近年來，“平安建設(shè)”日益成為人們所熟悉的話題，如平安城市、平安區(qū)縣、平安社區(qū)等，成為安防行業(yè)關(guān)注的主題。在這些平安建設(shè)中，平安校園建設(shè)也越來越受到社會(huì)各界的關(guān)注，目前的學(xué)校都普遍存在著校園面積大、場地分散，學(xué)生眾多，校園周邊的環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的人力巡查已不能滿足校園安全管理的需求，越來越多的學(xué)校開始考慮通過校園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施來建設(shè)平安校園。

平安校園系統(tǒng)簡介

平安校園結(jié)合當(dāng)今的安防技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)，朝著一體化、計(jì)算機(jī)化、多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化方數(shù)字化、智能化應(yīng)用系統(tǒng)概念發(fā)展。平安校園安防系統(tǒng)不但保障了學(xué)校廣大師生的人身安全，降低了各類治安事件的發(fā)生，而且還可以成為學(xué)校各級管理者有效管理教室和學(xué)生的有力工具，為校園提供一個(gè)舒適安全的學(xué)習(xí)環(huán)境。

結(jié)合當(dāng)前各地學(xué)校建設(shè)的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理方使用的現(xiàn)狀，仍然存在某些不足之處：現(xiàn)在各校的監(jiān)控系統(tǒng)均是獨(dú)立系統(tǒng)，已經(jīng)不能滿足多方面的保衛(wèi)管理工作的需求，任何人如需查看監(jiān)控系統(tǒng)，必須去監(jiān)控室，對于各級管理者不夠靈活;無法與校園其他視頻綜合管理，如制作課件、教學(xué)評估、考場監(jiān)控等，因此建立綜合的監(jiān)控系統(tǒng)，資源共享、統(tǒng)一管理已經(jīng)成為平安校園的新趨勢。

現(xiàn)在的大多數(shù)校園都建立了百兆、上千兆的校園網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)由于光纖傳輸成本的下降，校內(nèi)光纖傳輸愈來愈普及。如何利用好現(xiàn)有的資源，避免重復(fù)投資，這也是我們需要思考的問題。前端的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備采用以網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介，基于TCP/IP協(xié)議，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的數(shù)字視頻圖像監(jiān)視系統(tǒng)。其特點(diǎn)是現(xiàn)場攝像機(jī)的模擬視頻信號及控制信號在現(xiàn)場即被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送、接收、控制、存儲(chǔ)與顯示，在統(tǒng)一的管理平臺(tái)上管理和控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、多級別的管理模式，越來越受到各個(gè)高校的使用者的認(rèn)可。

HD-SDI監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

攝像機(jī)是整個(gè)安全防范系統(tǒng)的原始信號源，主要負(fù)責(zé)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)現(xiàn)場視頻信號的采集，并將其傳輸給視頻處理設(shè)備。監(jiān)控前端的設(shè)計(jì)將結(jié)合學(xué)校實(shí)際監(jiān)控需要選擇合適的產(chǎn)品和技術(shù)方法，保障視頻監(jiān)控的效果。

近兩年，高清可以說是監(jiān)控行業(yè)最熱門話題，業(yè)界各大主流廠商都紛紛推出自己的高清產(chǎn)品尤其是高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和HD-SDI高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、基于IP監(jiān)控和基于HD-SDI監(jiān)控各有優(yōu)勢，從目前安防需求看，HD-SDI監(jiān)控是令人振奮的。但是，HD-SDI監(jiān)控本身也還有技術(shù)問題需解決。就目前技術(shù)和監(jiān)控市場，如果前端采用SDI攝像機(jī)，那么必須要有一整套完整的SDI產(chǎn)品與之搭配才可以獲得良好的效果，包括SDI編碼器、SDI視頻服務(wù)器、SDI光端機(jī)等產(chǎn)品。

但由于廣電與視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用差異存在高造價(jià)高費(fèi)用問題、無論是HD-SDI還是IP高清監(jiān)控，它們都有自己特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，相互不能替代，卻是互補(bǔ)的，所以我們可以結(jié)合IPCamera和HD-SDI攝像機(jī)的特點(diǎn)使用結(jié)合方案、比如方案中重點(diǎn)區(qū)域或重要通道使用HD-SDI設(shè)備其他區(qū)域使用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和統(tǒng)一管理平臺(tái)的方案。

系統(tǒng)特點(diǎn)

采用高品質(zhì)攝像機(jī)，獲得清晰的視頻圖像，滿足學(xué)校不同部位的監(jiān)控要求，將校園各區(qū)域的安全問題盡收眼底，以減少人員疲于奔命搞巡邏，做到動(dòng)靜結(jié)合，有效節(jié)省學(xué)校人員開支;采用HD-SDI設(shè)備可提供不失真原始高清實(shí)時(shí)圖像、由于HD-SDI監(jiān)控以未壓縮數(shù)字信號在同軸電纜上高速傳輸所以不失真、不受傳輸網(wǎng)絡(luò)影響、不會(huì)有IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)生的圖像延遲等問題。在實(shí)時(shí)監(jiān)控校園各區(qū)域方面該性能顯得特別明顯。

