中小学安防系统建设解决方案.docx
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中小学安防系统建设解决方案
中小学安防系统建设解决方案
1、概述
该方案主要针对中小学校园的监控，中学生和小学生是人生一个重要的分水岭，是人生价值观形成的重要阶段，如何保护好学生的安全，营造良好的教学环境对学生的德智体全面发展都至关主要，这个阶段的学生的有了自己独立的思想，如何加强对学生的管理也是学校老师和领导比较关注的问题。
无论是小学还是中学，学生都是社会的弱势群体，自身的安全意识和保护意识比较薄弱，更是社会不法分子实施犯罪的对象，如何保障孩子的安全是学校、孩子家长乃至全社会最为关注的焦点，建立一套基于监控系统的智能保护网，可以让学校、家长、政府的相关部门实时掌握孩子的情况，对突发情况的发生，做出及时响应提供了比较有效的手段。
高年级小学生和中学生正处于身体发展的时期，但是心智发育还不全，极有可能受到一些影视作品或者社会不良风气的影响，争强好胜导致校园聚众斗殴等恶性事件发生，加强校园的远程监控将有助于突发事件的预防和及时处理。
国家教育考试网上巡查系统是新时期对考务管理工作提出的新需求，考场建立数字化电子监控和网上巡考系统，对考试全过程实施全方位监控和即时录像，并能通过网络进行远程巡考，大大提高了对考场情况的监督效率，也为考场发生的事件提供了日后有据可查的依据。
随着我国GDP的快速增长，国家对学校的建设越来越重视，投入巨资加大对学校基础设施的建设，设备动辄上万，这也容易成为一些不法分子的偷窃对象，因此加强对学校设施的保护，也是学校领导关注的焦点。
食堂是每个学生每天吃饭的场所，如何保障学生的饮食安全，成为全社会尤其是学生家长和学校老师最为关注的问题，同时食堂也是人员密集区域，容易引起群体事件的发生，需要加强对食堂区域的远程监控。
xx公司是领先的监控产品的供应商和解决方案的服务商，面向全球提供领先的视频存储、前端、显示控制和教育定制等系列化产品，尤其在中小学监控方面，xx公司运用现有的计算机技术、网络技术、多媒体技术等，为中小学的监控提供量身定做的整体解决服务。
2、设计依据、原则及目标
2.1、设计依据
1.JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》
2.GB-50057-94，2000年版《建筑物防雷设计规范》
3.GB50174-93《电子计算机房设计规范》
4.GB50254-50259-96《电气装置安装工程施工及验收规范》
5.GB8898-97《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求》
6.GB4943-95《信息技术设备包括电气设备的安全》
7.GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》
8.GBT-T-50311-2000《建筑与建筑群综合布线工程系统设计规范》
9.GBT-T-50312-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》
10.ISO/IEC11801-95《信息技术互联国际标准》
11.ISO/IEC11801；1995《客户建筑物电缆通用敷设要求》
12.ISO/IEC11801《客户建筑通用布线系统信息技术国际标准》
13.EN50173《通用布线系统信息技术欧洲标准》
14.EIA/TIA568A《商务楼通信建筑布线标准》
15.EN55022/ClassB《（电磁兼容）标准》
16.ELA/TIATSB67《无屏蔽双绞布线系统现场测试传输性能规定》
17.TIA/EIATSB67《非屏蔽双绞线布线测试标准》
18.ISO/IEC11801《国际综合布线六类信道标准》
19.IEEE802.3《CSMA/CD接口方法》
