高校擴(kuò)招以及中小學(xué)合并等趨勢(shì),學(xué)校規(guī)模越來(lái)越大,安防需求愈來(lái)愈高,同時(shí)科技發(fā)展推動(dòng)教學(xué)手段的前進(jìn),逐漸形成視頻監(jiān)控與其它安防子系統(tǒng)、與教學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)的整合應(yīng)用。本文以三亞某校區(qū)的多系統(tǒng)整合應(yīng)用為例,講述安防系統(tǒng)與教學(xué)管理系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用。
項(xiàng)目概述
本項(xiàng)目在安全防范方面,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)校公共場(chǎng)合、重要道路、主要出入口、學(xué)校周邊圍墻、要害部門(mén)、重點(diǎn)部位、人群集聚場(chǎng)所的視頻監(jiān)控全覆蓋;在數(shù)字教育信息化建設(shè)方面,在每個(gè)教室設(shè)置監(jiān)控點(diǎn),除了為課室安全提供視頻資料,還可透過(guò)現(xiàn)場(chǎng)視頻,實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)估、輔助教學(xué)、遠(yuǎn)程教學(xué)等目的,并實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、校園一卡通系統(tǒng)、電子巡考系統(tǒng)等聯(lián)動(dòng),各部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)可通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程客戶端調(diào)用所有連入網(wǎng)內(nèi)的視頻資料,監(jiān)看遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)圖像,準(zhǔn)確、及時(shí)的了解校園安全、教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)生活等情況。
在設(shè)計(jì)方案中,視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅滿足可靠性和安全性要求,使系統(tǒng)具有故障檢測(cè)、系統(tǒng)恢復(fù)等功能,并充分考慮在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下視頻信息傳輸和存儲(chǔ)的安全,避免系統(tǒng)遭到惡意攻擊和圖像信息被非法提取;另外還要保證視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)性,采用新思路、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的不斷擴(kuò)展,不斷完善。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)集成化架構(gòu),以各類(lèi)視頻監(jiān)控設(shè)備的輸入輸出量邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系為架構(gòu)體系,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將其有機(jī)的結(jié)合,使其成為一套具有高度集成化的視頻系統(tǒng)管理平臺(tái)。系統(tǒng)集數(shù)字視頻存儲(chǔ)、處理,音視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)管理、用戶管理、相關(guān)業(yè)務(wù)流程控制、遠(yuǎn)程維護(hù)、安全機(jī)制等功能于一體,借鑒和采用當(dāng)今業(yè)界各種先進(jìn)的技術(shù)及理念,在數(shù)字視頻壓縮算法、數(shù)據(jù)流多進(jìn)程管理、模塊化架構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理以及多介質(zhì)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸處理等技術(shù)方面,都體現(xiàn)出了當(dāng)今安防集成系統(tǒng)的先進(jìn)水平。
前端監(jiān)控點(diǎn)構(gòu)成
從該校區(qū)的實(shí)際情況出發(fā),針對(duì)各個(gè)教室、理工實(shí)驗(yàn)樓、理工辦公樓、文科實(shí)驗(yàn)樓、公共教學(xué)樓,以及重要道路、主要出入口、公共活動(dòng)場(chǎng)所、學(xué)生宿舍、周邊圍墻等設(shè)置監(jiān)控點(diǎn),實(shí)現(xiàn)全面覆蓋,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)智能球、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、紅外網(wǎng)絡(luò)智能球、高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等實(shí)現(xiàn)對(duì)前端監(jiān)控點(diǎn)圖像的有效采集,將圖像傳送到學(xué)校監(jiān)控中心。
重要道路、公共活動(dòng)場(chǎng)所、主要出入口、學(xué)生宿舍、周界等重點(diǎn)區(qū)域的視頻監(jiān)控主要應(yīng)用在平安校園層面,通過(guò)中心管理平臺(tái)與屬地派出所監(jiān)控中心及市教育局實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通;
教室內(nèi)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在日常教學(xué)活動(dòng)中,除了監(jiān)視課堂秩序、教室安全、突發(fā)事件等應(yīng)用層面,還可用于教學(xué)遠(yuǎn)程聽(tīng)課評(píng)估、精品課程錄制等,每逢承擔(dān)重大國(guó)家或行業(yè)考試考場(chǎng)任務(wù)時(shí),教室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)則應(yīng)用為電子巡考,通過(guò)教學(xué)監(jiān)控中心管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與省、市考試中心的視頻上傳。(如圖1)
