大学院校监控管理系统设计方案

第一部分监控管理系统建议组成部分

一、概述

教育信息化建设工作的逐步落实，校园内网络化、信息化、远程教育建设也被提到议事日程上来，远程监护建设也是现代远程教育中的一个重要角色。在科技飞速发展的今天，各学校领导都希望能够迅速、直观、准确的了解学生和老师学习工作情况以及突发事件的现场状况。

目前，我公司自主研发远程视频监控系统已率先在教育、航天、石油、桥梁建筑等系统中投入使用。这项科研成果将以往的设想变成现实。本远程视频监控系统广泛适用于教育、渔政、军队、海关、公安、交警、监狱、机场、码头、新闻媒体等各项领域。

本建议书根据大学院校的实际情况和发展的需要，特向贵学校提出----在大学院校主要统一安装以大学院校为中心的本地监控系统兼容远程视频监控。

1.1 系统建成目标

将大学院校成全国大、中院校唯一率先实现智能化、数字化管理的先进管理单位。提供开放远程视频的平台，让入学前的学生了解学校的实况，提高学校的声望，增加招生手段。

1.2 系统设计原理

监控系统主要用于对重要区域，本地或远程地点的监视和控制，建立无线TOPSEE（天视通）视频监控系统可实现对整个校园实施自动监管，视频监控系统将被监控点实时采集的视频文件及时地传输给监控中心，实时动态地报告被监测点的情况，及时发现问题并进行处理。利用大学院校原有的校园网络，安装本TOPSEE（天视通）视频监控系统，能达到本地或远程实时监视、管理和及时处理校园的突发事件。本TOPSEE（天视通）有线网络视频监控系统具有高性能、强保密性、抗干扰性和架设与维护便捷等特点。校园范围大、利用校园网网络做有线监控系统可以节省投资费用，也可以利用网络对现场监控的情况对外宣传，加大学校的宣传力度，利用校园网把网络摄像机的信号图像传输到学校监控管理中心，由学校监控管理中心控制图像存储、检索、回放、备份、恢复等，用计算机中进行处理，大大提高了工作效率和服务质量。

本TOPSEE（天视通）有线监控系统方案结合大学院校建设及使用情况，在整个校园监控系统项目中，在本设计方案中大学院校监控系统监控点安装位置如下：安装监控点54个，其中计算机房、图书馆17个，监控点安装房间适当位置，用于监控房内现场情况；多媒体教室安装4个监控点；汽车实训室安装9点；财会模拟室3点；学生宿舍每层安装1点(共30点)；教学楼每层安装1点（共20点）；钳工房2点；食堂5点；财务1点；教学综合楼每层安装3点（五层共12点,一层不设监控点）；教学综合楼前室外1点，是采用室外云台摄像球机TS805，具体摄像机分布点见下表：

TOPSEE（天视通）有线监控系统是计算机、网络和视频编码技术的结合，它将校园监视的现场信息通过网络传送到监控中心，并通过录像形成视频数据库便于日后的检索。在监控系统中，监控中心需要实时得到被监控点（校园现场情况）的视频信息，并且该视频信息是连续、清晰的。在被监控点，通常使用TS802枪支式摄像机和TS805室外云台网络摄像机对现场情况进行实时采集，网络摄像机与网络设备相连，并通过有线网络将数据信号发送到监控中心，用PC作监视设备，可全实时监视校园现场，画面分割软件显示不同位置摄像机的图像情况，通过TS802枪支式摄像机和TS805室外云台网络摄像机对图像信号进行采集、编码、压缩，然后再通过无线网络进行传输，而网络摄像机内建了数字视频压缩编码功能，无需额外的视频采集压缩设备，直接与有线网络相连，传输数字信号，完成图像采集，点击录像按钮可全实时录取施工现场图像，把图像保存于PC内，便于以后图像的调用。

在本监控系统中，被监控点和监控中心之间是有线网络进行连接，是以太网网络通讯，将各条链路共享有线网络的可用带宽，保证每个被监控点能够稳定地传输视频信息，提高了有线视频网络的传输性能，而且保证了信号的带宽，完成网络连接进行监控。TOPSEE无线监控系统提高了大学院校监控的灵活性、网络性、可扩充性、稳定性等，通过有效的现场实时监视，方便了管理人员的近端和远程现场的管理。

1.3 系统建成目的

1.3.1 实时监控

通过本系统能够实时监控了解校园内的学生学习生活情况及动态。特别是学校的安全等重点防护，

ADSL

ADSL

接Internet 加强学校安全监控，发挥高效的管理机制。

安全管理：通过该系统的动态检测录像功能，把学校正常生活进行全面管理，包括师生安全、财物监管等。

教育管理：与教育信息化部门接轨，走信息化教育道路。

发展方向：往信息化系统管理功能发展，通过远程演示提高学校的知名度。 1.3.2 远程浏览

本系统使用最简便的通讯手段实现实时远程视频监控，让各级工作人员不管在本校办公室，教育局办公室，甚至全球任何一处都可以通过电脑网络来实现视频监控。 1.3.3 智能管理

