校园安防监控系统的设计与应用

孟鸿飞 南京骏飞科技有限公司

引言

近年来，校园安全事件频发，要重点关注和加强校园安防监控系统的设计和应用，从校园安防监控系统总体设计、功能设计的角度出发，进行校园安防监控系统的软硬件设计，在信息采集处理、监控中心、系统管理平台的设计和应用下，综合利用各个功能模块，进行系统数据信息采集、提取、处理、交换和共享，大幅提高校园安防管理水平。

1 校园安防监控系统总体设计

校园安防监控系统采用高清采集+高清解码器+中心存储解决方案，涵盖信息采集处理、安防监控中心、系统管理平台等部分，主要实现对系统数据信息的采集、提取、控制、通讯和报警，要依循高可靠性、先进性、实用性、可扩展性、经济性的原则，进行校园安防监控系统的总体设计。

1.1 系统架构。校园安防监控系统包括有前端信息采集设备、传输网络、存储设备、显示控制设备，摄像机、读卡器和探测器等前端信息采集设备进行信息采集，再经由传输设备进行信息传送，业务逻辑层则将提取的数据传送至信息存储层，系统管理平台实现对各功能模块的集成化管控。

1.2 系统运行平台。系统服务器端选用Linux 操作系统和Oracle数据库，采用“双机热备”的方式进行安全稳定的工作。用户端浏览器选用Internet Explorer 8.0，操作系统为Microsoft Windows9X。

1.3 系统组织结构。校园安防监控系统由信息采集、安防监控中心、系统管理平台构成，实现对校园视频监控、入侵报警、门禁管理、车辆管理、校园巡更等信息数据的管理。

1.4 传输网络。系统采用高速以太网的组网方式，结合系统使用功能和特点采用树型网络结构，包括有核心交换层、汇聚交换层和用户接入层，实现网络分级管理和负载均衡。其中：核心交换层与校园安防监控中心之间采用光纤互联的设计方式；汇聚层主要是将光口汇聚交换机设置于各建筑单体内；接入层主要是指48/24 端口接入交换机，依照1：1 的比例进行交换机数量的合理配置。

2 校园安防监控系统功能设计

2.1 信息采集处理功能设计

校园安防监控系统信息采集处理功能，具体实施内容包括以下方面：（1）视频监控。该模块采用二层网络结构，涵盖有前端信息采集设备、中端网络传输设备、安防监控中心、后端显示及存储设备，由摄像机实时采集动态图像信息，并与入侵报警子系统和消防报警子系统相联动。（2）入侵报警。考虑到校园内部放置有贵重的实验设备或重要材料，为此要进行校园内的入侵探测和报警，由前端设备、传输设备、控制中心等构成入侵报警系统，利用探测设备进行校园各重要区域的布防，对于侵犯进入防范区的目标发出示警，并与视频监控子系统、监控室进行联动，自动记录入侵时间、地点等信息。在进行探测器的设计选型过程中，结合校园无围挡的外周界、规则的外周界、不规则外周界的不同情况，合理选择应用泄漏电缆、红外对射探测器、振动光缆、电子围栏电子围栏探测器。对于室内用的入侵探测器选型也要合理选择适宜的探测器，如：紧急报警装置、振动人侵、被动红外探测器、双鉴探测器、三鉴探测器等。另外，控制中心则重点进行系统设备和软件的管控，包括布防与撤防、线路检测、定位等。（3）门禁管理。重点面向校园各个重要的通行门组进行监视管理，采用读卡器进行信息辨识，对授权人员开放受控区域的对应门组，根据实际需求、安全级别、重要性等条件，采用不同的门禁管制模式，如：单向刷卡、双向刷卡、刷卡加密码、生物识别开门等，本文主要选取采用多级控制的门禁管制方式，利用非接触式的智能卡实现对各区域门组的管制，通过管理中心实现各门组的开闭/运行控制，实现对特定区域的分级、分时段通行管理，对不同属性的人员设置不同的权限，并实时记录事件相关的所有数据，对于门组超时未关、非法入侵等异常情形，进行自动报警、强制关门等操作，并与视频监控子系统、消防报警子系统相联动。（4）车辆管理。该模块与门禁管理相联动，实现对校园内所有车辆的全天候、无盲区监控、自动抓拍、信息比对和传输，借助于视频分析技术记录车辆信息，并建立车辆黑名单。（5）校园巡更。要重点监督和管理校园安保人员的巡逻工作，考虑校园整体布局和内部结构，合理设置在线巡更点，科学部署巡更回路，利用离线式系统自动监督和记录巡更信息，尤其要关注各建筑出入口、各层楼梯间、楼梯厅、主要通道的巡更。同时，要对各个巡检点安装电子标签，合理规划巡检路径、巡检限时、巡检位置等，最后还要做好系统巡更查询、数据恢复和备份等管理工作。（5）行为监视。该模块内设前端摄像机、网络传输部分、行为分析软件、存储设备、解码器、电视墙等，借助于行为分析软件进行目标监视和识别，对于异常情形要及时告警，采用大屏幕闪烁、页面弹窗、微信通知、振铃等方式，快速及时地处理危机，提高校园安防监控能力。（6）视频质量诊断。该模块重点评估图像质量，实现视频监控系统的自我检测和反馈，具体包括有：视频信号丢失检测、图像偏色检测、图像模糊检测、亮度异常检测、视频雪花检测、条纹干扰、画面冻结等。

