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一、前言

  近年来,随着网络在我国的普及和深化发展,各学校的信息化建设不断深入,绝大多数学校已经铺设内部的校园网,各学校逐步转向利用网络和计算机处理工作各重要环节的大量数据。同时,网络也成为先进的新兴应用提供了一个良好的平台。网络上的视频监控系统正是近年来蓬勃发展的一种新的网络多媒体典型应用。它是指学校利用现有的计算机网络平台,将监控范围内所需的视频、音频、数据以数字形式通过网络进行传输、存储和共享,使学校领导和相关职能部门及时获得关于监控现场实时、准确、具体、直观的材料,为监督校园安全、监考考场等提供一种崭新的现代化手段。

  随着科技的进步和经济的发展带来了整个社会生活水平的提高,校园的教学方式也发生了很大的变化,传统的手把手式教学已渐渐退出舞台,取而代之的是素质教学、室外教学、多媒体教学等方式;同时由于校园考试违纪作弊的行为越来越隐蔽化、作弊手段越来越技术化等现状,为了确保在每间教室作为考场时能减少人员的管理和保证考场在考试期间能有效的监考考生的情况,并且能在平时作为多媒体教室用,学校领导可通过系统对各班级的教学质量进行评估,建设一个多媒体闭路监控系统对整个学校的有关教室进行监控已势在必行。国家教委有关文件已明确表明,各省市地区拟定陆续在辖区内各大中小学校统一建立校园网络监控系统。

二、需求分析

  目前学校都建有众多的教学楼、实验教学楼、办公楼等。因校园占地面积广大,人口众多所以学生、老师、学校的安全问题存在着很大的不足。因此,利用现代的高科技技术手段,组成全方位防范系统是十分必要的。
在每个教室各安装一部摄像机,再通过学校内部局域网络在学校内各个教研室、实验室、校长办公室等可以任意看到任何一间教室的教学情况,图像实时、清晰度高、声音清晰。同时可以多个地点对一个教室进行教学观摩;也可以多场次、多地点同时上网观看,而不影响整个网络的实时性和图像质量。

  随着考试科目的增多,只依靠老师监考已无法能够满足现状的要求所以把闭路监控系统用于高考、成人考和其它重大考试活动的考场监控系统,通过安装在各考场上端的电子摄像机,整个考场的情况一览无余,从而减少了考场监考人员的数目,减轻了老师的压力和负担。同时可以最大限度的防止考场舞弊事件的发生。如若发生意外,可随时调取现场录像查找问题,考室内的摄像机可随指令调整角度,考室所有方位的情况在屏幕上显现无遗,一量发现学生有小动作,还可以通过调节焦距来个大特写。 因此在考场内安装监控系统,一来可以起到震慑作用,防止考生存有侥幸心理;二来能够避免冤枉好人,作弊与否据证。

  通过网络监控系统,校方领导可随时通过前端摄像设备监视各教室内的教学状况;系统作为监考使用时,管理人员可随时发现考场异常情况,并采取必要的措施,有效监管考场作弊行为,保证考场纪律;并且,上级主管领导可通过因特网上权限登陆对每个教室进行远程实时监控;系统可实现互联网上的“家长开放日”和远程视频教学。让学生家长坐在家中就能够浏览自己子女在学习的实况以及科任老师授课的全过程,从而增加家长对学生学习生活的了解,提高校务工作的透明程度。

三、设计原则

“守望者”学校网络监控系统设计遵循以下原则:

  1. 先进性:“守望者”系统是国内率先采用基于嵌入式网络视频服务器为核心的视频监控系统,它采用专用视频压缩芯片,图像清晰,图像采用MPEG4图像压缩方式,视频压缩效率高,网络占用带宽低,是基于第三代嵌入式技术的综合网络监控产品。
  2. 实用性:系统支持用户的网络监控需求,可多用户多画面实时监控、远程控制、分布式录像、可连接多种报警设备、报警可定时布防撤防等功能,完全满足用户的监控要求。
  3. 兼容性:系统采用Brower/Server(浏览器/服务器)架构,可与企业内部网络系统紧密结合;同时,前端系统可在原有的模拟监控系统的基础之上进行改造,保护用户设备投资。
  4. 扩展性:系统软、硬件系统采用模块化设计,用户系统升级时,只需要简单增加前端的视频服务器,并升级相应的系统软件即可,不用额外添加或者废弃原有设备。
  5. 灵活性:系统组网灵活,适合在局域网、广域网、甚至INTERNET网中使用;在网络中的授权用户可通过IE浏览器实时监控前端现场,客户端无需配置任何硬件。
  6. 实时性:组成本系统的嵌入式视频服务器,采用专用的视频压缩芯片,和先进的视频压缩技术,最高可传输30帧/秒的清晰图像。
  7. 可靠性:系统采用先进的视频服务器硬件,性能稳定可靠,保证系统整体的稳定,尤其适合在无人、少人维护的环境中运行。服务器软件采用Windows service方式后台运行,极大地提高了系统工作稳定性;各功能模块相对独立,避免相互影响,保证系统能够可靠运行。

四、系统组成

   网络数字监控是通过把摄像头摄取的模拟图像信号转换成数字图像信号,再通过计算机网络传输,使网络内的计算机都成为监控终端,不受地域环境的限制。
由于“守望者”学校网络监控系统采用计算机的网络传输,可通过铺设的网络将数字视频信号传输到监控中心,真正做到了多网并一网。另外,信号传输采用了标准的TCP/IP网络协议,使远程监控变成了可能。
“守望者”学校网络监控系统示意图如下所示:
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  下面介绍整个系统组成:
  校园:
  在校园重点部位,比如大门、仓库、教学楼、宿舍门口等安装一定数量的摄像机,根据具体情况配置固定摄像机或可控摄像机,把摄像机视频线缆、控制线缆等都连接到VCS4001D网络视频服务器上, VCS4001D网络视频服务器有网络接口,可以直接连接就近到交换机上,把图像及相关数据传送到校园网络上。
  考场:
  在每个考场教室安装一个摄像机(可以加?b拾音器),一般采用固定摄像机,特殊教室也可以采用可控摄像机,把摄像机视频线缆、控制线缆等都连接到VCS4001D网络视频服务器上, VCS4001D网络视频服务器有网络接口,可以直接连接到交换机上,把图像及相关数据传送到校园网络上。
  本校监控中心
  在本校监控中心配置一台中心监控服务器,负责管理前端所有摄像机,所有视频服务器,同时管理后端所有上网监控用户。相关值班人员只需要用IE浏览器访问中心监控服务器,获得授权后即可监控前端摄像机。
还可以在中心配置一台或数台工控机,安装电视墙解码卡,组成电视墙服务器,直接输出模拟视频信号,送到电视墙显示出来,可以通过专用电视墙控制软件任意进行图像的切换控制。
  校长分控观察室
  校领导在自己的办公微机上用IE浏览器即可随时参看控制。
  教学示范观察室
  在校园内可以建立教学示范观察室,供其他相关教师学生观察授课情况,可以根据授权只能看见某个教室的情况。
  教育局远程巡考中心
  由于系统软件是B/S架构,通过教育专网,教育局相关人员还可以通过IE浏览器远程观看控制学校摄像机,用于远程巡考。

五、典型客户

  ·清华大学
  ·中国科技大学
  ·湖南大学
  ·山东潍坊学院
  ·北京服装学院
  ·西南师范大学
  ·华北电力大学
  ·北京理工大学
  ·黑龙江省哈尔滨某高级中学

 
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