通过技术升级，本系统可根据具体需求完成动态录像等功能。 1.3.4 提高效益

采用本系统可以及时发现情况或险情，避免扩大损失，降低危险度，节约人力，物力；并且便于学校教学合理管理，提高学校的知名度，增加收益。

二、 系统技术说明

大学院校本地及远程视频监控架构及特点 2.1远程通讯结构图：

2.2 远程通讯特点：

最节省的通讯手段实现实时远程视频监控：远程视频监控的通讯采用动态IP 地址的ADSL ，不需要专线，是目前最稳定和最便宜的联网方式。

不需专用的监视器：直接使用办公电脑，随时随地，人人可

校

校

校

计算机房 监控点

汽车训实室 监控点

教学楼 监控点

…

学生宿舍 监控点 财会模拟室 监控点

图书馆 监控点

学校、本地 远程监控中心 统一监控，统一录像

LAN

省级教育部门及家长

中央教育部门 ADSL

ADSL

以远程监视，老师或学校管理人员随时随地远程监视一下，简单操作即可。

开放试架构：本方案采用分布式处理，在任何节点（前端、教学楼、远程监控中心）上都

可以叠加和减少，为今后的扩展和变动，得到有效的等价保证，不会因为扩大而废除原来的投资。 2.3远程监控中心架构：

2.4本地监控中心架构：

2.4 本地、远程监控中心特点:

2.4.1统一监控，统一录像：同时本地、远程的统一集中录像校园所有监控点的动态检测视频，不需分散投入录像服务器，大大减少设备的投入。多路画面风格监视：同一台PC 上同时播放多个实时点。

2.4.2不需专用的监视器：直接使用采用多画面分割器软件，同时监视不同校园现场的实况视频。

2.4.3查看录像历史：任何有密码权限的人员，都可以查看历史记录。 2.4.4不需专用的监视器：直接使用办公电脑，随时随地，人人可以远程监视。

2.4.5开放式分布架构：不需所有设备一次性配备。 2.5 校园监控部分摄像机安装位置图： (图一2.5)

ADSL MODEM

办公电脑，远程监

Internet

ADSL 接入 固定IP

录像服务器

P C PC

P C

PC

S W I C H T

办公电脑，远程监

录像服务器

P C PC

P C

PC

S W I C H T

略！！！！！！

TS802枪支MPEG4网络彩色摄像机：该网络摄像机是本系统的核心部件，采用先进MPEG4编码，纯硬件压缩，集成领先的流媒体技术，与Media Server无缝连接，免装软件，直接Media Player 监视，Topsee Player实时播放。

TS805室外云台MPEG4网络彩色摄像机：该网络摄像机是本系统的核心部件，采用先进MPEG4编码，纯硬件压缩，集成领先的流媒体技术，与Media Server无缝连接，免装软件，直接Media Player监视，Topsee Player实时播放；TS805室外云台MPEG4网络彩色摄像机，水平0～360度，垂直0～90度远程云台控制。

采用网络供电，免去摄像机附近安装电源。

第二部分远程监控管理系统具体技术方案组成部分

一、概述

随着国家经济建设的发展，科学技术不断的精湛，数字远程监控系统逐渐代替传统模拟监控系统，数字远程监控系统是通过企业内部互联网（Intranet）和国际互联网（Internet）实现远程视频监控。该系统以MPGE4高清晰度数字视频编码技术为标准，将多媒体视频技术、计算机网络技术、工业控制技术和人工智能技术优化结合，实现系统的网络化和管理的智能化，使得管理部门或管理人员无论身在何处，都可利用电脑登陆互联网接通远端的数字远程监控系统，实现实时图像监视。数字远程监控系统在设备兼容性、运行可靠性、接入容量、远程传输、图像质量、系统配置的灵活性等方面具有良好表现，具有高可靠性、高集成度，能够最大限度地满足用户的应用需求。

近年来信息化教育管理发展迅速，无论是大、中院校，还是幼儿园校园管理部门提出建设数字化管理要求，数字化信息化教育管理是大、中院校发展的方向。以往该区域的监控基本上都由人员到现场巡视或抽查等方式进行，不仅监控的时间和空间非常有限，而且效率较低。所以建立一套覆盖整个院校的远程监控系统，不仅可以大大增强院校的安全管理，而且可以为远端的用户提供监控服务，远程监控系统主要适合于学校、连锁店、幼儿园、家居、工厂、公安消防、银行、军事设施、高速公路、商场、酒店、旅游景点、小区、医院、监狱、码头、港口等地。