20.GB2887《电子计算机场地通用规范》
21.GB2894《安全标志及其使用导则》
22.GB50348《安全防范工程技术规范》（附条文说明）
23.GB50394《入侵报警系统工程设计规范》（附条文说明）
24.GB50395《视频安防监控系统工程设计规范》（附条文说明）
25.GB50396《出入口控制系统工程设计规范（附条文说明）》
26.GA/T75《安全防范工程程序与要求》
27.GA308《安全防范系统验收规则》
……
2.2、设计原则
中小学的视频监控系统的建设以“先进、可靠、开放、安全、可扩展、易操作、易维护、经济”为指导思想。
在设计中遵循下列原则：
先进性
该系统充分考虑信息化社会迅猛发展的趋势，采用IP监控技术作为整体校园监控的设计方法和技术路线体现当代电子技术发展水平，设备方面：
选用先进、实用的技术和功能完善的安防产品，确保系统各种功能齐全，在近几年中继续处于领先地位，并随着科技的发展不断改进完善。
成熟可靠性
由于该系统主要用于中小学监控，所以须确保系统本身具有很高的工作安全可靠性。
系统所用设备应选用技术成熟、可靠性高的知名品牌安防产品，通过有效地联接，确保耐久使用，使系统具有较高的性能价格比，且系统自身应具有应急备份功能。
兼容扩展性
本系统具有开放性的标准体系，基于开放式的TCP/IP网络平台进行设计，支持多种当今流行的网络协议。
为了保证各系统设备之间能够互联、互通、互控，设计建设时充分考虑系统的核心设备的统一性，便于以后的系统扩容。
对于各级联网和关键环节所用的设备，采用统一接口标准和技术标准，包括图像编解码、网络传输、存储和各种信令格式都遵循国际上现有的成熟标准，构建统一架构而不是异构的系统，保证系统之间能够实现互连互通和便于未来的集成应用。
系统可以根据用户发展的需要，在一定程度上满足安防监控系统的扩展需要。
设备应采用模块化配置，便于集中管理与分散控制，总体结构保证系统的兼容性和可扩展性。
经济实用性
在首先确保系统先进性、可靠性的基础上，最大限度地满足中小学未来发展的需求，在需求方案确定的监控范围基础上，尽可能多的达到对校园全方位、全天候监控的效果，既可以保证日常教学的监控需求、也可以保证教室重要设备的监管需求，也可以实现电子巡考监控的需求。
可操作性
应考虑为操作人员设计一个方便的操作环境，这主要是指画面之间的切换可设置为手动和自动。
系统应设计必要的自动统计、记录和查询、提示功能，以帮助操作人员了解系统运行和操作的情况。
当突发性事件产生时系统应能及时做出响应的连锁反映，系统根据防范预案设计的多种的指令，使系统对紧急时间的应变和处理能力大大加强。
可维护性
系统硬件、软件和服务上应具有系统正常运行的技术保障和系统突发故障的应急保障措施、紧急处理措施，从硬件、软件、人力上保证系统的全天候运行。
同时，系统所需设备应尽量选择技术定性、业界通用的型号和品牌，保障系统更新维护的低成本和可行性。
2.3、设计目标
1、实现中小学安全监控全方位的建设，包括校区的视频监控系统建设、区域内中小学与辖区教育主管部门的联网建设、区域内中小学与辖区派出所的治安联网联控建设等。
2、为响应国家教育部考试中心提出的“国家教育考试网上巡查系统建设”的通知要求，依据《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》，建设中小学国家教育考试网上巡查系统。
3、实现园区出入口安全监控，对门口各种情况进行实施录像，紧急情况下，提供智能分析和预警，并提供录像功能，方便日后取证。
4、实现园区周界安全，对非法入侵园区行为，实现预警并进行智能跟踪录像，方便日后取证。
5、实现校区食堂操作透明化、公开化和可视化，通过监控系统来监督中小学的食品安全。
6、实现多种传输方式，充分利用互联网、3G，Wifi等传输技术实现信息的互联互通。
7、对校区公共区域实施实施高清监控，避免群体事件发生。
