普教視頻聯網監管系統解決方案

普教監聯網監管解決方案

目錄

第1堂系統概述...............................................4

11建設背景....................................................4

12現狀分析....................................................4

1.3需求說明....................................................5

14設計原則....................................................6

1.5設計依據....................................................7

第2由系統總體設計.................................................9

21設計目標....................................................9

22設計思路...................................................10

23總體結構設計...............................................10

2.3.1邏輯架構...............................................11

232物理架構...............................................12

24系統功能設計...............................................13

25系統優勢...................................................14

2.5.1極高的系統可用性......................................14

252多樣化的存儲方式..................................15

25.3卓越的可擴展性.....................................15

254強大的系統兼容性..................................16

2.5.5良好的用戶操作體驗.....................................16

2.5.6領先的海量視頻環境....................................16

2.5.7完善的冗余設計........................................17

2.5.8超強的網絡適應性......................................17

259電信級穩定性......................................17

2.5.10便于部署及維護.......................................18

第3章系統詳細設計................................................19

3.1視頻監控聯網設計..........................................19

3.1.1學校監控系統設計......................................19

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3.1.2教育局系統設計........................................76

32校車監管聯網設計.........................................123

3.2.1車載前端設計.........................................123

322視頻傳輸網絡設計.....................................132

3.3陽光廚房聯網設計.........................................138

33.1系統總體設計.........................................138

332系統詳細設計.........................................141

第40聯網監管平臺...............................................162

41平臺技術架構.............................................162

4.1.1平臺技術架構.........................................162

412平臺基礎服務.........................................163

4.1.3平臺應用操作.........................................166

43平臺應用管理功能.........................................167

421實時預覽.............................................167

49?預覽輪巡.............................................168

4.2.3錄像回放.............................................169

4.2.4大屏管控.............................................172

4.2.5語音對講.............................................173

4.2.6移動監控.............................................174

427校車管理功能.....................................174

4.2.8資源管理.............................................176

4.2.9緊急預案.............................................177

4.2.10Smart分析..........................................177

4.2.11中心管理............................................178

4.3平臺安全設計.............................................187

4.3.1用戶身份認證.........................................187

4.3.2訪問權限控制.........................................188

4.3.3用戶權限管理.........................................188

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44系統對接設計.............................................189