2.2 监控中心功能设计

校园安防监控中心面向校园所有监控区域、设备进行集中管理和实时、远程监控，与其他各子系统相联动和链接，内置应用服务器、存储设备、解码设备、网络交换机、大屏显示、客户端等，其中：服务器采用冗余策略和机架式安装方法，支持在线扩充、高速运算和联机事务处理。存储设备采用基于IP 以太网的SAN 存储架构IP-SAN，通过CVR 模式实现对各子系统的远程监控和管理。解码设备预先进行视频信号的压缩编码之后，以压缩码流的方式进行信号传输。显示设备则选取具有良好扩展性、实用性的液晶大屏幕拼接系统，包括前端信号接入部分、控制及解码部分、上墙显示部分。另外，监控中心还要部署防雷接地保护，根据不同情形合理选择分流、接地、屏蔽、过电压、等电位保护等防雷措施。中心机房的消防系统必须配置气体灭火系统，搭配采用手提式灭火器、电子专用灭火器、空气呼吸器等。

2.3 管理平台设计

校园安防监控系统管理平台支持多中常规服务功能，主要包括以下内容：（1）用户管理。系统设置“角色”、“部门”、“用户”等不同用户权限，对其进行在线授权、在线转移、在线取消等操作。（2）设备管理。该部分支持远程管理，支持SNMP 协议在网管服务器上的应用，也支持NTP 协议，实现对全网设备的时间同步、自动校时或手动立即校对。（3）图像管理。系统支持NVR、IP-SAN、CVR 等多种存储介质，支持前端存储、客户端本地存储和集中存储，并支持远程设置。（4）报警管理。根据用户需求设置低、中、高等不同报警级别，支持服务器异常状态报警、视频丢失报警、视频遮挡报警等形式，运用语音对讲、电子地图定位、液晶屏幕显示等多种报警联动策略，实现报警布防和报警撤防管理。（5）安全管理。主要记录系统操作状态，具有手动/自动锁屏功能，实现对系统数据的保护和备份恢复管理。

3 小结

综上所述，校园安防监控系统结合校园实际场景，进行信息采集处理、监控中心和管理平台的设计和应用，利用各功能模块实现集中控制和管理，后续还要加强视频监控联动分析、消防灭火路径优化分析和入侵报警智能分析，强化系统远程监管方面的能力，更好地提升校园安防监控系统的设计应用水平。