| 本方案結(jié)合學(xué)校原有設(shè)備和學(xué)校實(shí)際情況，本期將建立一套校園監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主控端集中監(jiān)控管理、分控端監(jiān)控點(diǎn)獨(dú)立操作、教學(xué)現(xiàn)場實(shí)時監(jiān)控、考場實(shí)時監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了電子監(jiān)考、教學(xué)評估等功能，此監(jiān)控方案還進(jìn)一步增強(qiáng)了學(xué)校的現(xiàn)代化教學(xué)和管理質(zhì)量，使學(xué)校在教學(xué)與管理上成為一個智能化整體系統(tǒng)。
關(guān)鍵字：校園監(jiān)控教室監(jiān)控 電子監(jiān)考 學(xué)校監(jiān)控 遠(yuǎn)程監(jiān)控
第一章、 學(xué)校需求分析及系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
第一節(jié)、 學(xué)校需求分析
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，學(xué)校原有的教學(xué)與管理設(shè)施已經(jīng)不能完全滿足學(xué)校發(fā)展的需要。教育管理、教學(xué)手段及教學(xué)設(shè)備的現(xiàn)代化，將進(jìn)一步提高學(xué)校教學(xué)與管理水平。本期所要建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)是一套融合普通校園監(jiān)控與現(xiàn)代教學(xué)管理的新系統(tǒng)，系統(tǒng)采用先進(jìn)的信號傳輸方式、高質(zhì)量的圖像處理技術(shù)和完善的安全保障措施，充分滿足校園監(jiān)控的要求。
結(jié)合學(xué)校原有設(shè)備和學(xué)校實(shí)際情況，本期將建立一套校園監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主控集中管理、分控獨(dú)立操作、教學(xué)現(xiàn)場實(shí)時觀摩、考場實(shí)時監(jiān)控、教學(xué)評估等功能，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)校的現(xiàn)代化教學(xué)和管理質(zhì)量，使學(xué)校在教學(xué)與管理上成為一個智能化整體。
第二節(jié)、 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
建成后的校園監(jiān)控系統(tǒng)將是一個有易于擴(kuò)充、升級和管理使用的教學(xué)監(jiān)控與評估網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)現(xiàn)場觀摩、考場管理、安全保衛(wèi)、實(shí)時數(shù)字錄像和教學(xué)評估等功能的有機(jī)結(jié)合，充分滿足了學(xué)校對教學(xué)監(jiān)控、考場監(jiān)控、校園安全監(jiān)控的需要。
設(shè)備控制采用主控中心集中式管理與各分控點(diǎn)獨(dú)立操作相結(jié)合方式，校園監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計原則，使各個控制點(diǎn)都能互不干擾、獨(dú)立操作實(shí)現(xiàn)其控制功能。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)學(xué)校需要擴(kuò)充、升級。既有效的保護(hù)了學(xué)校的投資，又使系統(tǒng)不會落后。
本期監(jiān)控系統(tǒng)的所要實(shí)現(xiàn)的具體功能為：
1、通過安裝在1#，2#，3#樓共192個教室內(nèi)的攝像頭，保證對各教室的實(shí)時拍攝，達(dá)到監(jiān)看區(qū)域的無盲區(qū)、圖像清晰、聲音清楚，并將視頻、音頻信號通過專設(shè)線路傳輸?shù)街骺刂行摹?BR> 2、設(shè)立校園監(jiān)控系統(tǒng)主控中心，主控中心通過北方安控監(jiān)控系統(tǒng)的主控軟件實(shí)現(xiàn)對各個監(jiān)控點(diǎn)攝像頭的監(jiān)看和控制，并可以將任意攝像機(jī)拍攝到的音像進(jìn)行同步數(shù)字存儲，以便日后隨時調(diào)看。該功能可同時作為考場秩序監(jiān)控、教學(xué)評估和日常教室安全防衛(wèi)，其實(shí)質(zhì)都是通過調(diào)看主控主機(jī)上存儲的資料對以發(fā)生事件的全過程進(jìn)行查證、評判，從而達(dá)到有效管理目的。