圖1 平安校園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)示意圖[nextpage]
網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是本次監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳送平臺(tái),是前端設(shè)備到后端管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸路徑,是搭建整個(gè)全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)重點(diǎn)。視頻監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡(luò)主要建立數(shù)字電子防控視頻專網(wǎng),為該校區(qū)打造的光纖、超五類(lèi)雙絞線的獨(dú)立視頻專網(wǎng),通過(guò)光纖、超五類(lèi)雙絞線傳輸視頻圖像數(shù)據(jù)和前端監(jiān)控點(diǎn)控制信號(hào)、語(yǔ)音告警信號(hào),確保圖像信息清晰穩(wěn)定、視頻數(shù)據(jù)的無(wú)阻塞、無(wú)延遲。
監(jiān)控中心系統(tǒng)
視頻監(jiān)控中心是學(xué)校整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心組成部分,包括監(jiān)控系統(tǒng)軟件、監(jiān)控圖像顯示、管理設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備等。在學(xué)校視頻監(jiān)控中心可查詢所屬的各監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)圖像,可實(shí)現(xiàn)同時(shí)查看多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)視圖像,根據(jù)需要對(duì)存儲(chǔ)圖像時(shí)間進(jìn)行設(shè)定;通過(guò)該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)錄像、錄像存放、錄像回放、錄像檢索、圖像打印等管理等。
監(jiān)控中心是學(xué)校內(nèi)所有監(jiān)控前端信息集中和管理的信息平臺(tái),并負(fù)責(zé)學(xué)校范圍內(nèi)視頻調(diào)度控制任務(wù),因此,在控制中心安裝顯示設(shè)備、監(jiān)控錄像主機(jī)及相關(guān)圖像信息處理和管理設(shè)備,在控制中心既可對(duì)所有監(jiān)控點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行管理和控制,又可以通過(guò)“數(shù)字視頻圖像網(wǎng)絡(luò)管理共享平臺(tái)”對(duì)所有數(shù)字圖像資源進(jìn)行集中管理和統(tǒng)一分配,滿足利用“共享平臺(tái)”協(xié)同監(jiān)控的需求(如圖2)
圖2 監(jiān)控中心管理平臺(tái)的操作界面
信息化教學(xué)管理系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與教學(xué)教務(wù)管理結(jié)合應(yīng)用,在該學(xué)院三亞校區(qū)有需要的教學(xué)課室安裝網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)搭建的視頻教學(xué)監(jiān)控管理平臺(tái),集教學(xué)管理研究和安全防護(hù)于一身,在教學(xué)評(píng)估、教學(xué)視頻錄制、課堂管理、電子巡考、校園安全防范方面均有不可替代的重要作用。它使得學(xué)校在教學(xué)方面實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、立體化的管理成為可能,從而能夠充分協(xié)調(diào)學(xué)校、教師、學(xué)生三者之間的教學(xué)關(guān)系,有效提高學(xué)校的教學(xué)水平,同時(shí)保障學(xué)校財(cái)產(chǎn)及學(xué)生人身安全。
電子巡考系統(tǒng)
將教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)應(yīng)用在該三亞校區(qū),引入網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控多級(jí)智能管理平臺(tái),建立基于省級(jí)平臺(tái)的三級(jí)(省、市縣、考點(diǎn))遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控巡查系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)省級(jí)指揮中心直接接收和調(diào)閱市縣級(jí)考試中心巡查系統(tǒng)及考點(diǎn)巡查系統(tǒng)及市縣保密室視頻系統(tǒng)圖像進(jìn)行巡查,并實(shí)現(xiàn)市縣之間相互隔離,實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理,上級(jí)可以調(diào)閱下級(jí)巡查系統(tǒng)視頻,下級(jí)無(wú)權(quán)調(diào)閱上級(jí)巡查系統(tǒng)視頻信息,以增強(qiáng)巡查系統(tǒng)安全性。另外,電子巡查系統(tǒng)兼具應(yīng)急指揮和視頻會(huì)議功能如(圖3)。
圖3電子巡考系統(tǒng)拓?fù)鋱D[nextpage]
課堂過(guò)程管理系統(tǒng)
課堂管理是教學(xué)管理系統(tǒng)的一部分,其與視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合,擺脫了傳統(tǒng)的課堂管理手段記錄不便的不足,提高了課堂教學(xué)效率。課堂過(guò)程管理系統(tǒng)通過(guò)搭建統(tǒng)一的視頻專用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),對(duì)課堂進(jìn)行清晰的畫(huà)面記錄以及圖像存儲(chǔ),提供給學(xué)校和教師回放查看,針對(duì)各種教學(xué)問(wèn)題進(jìn)行對(duì)癥解決;保存的優(yōu)秀教學(xué)視頻,作為一個(gè)教學(xué)視窗平臺(tái),可供其他教師和學(xué)生隨時(shí)遠(yuǎn)程訪問(wèn)、下載學(xué)習(xí);對(duì)教學(xué)過(guò)程中的突發(fā)問(wèn)題,可及時(shí)有效處理,保障學(xué)校日常教學(xué)工作的順利進(jìn)行。
