消防部队考场电子监考系统建设实施方案书v110415.docx

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消防部队考场电子监考系统建设实施方案书v110415

KEDACOM

科达科技

XXX消防部队考场电子监考系统

技术方案V1.1

苏州科达科技有限公司

2019-02-06

1工程需求4b5E2RGbCAP

1.1建设背景4p1EanqFDPw

1.2建设目标4DXDiTa9E3d

1.3需求分析5RTCrpUDGiT

2建设方案设计75PCzVD7HxA

2.1系统设计依据7jLBHrnAILg

2.2设计原则8xHAQX74J0X

2.3监控系统选择9LDAYtRyKfE

3视频监控系统设计12Zzz6ZB2Ltk

3.1总体结构12dvzfvkwMI1

3.2系统组网图130yn14ZNXI

3.3监控前端接入设计14EmxvxOtOco

3.3.1前端摄像机接入设计14SixE2yXPq5

3.3.2语音对讲设计166ewMyirQFL

3.4消防总队监考中心设计17kavU42VRUs

3.5与图像综合管理平台的对接19y6V3ALOS89

3.6存储系统设计20M2ub6vSTnP

3.7网络传输设计210YujCfmUCw

3.8系统扩展应用设计21eUts8ZQVRd

3.8.1报警系统接入与联动21sQsAEJkW5T

3.8.2与其他监捽系统的对接24GMsIasNXkA

3.8.3GIS电子地图设计25TIrRGchYzg

4系统功能介绍277EqZcWLZNX

4.1基本功能介绍27田7©02£

4.1.1实时监捽27zvPgeqJ1hk

4.1.2录像存储与录像回放28NrpoJac3v1

4.1.3语音对讲、广播喊话291nowfTG4KI

4.1.4报警联动30fjnFLDa5Zo

4.1.5一上地图31tfnNhnE6e5

4.1.6系统管理功能32HbmVN777sL

4.1.7数据、日志管理34V7l4jRB8Hs

4.1.8系统扩容3583lcPA59W9

4.1.9故障自恢复机制35mZkklkzaaP

4.1.10双网段接入功能36AVktR43bpw

4.1.11系统支持二次开好36ORjBnOwcEd

4.1.12其他功能描述372MiJTy0dTT

5系统特点介绍37gIiSpiue7A

5.1领先的应用架构37uEh0U1Yfmh

5.1.1开放的设计体系381Ag9qLsgBX

5.1.2灵活性与可伸缩性38WwghWvVhPE

5.1.3丰富的心务功能38asfpsfpi4k

5.1.4部署简单、使用便捷38ooeyYZTjj1

5.1.5电信级管理38BkeGuInkxI

5.2安全特性39PgdO0sRlMo

5.2.1高效的认证机制393cdXwckm15

5.2.2完善的权限管理39h8c52WOngM

5.2.3视频流传输的安全性39v4bdyGious

5.2.4视频数据存放的安全性40J0bm4qMpJ9

5.3优势^^比40XVauA9grYP

5.3.1与模拟系统的对比40bR9c6TJscw

5.3.2与DVR系统的对比41PN9LBDdtrd

6科达产品介绍41DJ8T7nHuGT

6.1KDM2801E中心管理平台41QF81D7bvUA

6.2VS400IP磁盘存储阵列424B7a9QFw9h

6.3NVR2860网络录像机43ix6iFA8xoX

6.41PC412高清高速球型网络摄像机44wt6qbkCyDE

6.42DM2424s存储型四路视频编码器46Kp5zH46zRk

6.43DM201集中式多路视频编解码器48Yl4HdOAA61

6.44台管理软件49ch4PJx4BlI

6.45U客户端软件49qd3YfhxCzo

1工程需求

1.1建设背景

电子考场是利用电子信息技术作为监考的辅助手段，将考场的信息在监考中心集中存档管理的应用系统。

近20年来电子信息技术飞速发展，从模拟技术跨越到数字技术时代。

图像处理技术、网络技术、嵌入式计算机技术、信息存储技术等重要的数字技术不断发展，电子考场系统也不断革新。

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近年来，由于消防部队需求人员不断增加，各类选拔、培训考试量出现大幅度增长，给考场安排、考试组织等一系列管理增加了工作量和难度；特别是有些地方开始出现利用高科技手段进行考试作弊现象，在一定程度上威胁着高考等考试的公平、公正的原则，给考试管理工作带来了严峻的考验。