8、促进中小学管理水平明显提高。
加强中小学监控管理体系建设，促进资源的优化整合与共享，提高安全防范和管理能力。
实现安全防范立体化、监测预警智能化、调度管理合理化、服务透明公开化、应对决策多元化、应急处理规范化。
3、系统需求分析
3.1、系统性需求
中小学监控系统呈现如下一些特点：
监管指挥中心相对集中，管理相对比较分散，需要对校园周界安全、校园教学场所、校园体育运动场、校园食堂等进行监控。
同时，中小学监控数据来源复杂，需要接收校区固定场所的视频数据、孩子的IC卡信息数据、家长的短信数据等。
3.2、视频实时监控需求
视频实时数据主要来源园区固定场所。
园区内的监控主要包括：
校门出入口、周界围墙、教学楼内、食堂、办公区域、户外体育场等，确保对校区内各区域全面监控，正常教学期间，能够有效的记录园区周边的环境、园区内的教学活动、园区食堂的活动、办公场所的环境。
出现意外情况时能够在中心看到现场情况，利于现场紧急救援。
并能详实清晰地记录所有的事件经过，以便于日后查对和取证。
3.3、电子巡考、教室设备监管、日常教学监控需求
本着经济实用的设计原则，将教室的日常教学监控、重要设备监管和电子巡考复用一套监控设备。
电子巡考：
系统在设计之时，充分利用所建视频系统资源，对于作为考点的学校，在进行校园视频监控系统建设过程中，只需要针对每个考场（即每间教室）安装一个摄像头和一个拾音器，拾音器可直接了用前端摄像机资源；此外对于学校保密室、保密室到考场的通道上都需相应安装摄像，高考试卷的抵达、存放、开封及发放等都处于严密的监控之下。
尽可能杜绝中途泄密的情况发生。
系统建成之后，平时作为校园安保监控，有考试期间作为巡考系统，比如高考监控、平常各类考试监控、日常教学监控。
教室设备监管：
现代化教室一般配备有先进的教学设备，通过远程监控，对教室重要设备进行有效监管（如设备无人情况是否运行，远程关闭等），既可以保障日常的教学活动，也能减轻学校安保人员的工作负荷。
日常教学监控：
可以有效预防教师对学生的人身侵害，为日后录像查询提供依据，同时也能为优秀教师制作精品课程，不再需要特定的时间，请专业的摄像人员对教学活动进行录制，只要通过远程视频监控系统就能实现对教师教学活动进行全程录像。
3.5、网络互联需求
孤立的中小学监控远远不能发挥信息化的功能，只有充分发挥现代化的网络技术、计算机技术等前沿技术，实现区域联网，保证监控建设的意义，实现信息共享，减少上级部门监管漏洞，提升应急指挥响应速度，加强对中小学教学质量的社会监督，实现中小学校园管理更加透明化，促进中小学教育和谐健康发展。
3.6、综合管理平台需求
调度管理平台需充分考虑能与其他各子系统厂家的软件实现兼容，并与其他大部分已部署系统兼容。
平台具体要求如下：
1）可设置多级监控中心；
2）所有产品必须通过权威部门的检测；软件部分必须有国家的软件著作权登记证书；
3）完善的流媒体转发，缓解多用户同时访问同一前端的带宽压力；
4）可对用户进行功能授权，如视频浏览、录像回放、云台控制、电视墙管理等。
5）远程配置、操作、云台控制、设备重启、远程程序升级、录像回放等。
6）网络设备管理、信息安全管理、日志管理等功能。
7）业务管理能力：
信息编辑、管理、查询，统计，IC卡管理等，并提供各种业务报表的导入导出。
3.7、录像回放查询需求
支持远程图像点播：
按照指定区域、指定通道、指定校车进行图像的实时点播、巡视；支持点播图像的显示、缩放、抓拍和录像转存；可按照指定区域、通道、车辆、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并能完成回放和下载；回放支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停等。
3.8、监控告警需求