441平臺對接.............................................189

4.4.2設備對接.............................................190

4.4.3對外接口.............................................190

第5章成功案例...............................................192

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第1章系統概述

11建設背景

近些年來，各類中小學校園治安事件頻發，如校門口惡意人身侵害事件、樓

梯垮塌踐踏事件、社會人員滋擾在校師生事件、學校貴重財產丟失事件等，嚴重

侵害學生和學校權益的治安事件日益突出。為了有效保護青少年和兒童的人身安

全，防止外來侵害案件的發生，維護校園正常的教學和生活秩序，公安部、教育

部、中央綜治辦等部門聯合出動制定了一系列的安全防范措施，隨著國家相關政

策的出臺，“平安校園”、“數字校園”建設相繼展開，同時隨著信息技術、網絡

技術、視頻編解碼技術、智能識別技術等相關技術的發展，采用現代化科學技術

手段的安全防范系統正在各類校園開始推廣和大規模應用，而視頻監控系統已經

成為其中最重要的技術手段。

1.2現狀分析

經過近年來的努力，中小學視頻監控建設取得了顯著的成績，如基本的視頻、

錄像、報警等，滿足了監控的基本需求，但同時我們也應該清晰地認識到前期建

設還存在著一些不足，制約了建設系統新建擴建、視頻資源的共享和應用業務的

整合，制約了整體普教防控體系技術水平的提高，主要表現在以下幾個方面：

1、各學校監控系統建設參差不齊，標準不統一，建設不規范。部分學校建

設成這套標準，其他學校建設成其他標準，無法形成合力；

2、各學校采用設備不一，系統硬件品牌繁多，標準不一，聯網率低，如各

學校都以滿足自身管理需要為主，缺乏全面的考慮和統一規劃，視頻資

源不能為其他部門和上級機構共享；

3、已建監控系統，由于年限可能較久，監控攝像機分辨率低，夜間成像效

果差，無法提供有價值的線索，在一些重要場所往往不能看清人臉或車

牌號碼，利用視頻圖像信息進行取證具有一定的困難；

4、系統對各類視頻信息數據的綜合應用水立不高，巨大的圖像資源潛力未

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得到充分挖掘利用，對有效提升戰斗力形成制約；

5、系統智能化程度不高，對視頻信息的利用主要是事后查證，對大規模視

頻監控圖像缺乏有效的監控手段，缺乏有效的聯動預案，智能化的技術

支撐和應用管理；

6、基礎設施建設不能夠滿足將來業務應用的需求，如：傳輸網絡、監控中

心顯示系統等，影響了業務的有效開展；

1.3需求說明

中小學校園安防工作一般通過技防+人防的手段來實施。其中技防為安防工

作提供第一手資料及能為事后取證提供資料，所以技防是整個安防系統中極為重

要的一部分：視頻監控是安防中技防的重要的手段,所以為了加強中小學學校的

安防工作，必須加快視頻監控系統系統的建設。中小學綜合安防工程建設應滿足

如下要求：

基本要求：

?公共區域無死角：學校人員密集，要求校區重點區域無死角。因此需要

在學校內每棟宿舍和教學樓的走廊、通道等處都裝有攝像探頭。監規范

圍不包括宿舍內部，避免侵犯學生的隱私。

?系統高靠性：校級視頻監控應可獨立完成視頻監控及預警功能，不依賴

整個聯網的網絡系統，即當網絡出現故障或遭人為破壞時.，學校應能滿

足以上基本監控存儲及聯動等基本要求。

?統一管理、分級授權：集成后的視頻監控系統中心平臺能實現對系統資

源的集中統一管理，分級授權使用。各級視頻監控使用單位原則上只具

有對轄區內的監控點具有操作權限。監控中心出現任何故障時，不應影

響學校的正常使用。

聯動要求：

?對危險提前預警：建設的系統不僅要滿足視頻錄像事后取證的功能，最

為重要的是應有一定的預警功能，根據預警信息采用適當措施把事態控

制在萌芽狀態，而不能影響到學生的安全。

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?為應急指揮服務：視頻監控系統應聯動安全報警系統，出現事件能夠快

速及時的通知學校及教育、公安等上級監管部門，以滿足應急指揮需要。

擴展性要求：

?對已有設備利舊：對現有的各地視頻監控系統進行有效集成，集成時充

分考慮即有系統的現狀，最大限度地利用原系統資源，避免重復投資，

從而減少項目集成成本的投入。

?可接入其它系統：需要考慮接入其它安防系統，從而實現聯動及統一管

理。

1.4設計原則

中小學安防聯網監管解決方案設計時應遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、

節約成本的原則。綜合考慮后期維護及操作等因素，并為今后的發展、擴建、改

造等留有擴充的余地。本系統設計內容是系統的、完整的、全面的；設計方案具

有科學性、合理性、可操作性。其具備以下原則：

?先進性：中小學校園安防系統的技術性能和質量指標應達到國際領先水

平；同時，系統的安裝調試、操作使用又應簡便易行，容易掌握。該系

統集國際上眾多先進技術于一體，代表了當前計算機控制技術與計算機

網絡技術的最新發展水平，適應時代發展的要求。

?經濟性與實用性：充分考慮中小學校園綜合安防的實際需要和信息技術

發展趨勢，根據校園的現場環境，設計選用目前安防市場上占有率高、

功能適合校園實際需求、符合校園監控要求的系統配置方案，通過嚴密、

有機的組合，實現最佳的性能價格比，以便節約工程投資，同時保證系

統功能實施的需求，經濟實用。

?安全性：前端對系統采取必要的安全保護措施，防止病毒感染、黑客攻擊、

非法訪問，防雷擊、過載、斷電和人為破壞等，具有高度的安全性和保

密性。

?可靠性：系統基于可靠的網絡通信技術，能確保系統級別的高穩定性和

可靠性，滿足7X24小時、全年365天的全天候長期穩定運行。

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?可管理性：校園視頻接入系統集中于監控中心統一控制管理，實現對所

有遠端設備的控制和設置保證系統的高效、有序、可靠的發揮其應用

管理職能。

?規范性：控制協議、編解碼協議、接口協議、視頻文件格式、傳輸協議等

應符合相關國家標準、行業標準和教育部頒布的技術規范。

?開放性：由于中小學校園安防系統涉及多方監管問題，本系統需充分考

慮教育、公安等部門的業務需求，提供平臺對接接口，讓各相關部門共

同參與應急事件并進行協同指揮作戰。

?可維護性：所設計的系統和采用的產品應簡單、實用、易操作、易維護。

系統的易操作和易維護是保證非計算機專業人員使用好本系統的先決條

件。并且，系統應具備自檢、故障診斷及故障弱化功能，在出現故障時,

應能得到及時、快速的維護。

1.5設計依據

中小學安防聯網監管系統的建設依據國家相關法律規章、國家和行業相關標

準、相關研究成果等資料進行規劃設計，具體如下：

?《公安部關于聯合加強中小學和幼兒園安全整治的通知》

?《關于全面檢查落實各地中小學和幼兒園安全防范工作的緊急通知》

?《中小學、幼兒園安全技術防范系統要求》(GBT29315-2012)

