高校实验室安全监控管理平台的设计与实现

2015-11-26林海旦亓文涛樊冰

中国教育信息化·高教职教 2015年7期

林海旦++亓文涛++樊冰

摘要：实验室安全是高校校园安全的重要组成部分，为了加强实验室安全管理，文章就提出的高校实验室安全信息化智能管理平台的理念、设计思路、需求分析和实现方式等进行了阐述，并对视频监控系统的架构、功能等作了说明。

关键词：安全管理平台；实验室；视频监控

中图分类号：G482 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2015）13-0060-02

视频监控技术能够实时记录现场情况，作为改善管理工作的手段，是实现校园安全信息化的重要技术之一。[1-3]随着实验室开放程度的不断提高，实验室的安全问题就更加突出了，为了进一步加强实验室安全管理，高校将数字化视频监控引入实验室，并在此基础上建立了实验室安全信息化综合管理平台。

一、需求分析与设计

1.管理平台创建思路

实验室安全智能管理平台搭建的核心思想是将现代管理手段与高校实验室安全进行融合，将实验室安全相关的基础数据、硬件设施、软件设施等进行整合，搭建一个高校实验室安全管理的完整、高效、智能化的综合性大平台。

高校需要搭建符合自身状况的智能管理平台，平台硬件方面引入现代安防时髦产品门禁系统、视频监控系统、语音对讲系统，并将其进行融合，运用现阶段先进的科技手段实现“智慧实验室”。既能保障人身和财产的安全，又能进行实验室的开放。随着网络视频监控产品图像清晰度的不断优化，监控系统为“一人多管”提供了可能。[4]通过语音对讲，管理员在自己的办公室就可以跟多个实验室现场的教师、学生进行语音交流。通过语音对讲，当出现突发事件时，可通过远程喊话，及时统筹处理突发事件；同时可以采集实验室现场语音信息，提供事后的语音查证。既保证了实验室的安全，又提高了管理效率。[5]

2.管理平台的需求设计

实验室安全智能平台主要含实验室安全管理网络资源建设及共享、网上实验室安全考试系统、实验室常规及特殊安全知识培训、实验室安全隐患智能查询等以软件为主的智能化系统，同时搭配软硬件结合的实验室门禁管理系统、数字化视频监控系统等。

我们可建立一套综合性的实验室安全防范管理平台，硬件方面是通过在实验室安装门禁系统、高清监控设备和语音对讲等设备，并搭建监控中心，建立一个结构统一、充分与IT技术融合的安防监控综合系统。[6-7]摄像头选用网络摄像机，网络摄像机相对标清摄像机能够看清更小的细节和更广的范围，可保障高校实验室的安全，预防突发事情，提供关键性监控证据。网络摄像机集成音频，支持双向音频，实现语音对讲；网络摄像机支持多级用户权限管理方式；通信安全更有保证，可加入如图像摘要、时间、地点、日期、用户信息、报警信息等“水印”信息，安全事件发生后可确保系统保存有效证据。

视频监控智能管理平台从实际出发，因地制宜，并遵循先进性、实用性、兼容性、可靠性、经济性的原则进行设计。该平台按照统一规划、分步实施的原则建设，先在本校五个学院安全隐患较大的73个实验室进行第一期部署，建立一个统一的视频监控系统平台，然后按照工程的实际需要分步、分批实施，视频监控系统可以在监控中心的系统平台上实现统一管理。实验室安全防范系统平台可以实现隐患扫描查询、视频监控、入侵报警和门禁等众多功能，实现安防系统的集中、统一管理和控制功能。

3.视频监控系统的结构设计

实验室视频监控系统由前端子系统、传输子系统、存储子系统、显示与控制子系统组成。总体结构如图1所示。

视频监控系统前端设计范围为实验室室内相关监控点，系统所有网络摄像机通过网络线缆汇聚到就近交换机，汇聚交换机再通过视频监控专网传输到监控中心，采用网络硬盘录像机进行存储。[8]后端总控中心内设计存储、综合性视频监控系统管理软件平台以及配套服务器等。软件平台提供系统的中心管理服务、流媒体服务、报警管理服务等，并为控制客户端提供系统支撑和各类认证服务，支持不同系统的视频复核。视频监控系统采用积木式设计，控制中心软件平台支持B/S控制模式，可随时随地实时监控。随着后期规模的扩展，通过简单的设备添加即可实现集中存储和统一的系统管理。系统架构如图2所示。

二、安全监控智能管理软件的实现

集中监控管理平台软件基于SOA架构，通过Web Service提供基础服务，方便与第三方业务系统相互集成。采用了基于J2EE的企业业务中间件技术。基于TCP/IP网络协议组网，平台组成大致可分为数据层、管理层、业务层和媒体层。可根据项目实际需要构建多级联动平台，分控管理中心与前端监控、报警等分点之间通过网络或光纤专网实现联网接入，再经专网将接收到的信息传给上一级控制中心或主控制中心。

监控管理平台软件的主要功能为用户和权限管理、视频监控设备接入管理、实时监控、语音对讲及广播、报警联动、录像存储、检索回放、智能分析等。

（1）用户管理方面，能进行用户组、角色管理；可进行多级部门结构管理；可实现分权、分域、分级管理。

（2）权限管理方面，能进行集中授权、认证；支持模板功能，方便用户快速设置权限；支持基于角色的权限管理。

（3）设备管理方面，扩展能力强，支持后期服务器、摄像头等设备添加、删除、注册、认证管理。

（4）实时监控方面，客户端和浏览器中可以进行单画面或多画面实时预览；支持多屏显示；可以实现预览抓图、即时回放、电子放大等。

（5）语音对讲及广播方面，支持客户端对设备的语音对讲；支持客户端对多个设备音频通道的音频广播；支持客户端间的语音对讲。

（6）录像存储方面，客户端支持灵活的录像备份策略如本地备份、光盘刻录备份、蓝光刻录、FTP上传备份等；

（7）检索回放方面，支持本地录像回放和远程录像回放；支持拖动、快进、慢进、单帧播放、倒放。

（8）报警管理方面，支持多种报警类型，包括硬盘满报警，硬盘出错报警，视频丢失报警，视频遮挡报警，服务器异常状态报警等。

参考文献：

[1]孙秀英，李洁，尹燕霞，刘进.实验室安全防范体系的建设和应用[J].中国现代教育装备，2009（3）：114-115.

[2]王凯峰.智能安防信息化平台的设计与应用[D].北京：北京邮电大学，2012：2-3.