3、校長室以及其余校領(lǐng)導(dǎo)室設(shè)為分控點(diǎn)，在各分控點(diǎn)的普通計算機(jī)上通過安裝北方安控監(jiān)控系統(tǒng)的副控軟件實(shí)現(xiàn)對各個監(jiān)控點(diǎn)攝像頭的訪問和控制，實(shí)現(xiàn)對任一教室授課情況的實(shí)時評估，達(dá)到管理的時效性、深入性、公開性。作為分控端的校長室在監(jiān)看的同時直接可以和主控中心進(jìn)行語音對講，交流信息或發(fā)布指令。
第二章、 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計說明
第一節(jié)、 監(jiān)控系統(tǒng)功能說明
一、 主控室具有的功能
1、設(shè)備的管理、監(jiān)測、調(diào)度和教室攝像機(jī)狀態(tài)的檢查等。
2、控制主機(jī)上可以顯示任意室內(nèi)、室外監(jiān)控點(diǎn)的聲像信息。
3、可任意控制監(jiān)控點(diǎn)的攝像機(jī)，選取最佳角度和最佳距離（如前端采用云鏡控制方式便可實(shí)現(xiàn)）。
4、可在電腦顯示器上，也可在大屏幕電視墻上監(jiān)測顯示各監(jiān)控點(diǎn)的現(xiàn)場情況。
5、通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊可以單路循環(huán)切換各圖像，或多畫面分割顯示多幅圖像。
6、可對監(jiān)測到的全部或部分教室情況進(jìn)行數(shù)字硬盤錄像，記錄現(xiàn)場內(nèi)容。
7、可在數(shù)字硬盤錄像主機(jī)上按照時間、日期、教室進(jìn)行智能檢索，快速調(diào)看錄像資料。
二、 校長室等分控點(diǎn)具有的功能
1、副控主機(jī)上可以切換、調(diào)看任意室內(nèi)、室外監(jiān)控點(diǎn)的聲像信息。
2、可任意控制某監(jiān)控點(diǎn)的攝像機(jī)，選取最佳角度和最佳距離（如前端采用云鏡控制方式便可實(shí)現(xiàn)）。
3、可任意查看以前錄像資料。
4、可進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，如攝像機(jī)的色彩、對比度、飽和度、錄像時間和錄像模式等。
5、可以和主控中心進(jìn)行語音對講，實(shí)時指揮。
第二節(jié)、 北方安控校園監(jiān)控系統(tǒng)的超值功能
北方安控公司設(shè)計安裝的校園監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)普通監(jiān)控系統(tǒng)具備的安防監(jiān)控、電子考場、數(shù)字錄像等功能，還可以使學(xué)校利用系統(tǒng)提供的其它功能進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)校的教學(xué)和管理，使建成的校園監(jiān)控系統(tǒng)最大限度地發(fā)揮其重要作用。
北方安控校園監(jiān)控系統(tǒng)的附加功能有：
1、在主控中心、各分控室可以進(jìn)行觀摩聽課，從而保證觀摩聽課的人員的研討不影響課堂教學(xué)，同時也能真實(shí)地反映出課堂教學(xué)情況。
2、為了加強(qiáng)學(xué)校對監(jiān)控系統(tǒng)的管理，可對校長分控系統(tǒng)軟件進(jìn)行設(shè)置，使校長室具有最高的權(quán)限；校長可在主控系統(tǒng)上對其他各分控系統(tǒng)進(jìn)行授權(quán)，沒有授權(quán)的分控端將無法進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)，這樣就會有效地杜絕對監(jiān)控系統(tǒng)的不正當(dāng)利用。
3、校長或其他領(lǐng)到如有異地出差任務(wù)，可通過INTERNET網(wǎng)隨時登陸察看各教室情況，進(jìn)行遠(yuǎn)程管理；同樣，其他兄弟院校，也可通過INTERNET網(wǎng)登陸訪問我學(xué)校某教室公開課授課情況，進(jìn)行教學(xué)互動和交流，大大提高教學(xué)水平。
4、將監(jiān)控系統(tǒng)與學(xué)校原有雙向控制教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行合理連接，實(shí)現(xiàn)學(xué)校定向或分組的電視廣播。可將任意班級的班會、文藝活動等向?qū)W校其他教室進(jìn)行現(xiàn)場直播；或者在各教室內(nèi)的多媒體計算機(jī)上安裝分控軟件，使每個教室作為一個分控端訪問其他教室的圖像和聲音。
5、校園網(wǎng)上的任意分控點(diǎn)經(jīng)過授權(quán)也可通過計算機(jī)收聽、收看教室的授課情況。
6、今后如涉及夜間安全防盜，可在現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加必須報警設(shè)備后，即可實(shí)現(xiàn)報警聯(lián)動錄像功能。其實(shí)現(xiàn)方式是，在校園重點(diǎn)區(qū)域，如四周圍墻、重點(diǎn)教室或財務(wù)室、檔案室等重點(diǎn)防范區(qū)域安裝紅外探頭和主控中心的主機(jī)相連，一旦夜間有人闖入觸發(fā)報警探測設(shè)備，立即發(fā)出報警信號并啟動錄像。該功能僅作為以后系統(tǒng)擴(kuò)充之用