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2018年3月份，公安部消防办向全国各省、自治区、直辖市消防大队下发《关于建设考场视频监控系统的通知》，旨在加强标准化考场建设，规范考务工作，严肃考风考纪。

通知要求各级消防单位按照相应标准对所属考场＜教

室）进行部分功能改造，实现部局、总队的考试教室两级远程监控；为保障投资各单位应充分利用现有资源，主要在培训基地教室、电脑机房等基础上进行改造＜不影响教室、机房正常使用功能），个别暂时没有符合院校招生考试硬件条件考场的总队，应抓紧在培训基地等地建设相应考场，并按要求配备视频监控设备。

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消防部队电子考场的建设为人才选拔的公平、公正、公开提供了有力的保障，基于网络化、高消化监控的发展和应用，我司拟为XX消防总队建立一个

功能完善、应用范围广、投资少、扩容方便的网络化高清考场电子监考系统。

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1.2建设目标

消防部队电子监考系统主要由部局监考平台、消防总队监考平台构成，各级考场电子监考系统要求实现纵向联网，部局监考平台能够集中浏览和远程控制各消防总队考场的监控设备。

同时，要求各级监考系统能够接入本级消防部队图像综合管理平台，最终汇接到部局图像综合管理平台，实现各级图像管理

平台对所辖区域内会议系统、电视电话系统、视频监控系统、电子监考系统的资源整合。

通过音视频整合实现多全网资源的互联、互通、互控。

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各地考场电子监考系统建设主要包括普通考场和计算机考场。

其中，普通考场主要用于院校招生考试、接收大学生知识能力考试、领导干部公开选拔考试、各类培训班结业考试等；计算机考场主要用于公安消防岗位资格考试、接收大学生心理测试、各类网上考试等，兼作多媒体教室使用。

电子考场的建设要求：

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1、普通考场

除按照公安部政治部关于院校招生考生考场设置要求执行外，要求每个考场配置2~4台高清监控摄像机，带云台镜头控制功能，提供语音双向对讲功能，确保可监控到考场内每个考生情况，视频分辨率不低于D1标准。

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2、计算机考场

各总队根据每年考生数量建设若干考试教室，每个考试教室计算机数量不少于50台，每个考场配置2~4台高清监控摄像机，带云台镜头控制功能，提供语音双向对讲功能，确保可监控到考场内每个考生情况。

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1.3需求分析

1.依托消防指挥调度网建设电子考场，通过纵向联网，实现电子考场的级联控制。

根据要求在消防总队建设若干个电子考场，通过消防总队局外网络或视频指挥专网接入总队考场电子监考平台，借助指挥调度网实现总队平台到部局电子监考系统的纵向接入。

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2.各级监考平台横向接入本级图像综合管理平台。

消防总队、部局电子监考平台通过指挥调度网横向汇聚集中接入总队、部

局图像综合管理平台，实现图像的集中接入和远程控制。

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3.系统利用现有的IP网络传输远程监控的图像和远程控制指令。

选才¥IP方式传送数字图像信号。

将监控系统建设成为数字化、网络化、分布式的系统，实现远程客户端、WEB等多种形式的监控应用。

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4.要求提供良好的监控图像质量，对监控图像进行分布式存储。

全网监控点采用分布式存储，新建的监控点图像采用H.264的编码格式，

采用高清720P格式的2M码流进行录像。

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消防总队采用中心存储的方式对浏览监控图像实现集中存储，存储设备提供丰富的冗余机制保障录像的安全，对考试录像进行长时间存储，保持时间不小于1年。

并能够对系统内的存储设备进行统一管理，资源策略、监控存储设备工作状态、分配存储资源、制订存储计划、数据安全性管理等功能。

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5.系统应具有多级权限控制机制。

系统具有完善的用户管理功能和严格的多级权限认证机制，即用户访问控制前端摄像机需要管理员授权，并具有多级控制机制，使高权限用户可以抢占低权限用户控制权。

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6.系统具备良好的开放性和扩展性。

系统采用模块化结构设计，具备良好的可靠性和强大的扩展能力。

能够通过堆叠实现单级扩容；系统各级可以通过级联的方式实现多级的接入与管理。

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网络视频监控系统提供丰富的接口，能够满足图像综合管理系统兼容性的要求，轻松实现与语音综合管理系统、一体化业务系统的对接。