與錄像機(jī)聯(lián)動(dòng)的緊急按鈕為危險(xiǎn)中的受害者提供快捷的呼叫服務(wù)，保衛(wèi)中心在監(jiān)視器上自動(dòng)顯示報(bào)警所在位置的視頻畫面，提醒值班人員快速處理，事件觸發(fā)錄像功能為后期快速破案提供依據(jù);而且單位面積攝像機(jī)布點(diǎn)密度大幅下降，提高了采集設(shè)備的利用效能。

安防系統(tǒng)可與學(xué)校日常工作相結(jié)合，最大限度的發(fā)揮作用，如門禁管理系統(tǒng)，電子考場監(jiān)控系統(tǒng)等。

前端設(shè)備

作為監(jiān)控系統(tǒng)的視頻源頭，攝像機(jī)對整套監(jiān)控系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。整個(gè)學(xué)校校園監(jiān)控系統(tǒng)可以分為四類。

大門出入口，校園周界。校園的校門進(jìn)出口頗多，社會(huì)人員往往是通過學(xué)校出入口強(qiáng)行闖入學(xué)校，是整個(gè)校園安全防范重要的區(qū)域，應(yīng)能清楚的辨別出入人員的面部特征及機(jī)動(dòng)車牌號。

在條件允許的地方，學(xué)校主要出入口可選用高清HD-SDI攝像機(jī)，以高清實(shí)時(shí)的畫面實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵細(xì)節(jié)(如車牌、人臉)的取證從而更好的為整個(gè)安防系統(tǒng)服務(wù)。

校園內(nèi)道路、主要路口。該部分主要采用網(wǎng)絡(luò)快球攝像機(jī)以及紅外攝像機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

各教學(xué)樓、辦公樓、宿舍樓。室內(nèi)需要安裝在樓梯口、電梯口、走廊等位置的半球/槍型等不同類型的攝像機(jī)來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控。

教學(xué)樓頂、廣場、運(yùn)動(dòng)場制高點(diǎn)。 這些區(qū)域需要安裝高清攝像機(jī)，可以超大范圍清晰監(jiān)控此區(qū)域的任何一個(gè)角落，基本上做到不留盲點(diǎn)。

傳輸

本地網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)主要依托校園局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)本地信息的處理和存儲(chǔ);遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)是遠(yuǎn)程集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，負(fù)責(zé)各種信號和指令的上傳下達(dá)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中管理、多級聯(lián)網(wǎng)、信息共享、互聯(lián)互通互控。遠(yuǎn)程集中監(jiān)控管理系統(tǒng)以現(xiàn)有以太局域網(wǎng)為基礎(chǔ)、可以通過寬帶互聯(lián)網(wǎng)完成數(shù)據(jù)傳輸，將視音頻數(shù)字信號進(jìn)行壓縮編碼傳送到各級集中監(jiān)控中心控制端，同時(shí)將各級集中監(jiān)控中心控制端發(fā)出的控制信號傳回監(jiān)控前端。

網(wǎng)絡(luò)傳輸受網(wǎng)絡(luò)帶寬的約束、目前基礎(chǔ)的百萬像素高清720P規(guī)格計(jì)算碼流約是D1 4M帶寬的2倍，采取1080P計(jì)算碼流更是D1的5倍、所用帶寬約為10M。以100M以太網(wǎng)為例，在確保流暢的前提下，實(shí)際上同時(shí)能承載5路左右的高清圖像，但如果同一視頻源有多個(gè)用戶訪問，占用的帶寬會(huì)更大。換成千兆以太網(wǎng)可以承擔(dān)幾十路、對于小規(guī)模高清監(jiān)控系統(tǒng)可以有效解決，對于大工程而言由于光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，也使得光纖傳輸監(jiān)控系統(tǒng)的造價(jià)大幅降低，所以光纖和光端機(jī)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普及、目前調(diào)查發(fā)現(xiàn)光纖已廣泛應(yīng)用于校園領(lǐng)域。

在HD-SDI信號傳輸方面短距離(100米)可以采用同軸電纜傳輸、也可以加中繼器的方式可延長傳輸距離至400米左右、如果是長距離傳輸目前最普遍的是HD-SDI通過轉(zhuǎn)Fiber的光端機(jī)轉(zhuǎn)換為光纖電纜傳送，同時(shí)為了能滿足多路的HD-SDI信號的單向或雙向傳送，光端機(jī)也有以WDM/DWDM/CWDM等多頻道光波長分頻方式的傳輸，達(dá)成一路以上的HD-SDI光纖信號載送傳輸要求，這可以讓HD-SDI攝像機(jī)信號傳輸達(dá)到30-70公里。