第三節(jié)、 校園監(jiān)控系統(tǒng)組成和設(shè)計
本期校園監(jiān)控系統(tǒng)能綜合圖像、聲音、計算機(jī)軟件為一身，在充分運(yùn)用原有的設(shè)備基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了真正意義的校園監(jiān)控，其實(shí)用而強(qiáng)大的系統(tǒng)功能和合理化設(shè)計，即可一次投資到位，也可總體規(guī)劃，分布實(shí)施，杜絕重復(fù)投資，降低建設(shè)成本。并與學(xué)校現(xiàn)有的計算機(jī)網(wǎng)和閉路電視系統(tǒng)有機(jī)、無縫聯(lián)接，充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)教學(xué)及管理的功效。系統(tǒng)的操作、管理、使用、維護(hù)簡捷、方便，在有效保護(hù)學(xué)校投資的同時，保持了系統(tǒng)的更新能力，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
一、 主控室設(shè)計
1、各監(jiān)控點(diǎn)攝像頭和顯示圖像的控制
主控室是系統(tǒng)的信號控制及信息交換中心，北方安控監(jiān)控系統(tǒng)將在主控室安放13臺控制主機(jī)——數(shù)字硬盤錄像主機(jī)WEA-6016S型，該設(shè)備是系統(tǒng)的核心，其硬件和軟件部分共同實(shí)現(xiàn)管理員對整個系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度，管理和控制。
前端攝像機(jī)如果采用云臺、解碼器安裝方式，控制主機(jī)即可通過RS232～RS485通訊轉(zhuǎn)換接口，將云鏡控制信號（關(guān)于云臺轉(zhuǎn)動、鏡頭拉伸的信號）傳輸?shù)浇獯a器，解碼器再將破解的控制碼提供給它唯一對應(yīng)的某路攝像機(jī)、云臺，同時提供穩(wěn)壓電源。這樣，控制主機(jī)便可以隨意控制攝頭的動作，靈活監(jiān)看監(jiān)控點(diǎn)情況。
前端攝像機(jī)如采用固定安裝方式，即不需要云臺、解碼器等輔助設(shè)備，直接將攝像機(jī)安裝在特定位置，調(diào)節(jié)好固定焦距，則無需通過控制主機(jī)實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的轉(zhuǎn)動和鏡頭的拉伸功能。
控制主機(jī)具有多種畫面顯示方式，只需鼠標(biāo)點(diǎn)擊完成，簡單便捷。具有單路循環(huán)顯示，四路、九路、十六路分割顯示等
2、 數(shù)字化硬盤存儲錄像
主控室安裝的13臺數(shù)字硬盤錄像機(jī)，可將前端攝像機(jī)采集到的各種圖像和聲音轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并實(shí)時壓縮成H.264的碼流存儲在硬盤中，每路圖象分辨率為352×288，每秒25幀，總資源為400幀，并可保證實(shí)時回放單路聲像，最多時可將每一路信號同時進(jìn)行數(shù)字存儲。
數(shù)字硬盤錄像機(jī)具有實(shí)時監(jiān)看、實(shí)時錄象、實(shí)時放像功能，同時可根據(jù)放像時的圖像質(zhì)量任意調(diào)整每小時壓縮的存儲量。當(dāng)進(jìn)行類似高考等重要考試時，數(shù)字硬盤錄像機(jī)所具有的大硬盤完全可以保證考試期間對考場進(jìn)行不間斷的連續(xù)錄像，清晰地記錄考場內(nèi)容。為保證3天中每天連續(xù)錄像5小時，按每路每小時120M的資源占用量計算，120M*16路*5小時*3天=30G/臺，即每臺16路主機(jī)安裝1塊80G硬盤標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)硬盤即可。
在平時上課的時候可以將優(yōu)秀教師的教學(xué)情況實(shí)時地記錄下來，用于今后的教研討論。
需要查找錄像資料時，錄像主機(jī)的職能檢索功能又是極其方便快捷的，可根據(jù)某路攝像機(jī)查找，或年月日查找，或幾點(diǎn)幾分查找，幾秒鐘內(nèi)就能準(zhǔn)確查到所需圖像資料。
另外，數(shù)字硬盤錄像機(jī)還帶有刻錄系統(tǒng)，可將記錄下的視音頻文件刻成光盤，永久保存。
二、 各分控室設(shè)計
本次學(xué)校設(shè)有校長室、教師辦公室等 個分控點(diǎn)，只要在普通辦公計算機(jī)上安裝北方安控分控系統(tǒng)軟件并與校園網(wǎng)絡(luò)交換控制器連接，就實(shí)現(xiàn)了對各個監(jiān)控點(diǎn)的控制。