同时系统提供完善的SDK二次开发包能够满足与其他业务平台的整合。

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7.系统提供丰富的管理功能，支持授权认证管理。

平台具备强大的网管和专业的授权子系统，提供丰富的设备管理、用户管理、认证管理和权限管理。

轻松实现设备维护管理、多级用户认证管理、多级用户权限分配，有效保障系统的安全、可靠。

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8.系统整体要求高可靠、高质量、高稳定性，可全天候运行。

系统采用嵌入式Linux设计，支持双机热备、N+1热备等多种故障处理、容错、和备份机制，支持安全加密认证技术，一方面保证网络能够安全、可靠

的运行，另一方面保证信息系统和业务工作的保密性、完整性和高可用性。

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2建设方案设计

2.1系统设计依据

系统建设涉及的所有要求、施工、设备、材料和工艺均应符合相关的国家标准和信息产业部的规定，同时必须满足监控安防系统的有关要求。

因此，整

个系统建设遵循以下标准和规范：

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《武警消防部队信息化建设总体规划技术方案》

《财政部关于武警消防部队信息化建设立项批复的函》

《武警部队信息化建设工程管理办法》

《武警消防部队信息化建设工程总体实施方案》

《武警部队共性技术体制》

《财政部关于批复武警消防部队信息化建设工程总体实施方案的通知》

《武警消防部队信息化建设网络和硬件分系统实施方案》

公安消防部队短波电台、卫星电话通信网建设方案

全国公安消防部队卫星通信网建设方案

全国公安消防部队移动消防指挥中心建设要求

全国消防部队电视电话会议系统建设指导意见

全国消防部队计算机通信网络建设指导意见

全国公安消防部队安全保障系统建设技术指导意见

全国消防移动接入系统技术方案

2.2设计原则

本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。

并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。

本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。

其具有以下原则：

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1、先进性与适用性

采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，系统集成化、模块化程度高。

设计合理，架构简洁，功能完备，切合实际，能有效控制和提高工作效率，满足动态监控和业务工作的实际需求。

系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本工程的特点。

该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。

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2、经济性与实用性

在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下，体现高性价比。

采用经济实用的技术和设备，充分利用现有资源，综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。

充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。

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3、可靠性与安全性

系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备，系统具有一致性、升级能力，能够保证全天候长期稳定运行。

在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

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4、开放性

以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以与消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。

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5、可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级能力。

同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

方案中设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。

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6、追求最优化的系统设备配置

在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追

求最优化的系统设备配置,以尽量降低系统造价。

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7、提高监管力度与综合管理水平

本工程系统设备控制需要高效率、准确及可靠。

本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行监控，时时动态撑握监视及报警情况。

网络视频监控的使用大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。

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2.3监控系统选择

鉴于监控系统安全性、实时性、机动性要求很高，视频监控系统的建设也面临许多问题:

如何实现监控系统远程传输、远程浏览和控制？

如何及时有效的制止事件的进一步恶化？

如何做到自动报警联动，相关安保人员能够在第一时间到达事故现场，迅速响应？

如何满足视频监控网络化、高清化、智能化的要求？

如何实现海量视频信息的安全可靠存储，以便于回放浏览和事后取证？

…

选择一个合适的视频监控系统成为本系统建设的关键。

DVR数字监控系统

数字监控系统虽然给传统的视频监控领域带来全新的运作模式。

但是也可以看到，DVR或者DVS、服务器、网络、编解码部分只是不同厂家产品简单叠加，缺乏有机组合，也不能完全满足监控需求。

数字监控方案存在如下问题：

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受制于DVR处理性能，难以满足大容量、高清晰的监控要求；

