类似电子设备安全要求

GB16796-1997安全防范报警设备安全要求和试验方法

GB17859-1999计算机信息系统安全保护等级划分准则

GB50057-1994建筑物防雷设计规范

GB50198-1994民用闭路监控电视系统工程技术规范

GB50348-2004安全防范工程技术规范

GA308-2001安全防范系统验收规则

GA/T74-2000安全防范系统通用图形符号

GA/T75-94安全防范工程程序与要求

GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求

GA/T368-2001入侵报警系统技术要求

2.3.设计指导思想

考场监控系统，作为严肃考风、考纪的重要手段，对系统的功能和性能提出了较高的要求：

1）实用性：

本系统能对各监控点进行实时的监控、录像，电视墙管理方案使得监控系统方便实用。

2）项目建设需要根据当前监控系统的发展趋势进行设计，满足今后高清网络摄像机接入。

3）简易性：

配置、管理在PC平台上进行，方便维护与管理。

4）先进性：

采用最新的视频压缩算法和嵌入式操作系统平台，具有极佳的清晰度、较小的系统容量占用、完全实时、一流的网传功能等诸多特点，是当前国内外一流的产品和解决方案，系统建成后在较长的一段时间里不会被淘汰。

5）稳定性：

采用监控行业最新技术和高品质设备，采用具专业性的设备。

6）外观效果美观：

所选设备可上标准机架，布线简单，便于安装。

7）系统功能丰富：

考场监控系统，不仅能监控考场的风纪，也能充分利用，辅助教学、加强保卫监控。

第三章系统总体设计

3.1.系统概述

XX学校标准化考场监控系统建设主要由前端摄像机部分、传输部分和监控中心等几部分组成。

前端设备主要实现视频信号采集，设计时充分考虑了室内摄像机的防灾措施。

本次项目预计在XX校区建设XX间标准化考室。

本次监控系统设计前端采集设备全部采用模拟摄像机，采集的音视频数据通过新组建的考场视频监控专用网络（以下简称“监控专网”）传送至考场监控中心，以便监考人员对各考室进行集中监控。

同时，利用运营商专线将监控专网与重庆市巡考中心、市招办的网络互联互通，最终按照国家考试院标准SIP网关协议将视频信号传送至上级监管平台。

3.2.系统设计说明

1）按照考室容纳考生数量不同，将考生人数小于等于80名的定义为小型考室；将考生人数大于80名的定义为大型考室。

2）设计在小型考室安装一台高线数摄像机、一个拾音器、一个报警按钮、一台手机信号屏蔽仪、一个同步时钟，用于国家考试时进行考室的音视频监控和安全防范。

3）设计在大型考室安装两台线数摄像机、两个拾音器、一个报警按钮、一台手机信号屏蔽仪、一个同步时钟，用于国家考试时进行考室的音视频监控和安全防范。

4）设计在试卷保密室安装两个红外半球摄像机，一个拾音器、一个报警按钮、一台网络存储服务器，用于保密室的无死角监控和录像存储。

5）本次项目前端监控图像通过专网传输至监控中心，监控中心新增视频解码器，实现监控图像在显示大屏的显示。

6）设计将本次标准化考场的中心管理系统部署在校园监控中心。

监控中心部署一台管理服务器、流媒体服务器实现考场监控图像的就近调阅和录像存储。

7）项目设在采用物理隔离的专网传输考场视频监控图像，采用专网不仅能够提高数据的安全性，还能为监控数据传输提供一个稳定的网络环境。

8）本次项目设计各考室的监控图像按照2×24小时保存至硬盘录像机中；试卷保密室的监控图像按照4×24小时保存至试卷保密室的硬盘录像机中。

3.3.系统功能

Ø报警联动：

考场设置报警按钮，一旦发生紧急事件，系统将自动产生报警信号，并将打开门的图像在控制中心用弹跳的方式直观在监视器上显示，方便值班人员对现场环境快速实时观看。

Ø互联互通：

通过SIP多媒体网关与市招办、巡考中心实现SIP信令实现互联互通。

Ø实时监控：

发现情况迅速指挥处置各类突发案件；

Ø录像倒查：

翻查目标地点的录像资料，发现破案线索或证据；

Ø远程访问：

上级领导远程观看突发事件的现场实时图像，遥控指挥。

Ø音视频压缩：

考场通过拾音器设备对考场音视频信号进行采集和编码，编码后的数字视频信号通过监控专网发生至学校控制中心进行存储。

Ø音视频本地录像：

系统通过硬盘录像机对音视频信号进行存储，可以进行本地的音视频录像，文件记录有六种模式：

定时录像、手动录像、移动检测录像、报警录像。

Ø网络传输：

本次所有网络摄像机都自带10M/100M自适应网络接口，支持TCP/IP协议（支持ARP、RARP、IP、TCP、PPP、PPPOE、DHCP、SNMP等等）；支持组播，支持宽带拨号上网（PPPOE）；可以使用应用软件或浏览器通过网络设置参数、实时浏览视频和音频信号、查看；远程下载或实时查看录像文件等操作。

