林海旦，亓文濤，樊 冰

（杭州電子科技大學 實驗室與設備管理處，浙江 杭州310018）

高校實驗室安全監(jiān)控管理平臺的設計與實現(xiàn)*

林海旦，亓文濤，樊 冰

（杭州電子科技大學 實驗室與設備管理處，浙江 杭州310018）

實驗室安全是高校校園安全的重要組成部分，為了加強實驗室安全管理，文章就提出的高校實驗室安全信息化智能管理平臺的理念、設計思路、需求分析和實現(xiàn)方式等進行了闡述，并對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的架構、功能等作了說明。

安全管理平臺；實驗室；視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控技術能夠實時記錄現(xiàn)場情況，作為改善管理工作的手段，是實現(xiàn)校園安全信息化的重要技術之一。[1-3]隨著實驗室開放程度的不斷提高，實驗室的安全問題就更加突出了，為了進一步加強實驗室安全管理，高校將數(shù)字化視頻監(jiān)控引入實驗室，并在此基礎上建立了實驗室安全信息化綜合管理平臺。

一、需求分析與設計

1.管理平臺創(chuàng)建思路

實驗室安全智能管理平臺搭建的核心思想是將現(xiàn)代管理手段與高校實驗室安全進行融合，將實驗室安全相關的基礎數(shù)據(jù)、硬件設施、軟件設施等進行整合，搭建一個高校實驗室安全管理的完整、高效、智能化的綜合性大平臺。

高校需要搭建符合自身狀況的智能管理平臺，平臺硬件方面引入現(xiàn)代安防時髦產(chǎn)品門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、語音對講系統(tǒng)，并將其進行融合，運用現(xiàn)階段先進的科技手段實現(xiàn)“智慧實驗室”。既能保障人身和財產(chǎn)的安全，又能進行實驗室的開放。隨著網(wǎng)絡視頻監(jiān)控產(chǎn)品圖像清晰度的不斷優(yōu)化，監(jiān)控系統(tǒng)為“一人多管”提供了可能。[4]通過語音對講，管理員在自己的辦公室就可以跟多個實驗室現(xiàn)場的教師、學生進行語音交流。通過語音對講，當出現(xiàn)突發(fā)事件時，可通過遠程喊話，及時統(tǒng)籌處理突發(fā)事件；同時可以采集實驗室現(xiàn)場語音信息，提供事后的語音查證。既保證了實驗室的安全，又提高了管理效率。[5]

2.管理平臺的需求設計

實驗室安全智能平臺主要含實驗室安全管理網(wǎng)絡資源建設及共享、網(wǎng)上實驗室安全考試系統(tǒng)、實驗室常規(guī)及特殊安全知識培訓、實驗室安全隱患智能查詢等以軟件為主的智能化系統(tǒng)，同時搭配軟硬件結合的實驗室門禁管理系統(tǒng)、數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。

我們可建立一套綜合性的實驗室安全防范管理平臺，硬件方面是通過在實驗室安裝門禁系統(tǒng)、高清監(jiān)控設備和語音對講等設備，并搭建監(jiān)控中心，建立一個結構統(tǒng)一、充分與IT技術融合的安防監(jiān)控綜合系統(tǒng)。[6-7]攝像頭選用網(wǎng)絡攝像機，網(wǎng)絡攝像機相對標清攝像機能夠看清更小的細節(jié)和更廣的范圍，可保障高校實驗室的安全，預防突發(fā)事情，提供關鍵性監(jiān)控證據(jù)。網(wǎng)絡攝像機集成音頻，支持雙向音頻，實現(xiàn)語音對講；網(wǎng)絡攝像機支持多級用戶權限管理方式；通信安全更有保證，可加入如圖像摘要、時間、地點、日期、用戶信息、報警信息等“水印”信息,安全事件發(fā)生后可確保系統(tǒng)保存有效證據(jù)。

視頻監(jiān)控智能管理平臺從實際出發(fā)，因地制宜，并遵循先進性、實用性、兼容性、可靠性、經(jīng)濟性的原則進行設計。該平臺按照統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施的原則建設，先在本校五個學院安全隱患較大的73個實驗室進行第一期部署，建立一個統(tǒng)一的視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺，然后按照工程的實際需要分步、分批實施，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以在監(jiān)控中心的系統(tǒng)平臺上實現(xiàn)統(tǒng)一管理。實驗室安全防范系統(tǒng)平臺可以實現(xiàn)隱患掃描查詢、視頻監(jiān)控、入侵報警和門禁等眾多功能，實現(xiàn)安防系統(tǒng)的集中、統(tǒng)一管理和控制功能。

3.視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結構設計

實驗室視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、存儲子系統(tǒng)、顯示與控制子系統(tǒng)組成?？傮w結構如圖1所示。