數(shù)字遠(yuǎn)程視頻教學(xué)
為三亞校園搭建數(shù)字遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理服務(wù)器實(shí)時(shí)采集精品教學(xué)課程的音視頻信息,自動(dòng)存儲(chǔ)到媒體服務(wù)器中,形成視頻點(diǎn)播的課件,學(xué)生可以在家中或宿舍通過(guò)網(wǎng)絡(luò)登陸媒體服務(wù)器,點(diǎn)播觀看感興趣的精品課程。
教學(xué)評(píng)估系統(tǒng)
教學(xué)評(píng)估系統(tǒng)也是教學(xué)管理系統(tǒng)的一個(gè)重要部分,是由教育部門(mén)根據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)校進(jìn)行檢查評(píng)價(jià),對(duì)教師的教學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)檢查,評(píng)定其價(jià)值及優(yōu)缺點(diǎn),通過(guò)評(píng)估來(lái)改善和推進(jìn)我國(guó)整體教育水平,改進(jìn)和提高整體教學(xué)水平。
教學(xué)評(píng)估系統(tǒng)通過(guò)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)聽(tīng)課、集中觀摩評(píng)課、公開(kāi)課、視頻錄像回放、優(yōu)秀課程錄制和教學(xué)視窗等,可以針對(duì)性的提高和改善日常教學(xué)研究和教學(xué)水平,同時(shí),評(píng)估視頻資料可作為教師績(jī)效考核的依據(jù)和教學(xué)檔案長(zhǎng)期保存。
雙向教學(xué)系統(tǒng)
早期遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)是單向系統(tǒng),主要利用閉路電視和單向衛(wèi)星進(jìn)行傳輸,傳輸范圍較小,互動(dòng)性不強(qiáng),導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及光纖網(wǎng)絡(luò)的普及,采用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)搭配雙向語(yǔ)音對(duì)講設(shè)備,大大提高遠(yuǎn)程教學(xué)質(zhì)量,便于示范性教學(xué)以及教學(xué)效果評(píng)估。
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的輔助教學(xué)功能,通過(guò)提供頭戴式教輔式教學(xué)系統(tǒng),可以讓學(xué)生在教室實(shí)時(shí)觀看教授在手術(shù)室、實(shí)驗(yàn)室或其它場(chǎng)景的情況,同時(shí)借由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的語(yǔ)音對(duì)講功能,學(xué)生可以向教授提出問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)雙向教學(xué)的功能。
系統(tǒng)功能:
管理功能:可管理配置本級(jí)監(jiān)控中心的所有前、后端設(shè)備(NVR除了多路解碼器不能管理其它后端設(shè)備)。
高清錄像:可實(shí)現(xiàn)高清錄像,圖像分辨率可達(dá)1080P;可實(shí)現(xiàn)圖像本地瀏覽、回放、轉(zhuǎn)發(fā)與報(bào)警聯(lián)動(dòng)和遠(yuǎn)程回放。
云臺(tái)及鏡頭控制:可對(duì)前端的云臺(tái)、照明、雨刮設(shè)備控制;支持常用的云臺(tái)解碼協(xié)議。
攝像機(jī)管理:支持大規(guī)模監(jiān)控點(diǎn)管理,自動(dòng)搜索攝像機(jī),可配置前端設(shè)備參數(shù),包括帶寬調(diào)節(jié)、圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)、云臺(tái)協(xié)議選擇、IP地址等參數(shù);并且可進(jìn)行分組管理。
告警功能:支持移動(dòng)偵測(cè)、信號(hào)量、遮擋、智能分析等多種報(bào)警觸發(fā)方式,支持定時(shí)布防及手動(dòng)布防兩種布防方式,手動(dòng)布防優(yōu)先級(jí)別比定時(shí)布防的優(yōu)先級(jí)別高。
其它功能:可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音對(duì)講、電子抓拍、定時(shí)錄像、報(bào)警錄像、錄像查詢回放、日志管理、存儲(chǔ)管理、視頻碼流轉(zhuǎn)發(fā)/合并等功能。
管理配置功能:可遠(yuǎn)程配置所有前后端設(shè)備,包含監(jiān)控中心前端、后端的全部設(shè)備資料、配置參數(shù)和用戶權(quán)限資料等,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。
電子地圖功能:通過(guò)多層地圖,按監(jiān)控點(diǎn)分布顯示布防/撤防報(bào)警情況,并建立報(bào)警日志,記錄處理情況,可以按緊急、非緊急處理報(bào)警信息,按需要立即取得當(dāng)前視頻或歷史報(bào)警視頻。
短信報(bào)警: 報(bào)警模塊與XTE報(bào)警監(jiān)管軟件相結(jié)合,當(dāng)前端報(bào)警被觸發(fā),后臺(tái)進(jìn)行相關(guān)報(bào)警的同時(shí)(視頻畫(huà)面自動(dòng)彈出),相關(guān)的人員也會(huì)收到短信報(bào)警。
結(jié)語(yǔ)
隨著數(shù)字校園、智慧校園的提出與建設(shè),視頻監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)層面,逐漸趨于數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、高清化,視頻監(jiān)控系統(tǒng)已無(wú)法再成為一個(gè)獨(dú)立王國(guó),而是與教學(xué)管理、校園生活服務(wù)以及教育拓展應(yīng)用等多系統(tǒng)整合。視頻監(jiān)控的功能除了傳統(tǒng)的安全防護(hù)外,在教育教學(xué)方面發(fā)揮的作用越來(lái)越大。丟掉了網(wǎng)絡(luò)帶寬限制的包袱,網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在遠(yuǎn)程教育、電子巡考、教學(xué)評(píng)估與管理等方面的道路,必將越走越遠(yuǎn)。