Ø录像回放：

本次采用专用视频监控管理平台，通过平台客户端可以实现多路音视频同步回放。

Ø解码能力：

本次项目配置的解码器可解调16路CIF、8路4CIF、4路720P的解码能力。

Ø统一命名规则：

对系统中的设备、用户进行统一代码；以数字字典的方式将学校（考点）、区县校校、市、省等考试管理机构进行统一命名编码并保存在数据库中，省、市、区县校校等编码由国家教育考试中心来定义并发放给各级考试管理机构及学校。

学校编码由上级考试管理机构来根据教育部考试中心规定来定义，并逐级上传直至到达教育部考试中心。

按照《教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》进行统一命名。

3.4.系统技术特点

本系统采用代表国内最高技术水平和理念的架构和产品来进行构建，具备先进性、高稳定性、高安全性、高可扩展性、低成本等特点。

先进性

Ø压缩算法的先进性：

我公司研发的H.264代表了国内外最高和最新水准的视频压缩技术，具备高压缩比、清晰、码流可控、适合网络传输等特点；

Ø前端平台的先进性：

采用嵌入式前端平台，功能强大、性能稳定，适合工业级大规模集中监控系统。

Ø联网集中监控，便于管理，提高效率，是真正的网络监控管理系统；

Ø应用系统功能完善，如电子地图、双向语音对讲、分组语音广播、分组视频切换、错误告警等。

稳定性

Ø嵌入式架构带来的超稳定性：

前端平台采用嵌入式架构，所有代码均固化在芯片上，再也不会出现“系统崩溃”类的灾难；

Ø与病毒绝缘：

前端采用嵌入式设备，因为结构和系统的不同，病毒无法入侵，做为一个网络化应用，杜绝被病毒入侵甚至造成全网的传播将大大提高系统的稳定性；

安全性

Ø前端设备安全性：

由管理中心服务器进行统一管理，充分保证前端设备的安全性，避免前端设备参数被恶意修改；

Ø分控端软件安全性：

所有分控端软件的权限由一台管理服务器用数据库进行管理，合理分配各自的权限，多级权限管理可以确定安全性，保证敏感画面不会泄露；

Ø网络资源利用的安全性：

前端设备的码流抑制功能（带宽控制），再结合对分控端软件的多级权限管理及流媒体服务器的引入，可以做到精确控制对网络带宽资源的占用，确保不会影响其它正常业务运行。

低成本

Ø前端采集设备：

采用国内知名品牌，确保前端采集效果

Ø前端处理设备：

DVR具有极具亲合力的价格优势，与市场上的主流产品成本相当，却具备更完善和先进的性能，性价比一流；

Ø监控中心：

监控中心的核心是硬解压卡和软件，均对系统平台的要求不高。

第四章各子系统设计

4.1.前端图像信号采集

4.1.1.设备组成

前端主要由枪式网络摄像机、拾音器、报警按钮组成信号采集子系统。

网络摄像机完成视频采集、拾音器完成音频采集、报警按钮提供紧急事件报警功能。

拾音器和报警按钮接入网络摄像机的音频输入和开关量报警输入接口，通过网络摄像机的编码功能，将模拟信号转换为数字网络信号，通过监控专网传至监控中心存储和浏览。

4.1.2传输功能

监控现场到控制中心需要有信号传输，一方面摄像机得到的图像、语音及报警要传到控制中心，另一方面控制中心的控制信号要传送到现场，传输系统包括控制信号和报警信号的传输。

本次项目设计前端至监控中心采用专用的视频同轴线传输图像，采用专用音频线传输语音，监控中心内采用交换机组成局域网，通过这样的设计能够保证施工最为简便，成本最为节约。

