【摘要】校園監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各高校的安全保衛(wèi)工作意義重大，在校園局域網(wǎng)普及的今天，構(gòu)建一個(gè)容量大、可靠性高、成本低、監(jiān)控方式靈活且易于擴(kuò)展的校園網(wǎng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)成為各高職院校保衛(wèi)工作的首選。本文以數(shù)字化視頻監(jiān)控的組成和實(shí)現(xiàn)闡述其在校園網(wǎng)中的應(yīng)用情況。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)；視頻采集；VLAN；光纖收發(fā)器；網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控軟件

1.引言

高校作為社會(huì)的一個(gè)重要組成部分，安全穩(wěn)定與否直接關(guān)系到社會(huì)的穩(wěn)定，校園安全防范靠人防、物防已經(jīng)不能滿足高?？焖侔l(fā)展的需要，為了確保校園安全，提高安全防范的管理水平，必須建立校園監(jiān)控系統(tǒng)。做到實(shí)時(shí)監(jiān)控可視區(qū)域，快速控制現(xiàn)場，減少各類案件的發(fā)生。

2.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思想

建立校園安全防范監(jiān)控系統(tǒng)，在滿足安全防范需要的同時(shí)，必須充分利用學(xué)院的現(xiàn)有資源，從而提高資源的利用率，降低建設(shè)成本。

2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)。利用學(xué)院已有校園網(wǎng)資源，采用智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化等技術(shù)手段，滿足系統(tǒng)的實(shí)用性、先進(jìn)性、開放性、安全性和經(jīng)濟(jì)性的要求，真正實(shí)現(xiàn)信息共享、資源共享的科學(xué)管理目標(biāo)；以多元信息采集、傳輸、監(jiān)控、記錄、管理以及一體化集成等高校技術(shù)，構(gòu)建安全防范監(jiān)控系統(tǒng)。

2.2系統(tǒng)覆蓋范圍。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)校園的全方位監(jiān)控，一是對(duì)學(xué)院教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室、圖書館、停車場、學(xué)生宿舍樓、行政樓、實(shí)訓(xùn)樓和財(cái)務(wù)室的內(nèi)部和出入口和重點(diǎn)防火、防盜部位安裝攝像機(jī)；二是對(duì)學(xué)院各樓棟死角及學(xué)院圍墻邊緣區(qū)域內(nèi)安裝攝像機(jī)。

3.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)技術(shù)方案

以校園網(wǎng)資源作為監(jiān)控信息的傳送與管理平臺(tái)，將分散在校園各個(gè)建筑物的視頻監(jiān)控單元網(wǎng)絡(luò)連接在一起，并且利用媒體服務(wù)器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等設(shè)備對(duì)監(jiān)控單元所提供的視頻進(jìn)行管理，并對(duì)監(jiān)控環(huán)境進(jìn)行監(jiān)視。學(xué)院數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)字視頻信息的磁盤陣列、數(shù)字視頻管理軟件、專用VLAN、光纖收發(fā)器、視頻采集服務(wù)器、媒體服務(wù)器、監(jiān)控中心服務(wù)器與顯示屏等部分組成。其系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

通過攝像機(jī)獲取環(huán)境視頻信號(hào)，并通過校園網(wǎng)傳送到視頻服務(wù)器，視頻服務(wù)器將視頻信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號(hào)本地儲(chǔ)存，并及時(shí)傳送到媒體服務(wù)器，媒體服務(wù)器對(duì)數(shù)字視頻信息進(jìn)行管理，并存儲(chǔ)在磁盤陣列上，監(jiān)控中心的監(jiān)控服務(wù)器從媒體服務(wù)器上獲取數(shù)字視頻信息并以多畫面的形式在屏幕或顯示器上即時(shí)播放，對(duì)需要跟蹤的監(jiān)控點(diǎn)，通過監(jiān)控服務(wù)器與該點(diǎn)視頻采集服務(wù)器建立直接連接，對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行跟蹤控制和數(shù)字視頻播放。

4.系統(tǒng)功能與實(shí)現(xiàn)