圖1 實驗室視頻監(jiān)控總體結構圖

視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端設計范圍為實驗室室內相關監(jiān)控點，系統(tǒng)所有網(wǎng)絡攝像機通過網(wǎng)絡線纜匯聚到就近交換機，匯聚交換機再通過視頻監(jiān)控專網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，采用網(wǎng)絡硬盤錄像機進行存儲。[8]后端總控中心內設計存儲、綜合性視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件平臺以及配套服務器等。軟件平臺提供系統(tǒng)的中心管理服務、流媒體服務、報警管理服務等，并為控制客戶端提供系統(tǒng)支撐和各類認證服務，支持不同系統(tǒng)的視頻復核。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用積木式設計，控制中心軟件平臺支持B/S控制模式，可隨時隨地實時監(jiān)控。隨著后期規(guī)模的擴展，通過簡單的設備添加即可實現(xiàn)集中存儲和統(tǒng)一的系統(tǒng)管理。系統(tǒng)架構如圖2所示。

圖2 實驗室視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構圖

二、安全監(jiān)控智能管理軟件的實現(xiàn)

集中監(jiān)控管理平臺軟件基于SOA架構，通過Web Service提供基礎服務，方便與第三方業(yè)務系統(tǒng)相互集成。采用了基于J2EE的企業(yè)業(yè)務中間件技術?；赥CP/IP網(wǎng)絡協(xié)議組網(wǎng)，平臺組成大致可分為數(shù)據(jù)層、管理層、業(yè)務層和媒體層。可根據(jù)項目實際需要構建多級聯(lián)動平臺，分控管理中心與前端監(jiān)控、報警等分點之間通過網(wǎng)絡或光纖專網(wǎng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)接入，再經(jīng)專網(wǎng)將接收到的信息傳給上一級控制中心或主控制中心。

監(jiān)控管理平臺軟件的主要功能為用戶和權限管理、視頻監(jiān)控設備接入管理、實時監(jiān)控、語音對講及廣播、報警聯(lián)動、錄像存儲、檢索回放、智能分析等。

（1）用戶管理方面，能進行用戶組、角色管理；可進行多級部門結構管理；可實現(xiàn)分權、分域、分級管理。

（2）權限管理方面，能進行集中授權、認證；支持模板功能，方便用戶快速設置權限；支持基于角色的權限管理。

（3）設備管理方面，擴展能力強，支持后期服務器、攝像頭等設備添加、刪除、注冊、認證管理。

（4）實時監(jiān)控方面，客戶端和瀏覽器中可以進行單畫面或多畫面實時預覽；支持多屏顯示；可以實現(xiàn)預覽抓圖、即時回放、電子放大等。

（5）語音對講及廣播方面，支持客戶端對設備的語音對講；支持客戶端對多個設備音頻通道的音頻廣播；支持客戶端間的語音對講。

（6）錄像存儲方面，客戶端支持靈活的錄像備份策略如本地備份、光盤刻錄備份、藍光刻錄、FTP上傳備份等；

（7）檢索回放方面，支持本地錄像回放和遠程錄像回放；支持拖動、快進、慢進、單幀播放、倒放。

（8）報警管理方面，支持多種報警類型，包括硬盤滿報警，硬盤出錯報警，視頻丟失報警，視頻遮擋報警，服務器異常狀態(tài)報警等。

[1]孫秀英,李潔,尹燕霞,劉進.實驗室安全防范體系的建設和應用[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2009(3):114-115.

[2]王凱峰.智能安防信息化平臺的設計與應用[D].北京:北京郵電大學,2012:2-3.

[3]李天明.學校實驗室遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].成都:西南交通大學,2011:1-2．

[4]呂延崗,張紅瑞,張軍,王洪亮.保障實驗室安防的智能監(jiān)控系統(tǒng)[J].實驗室研究與探索,2011(6):204-207．

[5]余彬.高校實驗室視頻監(jiān)控管理方案探討[J].中國高新技術企業(yè),2012(4):124-126．

[6]黃三偉,周熠.基于校園網(wǎng)的實驗室安全監(jiān)控系統(tǒng)[J].實驗技術與管理,2007(9):78-81．

[7]郭振華.實驗室智能監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].沈陽:東北大學,2009:2-5.

[8]李婭菲,朱烜璋.基于NVR的高校實驗室物聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)控策略研究[J].湖南科技學院學報,2012(8):49-51．

（編輯:王天鵬）

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1673-8454（2015）13-0060-02

浙江省高校實驗室工作研究重點項目“高校實驗室安全信息化智能管理綜合平臺的設計與實現(xiàn)”（Z201301）；省教育廳項目（Y201327158）；杭州電子科技大學2013年高等教育研究項目（ZD1303）。