?《安全防范工程技術規范》(GB50348-2004)；

?《安全防范工程程序與要求》(GA/T75-94)；

?《安仝防范系統驗收規則》(GA308-2001)；

?《安全防范系統通用圖形符號》(GA/T74-2000)；

?《防盜報警控制器通用技術條件》GB12663-90；

?《民用建筑電氣設計技術規程》(JGJ/T16-1992)；

?《建筑防雷設計規范》(GBJ57-83)；

?《民用閉路電視監控系統工程技術規范》(GB50198-94)；

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?《工業電視系統工程設計規范》(GBJ115-87)；

?《音頻、視頻及類似電子設備安全要求》(GB8898-2001)；

?《視頻安防監控系統技術要求》(GA/T367-2001)；

?《測量、控制和試驗室用電氣設備的安全要求》(GB4793-2001)；

?《信息技術設備的安全》(GB4943-2001)；

?《中華人民共和國通信行業標準》(YD/T926)；

?《城市市政綜合監管信息系統技術規范》(CJJ/T.106-2055)；

?《安全檢查防范系統通作圖形符號》(GA/74-1994)；

?《安全防范系統驗收規則》(GA308-200卜94)；

?《電氣指標標準》EIA-422EIA-485；

?《電力工程電纜設計規范》GB50217-1994；

?《報警傳輸系統串行數據接口的信息格式和協議》(GA/T379-2002)；

?《計算機信息系統安全等級保護操作系統技術要求》(GA/T388-2002)；

?《計算機信息系統安全等級保護管理要求》GA/T388-2002B；

?《計算機信息系統安全等級保護通用技術要求》(GA/T390-2002)o

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第2章系統總體設計

2」設計目標

為了有效地維護校園秩序，保障學校教學、科研工作的順利進行，以及為中

小學生上下學創造更為舒適安全的出行環境，本方案根據學校需求建立多級構架

的數字化校園綜合安防監控系統，提供全方位、科學的綜合安防監控系統解決方

案，并實現各種報警聯動。保證師生校內外人身財產安全，營造一個安全、穩定、

文明、健康的育人環境，為構建社會主義和諧社會創造條件。本方案主要實現以

下目標：

建成標準的“地市-區縣-學校”三級聯網模型：中小學安防聯網監管系統經過

這些年的發展，已經漸漸形成了一套完整、成熟、科學、標準的模型，主要為“地

市?區縣?學校”三級聯網模型，其中學校一級負責視頻監控的前端采集和分布存儲,

區縣一級負責區縣下屬學校的匯聚和統一管理，地市一級負責各區縣平臺的匯聚

一級市級直屬學校的直接監管，該模型定位清晰，職責明確，布局合理，也是目

前主流的三級聯網模型。

整體系統高清化與網絡化：本方案以建設全高清監控系統為目標，為用戶提

供更清晰的圖像和細節，讓視頻監控變得更有使用價值；同時以建設全IP監控

系統為目標，讓用戶可通過網絡中的任何一臺電腦來觀看、錄制和管理實時的視

頻信息，且系統組網便利，結構簡單，新增監控點或客戶端都非常方便。

系統具備以下特征：

系統具備高可靠性、高開放性的特征：通過采用業內成熟、主流的設備來提

高系統可靠性，尤其是錄像存儲的穩定性，另外系統可接入其他廠家的攝像機、

編碼器、控制器等設條，能與其他廠家的平臺無縫對接；

具備高智能化、低碼流的特征：運用智能分析、帶有智能功能的攝像機等提

高系統智能化水平，同時通過先進的編碼技術降低視頻碼流，減少存儲成本和網

絡成本，減弱對網絡的依賴性，提高視頻預覽的流暢度；

具備快速部署、及時維護的特征：通過采用高集成化、模塊化設計的設備提

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高系統部署效率，減少系統調試周期，系統能及時發現前端監控系統的故障并及

時告警，快速相應；

具備高度整合、充分利舊的特征：新建系統能與原有系統高度整合、無縫對

接，能充分利用原有監控資源，避免前期投資的浪費。

2.2設計思路

本方案的總體設計思路如下：

(1)學校級

學校級主要部署高清采集前端、分布式后端存儲等設備，實現視頻監控資源

的采集和存儲。前端高清采集設備部署在學校的周界、大門口、主干道、大型活

動場地以及學校重點部位，后端存儲設備部署與學校監控機房中，實現監控資源

的分布式存儲。

(2)區縣級

區縣級主要部署聯網監管平臺以及監控中心設備等內容，部分重要監控資源

如學校出入口等監控需要進行二次存儲，即區縣級平臺需要對各學校出入口視頻

資源進行集中存儲。

區縣級平臺作為連接學校級與地市級的核心系統，除了接入各學校監控資源

外還需要能夠與地市級平臺進行資源的級聯，實現區縣與地市資源的共享。

(3)地市級

地市級部署內容與區縣級一致，即聯網監管平臺和監控中心設備。部分歸屬

地市教育局學校的監控資源將會直接接入地市級平臺，其重要監控資源如學校出

入口等資源需要進行二次集中存儲。

地市級平臺平臺在接入直屬學校監控資源的前提下，還需要與下屬各區縣平

臺進行資源的級聯，實現資源的上傳。

2.3總體結構設計

中小學安防聯網監管系統涉及學校、區縣和地市等多級部門，其架構也比較

復雜，具體可以分為三級聯網架構和學校內部架陶。

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2.3.1邏輯架構

市

瞽

局

苫

教育專網

號

區

瞽

局

苫

學

校

平

臺

學校3學校N

監控中心監控中心

IM,普教聯網監管系統邏輯結構圖

上圖所示為中小學安防聯網監管架構圖，區縣級和地市級聯網監管平臺可對

外提供平臺接口，實現與上級教育主管部門和公安部門的系統對接，若有實際需

要也可級聯至省教育廳監控中心。通過教育網，可實現區/縣/市教育局和區/縣/

市公安局以及其它相關政府部門的視頻監控資源共享。

學校監控系統

各個學校的視頻監控系統通過前端視頻采集設備將現場畫面轉換成電子信

號傳輸至監控中心，然后通過顯示單元、存儲設備進行實時顯示和存儲視頻圖像

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資源。

教育局監控系統

教育局監控系統包括區縣教育局監控系統和地市教育局監控系統，其中區縣

教育局監控系統主要是將下屬各學校的監控資源進行集中監管、調度，地市教育

局監控主要是將直屬學校的資源進行集中監管、調度，同時通過平臺級聯將卜.屬

各區縣監控系統的資源匯總并調閱。

2.3.2物理架構

普教聯網監管系統物理拓撲如下圖所示:

區縣/地市監控中心

網絡一體機網絡球機網絡半球網絡一體機網絡球機網絡半球網絡一體機網絡球機網絡半球

學校1學校2學校N

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r：-：2.聯網監管物理拓撲圖

如上圖所示，聯網監管系統主要包括學校和區縣/地市兩種類型進行部署，

具體部署如下：

學校架構

學校主要部署高清攝像機、前端存儲NVR,負責學校安防系統的統一監管，

包括對校區進出口、教學區內教學辦公大樓、學生公寓出入口和食堂等學校公共

場所，以及檔案館、圖書館等學校重要部門的實時監控、報警。工作人員可在監

控中心，通過視頻監控系統實時監控分校區各監控場所，同時結合智能分析等系

統，實現安防系統間的聯動，發現并及時處理可能存在的安全隱患，為學校創造

出一個安全和諧的教學環境。

區縣/地市架構

區縣/地市主要部署監管平臺、顯示單元、云存儲系統、應用服務器，通過

大屏幕顯示系統，區縣教育局將各學校上傳的監控信號經平臺處理后顯示，市教

育局將直屬學校和下屬區縣教育局上傳的監控信號經平臺處理后顯示。教育局監

管中心設有專人值守，并可根據需要實時觀看或調取相關學校的圖像。區縣和市

局中心接入公安專用網絡，將校園監控圖像上傳至政府平安城市監控中心并接受

公安監控中心的視頻調度。

2.4系統功能設計

通過對多起學校事件分析可知，不法犯罪分子基本上都是強行闖入校園，或

在學校門口作案。由此可見，各出入口是安防工作的重點區域之一，必須采用相

應的視頻監控等措施，達到預防和及時反映的功能。另外，犯罪分子有可能通過

非正常的手段侵入校園，如翻越圍墻等，所以為了防患于未然，把好安全防范的

第一道關口，必須加強周界防范等安全技術防范措施，如采用視頻監控及周界防

范系統等。

通過分析可知，系統應能實現如下功能：

1、預警功能：采用智能行為分析和視頻質量診斷，實現對校園周界的智能

分析和系統圖像質量的智能巡檢，如區域入侵、物品遺留、物品丟失、徘徊

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檢測、人群聚集等行為分析功能和檢測圖像丟失、噪聲、雪花和偏色等圖像

診斷功能，在第一時間發現事故點，有關部門根據應急預案迅速反應，把事

故損失控制到最小范圍，本系統應24小時匕靠工作；

2、監視功能：采用海康威視高品質攝像機，獲得監視范圍內清晰的視頻圖

像，在學校大門等關鍵位置部署高清網絡攝像機，實現24小時監控；

3、本地存儲功能；前端攝像的視頻信號接入NVR實現存儲數據，錄像保存

時間達到30天以上，以供事后調查取證；

4、集中備份功能:各學校重要點位錄像，在區縣/地市教育局均進行集中備

份存儲，存儲采用業內最先進的云存儲系統，確保錄像安全；

5、聯網服務功能：通過NVR提供TCP/IP強大的視頻服務功能，可為以后監

控系統聯網提供服務；

6、手機查看功能：平臺自動向用戶手機推送報警信息，用戶也可以隨時調

閱平臺和前端的視頻；

7、報警聯動功能：平臺接收對應報警后，實現對報警信息的短信、郵件和

聲音等多種提醒手段進行告知；

8、管理功能：管理人員或授權訪問人員，能通過訪問系統，實時預覽監控

畫面、回放歷史監控圖像、下載監控資料等；

9、平臺對接功能：平臺能與上級教育平臺、公安平臺實現對接，開放相應

的視頻調用和管理權限，實現應對突發事件的協同應急指揮。

2.5系統優勢

2.5.1極高的系統可用性

本系統所設計時，充分考慮到系統全天候、24小時的要求，在系統構架上

選用NVR+攝像機的學校存儲模式，云存儲+重要點位的教育局存儲模式，避免

了全部集中存儲和全部采用分布存儲所帶來的問題；廣泛采用紅外攝像機，以滿

足在不同照度條件下圖像清晰的要求；室外全部采用室外攝像機，符合IP66級

防水設計，可靠性高；并在系統設計時采用先進的智能分析體統，如在校園周界

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使用智能周界分析系統、監控中心使用視頻質量診斷系統，實時把好整個系統的