實(shí)現(xiàn)的原則為，以校園原有網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，其他網(wǎng)絡(luò)為輔，最大限度的節(jié)約成本。如重點(diǎn)區(qū)域(校門口)可通過HD-SDI方式連接到DVR;校園圍墻、路口等可通過原有光纖通過4/8口光端機(jī)拓展接入;辦公和教學(xué)區(qū)域則完全從原有網(wǎng)絡(luò)接入即可。

存儲(chǔ)

存儲(chǔ)系統(tǒng)采用本地存儲(chǔ)的方式，模擬或網(wǎng)絡(luò)的高清圖像都可采用嵌入式DVR，NVR進(jìn)行接入及存儲(chǔ)。HD-SDI，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要針對分辨率為1080P，幀率為25或者30，模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)量為1.485Gbps，用這樣的數(shù)據(jù)量直接去存儲(chǔ)的代價(jià)是相當(dāng)大的，所以從實(shí)際考慮，視頻的存儲(chǔ)還是需要進(jìn)行壓縮、而且可以采用4CIF畫質(zhì)進(jìn)行錄像、按照每小時(shí)650兆的數(shù)據(jù)量計(jì)算的話存儲(chǔ)一個(gè)月每路大概需要500G的容量，以此類推可以估算出需要的數(shù)字硬盤錄像機(jī)的數(shù)量以及配置。

監(jiān)控管理中心

TSM是最新推出的一個(gè)全數(shù)字化的、開放式的網(wǎng)絡(luò)視頻聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可以調(diào)用HD-DVR編碼后的視頻、能夠?qū)崿F(xiàn)校區(qū)內(nèi)各系統(tǒng)間的相互集成、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、信息集成以及控制信息的統(tǒng)一發(fā)布和管理。具備強(qiáng)大數(shù)據(jù)管理功能，可對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理、檢索、查詢、分析和統(tǒng)計(jì)，包括各類事件信息、報(bào)警信息等。

目前很多人認(rèn)為HD-SDI攝像機(jī)目前缺乏系統(tǒng)性的管理平臺(tái)工具，在整合、集中管控上會(huì)遇到問題。實(shí)際項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)這一需求并不是很難、前端部分采取同軸纜線搭配光端機(jī)的傳送方式將所有路側(cè)信號送回控制中心，圖像解調(diào)后用分配器一路上墻實(shí)時(shí)監(jiān)視，一路進(jìn)入具有聯(lián)網(wǎng)功能的HD-SDI硬盤錄像機(jī)、用管理平臺(tái)軟件將所有的DVR進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)管理收編，這樣不僅達(dá)成平臺(tái)管理的要求更在分群分組上更便捷、快速的進(jìn)行高速公路畫面調(diào)撥工作，另一種方案是圖像解調(diào)后用分配器一路上墻實(shí)時(shí)監(jiān)視另一路通過編碼器編碼后進(jìn)入NVR進(jìn)行存儲(chǔ)和統(tǒng)一管理。

顯示

在監(jiān)控中心設(shè)置多臺(tái)大屏監(jiān)視器構(gòu)成電視墻，中央管理軟件可最多支持64路畫面的實(shí)時(shí)監(jiān)視。

系統(tǒng)構(gòu)架圖如圖1。校園教學(xué)區(qū)、學(xué)生宿舍、辦公區(qū)等在原有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上增加攝像機(jī)。校園外圍及路口，以原有網(wǎng)絡(luò)最近原則，通過光電轉(zhuǎn)換器4路或8路連接網(wǎng)絡(luò)快球;校園入口等通過HD-SDI攝像機(jī)監(jiān)控，通過HD-SDI的DVR做接入、錄像存儲(chǔ)，同時(shí)通過BNC轉(zhuǎn)HDMI的轉(zhuǎn)換器輸出到電視墻實(shí)時(shí)顯示。如要瀏覽實(shí)時(shí)高清圖像，建議通過視頻服務(wù)器端調(diào)取HD-SDI的DVR上的錄像文件查看。

未來展望

平安校園系統(tǒng)未來的發(fā)展方向很大的程度取決于當(dāng)前市場客戶的需求以及視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，校園安防發(fā)展前景是毋庸置疑的，大型校園安防系統(tǒng)還涵蓋智能一卡通，車牌識別，門禁系統(tǒng)，3G技術(shù)，GIS地理信息系統(tǒng)，消防系統(tǒng)，報(bào)警系統(tǒng)等。如何將被動(dòng)監(jiān)控提前到主動(dòng)監(jiān)測上，如何提高檢測準(zhǔn)確程度，如何達(dá)到少投資多收益，將車牌識別、多媒體教學(xué)、校園安防一體化、家校通、入侵報(bào)警系統(tǒng)、消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)等系統(tǒng)做到無縫兼容，這些都是未來行業(yè)發(fā)展的新動(dòng)向。