通过监控设备，对园区周界、园区内、校车运行等状态进行监控，并对异常信息进行告警，提醒监控中心人员注意，杜绝隐患，出现危急情况时能够及时通知有关部门进行救援。
告警包括：
园区周边非法入侵告警、聚众斗殴等、设备移动告警等。
3.9、手机监控需求
便于学校领导出差时，能随时对学校情况进行监控和管理，。
3.10、智能分析功能
为了减少监控人员的工作量，避免长时间注视监视屏幕，造成视距疲劳，降低危机处理反应能力，也为了减少监控人员的重复劳动，降低劳动强度，系统提供智能分析功能。
有效加强对试卷库和考场禁区进行智能防范，有效保障这些区域24小时的安全。
4、中小学监控整体方案
xx中小学监控系统是专门针对中小学设计的一套端到端系统解决方案，系统由校车监控系统、园区监控系统、监控中心系统等三大部分组成。
其中监控中心分针对教育主管部门进行建设，分区县教育部门监控中心。
图1、中小学监控拓扑图
图2、中小学监控结构图
4.1、校区监控系统
通过校园监控中心连接摄像头、报警器、对讲设备、读卡器、3G/Wifi模块等设备，采集校门口图像信息、园区周界图像信息、进出校门人员信息、园内道路信息、室内过道信息、室内教学图像信息、食堂监控图像信息、户外体育场所图像信息等，实现各种信息数据本地硬盘存储、数据智能分析、自动监控报警等功能，并通过Internet和无线网络，并可以向低年级家长开放权限，供学生家长实时浏览学生在校情况。
系统结构
中小学监控系统根据自身特点，需要对校区出入口安装高清监控摄像机和人员识别设备，对中小学的周界安装红外感应设备和高清摄像机设备，对中小学教学楼内安装标清监控摄像机和高清模拟球机，对户外体育场所安装高清监控摄像机，对保安室和中小学教室安装紧急按钮，实现对中小学的安全和教学进行音视频监控、人员管理和危急情况及时响应，完成对日常教学的监视和紧急情况下报警的功能。
校园监控系统拓扑结构如下图：
图3、中小学校区监控系统图
校区监控分为以下几个单元：
图4、中小学校区监控结构图
4.1.1、系统设计
图5、某校区监控示意图
4.1.1.1、视频监控子系统
4.1.1.1.1、校区门口监控
考虑因素：
1、园区的校门是整个校园安全防范最重要的区域，也是容易发生事故的重点区域，为了加强对校门口周边情况的监控、校门进出车辆及人员的管理，建议在校门出入口设置监控点；
2、考虑到夜晚的光线可能很差，并且要求能看清楚进出车辆的车牌和人员的样貌；为校园的管理提供事实依据；建议在校门口设置彩色转黑白低照度摄像机；
建议采用具有如下功能的摄像机：
1、适合室外监控的智能高速球，此智能高速球可以全方位转动，能全方位多角度监控校门口出入口周围的情况；
2、可以远距离监控，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；
3、具有彩色转黑白功能，照度很低,保证校门口周围区域光线变化都能得到清晰的图像；
4、外观设计适合校园整体环境布局，根据气候来制定设备的防雨、防尘、风冷、加热等要求。
基于以上条件，建议采用DH-SD6983-HN系列红外智能球机该智能球机具有内置20倍光学变倍，16倍电子放大镜头，可以实现日夜切换、自动跟踪等功能。
4.1.1.1.2、校区周界监控
图6、某校区周界监控示意图
中小学的周界围墙一般是多边形封闭结构，可以采用红外对射和红外摄像机组合的方式，对周界进行监控，为了实现24小时昼夜监控，考虑到周界围墙相对固定，室外环境影响大，需要考虑防水防尘等，建议采用DH-CA-FW4X0CP-IR3系列摄像机，此摄像机支持夜间星光级监控，红外距离达到可以实现30-50米。
4.1.1.1.3、校区室外道路监控
校区道路主要供学生和教师行走使用，为了实现24小时昼夜监控，考虑到周界围墙相对固定，室外环境影响大，需要考虑防水防尘等，建议采用DH-CA-FW4X0CP-IR3系列摄像机，此摄像机支持夜间星光级监控，红外距离达到可以实现30-50米。
4.1.1.1.4、校区室外体育场监控