DVR存储性能低，无法满足高质量图像存储；

DVR安全性差，无法保障监控数据安全；

缺少可靠的全系统网络管理手段，可管理性差；

延时大：

2〜3秒，图像信号损失严重；

可扩展性差。

网络视频监控系统

网络视频监控技术为当前最新的监控技术，它基于TCP/IP通信网，集中

了多媒体技术、数字图像处理及远程网络传输等最新技术，可以提供清晰流畅的视频监控图像效果。

相对传统的模拟监控和DVR方式的监控，网络视频监

控具备无可比拟的优势,主要体现在以下几个方面：

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1、网络化监控：

通过IP网络真正做到任何时间、从任何地点、对任何现场进行实时监控；可充分利于IP网络的优势，实现大规模、大范围、全方位监控。

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2、网络化存储：

系统可以实现本地、远程的录像存储及录像查询和回

放，磁盘存储支持冗余备份和RAID技术。

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3、高可靠性、安全性：

系统采用的网络摄像机、视频解码器、监控平台均嵌入式Linux系统设计，具备极高的稳定性和可靠性，同时系统可以充分利用防火墙/VPN、加密、权限管理、安全认证、实时时钟等技术，保证监控系统和录像资料不被越权使用和破坏。

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4、优异的图像质量：

系统支持高清720P、1080P的网络摄像机接入，支持先进的H.264/MPEG4等视频编码算法，可实现清晰流畅的图像效果，实时性好。

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5、操作管理简单：

系统具备良好的用户界面，采用C/S或B/S架构，操作使用非常简单。

6、业务功能强大：

系统为用户提供了灵活的监控画面选择，电子地图使用，对云台、变焦的行控制，预置位和镜头的轮巡，以及实现图像抓拍、录像和录像回放、报警和报警联动功能。

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7、有效利用带宽：

监控视频流可随时调整，具备带宽自适应能力，可充分利用通信网络，根据网络带宽视频流可自动调节，系统可以在现有的任何网络中完成各种监控功能。

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8、设备的分级、分组管理：

强大的分级、分组功能可将摄像机、报警设

备等前端设备根据监控地点和管理需要编成不同区域和工作组，区域可以分级＜分层）。

每个工作组可分配数个前端设备，同一个前端设备可同时分配在不同的工作组中。

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9、用户的分级、分组管理：

根据管理需要可将用户划分成不同级别，不同级别的用户被赋予不同的权限。

系统的控制权限也可分为多个等级，可根据需要灵活地分配给相应的用户和用户组。

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10、可扩展性：

增加网络摄像机、视频编码器和分监控中心非常简单，能够持续平滑升级和扩展，降低对系统的整体投资成本，和其他管理控制兼容。

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基于以上分析，本次考场电子监考系统建设建议采用网络化的视频监控系统组建，系统建设同时预留开发接口，可以整合其他业务系统。

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3视频监控系统设计

3.1总体结构

针对本工程，结合各消防部局、总队的实际情况，构建部局电子监考中心和消防总队电子监考中心的两级网络架构，各平台通过指挥调度网络实现全网纵向网络整合，充分满足消防部局的对各地消防总队巡考管理需求。

其总体架构图如下所示：

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消防部局电子监考平台

消防部队电子监考系统纵向联网

同时，为满足消防部队各级音视频联网的要求，消防总队、部局电子监考系统横向接入各级图像综合管理平台，实现电子监考系统资源与视频会议、电

视电话会议、报警系统、网络监控系统的整合。

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消防部队电子监考系统横向接入

3.2系统组网图

消防总队考场电子监考系统

组网说明：

如上图所示，本系统依托消防部队指挥调度网络构建一个星型结构的数字化、网络化的监控系统。

系统采用二级组网的方式实现消防总队电子考场系统到部局考试中心的接入。

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监控前端：

根据电子考场监控要求配置带云台的室内高清球机、拾音器、编码器、接入交换机等。

消防总队监考中心：

配置监控平台KDM2801E、磁盘阵列IPSANVS400或高清网络录像机NVR、操作客户端、麦克风、音箱等，并可根据需求配置电视墙解码器、液晶显示器。

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部局监考中心：

部局监考中心主要由监控平台KDM2801E、磁盘阵列IPSANVS400、集中解码器、视墙以及客户端、麦克风、音箱等构成，通过网络互联实现对全网各考试中心的远程监控查看和统一管理。