安全關。

2.5.2多樣化的存儲方式

存儲系統采用“分布+集中”的方式設計，各學校采用NVR進行分布式存儲，

確保所有監控點位的錄像資源得以保存，部分重要點位資源采用云存儲集中式存

儲，確保重要點位視頻資源備份保存。

2.5.3卓越的可擴展性

平臺具備卓越的可擴展性，各服務模塊采用模塊化部署，可以根據業務發展

要求進行靈活擴充，業務應用功能的增加無需改變系統原有架構，充分保證系統

的可擴展性。平臺采用微核心+插件技術，支持從PC、服務器到小型機的遷移，

支持操作系統移植，支持服務器CLUSTER技術，可以隨著用戶系統規模的不斷

擴大而擴展。

平臺基于工作流引擎的開發模式，提供應用快速交付能力，可以根據用戶不

同階段的應用需求與特殊使用需求，快速融入新的業務應用功能，而無需更改平

臺原有架構，能夠根據用戶個性化的需求而進行快速的業務開發及業務功能調整

工作。平臺定義標準接口，支持多層次的集成，數據集成、能力集成與應用集成，

將原本獨立運行、信息屏蔽的諸多子系統進行橫向協同，實現安防子系統集成業

務的綜合應用。

平臺具有開放式架構、組件式封裝、總線式臭成、積木式開發和分布式部署

的特點，確保系統符合信息技術發展的趨勢并適應未來業務應用及擴展的需要，

接入相應行業業務。

同時系統可以按照國標（如GB/T28181）、地方標準如（DB11、DB33、

DB41）及行業標準（如GB/T29315）和公安系統對接，與其他行業平臺對接，

海康威視有多個項目實踐案例。

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2.5.4強大的系統兼容性

平臺具備強大的軟件環境適應能力，支持主流操作系統、Web中間件、數

據庫產品以及其他第三方標準中間件產品的開發和運行環境。

平臺具備強大的硬件兼容性和開放性，兼容國際、行業標準和主流廠商的

SDK的編解碼設備的兼容性接入，同時提供插件化管理方式，采用不同的接入

模塊兼容不同廠家設備，相互獨立、互不影響；實現平臺之間的級聯與互聯，并

且兼容第三方國標平臺與非國標平臺的接入；平臺提供開放的第三方系統對接方

案，提供相應的對接開發包，提供WebService接口。

2.5.5良好的用戶操作體驗

界面友好性：用戶在操作界面時提示友好、易懂，例如控件有新版本發布更

新提示用戶進行下載安裝。并且更新后保留用戶京來配置。提供豐富的快捷鍵:

提供云臺控制、抓圖、緊急錄像以及解碼上墻等功能的快捷鍵，同時用戶可根據

自身使用習慣對快捷鍵進行自定義配置和修改。

平臺易用性：平臺遵循易用原則，實現配置便捷化。系統配置時提供合理的

默認值，用戶在執行配置操作時盡可能根據默認選項，無需完全由用戶點選、勾

選實現。支持批量配置：支持告警聯動批量配置、監控點批量導入導出功能、用

戶信息批量導入導出功能，并提供模板下載。

2.5.6領先的海量視頻環境

海康視頻存儲系統可以通過用戶定義多種條件，實時智能的對存儲的視頻監

控圖像進行標簽處理，并建立精準的數據索引。

系統提供豐富的智能檢索機制，多樣的智能檢索條件組合，基于快速磁盤檢

索+分類數據庫檢索+智能分布查詢技術的強大智能搜索引擎，實現秒級數據查

詢；可與事件檢測等多種智能業務實現聯動。

通過與用戶后臺管理系統的程序結合，能夠有效的實現內控管理，保障用戶

日常業務的可靠性、安全性和可審計性。

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2.5.7完善的冗余設計

視頻存儲硬件系統完全采用成熟的Oceanspace系統存儲產品硬件平臺進

行開發，繼承了Oceanspace系列產品優秀的硬件功能特性，為項目提供了穩

定、安全、可靠的基礎平臺。系統通過溫控機制，可以有效的防止機框過熱故障；

通過流控技術，實現完善的解決隨機I/O請求、維護請求之間的資源沖突，極大

的提高系統的可用性；通過ECC(ErrorCheckingandCorrecting)技術實現內

存數據糾錯；通過控制器Firmware雙版本設計：控制給的當前版本Firmware

引導故障后,可以回退到前1個Firmware版本，不影響對設備運行狀態的監控；

通過文件校驗避免升級控制器Firmware時加載錯誤軟件。

管理平臺具有身份認證、分級管理、審計一、日志管理等豐富的管理功能，有

效的保證了系統運行的安全性和可靠性。通過系統身份認證管理，可以有效控制

用戶訪問的安全性，經過與第三方身份認證系統配合實現多因素認證，進一步提

高系統的安全性；通過分級管理，為不同的用戶提供不同的管理權限，配合行政

分級管理，提供系統的易維護性和安全性；通過系統審計機制，規范操作員、管

理員和審計員的權限，保證所有操作行為可記錄、可管理、可控制、可鑒定；通

過日志管理，記錄所有告警信息、操作記錄，幫助用戶實現各類場景回放，有效

提供系統的安全性。

2.5.8超強的網絡適應性

平臺預覽時可以支持主子碼流切換以適應不同的網絡環境下視頻傳輸的網

絡帶寬壓力。客戶端也支持離線模式，當客戶端與中心斷開連接時，客戶端也可

以進行正常的本地操作，不影響系統應用。為了緩解視頻傳輸壓力，客戶端支持

信令流與視頻流分開傳輸，以適應復雜多變的網絡環境。

2.5.9電信級穩定性

平臺主要服務器支持雙機熱備，大容量業務訪問時可支持集群部署；存儲服

務器支持N+1備份；流媒體服務器支持負載均衡。一系列的可靠性設計，確保

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普教監聯網監管解決方案

系統平臺的可靠性與穩定性，有效的保證了用戶業務的連續性。

平臺采用統一的設備接入服務模塊進行設備接入，使得設備SDK和應用服

務層完全隔離，因為設備廠商的SDK穩定性是無法保證的，而SDK的不穩定

性往往對平臺的穩定運行造成致命的影響。我們通過設備接入服務模塊進行設備

接入，使得設備SDK卻應用服務層完全隔離，SDK的不穩定性不會對系統造成

影響，從而充分保證系統的可靠性與穩定性。

平臺通過聯網網關實現可屏蔽伴隨國標GB/T28181-2011聯網標準的進一

步細化，而造成對平臺內部各模塊的改動或定制業務的不可用。國標的一系列細

化工作，僅需在聯網網關上進行更改，可有效的保護用戶原有的業務應用。

2510便于部署及維護

平臺提供功能完善的視頻網管功能，系統管理人員能夠實時了解系統中核心

設備的運行狀況，及時發現設備故障信息，能夠提供對系統內設備的自動巡檢功

能，執行對前端視頻圖像的質量診斷，使系統維護人員能夠快速了解異常情況,

及時排除設備故障，有效預防因圖像質量問題帶來的損失和影響，提高運維效率。

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普教監聯網監管解決方案

第3章系統詳細設計

3.1視頻監控聯網設計

中小學視頻監控聯網監管系統主要包括學校系統設計和教育局系統設計，其

中學校系統主要包括高清攝像機、NVR等設備，教育局系統主要包括聯網監管

平臺、高清顯示大屏、云存儲系統等設備。

3.11學校監控系統設計

學校系統架構

用3學校系統架構圖

學校系統主要包括前端點位和視頻存儲，其中前端點位采用高清網絡攝像機,

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視頻存儲采用高性能NVR,通過學校內部的視頻專網或局域網進行連接和管理。

