XX省教育系统网络远程监控系统.docx

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XX省教育系统网络远程监控系统

XX省教育系统网络远程监控系统

　　　　　　　　　　　　　　　　------IDRS分布式网络远程监控系统

1 系统概述

　　随着我们经济水平的提高和科学技术的发展，人们对安全防范所提出的要求也越来越高。

为了防止各种各样的经济刑事犯罪的发生，保护国家和人民群众的生命财产安全，保证各行各业和国家重点部门的正常运转，采用高科技手段预防和制止犯罪已成为保安领域里的共识。

　　近年来，随着信息化技术不断发展及校园网的建设，在校园里出现以下有关视频的需求：

　　1、为了提高教学质量，监督老师教学水平，相关上级主管部门及校领导需要及时快捷了解教室教学实际情况，在教室安装视频监控系统，有利于解决这个问题。

　　2、在各类考试中考生的违纪舞弊行为越来越多，采用的手段越来越先进，光靠单一的监考老师根本就照顾不过来。

安装一套学校电子考场监控系统能够更好的维护考场纪律和考生的自身权益。

　　3、 校园失窃现象不断的频繁发生，让很多学校的师生都感到有加强治安监控的必要，尤其是加强课间、放学无人时的视频监控。

针对以上需注，北京百科博计算机技术有限公司专门为校园的智能化教学及安全监控设计了一套成熟的视频监控方案---IDRS分布式网络视频监控系统，并在很多校园取得成功应用。

　　我公司利用高速发展的计算机网络技术与先进的数字图像处理技术，结合多年来专著于数字化安防产品开发的专业能力和经验，在充分了解当今安防监控的实际需求与对未来用户需求的分析后，国内首家设计开发了一套软硬件相互结合、多种硬件设备同平台处理的网络监控系统－iDRS分布式网络监控系统。

该系统的成功应用说明了安防监控系统的网络远程管理控制功能已经成为系统中的核心功能之一，该系统将为更多需求分布式网络监控功能的用户带来更多的便利与惊喜。

此系统打破了传统视频监控系统的主机端与客户端概念，使网络端（客户端）也同样能够设计大型显示监控中心的需求，甚至网络端监控中心可以同时监控管理下属更多的主机端，构成真正的分布式网络远程监控系统。

iDRS分布式监控系统还在国内首家提供了目前主流监控系统3种核心硬件（网络视频服务器、数字硬盘录像机、嵌入式硬盘录像机等）的同平台使用与数据交换、信息共享。

该系统的成熟将标志着更多大型分布式远程监控系统可以通过我们的平台更加便利的建设并投入应用。

2 系统设计原则，设计依据

　　2.1 系统设计原则

　　1） 先进性原则：

iDRS分布式网络监控系统中，所有核心硬件设备均采用国际上先进的TI芯片为主处理芯片以及H/WH.264压缩技术，保证系统建成后整体达到国际先进、国内领先水平。

且我公司产品提供终身软件免费升级服务，保证系统的保持一定的先进型。

　　2） 可靠性原则：

在系统中的核心设备－iDRS系列产品（包括iDRS-6000S硬盘录像机，iDRS-400C网络视频服务器，iDRS-7000HC嵌入式网络硬盘录像机等）均通过了国家公安部认证，消除了用户对稳定性的疑虑。

　　3） 高性能原则：

该系统要求具有很高的处理性能。

iDRS－6000S数字硬盘录像机能够同时处理24通道视频的显示及同步录像，iDRS-VideoSite视频工作站同时可以处理24通道视频的显示与48通道的存储录像，同步还能进行16通道的数字转模拟的硬件解码输出工作。