活动场所一般面积较大，各年级的学生也较多，管理比较复杂，老师很难全面观察到每一个学生的活动，所以，为了避免意外，便于事后查证，建议安装高速智能球，此智能高速球可以全方位转动，能全方位多角度监控活动场内的情况；建议采用DH-SD6583-HN系列智能球机，该摄像机内置20倍光学变倍，16倍电子放大镜头，可以远距离监控，实现活动区域都能得到清晰图像的目的；外观设计适合校园整体环境布局，根据气候来制定设备的防雨、防尘、风冷、加热等要求。
4.1.1.1.5、校区楼道入口监控
办公楼和教学楼作为学生和老师办公和上学的重要场所，尤其教学楼的入口，容易产生拥挤，踩踏情况，考虑门口存在逆光情况，需要采用宽动态摄像机，考虑教学楼的整体设计风格，进出口位置相对固定，可以采用红外半球摄像机，建议采用DH-CA-DW48XBP（-A）-IR1系列，该摄像机具有红外和逆光补偿能功能。
4.1.1.1.6、校区楼内走道监控
楼内走道狭长，位置相对固定，可以采用红外半球摄像机，建议采用DH-CA-DW48XBP（-A）-IR1系列，该摄像机具有红外和逆光补偿能功能。
4.1.1.1.7、校区教学楼室内监控
室内监控摄线头主要对老师平时教学一种展示，一般室内光线比较充足，上课时间比较固定，采用普通的半球摄像机即可，建议采用DH-CA-D4X0CP系列半球摄像机，该摄像机能达到700TVL分辨率，支持355°旋转，方便监控角度调整。
4.1.1.1.8、校区食堂监控
食堂作为学生的重要组成部分，不仅关系到儿童的饮食安全，也是各年级学生汇聚的场所，容易产生口角并斗殴情况，因此食堂的监控不仅需要对食品加工过程进行监控，也需要对饭堂大厅进行监控，便于事后查证；建议使用DH-SD6583-HN系列智能球机。
4.1.1.2、校区监控存储子系统
结合中小学实际情况和使用情况，将园区的各监控点的存储集中放置在中小学机房，通过网络为学校保安人员、教师、领导、教育集团、教育局提供实时监控视频信息。
各监控点的摄像机可能采用不同类型和分辨率的摄像机，因此，建议园区的存储设备采用xx的DH-DVRXX04HG-U系列的混合数字硬盘录像机，保证各种信号能有效接入。
4.1.1.3、电子巡考子系统
通过学校监控中心，从试卷库、途径线路、室内的各摄像机进行控制，以保证真个考试过程监控无盲区。
监控中心通过开放端口，将视频信息通过流媒体服务器、通过SIP协议交换控制信令，监控中心通过RTP/RTCP协议向上级监控中心发送音/视频数据。
4.1.1.4、校区IC卡考勤子系统
图6、某校区IC考勤机
IC信息读卡器主要用于对老师、学生的身份登记，存储，并实现与控制中心连接，该采集器安装在校门口保安室旁，方便老师和保安对进出校门人员身份进行确认。
进行确认。
4.1.1.5、报警子系统
4.1.1.5.1、周界报警子系统
通过围墙上的红外对射对校园周界进行报警触发，一旦发生报警，即与中心进行联动，启动报警区域的摄像机进行录像。
4.1.1.5.2、重要设备报警子系统
对园区内主要设备进行搬走智能检测报警。
4.1.1.5.3、紧急报警子系统
通过在园区内重要场所安装紧急报警按钮，如：
保安室、园长办公室、户外活动场所、教室内等。
实现一键与监控中心实现联动，保障紧急情况能及时响应。
4.1.1.6、监控中心子系统
监控中心建设主要针对县区市教育局，实现对辖区各中小学的前端设备的集中管理，音视频流媒体的存储、分发，业务运营管理等。
调度管理平台功能包括系统配置、实时监视、视频查询、视频回放、实时控制、报警管理、抓图、抓录、电子地图、业务统计等功能。
通过监视器、大屏、存储设备等对校园进行综合监控；与上级管理部门提供视频数据，方便上级部门对中小学日常工作的检查；与辖区派出所对接，方便紧急情况下的预防处理。
监控中心分以下几个单元组成：
图7、控制中心功能示意图
4.1.1.6.1、系统设计要求