前端點位設計

前端攝像機應根據不同應用場景的不同監控需求，選擇不同類型或者不同組

合的攝像機，可以選擇固定槍機與球機搭配使用、交叉互動原則，以保證監控空

間內的無盲區、全覆蓋，同時根據實際需要配置前端基礎配套設備如防雷器、設

備箱等以及視頻傳輸設備和線纜。

針對具體監控點位的實際情況，攝像機、補光燈（選配）安裝于監控立桿上，

網絡傳輸設備、光纖收發器、防雷器、電源等部署于室外機箱。

.1前端點位部署

學校安全技術防范應以保障學生和教職員工的人身安全為重點。為了進一步

加強對學校的安全防護，將學校的區域分為出入口、周界、通道和道路、大型活

動區域、重點部位和安保部門共六個區域。具體分類如下：

防范區域覆蓋場所

學校大門口

學校大門外一定區域

出入口教學區域主要出入口

大型室內場館出入口

學生宿舍區主要出入口

學校園區周界

周界

學生宿舍區周界

校園內主要道路

教學區域主要走廊、通道

通道和道路

學生宿舍樓走廊、通道

辦公區域主要走廊、通道

室外活動區（操場等）

大型活動區域

大型室內場館

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學生就餐區域

停車場

校園內其他區域

易燃易爆和危險品儲存室

水電氣熱設備間

重點部位財務室

貴重物品存放處

食堂操作間和儲藏室及其出入口

門衛室（傳達室）

安保部門監控中心（監控室）

學生宿舍值班室

.1.1出入口

學校大門出入口人員狀況復雜，學校大門基本臨街建設，很容易出現交通事

故，此外還有部分社會不良青年不時聚集在學校門口尋釁鬧事。因此需要對出入

口附近范圍內的人員、車輛活動情況進行監控，當出現糾紛事件以及發生事故時,

可遠程控制攝像機對局部區域進行重點監控，通過監控，可在白天及夜晚看清人

員輪廓及車牌信息，事后通過視頻錄像進行取證C行政教學樓、宿舍樓、儲藏室

的出入口也是監控的重點區域，需要在每個出入口安裝攝像機，全天候24小時

監控進出人員情況，為事后追溯提供依據。

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■.4,出入口部署示意圖

311212周界

學校周界與學生宿舍區周界作為在校師生人身及財產安全的重要防護區域,

應設置視頻監控裝置。當學校或學生宿舍區周界發生入侵事件時，視頻監控系統

需要將入侵事件清晰記錄并存儲，為事后調查提供視頻依據。

由于學校及學生宿舍樓區周界范圍環境廣，需要根據實際距離及面積安裝高

清/云臺控制/紅外/防水/壁裝的攝像機進行實時及錄像監控，保證夜間環境監控

效果，保障公共及個人財產的安全。

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區5周界部署示意國

.3通道和道路

學校內的通道和道路作為在校師生及校外人員的必經之路，需要部署相應的

視頻監控設備，并對通道和道路上的行人及往來車輛進行監控，且所部署的視頻

監控系統應能清楚辨別出行人的體貌特征以及過往車輛的車牌號碼。同時、教學

行政區域、學生宿舍區的走廊和通道也應配備相應的視頻監控系統，要求監控系

統能夠辨別進出走廊、通道人員的樣貌特征。上述視頻監控系統對通道和道路須

實現視頻圖像的實時監視及回放。

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-6道路部署示意醫

.1.4活動區域

體育館、操場等室外人員集中活動區域往往是學校開展各類活動的常用地點,

具有區域范圍廣，人員密度高等特點，應設置視頻監控裝置，監視及回放圖像應

能清晰顯示監視區域內人員活動情況。前端設備要求可實時控制監控位置，并可

根據預設的時間段進行自動位置調整監視。

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IV7,活動區域部署示意圖

校內主要大樓

教學樓、宿舍樓是學生活動較多的場所，需對淇走廊部署視頻監控設備，用

于實現對該區域的監控；食堂操作間、配餐間、留樣間是學生飲食安全的關混區

域，需要部署視頻監控設備。

311216重點部位

易燃易爆等危險品儲存室、財務室、實驗室等敏感場所是學校監控的重點區

域，為了防止該區域所存放貴重物品被盜、丟失等重大事件的發生，必須要加強

對此類區域的監控管理力度。通過在上述敏感場所部署視頻監控等設備，用于實

現對該區域的內部監控，監控系統須能夠清晰辨別出內部人員的n常活動情況,

同時，在此基礎上增加入侵報警裝置，防止內部人員監守自盜以及外來人員入室

盜竊事件的發生，保障學校公共財產的安全。

由于重點部位安全要求級別高，如學校有需求，可增加電子巡查裝置及其他

技術防范措施，進一步增加重點部位的安全性。

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18.重點部位部署示意圖

.1.7安保部門

學校安保部門擔負著維護學校政治穩定以及校園治安秩序管理的重任，通過

在門衛室、學生宿舍值班室等處部署視頻監控系統，并在此基礎上增加“一鍵式”

報警裝置，并與屬地接警中心聯網，可以有效預防控制和減少校園違法犯罪活動

及安全事故的發生，維護學校正常的教學、科研工作和生活秩序，保護學校公共

財產和師生的人生財產安全。

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?19崗亭部署示意圖

3.112.2前端配套設施

1）支架及立桿

監控點根據現場實際情況，可采用立桿安裝、抱箍安裝、壁掛安裝以及吊桿

安裝等方式。其中抱箍、壁掛支架以及吊桿支架有成套產品，根據現場選擇符合

要求的產品即可。

室內攝像機的安裝固定，根據攝像機型號和現場情況可采用壁裝、吊裝及角

裝等多種形式的安裝支架，安裝高度不低于2.5m。

安裝在室外的攝像機，當可借助建筑物附著安裝時，選用相應的安裝支架來

安裝；若無合適的建筑物供附著安裝，則需要選月視頻監控專用立桿，安裝高度

應不低于3.5m。

2）室外機箱

室外攝像機的供電、信號等需要在室外進行匯集，需用專用的防水箱進行端

接。端接箱內部安裝架的設計充分考慮設備的安裝位置，同時具有防雨、防塵、

防高溫、防盜等功能。不便于在立桿上部安裝設備箱的，在地面設置設備機柜，

其設計按照相關的規范標準執行，同時應具有防塵、防雨、防破壞等功能。

3）補光設備

在攝像監控中，為了使夜間得到正常的監控圖像，可選擇采用一定的補光措

施。補光燈的光源通常有LED、金鹵燈、高壓鈉、白熾燈、包氣燈（HID）等。

4）防雷接地

對前端供電和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的穩

定性和可靠性C

前端監控的防雷接地主要從以下三個方面進嚀：

＞直擊雷防護

在直擊雷非防護區的每個視頻監控點均配置預放電避雷針，安裝于監控點立

桿頂部。提前預放電避雷針利用雷云電場周圍電場強度向針尖發射高壓脈沖特性,

提前一定的時間引導雷電放電，不至于使局部雷云電荷積累形成過大的雷擊強度,

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降低監控點雷擊接閃強度和電子設備雷擊電磁脈沖強度，提高了室外監控點的保