　　4） 可扩展性原则：

在系统设计时充分考虑到将来系统扩充的可行性，系统中预留了为后期进行扩展的大量接口。

通过iDRS－ManCenter中心服务器堆叠的方式理论上系统可无限升级。

　　5） 经济性原则：

在满足用户需求、保证系统功能完善、先进、可靠的基础上，通过利用iDRS分布式网络监控系统的远程控制管理功能，尽量降低系统的成本和运行、维护费用。

　　6） 易用性原则：

iDRS系列产品系统经过几年的时间开发，已经达到了系统功能强大、界面友好、软件设计人性化，易于被普通用户掌握、操作和使用的特点。

　　7） 易维护性原则：

iDRS系统基本上可以处于免维护工作状态，且人工维护可在远程操作，维护简单，易于管理。

2.2 系统设计依据

本方案是依照如下标准与规范进行设计的：

 《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94；

 《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-89；

 《防盗报警控制器通用技术条件》GB/2663-90；

 《磁开关入侵探测器》GB15209-94；

 《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94；

 《报警图像有线传输装置》GB/T1667-1996；

 《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/T70-94；

 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92。

 《30MHz-1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》GB6510-86

 《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94

 《建筑房类设计规范》GBJ57-83

 当地政府及应用行业的相关规定

3 用户需求分析

　　我方本着严格执行国家、行业的有关标准及公安部门有关安全技术防范的要求、质量条例前提下，结合我公司多年在安全防范行业大型项目的实施经验，确保为XX省教育系统远程网络监控项目提供一流的技术方案的原则，根据用户提供的相关信息，我方分析用户需求及核心平台设计思路如下：

3.1 各校园网络监控子系统

　　各校园网络监控主要指各校园监控系统，系统总体目标为：

校园安全防范系统，维护校园安全；保证教室作为考场使用时做到考试过程监控，考场视频记录可调用，考试违纪责任可追诉。

以下就XXX校园内视频监控系统需求做以下分析：

　　1） 校园本地监控：

要求在校园内建设本地监控中心，在学校大门口，主要干道、教室内安装相应数量的摄像机及监听器，将所有前端视频、音频、报警等信号接入到监控中心，并达到实时显示、录像存储、回放、云台控制等功能。

能提供远程访问服务功能与远程访问身份认证及权限分配等服务。

　　2） 要求在校园内相关部门能够利用内部局域网实现网络实时监控，录像存储和远程管理主机等功能（根据权限）。

　　3） 网络监控：

要求在主级主管部门通过Internet能监控所有教学的考试及教学情况（根据权限），并可远程对音视频进行录像、快照；对多个监控场所进行分组管理；对多场景进行自动巡场显示等操作。

3.2 本地监控功能

　　根据用户提供的需求表明，需要在每个学校的重要位置安装各种不同种类的摄像机、红外探测器、拾音器、手动报警按钮、警铃等前端探测设备，在监控中心需要安装相关录像、监控等中心控制设备。

具体达到的功能如下：

　　图像显示

　　保证有高清晰的实时图像画面，可单画面、多画面分割、多路轮循，隐藏部分区域等多种显示方式；

　　声音采集

　　保证多路音频与视频同步输入功能，音质清晰流畅，无杂音并可进行同步存储，声音与图像数据同包，回放时音质无失真；

　　录像存储

　　采用新一代H.264高压缩技术，大大提高压缩比及网络传输效果；

　　每路均可达到全实时录像，系统可按日程表设置定时连续录像、视频移动录像、报警联动录像和手动录像等多种模式；

　　智能化管理，支持多硬盘循环录像，无需人工换盘；支持开机状态的热插拔。

　　检索回放

　　可以录像的同精确、迅速检索需要的录像资料；

　　控制功能

 　　可方便控制前端装有设置高速球、云台的摄像机等；

　　报警功能

　　有视频丢失报警及移动报警录像等功能，与报警设备相关联动；

　　电子地图

　　主机具有电子地图功能，用户可根据实际情况绘制电子地图和设置报警点；报警后电子地图自动弹出，显示报警方位；

　　操作系统及软件升级

　　支持多种操作系统，用户界面友好，支持软件升级；

　　网络功能

　　提供中心服务器集中管理接口与客户端登录接口功能。

3.3 远程监控功能

　　具备强大的联网功能，可以用PSTN、ISDN、ADSL、DDN、LAN、Internet等方式进行联网，并提供防火墙穿透，VLAN穿透，路由器开放端口等各项参数与功能；