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3.3监控前端接入设计

3.3.1前端摄像机接入设计

前端摄像机实施对监控目标图像信息采集，是监控系统的原始信号源，其定点位置、功能状态、质量优劣直接影响整个系统的功能发挥。

传统的监控系统采用模拟摄像机和视频线缆实现图像采集和视频流传输，视频线受到自身限制，传输距离短，不适合大规模、远距离传输；模拟摄像机受到本身的限制，图像分辨率仅能达到CIF、D1的标清画质，无法满足高清监控的要求，不符合监控发展的趋势。

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高清网络摄像机能够同时完成图像采集和视频信号编码的工作，监控图像采用网络信号进行传输，可实现图像信息的远距离传输；同时高清网络摄像机支持720P、1080P的高清图像采集编码，满足高清监控的要求，是目前主流监控的首先方案。

本系统新建监控点建议采用高清网络摄像机，已建模拟监控设备建议采用4路编码器实现资源整合。

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高清网络摄像机的建设

高清网络摄像机是集视频压缩技术、计算机技术、网络技术、嵌入式技术等多种先进技术于一体的数字摄像设备。

它主要包括一个镜头、光学过滤器、影像感应器、视频压缩卡、Web服务器、网卡等设备。

由于采用了新的MPEG4/H.264视频压缩技术，实现了高质量视频图像的极高压缩比，从根本上很好地解决了图像数字化和带宽之间的突出矛盾。

网络摄像机采用嵌入式系统，有独立的IP地址，支持多种网络通信协议，可通过双绞线、光纤或无线网络适配器等传输设备直接与以太网连接。

大部分网络摄像机除了可以通过网络传输实时图像外，还可以实现PTZ控制，具备开关量报警信号输入输出接口，能够实现报警信号的输入和输出。

同时，一般还具备音频的输入输出接口，能够实现双向的音频呼叫，通过外接音频采集和输出设备可实现管理员与监控现场的音频对讲。

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针对消防部队普通考场、计算机考场的建设要求。

结合考场监控的特点，在每考场的四周设置3-4台高清网络球机。

考场后侧两角各安装一个高清摄像机，考场前侧根据需要可配置1-2各高清摄像机，实现对考场内每一个考生的

监控。

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要求摄像机具备低照度、彩转黑功能，在光线不好的情况下能够提供很好的图像质量，同时摄像机应支持变焦功能，通过PTZ控制能够实现对考场每个位置的查看，摄像机能够支持音频和告警采集，故建议采用支持彩转黑的高清局速球形摄像机IPC412。

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IPC412是一款高清高速球型网络摄像机，采用百万像素1/3英寸CCD视

频传感器和高性能网络视频处理芯片，可提供720P<1280X720）高清分辨率

的视频图像，具备18倍光学变焦，内置高速云台，可实现上下左右高速旋转。

IPC412内置一对音频输入输出端口，配合拾音器、麦克风等设备可以实现与监控中心的对讲功能。

IPC412专业的工业化外观设计，有良好的防水和防老化的特性，适合各种室内外环境。

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已建监控点的整合

针对已建建设的模拟视频资源，本工程选择部署四路编码器，实现对原有模拟摄像机的整合编码。

编码器在实现图像编码和上传的同时可实现PTZ控制，具备开关量报警

信号输入输出接口，能够实现报警信号的输入和输出，可接入红外、烟感、温感、门磁、紧急按钮等报警。

同时，一般编码器都具备音频的输入输出接口，能够实现双向的音频呼叫，通过外接音频采集和输出设备可实现管理员与监控现场的音频对讲。

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音颗线抿警线现领线

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3.3.2语音对讲设计

各考场通过网络摄像机接入麦克风＜拾音器）和音箱，监考中心客户端电脑安装麦克风和音箱，经监控中心呼叫前端设备即可实现语音对讲功能。

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监控平台

语音对讲通信过程中的音量大小可以进行自定义调节，网络摄像机支持回声消除，保证双向对讲时的效果。

语音对讲不仅可以实现监控点与监控中心、监控中心与监控中心之间的双向音频功能，同时还支持对双向语音的录制。

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3.4

消防总队监考中心设计

监控中心组网图组网说明：

如上图，监考中心的设备主要包含网络设备、KDM2801E监控平台、KDM201集中解码器、电视墙及操作客户端等。

另外可以根据需要扩展磁盘