4.3.学校监控中心

4.3.1.系统组成

本次校园监控中心的显示系统由电视墙组成设备完成，通过视频解码设备将网络音视频信号转换为模拟量信号，通过视频线缆传输显示至监控中心监视设备上。

4.3.2.系统功能

客户端PC通过WEB服务或安装客户端软件调阅前端摄像机实时音视频数据或回放磁盘阵列中的录像数据。

客户端软件支持1、4、9、16等画面分割显示，并可通过客户端对前端设备进行参数调整和控制。

客户端PC通过WEB服务或安装客户端软件可以控制解码器解码前端某几路摄像机的音视频数据，显示至监控中心监视设备上。

系统所有的客户端软件登陆系统前需要通过管理服务器进行认证，认证后的用户才能登陆监控系统对前端摄像机进行控制。

用户调用前端图像需要通过流媒体服务器进行视频转发，以减少对网络带宽的缓解。

市招办或巡考中心使用客户端软件或以WEB形式登陆系统，可通过专用链路对XX学校考场监控系统的监控图像进行实时的监控，并可调用相关录像资料。

Ø接收、处理前端主动上报的重大报警事件；

Ø监考人员、市招办、巡考中心可通过客户端软件或WEB对前端摄像机进行监控；

Ø利用解码器与矩阵客户端PC将数字图像解码上电视墙；

Ø利用客户端软件或WEB可以多画面显示前端图像并对其进行控制；

ØSIP多媒体网关提供流媒体转发服务，可缓解网络带宽。

4.3.3.图像显示

通过视频解码器对前端视频进行解码，解码后的视频信号通过BNC接口与监视器相连。

视频解码器16路CIF或8路4CIF或4路720p图像解码输出，第一个VGA输出支持1/2/4/9/16画面分割，其它VGA及BNC支持1/2/4画面分割。

解码器支持轮巡显示，可通过设置报警联动功能将报警视频信号在电视墙上进行显示。

4.3.3.1.轮巡解码模式

轮询解码模式是在一个解码通道上设置多个远程监控通道，解码器按照配置的顺序和时间循环解码，远程登陆编码器或者流媒体服务器取流，解码后本地输出，解码时间达到轮询时间间隔后，断开连接并切换到下一个轮询配置；

4.4存储子系统

图像存储是本次工程的重点，我们采用集中存储的方案，最大的好处在于能够保证录像资料的完整性和安全性。

在视频监控专网的保证下集中存储能够保证录像的完整性，同时集中存储可以按照实际情况部署在专业的机房中，使设备的运营环境得到有力的保证，同样集中存储设备的安全性也得到大大的提升。

本次项目设计系统按照2×24小时对前端每个摄像机的音视频录像数据进行数据存储。

鉴于试卷保密室的特殊性，试卷保密室采用单独的硬盘录像机存储设备进行数据保存，存储时间按照4×24小时设计。

该存储设备与其他考室存储设备分开，保存于试卷保密室的专用机柜当中。

*存储时间的计算：

MPEG4压缩方式下，采用最新的D1格式（704＊576分辨率），以实时25帧/S存储，以16路4CIF的图像质量每路最大2Mbps码流，每天所需存储空间最大为：

2Mbps/8*3600*24*16/1024=337.5GB

按照2天存储计算共需要硬盘：

337.5GB×2天≈0.7TB。

4.8其他安全防范子系统

其他安全防范子系统主要是指按照国家和重庆市标准化考点相关建设规范，必须具备的安全检测、信号屏蔽等设备。

本次项目设计以综合实用前提作为设计前提，按照XX学校考点的布局考虑，设计方案如下:

Ø手机信号屏蔽仪：

每间考室配置一套低功率，能够覆盖考室的信号屏蔽仪，对考室的无线手机信号进行屏蔽。

Ø同步时钟：

每间考室配置一台同步时，该时钟能够通过无线微波技术进行对时，确保时间准确。

Ø身份证识别器、无线信号屏蔽仪、金属探测器：

按照考场数量的不同进行不同的配比。

Ø保密柜、声光报警器、安全铁门：

该设备主要部署在试卷保密室当中，因此设备按着保密室的数量进行配比。

4.6与重庆市巡考中心、市招办的系统互联互通

按照国家教育部和重庆市教委的规范要求，各考点的监控系统必须接入上级单位的考场巡查系统，以便相关部分能够通过远程网络调阅考场的音视频数据进行实时监控。

参考相关规范和要求，本次项目设计XX学校考场监控系统与上级单位（重庆市巡考中心）的级联模型如下：

系统直联结构

第五章系统主要设备介绍

5.1.枪式摄像机

品牌：

海康威视

●采用高性能SONYCCD

●分辨率高,彩色600TVL,黑白650TVL,图像清晰、细腻

●低照度,彩色0.001Lux@（F1.2,AGCON）,黑白0.0001Lux@（F1.2,AGCON）

●支持ICR红外滤片式自动切换,自动彩转黑功能,实现昼夜监控

●支持OSD菜单控制,适合客户自定义设置

●支持数字降噪功能

●支持数字宽动态功能

●支持SMARTIR技术

●支持强光逆转功能

●支持自动光圈功能（直流驱动）

●方便的背焦调节方式

5.2.球式摄像机

品牌：

海康威视

系统功能：

●采用索尼高性能CCD,图像清晰

●精密电机驱动,反应灵敏,运转平稳,精度偏差少于0.1度,在任何速度下图像无抖动

●支持RS-485控制下对HIKVISION、Pelco-P/D协议的自动识别

●支持三维智能定位功能,配合DVR和客户端软件可实现点击跟踪和放大

●支持多语言菜单及操作提示功能,用户界面友好

●支持数据断电不丢失

●支持断电状态记忆功能,上电后自动回到断电前的云台和镜头状态

●支持光纤模块接入

●支持内置温度感应器,可显示机内温度

●支持防雷、防浪涌、防突波

●室外球达到IP66防护等级

●支持RS-485线路故障诊断功能,把故障信息,如地址错误、波特率错误等以文字形式显示在视频画面上

●支持曼码协议及线路故障诊断功能,把故障信息,如地址错误、波特率错误等以特殊字符形式显示在视频画面上

●支持定时任务预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描等功能

●支持密码保护功能,防止被人恶意修改球机菜单参数

●支持球机标题功能,可在视频画面叠加中、英文字符

●支持区域扫描和显示,球机在设定的区域设定的时间内没收到控制命令就执行区域扫描,并显示区域名称

机芯功能:

●支持自动光圈、自动聚焦、自动白平衡、背光补偿和低照度（彩色/黑白）自动/手动转换功能

●支持隐私遮蔽

云台功能：

●水平方向360°连续旋转,垂直方向-5°-185°,无监视盲区

●水平预置点速度最高可达540°/s,垂直预置点速度最高可达400°/s

●水平键控速度为0.1°-300°/s,垂直键控速度为0.1°-240°/s

●支持256个预置位,并具有预置点视频冻结功能

●支持8条巡航扫描,每条可添加32个预置点

●支持4条花样扫描,总记录时间大于10分钟

●支持比例变倍功能,旋转速度可以根据镜头变倍倍数自动调整

●支持守望功能,预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描可在空闲状态停留指定时间后自动调用（包括上电后进入的空闲状态）

●支持报警功能,内置2路报警输入（7路可选，优先级可调）和2路报警输出,支持报警联动,可在报警后触发报警输出/调用预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描

5.3.硬盘录像机

品牌：

海康威视

●HDMI与VGA输出分辨率最高均可达1920x1080p；

●支持HDMI、VGA、CVBS同时输出，支持HDMI与VGA双操作模式，可分别进行预览和回放；

●所有通道可支持4CIF实时编码；

●支持零通道编码；

●支持预览图像与回放图像的电子放大；

●采用HIKVISION云台控制协议时候，可通过鼠标选定画面任意区域并进行中心缩放；

●支持假日录像和抓图配置；

●支持计划抓图、手动抓图、报警抓图、报警联动抓图上传FTP与图片的回放、备份；

●支持冗余录像、抓图设置；

●支持多画面分割下不同通道并行预览与回放；

●支持最大16路4CIF实时同步回放；

●支持标签定义、查询、回放录像文件；

●支持回放时对录像场景的自定义区域进行智能搜索；

●支持录像文件倒放功能；

●支持按事件查询、回放、备份录像文件；

●支持重要录像文件保护功能；

●支持硬盘配额管理，不同通道可分配不同的录像保存容量；

●支持硬盘盘组管理，不同通道可设置不同的录像保存周期；

●支持抽帧录像存储，延长录像存储时间；

●支持eSATA盘库，可用于录像和备份；

●支持IPv6协议；

●支持网络检测（网络流量监控、网络抓包、网络通畅）功能；

●支持UPnP（即插即用）、SNMP（简单网络管理）、NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、SMTP

●（邮件服务）、NFS（接入NAS）、iSCSI（IPSAN应用）、PPPoE（拨号上网）、FTP等协议；

●首创的双操作系统设计，系统运行更加可靠。

5.4.解码器

品牌：

海康威视

●支持VGA、BNC接口解码输出。

●支持16路CIF或8路4CIF或4路720p图像解码输出，第一个VGA输出支持1/2/4/9/16画面分割，其它VGA及BNC支持1/2/4画面分割。

●支持主动解码和被动解码两种解码模式。

●支持直连前端设备和通过流媒体转发的方式获取网络实时数据。

●支持远程录像文件的解码输出。

●支持透明通道传输，可远程控制DVR或DVS上连接的云台。

5.5.拾音器

（待补充）

5.6.手机信号屏蔽仪

（待补充）

5.7.身份证真伪鉴别仪

（待补充）

5.8.金属探测仪

（待补充）

5.9.无线信号探测器

（待补充）

第六章产品配置清单

详见设备配置清单