　　采用先进的网络解压缩格式，自动适应带宽并配置资源，优化网络传输速度快，提高播放画质，减少网络延时；

　　系统支持多个分控端对一个主控端的同时远程访问，或多个分控端对多个主控端同时远程访问，各点之间相互独立，互不干扰；

　　远程联网具备本机的所有功能，包括远程图像实时监看、远程调看录像资料、远程遥控云台镜头、远程报警接收，还可通过网络对各网点录像主机的系统参数进行设置等；

　　可对各网点的不同录像主机进行分组管理，通过点击快捷按钮，可调看同一录像主机上不同画面，也可在同一窗口监看不同录像主机的图像；

　　具有异地录像存储功能；

　　可在主控端设置网络分控端的分控权限，通过不同密码使分控端享有不同操作权限，以区分管理层次，加强管理的安全性；

　　具有报警上传功能，主机端报警后可自动将画面上传到设定好的分控端并可自动录像。

3.4 前端主设备采用不同方式接入

　　在分布式系统中很多用户都面临网络环境不同的情况，我们的系统提供了两种不同网络环境接入应用策略。

3.3.1 ADSL拨号接入方式：

　　这种方式分布式小型用户应用较多，由于ADSL拨号方式的非稳定连接特点，我们不能保证ADSL长期稳定在线。

每次ADSL断线后重新建立连接时其IP就会变化，这时没有具备解析功能的系统就无法获得新连接上来的设备，使其无法连接、显示。

故我们的系统解决方案中提出了以中心服务器为核心的DNS解析模式，这种模式下只要网络视频服务器在线，就会自动连接到中心服务器，使中心服务器获得该设备的信息。

　　客户端用户只要登录中心服务器就能够根据权限浏览到ADSL拨号上传的监控通道图像，用户无需了解网络视频服务器的IP以及其他地址信息。

只要该用户已经在中心服务器进行注册认证，并已经获得了浏览权限，那么该用户随时都能构登录浏览前端。

3.3.2 局域网内设备接入方式：

　　这种方式更加符合办公网络资源公用的现代化办公特点，用户的局域网即可以为网内用户提供互联网办公应用，同时我们的系统也提供了通过局域网路由器接入到中心服务器的功能。

　　如上图所述，局域网内的网络视频服务器可以在正确获得路由的情况下，可以自动连接不同网段内（VLAN环境）的中心服务器，也可以通过路由登录到互联网的中心服务器。

客户端用户无需了解该通道是哪个网段的哪个IP，用户登录中心服务器即可获得浏览权限内的所有通道。

最大的方便了用户在实际操作与使用上的习惯。

XX省教育系统网络远程监控系统

iDRS分布式网络远程监控系统打破了传统视频监控系统的主机端与客户端概念，使网络端（客户端）也同样能够设计大型显示监控中心的需求，甚至网络端监控中心可以同时监控管理下属更多的主机端，构成真正的分布式网络远程监控系统。

iDRS分布式监控系统还在国内首家提供了目前主流监控系统3种核心硬件（网络视频服务器、数字硬盘录像机、嵌入式硬盘录像机等）的同平台使用与数据交换、信息共享。

该系统的成熟将标志着更多大型分布式远程监控系统可以通过我们的平台更加便利的建设并投入应用。

3.5 系统结构

　　本方案主要分为本地监控及网络过程监控两部分，其中本地监控部分由中心控制设备（中心管理服务器、视频工作站、显示设备）和前端（网络视频服务器、摄像机、监听器及相关辅件）组成。

3.6 前端探测设备

　　本方案中前端探测设备主要有视频编码设备（网络视频服务器）、视频监控部分和音频采集部分，根据现场不同需求选择不同类型的设备。

视频监控部分的摄像机全部选用带云台的一体化摄像机，摄像机吸顶式固定的安装；声音采集器选用高灵敏度、高保真效果的产品，固定安装在每个教室中央位置；网络视频服务器根据每层每个教室摄像机数量选用不同路数的机型，所有音视频信号传到网络视频服务器，再由网络视频服务器压缩、编码后经大楼已

4 教育系统整体监控设计规划

4.1 系统结构

　　主要分为本地监控及网络过程监控两部分，其中本地监控部分由中心控制设备（中心管理服务器、视频工作站、显示设备）和前端（网络视频服务器、摄像机、监听器及相关辅件）组成。