二、视频监控系统的发展方向

视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的快速发展，视频监控制技术也不断地飞速发展。80年代是微处理器的年代，视频监控系统利用微处理器固件发展的矩阵切换器，将原来分散的全硬件视频监控系统微型集中化，如将视频切换、对前端的控制等功能集合一起，一机处理，是技术上的一个突破。90年代末，随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展、数字视频监控系统迅速崛起。21世纪是数字化的特征，是以信息技术为核心的电子技术发展的必然，数字化是迈向成长的通行证。

1. 模拟视频监控系统

随着微处理器、微机的功能、性能的增强和提高，多媒体技术的应用，系统在功能、性能、可靠性、结构方式等方面都发生了很大的变化，视频监控系统的构成更加方便灵活、与其它技术系统的接口趋于规范，人机交互界面更为友好。但由于视频监控系统中信息流的形态没有变，仍为模拟的视频信号，系统的网络结构主要是一种单功能、单向、集总方式的信息采集网络，介质专用的特点，因此系统尽管已发展到很高的水平，已无太多潜力可取，其缺点有：只适合于小范围的区域监控模拟视频信号的传输工具主要是同轴电缆，而同轴电缆传输模拟视频信号的距离不大于1Km，这就决定了模拟监控只适合于单个大楼\小的居民区以及其它小范围的场所；系统的扩展能力差对于已经建好的系统，如要增加新的监控点，往往是大动干戈，新的设备也很难添加到原有的系统之中；无法形成有效的报警联动在模拟监控系统中，由于各部分独立运作，相互之间的控制协议很难互通，联动只能在有限的范围内进行。

2. 数字监控录像系统

数字视频压缩编码技术日益成熟，为基于PC机的多媒体监控创造了条件。部分地取代了以视频矩阵图像分割器、录像机为核心，辅以其它传送器的模拟视频监控模式，其主要表现在：PC机的多媒体监控主机综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等的众多功能，使系统结构大为简化。采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控不受距离限制；采用大容量磁盘阵列存盘器或光盘存储器，可以节省大量的磁带介质，同时有利于系统实现多媒体信息查询。但随着基于PC机的视频监控录像系统的发展，在实际工程使用过程中，也暴露出一些不足，主要是系统工作的不稳定性。基于PC的视频监控录像系统的组成结构为：兼容/工控PC机+视频采集卡+普通/较可靠的操作平台+应用软件。从系统的组成结构来分析：兼容PC机用于24小时不间断工作时，其性能是不很稳定的，工控PC机相对兼容PC机的稳定性有一个档次上的提高，适用于较复杂的工作环境；以Windows 98为操作平台的系统，业内人士都知道，Win98的稳定性是有一定问题的，如果同时应用软件又不是很规范，这样就容易在使用过程中出现工作不稳定、死机等问题，而基于PC机的视频监控录像系统其软件的实现是在Windows 95/98/NT、

Unix、Linux等通用操作系统上，同时系统文件、应用软件和图像文件都存储在硬盘上，视频处理必须高密度输入大量数据，同时硬盘要进行多工工作，普通的硬盘逻辑（如Windows的FAT32）已无法适应，以致极易产生系统的不稳定性，造成死机现象；采用简易应用软件的系统是不能够用于安防领域的，视频监控系统的应用软件能力上应支持多任务并发处理，如监视、录像、回放、备份、报警、控制、远程连接等的多工处理能力；视频监控录像系统通常均为多路输入系统，视频采集卡可采用多卡方式，也可采用单卡方式。一般说，单卡方式集成度高，稳定性会优于多卡方式，很多采用一路一卡的方式很容易形成硬件冲突，其稳定性会有较大的影响。目前市场上也有部分为追求高帧数而设计采用多卡进行迭加的多路单卡设备，但其仍在计算机的总线上进行传输、处理，不可能会有质的飞跃。

3. 嵌入方式的视频监控系统

3.1嵌入式系统的组成

嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积等综合性严格要求的专用计算机系统，亦即为监控系统量体裁衣的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的"器件"。嵌入式操作系统是一种实时的，支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。

3.2嵌入式操作系统的特点

嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

系统为专用系统，所以系统小，指令精简，处理速度快；

系统数据置于ROM/FLASH MEMORY，调用速度快，不会被改变，稳定性好；

系统处理实时性好，性能稳定；

文件管理系统更适合于大量的视频数据；

该类系统目前四路以上机型还较为少见；

在网络功能、音视频同步等方面也难令人满意。

3.3嵌入式系统的管理方式

嵌入式的视频监控系统是以内嵌视频服务器管理方式，视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像机送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线送到内置的Web服务器，网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机、云台、镜头的动作或对系统配置进行操作。由于把视频压缩和Web功能集中到一个体积