基于校園網(wǎng)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)無需為監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)專門的信號(hào)傳送網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)傳輸主要通過校園網(wǎng)，安裝運(yùn)行后，能夠在監(jiān)控中心實(shí)時(shí)顯示所有環(huán)境監(jiān)控點(diǎn)場景的視頻，監(jiān)視效果完全能滿足要求。系統(tǒng)在對(duì)目標(biāo)范圍實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí)，可對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字化壓縮及前后端混合式存儲(chǔ)；如果需要還可以根據(jù)報(bào)警信號(hào)的發(fā)生自動(dòng)的實(shí)時(shí)記錄現(xiàn)場情況，事后可從系統(tǒng)數(shù)據(jù)中查詢相應(yīng)的資料。在日常維護(hù)校園網(wǎng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，用戶只需對(duì)局部進(jìn)行更換或維修，無需對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行更換。

4.1網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)計(jì)。在學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心內(nèi)，在核心交換機(jī)華為Quidway S9306的千兆電口上配置用于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的VLAN，然后連接光纖收發(fā)器的電口，通過光纖收發(fā)品的光纖接口連接學(xué)院監(jiān)控中心。

4.2監(jiān)控中心設(shè)計(jì)。監(jiān)控中心與網(wǎng)絡(luò)中心分離，通過校園網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)中心的核心交換機(jī)交換數(shù)據(jù)。畫面分割通過媒體服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，為保證多路高清數(shù)字視頻圖像的實(shí)時(shí)性，通過1000Mb/s帶寬的光纜直接接入核心交換機(jī)。監(jiān)控中心安裝有12塊42英寸等離子顯示屏，分別由12臺(tái)IBM xSeries 206系列服務(wù)器管理，每屏最多可顯示16個(gè)攝像機(jī)的視頻圖像，可單獨(dú)顯示、跟蹤某個(gè)攝像機(jī)的監(jiān)控圖像。

4.3樓棟網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)計(jì)。學(xué)生宿舍區(qū)域有兩種接入方式，一部分學(xué)生宿舍內(nèi)部的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)連接到一個(gè)全千兆電口交換機(jī)上，然后通過光纖收發(fā)器經(jīng)過1000Mb/s光纜與監(jiān)控中心的交換機(jī)上。另一部分學(xué)生宿舍與行政辦公區(qū)域，以及教學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)域連接方式相同，樓棟內(nèi)部的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)匯集到一個(gè)交換機(jī)上，然后通過該交換機(jī)與樓棟的接入層交換機(jī)相連，最后通過接入層交換機(jī)經(jīng)核心交換機(jī)連接到監(jiān)控中心。以某個(gè)樓棟的接入層交換機(jī)的配置為例，其部分配置命令如下：

vlan 1000 #定義VLAN，與核心交換機(jī)上的VLAN一致

description shuzhijiankong

interface Ethernet0/0/32

description to-jiankong

port default vlan 1000 #設(shè)置該VLAN能通過該端口訪問

bpdu enable

ntdp enable

ndp enable

interface Ethernet0/0/48

description to_S9306_g2/0/13

port default vlan 1

port trunk allow-pass vlan 1 to 4094 #設(shè)置端口工作模式為Trunk，連接到核心交換機(jī)

bpdu enable

ntdp enable

ndp enable

4.4數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。安裝于媒體服務(wù)器上的軟件負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)中所有的視頻服務(wù)器，主要完成設(shè)備管理、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)和視頻、錄像設(shè)置、錄像空間管理、錄像文件播放功能、建立日志和提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、瀏覽、畫面分割等工作。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控軟件安裝在監(jiān)控服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)校園環(huán)境所有監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提供實(shí)時(shí)圖像播放、攝像機(jī)控制和圖像抓拍等功能。

5.結(jié)語

數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)具有建設(shè)成本相對(duì)低廉、使用方便、擴(kuò)展靈活等的優(yōu)點(diǎn)，適宜于校園安全監(jiān)控，但該系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴很高，所以保證校園網(wǎng)絡(luò)的健壯性和可靠性是數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)能正常運(yùn)行的必要條件。

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作者簡介

唐磊，（1983-），男，重慶萬州人，現(xiàn)就職于重慶三峽職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，助教。主要研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及軟件開發(fā)。