4.2 前端探测设备

　　前端探测设备主要有视频监控部分和报警部分，根据现场不同需求选择不同类型的设备，视频监控部分与报警部分通过监控主机设置相关联动，当有初动红外探测报警时，可调用相应位置上的摄像机进行图像核实等。

　　视频监控部分的摄像机一般选用彩色摄像机，根据不同场合分别选用不同工作模式的监控摄像机，带云台的动点变焦摄像机，固定的定焦摄像机、吸顶式半球状监控摄像机等。

　　报警部分的前端探测设备主要有被动红外探测器、报警按钮、声光报警器等。

 前端设备我方推荐我公司自主开发生产的SANNO系列摄像机，该系列摄像机不仅已经通过国家公安部生产许可与测试检验，还在很多大型项目上应用，产品成熟度已经非常高，特别是图像质量在同类产品中处于明显优势，故获得很多用户的好评。

4.3 中心设备

　　根据用户提供的需求表明，需要在学校建立监控中心，且同时可能需要在网络上建立网络监控中心。

IDRS系列分布式网络监控系统中，监控中心分为前端监控中心与网络监控中心，它们是整个系统的原始数据源。

不仅要进行常规的显示、录像存储、回放检索、报警处理等工作，还负责向系统中的合法用户提供远程接入、传输等服务，以便于远程用户可以进行管理和维护工作。

　　中心控制系统的核心设备为iDRS-6000S硬盘录像机、iDRS-ManCenter中心服务器、iDRS-VideoSite视频工作站等。

4.3.1中心服务器：

　　我公司IDRS系列分布式网络监控系统中，全部前端处理设备（iDRS6000S、iDRS400、iDRS7000）与所有用户都将通过中心服务器进行传输与管理。

中心服务器在系统中就如同一个认证信息中心，所有的远程客户端都必须具有中心服务器的认证信息，否则将无法正常登录，这也是权限管理模块中的一部分。

　　中心服务器是面对全局的，它管理下级所有视频工作站及其视频工作站下属的设备。

那么这一功能将给我们的系统提供更加强大的管理能力和扩展能力。

我们利用中心服务器的这一特点，将各个子系统进行设置、集成、集中管理。

为架构大型、超大型分布式网络监控系统提供了强大的平台。

4.4 区/市、部级监控中心

　　网络监控中心采用分控中心的方式，通过登录iDRS-Mancenter中心服务器浏览和控制、管理到更多设备，权限越大获得的资源将越多。

iDRS-VideoSite视频工作站可将各学校的视频进行有选择地编组，进行更有效的监视与管理。

不管各学校用的是工控式DVR（iDRS-6000S）、嵌入式DVR（iDRS-7000HC）还是网络视频服务器（iDRS-400C），监控中心都能统一显示控制，并能有效地进行资源分配。

系统示意图如下：

　　这样可以有效地避免多个客户端同时连接学校监控主机时造成网络拥堵等现象。

监控中心既可通过视频工作站的硬件解码系统输出到电视墙。

4.5 其它客户端

　　iDRS分布式网络远程监控系统软件采用C/S，B/S两种结构，可将分布在不同地点的摄像机集中管理，分散在网络中不同地点、可根据用户权限不同设定不同的监视控制权限，管理员级别可以监控所有通道，各监控用户之间相互不受影响，真正做到“多任务”的实时监控。

网络上的不同用户在分配适当权限的情况下，可以随时随地用IE浏览器观看相应摄像机所监控的现场。

5 核心功能介绍

　　iDRS分布式网络远程监控系统采用标准的互联网协议，能架构在局域网、广域网和无线网络之上，可以与各种类型的不同的以太网设备无缝连接。

系统无须铺设专用的视频和控制电缆，授权用户可在网络的任何计算机上对监控现场实时监控，同时能与本地系统紧密结合，真正做到一网多用。

5.1 强大的中心管理功能

　　iDRS分布式网络远程监控系统中提出的中心服务器与视频工作站理念，对所管辖范围广，系统庞大的监控应用用户来讲，将能提供更加清晰的组网、监视、控制、管理逻辑关系从而提高系统使用率降、低运营费用与系统维护费用。