主控中心設(shè)置的授權(quán)管理功能，保證監(jiān)控系統(tǒng)對分控端的嚴(yán)格管理，校長具有使用監(jiān)控系統(tǒng)的最高優(yōu)先權(quán)，并可給其他分控點(diǎn)授權(quán)。沒有授權(quán)的分控系統(tǒng)無法訪問主控端攝像機(jī)和控制功能。
北方安控分控功能不僅支持本地局域網(wǎng)訪問，還支持INTERNET網(wǎng)上的遠(yuǎn)程訪問和控制，其最高權(quán)限與局域網(wǎng)內(nèi)相同，該功能滿足了人員差旅時在異地訪問和控制的需要，其它學(xué)校也可通過廣域網(wǎng)和分控軟件進(jìn)行現(xiàn)場觀摩課，以此進(jìn)一步完善學(xué)校教學(xué)的競爭機(jī)制，促進(jìn)教育教學(xué)水平的提高。
三、 監(jiān)控點(diǎn)設(shè)計
考慮到成本問題，初步采用固定安裝方式。在教室內(nèi)一角安裝一路普通槍式彩色攝像機(jī)鏡頭，所需周邊器材有攝像機(jī)防護(hù)罩、支架。固定安裝方式的特點(diǎn)是：攝像機(jī)監(jiān)看距離和范圍永遠(yuǎn)保持不變，不可通過主控中心任一控制和調(diào)節(jié)。
如采用云臺控制方式，所選攝像機(jī)為一體化攝像頭，即彩色攝像機(jī)內(nèi)置18倍/22倍電動變焦鏡頭，這兩部分合二為一；一體化攝像機(jī)的突出特點(diǎn)是，高分辨率，多倍光學(xué)變焦和電子變焦，自動光圈。自動光圈調(diào)節(jié)功能，可以根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場光線的明暗來自動調(diào)節(jié)光圈，可清晰地顯示圖象細(xì)節(jié)。所配置的云臺水平轉(zhuǎn)角可達(dá)355度，俯仰角度為90度。監(jiān)聽頭采用高靈敏、高保真的國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)拾音器。設(shè)備的選型充分保證達(dá)到監(jiān)控?zé)o盲區(qū)，圖像清晰，聲音清楚。較固定安裝方式的攝像機(jī)有很多靈活性。
如上圖所示教室中攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架固定安裝在教室內(nèi)一角，視頻信號通過同軸視頻線傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的數(shù)字監(jiān)控錄像主機(jī)上；監(jiān)控中心為前端攝像機(jī)統(tǒng)一提供電源；分控計算機(jī)通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分控功能；
第三章、 監(jiān)控系統(tǒng)安全性設(shè)計
在本次校園監(jiān)控系統(tǒng)中，為了保證系統(tǒng)的安全性特提出以下設(shè)計方案：
1、為了防止對監(jiān)控系統(tǒng)的不正當(dāng)利用，我們在進(jìn)入分控系統(tǒng)時設(shè)置了各自的身份驗(yàn)證，只有通過了身份驗(yàn)證方可對各項功能進(jìn)行操作。系統(tǒng)中，我們設(shè)置校長具有最高管理權(quán)限，可以對各監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行授權(quán)，只有經(jīng)過授權(quán)的分控點(diǎn)才可對監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視和控制。采用此辦法，便可根本杜絕利用監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行的一切不正當(dāng)行為。
2、對于系統(tǒng)電源的管理，我們建議在主控中心統(tǒng)一為攝像機(jī)提供電源，以防止人為前端斷電。所選12V/3A型攝像機(jī)電源可為3-4個攝像機(jī)提供穩(wěn)壓電源。由于主控室有13臺數(shù)字硬盤錄像機(jī)，約200多個攝像點(diǎn)，因此大約需要70個電源。
3、教室解碼器的供電方式我們提出兩種方案：本地供電方式和集中供電方式。
（1）采取本地供電方式時，解碼器電源的開啟和關(guān)閉由監(jiān)控點(diǎn)自行控制。
（2）采用集中供電方式時，各監(jiān)控點(diǎn)的解碼器電源的開啟和關(guān)閉由主控室統(tǒng)一控制。需要從主控中心單獨(dú)鋪設(shè)一根電源線連接各監(jiān)控點(diǎn)的解碼器。
4、數(shù)字錄像的安全性策略：我們所采用的數(shù)字硬盤錄像機(jī)具有系統(tǒng)自動重起、掉電重起等防死機(jī)功能，以及權(quán)限設(shè)置、數(shù)據(jù)備份和視頻丟失報警等功能。可對16路圖像源任意授權(quán)，實(shí)施數(shù)字監(jiān)控和錄像。當(dāng)圖像未能錄進(jìn)去時，系統(tǒng)會有報警提示，通知使用者出現(xiàn)錯誤的圖像源及錯誤持續(xù)的時間等信息，并指導(dǎo)使用者進(jìn)行設(shè)備調(diào)整。 |