Ø通过网络，能让多人对园区情况进行网络视频监控；
Ø在监控中心，能将所有的视频信号，通过显示设备自由地切换显示；
Ø具有良好的扩展性，能方便地增加监控点及报警等功能；
Ø操作简便、功能强大、人性化操作界面；
Ø具备良好的兼容性，采用开放、标准的协议和接口，系统易于扩展功能、易于集成、易于进行系统定制；
Ø提供业务报表的导入、导出、打印等服务。
视频监控软件作为系统很重要的一个部分，它直观的体现了整个监控系统的功能和运用。
本系统采用的DSS是基于C/S结构，软件包括网络视频服务端和网络视频客户端两大部分。
网络视频客户端是系统平时管理操作前端设备的综合管理平台，通过客户端的运用可以实现系统功能要求：
4.1.1.6.2、平台技术参数
4.1.1.6.2.1、服务器端配置要求
服务器名称
DSS服务器/MTS+DMS+SS服务器
服务器配置要
求（最低要求）
①CPU酷睿2双核2.2
②内存2G
③硬盘120G剩余空间（不带存储）
④1000M以太网双网卡
⑤操作系统MicrosoftWindows2003advanceserver，SP2
⑥浏览器InternetExplorer7.0
推荐服务器型号
戴尔DELLPowerEdgeR210
①CPUXeon4核2.4G
②内存4G
③硬盘160G剩余空间（不带存储）
④1000M以太网双网卡
⑤操作系统MicrosoftWindows2003advanceserver企业版，支持4G以上内存的版本，SP2
⑥浏览器InternetExplorer7.0
4.1.1.6.2.2、管理员客户端配置要求
PC客户端
DSS管理员客户端
PC配置要求
（最低要求）
①CPUIntelC41.7
②内存512M
③硬盘1G剩余空间
④100M以太网卡
⑤操作系统MicrosoftWindows2000
⑥浏览器InternetExplorer7.0
推荐PC型号
戴尔OptiPlex360DT
①CPU酷睿2双核2.2
②内存1G
③硬盘10G剩余空间
④100M以太网卡
⑤操作系统MicrosoftWindows2000
⑥浏览器InternetExplorer7.0
4.1.1.6.2.3、操作员客户端配置要求
PC客户端
DSS操作员客户端
PC配置要求
（最低要求）
①CPUP42.4G
②内存512M
③硬盘100M剩余空间
④1024*768分辨率显示器及显卡
⑤DirectX8
⑥InternetExplorer6.0
推荐PC型号
戴尔OptiPlex360DT
①CPU酷睿2双核2.2
②内存2G
③硬盘10G剩余空间
④1024*768分辨率显示器及显卡
⑤DirectX9
⑥InternetExplorer7.0
4.1.1.6.2.4、单服务器性能指标
中心管理服务器处理能力
控制命令响应时间，局域网低于500ms，广域网低于1S；
理论上可以管理无限多用户，但是在单级平台面用户数最多不会超过5000个；
理论上可以支持无限多用户同时登陆，但是在实际应用当中，同时登陆系统的用户一般不会超过200个；
用户优先级划分为5级；
权限组可以支持无限多个；但在实际应用当中权限组一般不会超过50个；
转发服务器能力
单台服务器转发能力以千M网卡计，单路输入，多路输出，D1最大250路（实测值），CIF最大1000路（理论值D1最大500路，CIF最大2000路）；
视频数据时延，局域网低于500ms，广域网低于1.5S；
同时监控同一监控点的客户端数量，数量瓶颈在于服务器的网卡，D1250个用户，CIF1000个用户；
存储服务器能力
单台存储服务器并发存储能力D1200路，CIF640路；（实测稳定值）
单台IP-SAN最多支持80路D1，128路CIF；
设备管理服务器能力
理论上可以管理无限多台设备，但是
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