　　中心服务器与视频工作站可进行堆叠，也就是讲一个视频工作站不仅可以包含子硬盘录像机还可以包含更多下级视频工作站。

那么这一功能将给我们的系统提供更加强大的管理能力和扩展能力。

我们利用视频工作站的这一特点，将各个子系统进行设置、集成、集中管理。

为架构大型、超大型分布式网络监控系统提供了强大的平台。

上图表示了设备的不同所属状态。

　　如上所述，系统可以通过中心服务器的用户、设备登记认证，与视频工作站的视频数据处理构成系统平台，为前端iDRS系列核心设备提供支持，为用户提供连接服务。

5.2 完善的系统功能

　　系统监控主机和各客户端可以对管辖范围内多个本地和远程监控前端进行实时监控，不同的用户可根据职务分配不同的控制权限。

　　现场图像可根据地点分成监控组，以4分屏、9分屏或者16分屏方式显示，可设置手动录像、计划录像和报警自动录像等多种录像方式。

在本系统中由于合理的配置了中心服务器与视频工作站，以及前端视频处理设备，它们将发挥最大的效率。

5.3 采用视频代理机制，节约带宽资源

　　在互联网带宽有限的环境下，系统提供代理访问机制，即当多个用户集中访问某一路图像时，此路图像由视频工作站转发给发出访问请求的用户，从而节省了有限的互联网带宽资源。

　　同时，图像传输以"点播"的方式发送，即当有用户发出请求时才发送图像，没有用户观看时，不占用网络资源，从而使网络带宽的利用率更高。

　　如同上图，在ADSL接入模式时，用户不可避免遇到了带宽问题。

在多个用户同时访问一台用ADSL接入的非iDRS分布式平台时，很可能造成用户连接速度非常慢，数据传输几乎停止的情况。

这是因为每个用户在接入时都占用了各自的带宽，无论他们是否连接了相同的通道都不会减少发送的数据量。

　　在本解决方案中我们采用客户端连接视频工作站或客户端连接客户端的方式来减少在ADSL传输部分的网络压力。

也就是讲局域网的带宽将更具有优势，视频工作站接入前端的图像，其他用户只要接入视频工作站将能够提供与视频工作站相同的速度与图像质量，从而能使更多用户同时浏览前端带宽不足的视频通道。

这样我们就能避免瓶颈部分造成视频数据的重复发送，保证窄带部分不会造成网络压力过大而使其他用户无法连接的情况。

5.4 操作简单

　　操作界面人性化设计，全部为中文可视化界面，用户可根据清晰的中文功能提示，实现全部的监控操作。

用户在实时监控过程中，可利用鼠标移动对前端监控点的摄像机进行控制。

A）主界面 

B）回放界面

C）回放界面 

D）设置界面

　　所属状态放大图。

　　（上图中应用到了1路、4路网络视频服务器、24路数字硬盘录像机及16路嵌入式硬盘录像机等不同处理设备。

）

　　视频工作站主界面；

　　多画面分割回放；

XX省教育系统网络远程监控系统

iDRS分布式网络远程监控系统打破了传统视频监控系统的主机端与客户端概念，使网络端（客户端）也同样能够设计大型显示监控中心的需求，甚至网络端监控中心可以同时监控管理下属更多的主机端，构成真正的分布式网络远程监控系统。

iDRS分布式监控系统还在国内首家提供了目前主流监控系统3种核心硬件（网络视频服务器、数字硬盘录像机、嵌入式硬盘录像机等）的同平台使用与数据交换、信息共享。

该系统的成熟将标志着更多大型分布式远程监控系统可以通过我们的平台更加便利的建设并投入应用。

　　中心服务器的设备管理界面；

　　视频工作站下属设备配置；

　　视频工作站连接设置部分；

　　中心服务器中远程管理网络视频服务器；

　　监控通道的远程设置；

　　云台镜头、高速球的远程设置；

5.5 远程系统维护和系统管理

　　iDRS-VideoSite视频工作站提供远程访问功能，管理员不必到达设备现场，就可修改前iDRS-400C端视频服务器、iDRS-6000S硬盘录像机的各项参数，提高了系统的维护效率。