護裕度。

＞供電設施的雷擊電磁脈沖防護

電源防雷系統主要是防止雷電波通過電源對前端設備造成危害。為避免高電

壓經過避雷器對地泄放后的殘壓或因更大的雷電流在擊毀避雷器后繼續毀壞后

續設備，以及防止線纜遭受二次感應，本系統對前端室外防水箱220V電源進線

以及室外防水箱到攝像機的低壓電源線路進行避雷接地。220V電源進線避雷標

稱放電電流不小于10KV,接地線纜建議不小于6mm2。

＞均壓等電位連接技術

等電位連接是將正常不帶電（或不帶信息）的、未接地或未良好接地的設備

金屬外殼、電纜的金屬外皮、金屬構架、金屬管線與接地系統作電氣連接，防止

在這此物件上由于感應雷電高壓或接地裝置上雷電入地高電位的傳遞造成對設

備內部絕緣、電纜芯線的反擊。監控點設備（含電源避雷器、控制信號避雷器）

宜采用單點接地方式實現等電位連接，獨立接地電阻小于10Qo

5）前端供電

系統設備建議采用集中供電，電源質量建議滿足下列要求：

穩態電壓偏移不大于±2%；

穩態頻率偏移不大于±0.2Hz；

電壓波形畸變率不大于5%。

6）線纜

前端網絡攝像機采用網線的方式接入，對于近距離傳輸（100米以內），直接

通過網線連接到接入交換機；對于遠距離傳輸，通過網線先接入光纖收發器。當

使用防雷設備時，需要先接入防雷設備，再接入，專輸或交換設備。

.3前端功能亮點

3.1123.1超低照度

海康威視攝像機采用業界高端傳感器和DSP,具備很高的感光度，在光照

條件極差的條件下也兀獲得色彩還原度較高的畫面。

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P10超低照度攝像機對比效果示例圖

32強光抑制

在夜間監控車輛道路、出入口等情況下，往往因為車光線太強嚴重影響視頻

圖像質量，海康威視產品中廣泛采用強光抑制技術來解決此種困擾，有效抑制強

光點直接照射造成的視頻圖像模糊，能自動分辨強光點，并對強光點附近區域進

行補償以獲得更清晰的圖像。

性11強光抑制開啟與關閉效果示例圖

3.1.1.233高清透霧

霧霾天氣下，空氣中的液滴和固體小顆粒使戶外監控的質量降低，圖像顯得

色彩黯淡、對比度低，一些重要目標的細節難以觀察，視頻監控的實用性受到很

大影響。海康威視產品中網絡高清攝像機和球機大多具備高清透霧功能，基于大

氣透射模型，區分圖像不同區域景深與霧濃度進行濾波處理，同時融合圖像增強

技術與圖像復原技術，獲得準確、自然的透霧圖像。

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O9-Z6-ZO13星期四14:50:41

住12.沒有高清透霧功能的監控效果示例圖

邑13.有高清透霧功能的監控效果示例圖

.3.4紅外增強

針對夜間或光線不好的場景下圖像質量差的問題，海康威視推出紅外攝像機

和紅外球機，采用陣列紅外燈使紅外距離最遠可達150米，并結合3D降噪技術

可以獲得清晰的夜間圖像。

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EXJRMH1PC3WH??EXIR系列IPC40*效事

IrMW

甲甲

-14紅外監控效果示例圖

3.1.12353D數字降噪

3D數字降噪功能能夠降低弱信號圖像的噪波干擾。由于圖像噪波的出現是

隨機的，因此每一幀圖像出現的噪波是不相同的。3D數字降噪通過對比相鄰的

幾幀圖像，將不重疊的信息（即噪波）自動濾出，從而顯示出比較純凈細膩的畫

面。海康威視產品中廣泛采用3D時空域聯合降噪處理，結合準確的噪聲強度估

計算法，在光照理想、噪聲較低時圖像清晰細節沒有損傷，光照不足時噪聲明顯

抑制，圖像細節大量保留，有效提升視頻監控圖像質量。

t：15.降噪前圖片示例

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?16.降噪后圖片示例

新一代寬動態

監控環境中常會遇到光線明暗反差過大的場景，利用寬動態技術，場景中特

別亮的部位和特別暗的部位同時都能看得特別清楚。普通攝像機獲取的是背景清

晰但是前景較暗的圖像，寬動態攝像機能獲取前景和背景都清晰的圖像。海康威

視采用業界高端傳感器并結合自主研發算法，海康威視新一代WDR基于動態范

圍達120db的多重曝光Sensor,采用局部亮度映射與圖像增強相結合的處理算

法，在逆光環境下能夠清晰地保留暗處細節并抑制亮處過曝，大幅提升寬動態場

景的圖像質量。

V17寬動態攝像機圖片效果示例圖

.4前端SMART功能

海康威視推出SMARTIPC系列產品，包括網絡高清槍機、網絡高清筒機和

網絡高清半球，在傳統IPC的基礎上，又在智能編碼、智能偵測、智能控制上

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普教監聯網監管解決方案

取得了很大的突破，通過先進的編碼技術、圖像感知與處理技術等在保障甚至提

高監控圖像質量的前提下，大幅度降低視頻碼流，使得在有限的網絡帶寬的條件

下傳輸高質量的視頻圖像數據，并且通過豐富多樣的功通滿足不同環境的監控要

求，提升視頻監控系統的智能化水平。

kMsmartIPC

河KNL大3M

鮑*焦調節

智能smartIR

人臉面測

智能偵測

性18SMARTIPC亮點圖

,4.1智能編碼

1）低碼率

?同等圖像質量下，720P碼率只需1~2M,1080p碼率只需3~4M；

?碼率最多降低3/4,存儲空間最多減少3/4,帶寬占用最多減少3/4,

2）ROI（感興趣區域編碼）

1080p@2M,ROI關1080p@>2M,RO1開

19.ROI示意圖

第33頁

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?ROI可將碼流資源按需分配，將有限的資源集中在一塊或多塊感興趣區

域，提升感興趣區域（如車牌、人臉）圖像質量；

?在保證關鍵區域圖像質量的前提下，碼率至少可降低1/2。

3）SVC（可伸縮視頻編碼技術）

?SVC使得網絡攝像機編碼后的視頻流具有伸縮能力,配合后端支持SVC

的CVR,可實現對任意時間段錄像抽幀壓縮，壓縮后可將錄像時間延長

3倍；

?海康720plPC低碼率+ROI綜合運用可節省3/4的存儲空間，一塊2T

硬盤，可存儲4路720Plpc錄像47天。

4）多碼流

[-20多碼流示意圖

?支持多路獨立編碼碼流，雙路實時高清碼流；

?每路碼流可分別設置不同分辨率、幀率、編碼格式（H.264/MJPEG/MPE

G4）：

?總帶寬提升至80M,可滿足20路同時在線預覽。

5）低延時

?高效編碼算法，所有網絡攝像機產品延時均在200ms以內；

?最短延時模式下，平均延時720p/2M可達140ms,1080p/4M可達160ms。

.4.2智能偵