　　同时，管理员可远程增加、删除、修改用户、监控地点、用户的控制权限、录像时间和报警等信息。

当这些信息修改之后，管理员不用对客户端进行维护，用户只要在重新登录系统一次，即可得到管理员重新分配的信息，大大的减轻管理人员的软件维护工作量。

5.6 易于与本地网络系统结合

　　系统采用的是一种标准的TCP/IP协议，具有很强的开放性和兼容性，完全能与各系统方便地联网，网内的用户只要使用客户端软件即可进行图像监控,无需任何设置。

监控前端可以将许多现有的资源接入本系统，避免重复投资。

5.7 良好的可扩展性

　　iDRS分布式网络远程监控系统的前端监控点采用模块化设计，当系统需要扩容时，可以很方便的增加前端监控点。

在监控中心，只需要将增加的前端监控点加入系统，这样就完成了全部的系统扩容工作。

本系统不限制用户数量，用户可利用浏览器和客户端控件，使用办公微机只要达到一定配置随时随地监控现场环境。

　　系统可根据用户实际安装情况提供不同版本的软件支持，良好的可扩展性使用户能从低成本投入开始组建远程视频监控系统，以后逐步扩充完善。

6 主要设备介绍

　　本段落就监控系统所需要的主要设备做详细介绍。

6.1 中心管理服务器

（1）系统概述   

　　主要功能是对前端设备（PC式数字硬盘录像机、网络视频服务器、嵌入式数字硬盘录像机）和中心存储显示设备（视频工作站、网络客户端）进行统一集中管理，包括设备认证、参数配置、使用权限管理、设备工作状态显示等。

（2）主要功能特点 

　　系统设备登记：

将系统中设备（网络视频服务器、硬盘录像机、视频工作站等）的相关信息登记到中心，使下属设备具有能够登陆到中心服务器的权限。

系统中每个设备的属性都是全局的，每个设备都是唯一的，利用这样的架构特点我们的系统能够建设更大的系统。

　　系统设备分配：

分配系统中设备（网络视频服务器、硬盘录像机、视频工作站等）的所属关系。

对前端设备（网络视频服务器、硬盘录像机等）进行属性分配，定义所属哪个视频工作站。

　　视频工作站级联：

预先设定好的网络视频服务器或硬盘录像机被一个视频工作站管理，可设定多个不同视频工作站，将视频工作站与中心级联构成分布式系统。

　　提供视频工作站工作列表：

视频工作站联入中心服务器后，获取中心服务器提供的工作计划及资源列表（下属设备地址、登陆用户名密码等），视频工作站将按照此工作计划与资源列表工作。

　　系统用户登记：

需要登陆系统的中用户首先要在中心进行的相关信息登记，使用户具有能够登陆到中心服务器的权限。

每个用户都是全局用户，他们都是唯一的，每个用户名在不同的视频工作站可具有不同的权限，这种模式不仅简化了管理难度，还为大型系统提供了更加便利的用户管理平台。

　　系统用户管理：

系统可以管理和控制每个用户的权限，其中包括登陆中心服务器的用户权限，登陆视频工作站的用户权限，甚至可控制用户访问每个通道的权限，做到真正的集中管理与控制。

　　系统用户认证：

用户在需要连接某个视频时，只需登陆中心服务器，系统将根据已经分配的权限进行认证，通过认证后用户的资源列表中将显示所有权限内的通道，可任意调用。

　　控制管理系统设备：

中心具备控制和管理下级视频工作站与其下属设备（视频服务器、硬盘录像机等）的能力，所有对系统设备实施的编辑、管理都必须经过中心服务器认证。

（3）系统功能介绍

管理前端设备

　　添加、修改和删除网络视频服务器和硬盘录像机等前端设备； 

　　修改网络视频服务器和硬盘录像机等前端设备的名称、IP地址、子网掩码、网关、连接端口、访问用户名和密码； 

　　对网络视频服务器和硬盘录像机等前端设备每个监控通道的通道描述、传输画质和传输速率等进行设置； 

　　选择在显示画面上是否叠加时钟和字符，并可以任意调