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1、Anhui Vocactional & Technical College of Industry & Trade毕 业 论 文校园监控系统组建Campus monitoring system set up所在系院： 计算机技术系 专业班级： 网络技术（2）班 学生学号： 2010300227 学生姓名： 徐文萍 指导教师： 朱启成 年 月 日摘要 着重探讨了校园监控系统中的应用，介绍了校园监控系统的作用、功能、特点、设计原则、需求分析，对现代校园教学、管理等具有一定的参考价值。关键词：服务器 TCP/IP协议目录摘要2前言3第一章：平安校园监控系统简介3第二章:校园日常安全监控系统设计部分5
2、2.1系统总述52.2校园监控系统需求分析623校园监控系统实现功能叙述62.3.1 系统控制功能：62.3.2 显示功能：72.3.3 系统管理功能;72.3.4 图像记录功能：82.3.5 多媒体工作站功能:82.4校园安全监控系统设计原则92.4.1先进性与适用性92.4.2经济性与实用性92.4.3可靠性与安全性92.4.4开放性102.4.5可扩充性102.4.6追求最优化的系统设备配置102.4.7保留足够的扩展容量102.4.8提高监管力度与综合管理水平1026校园安全监控系统设计目标1027校园监控系统设计要点112.7.1整个校园监控覆盖率112.7.2系统防雷122.7.3
3、 感应雷防护122.7.4 直击雷的防护12参考文献12致谢13前言视频监控领域的发展，模拟视频监控由于范围小，共享不方便，虽然技术相对成熟，应用广泛，但是，由于模拟信号的本身缺陷，系统只能通过集中方式、单向的信息传输，特别对于需要远距离传输，共享的项目（比如拥有众多分支机构的大型组织来讲，采用模拟视频，无法对各地进行有效实时的监控）。近年来，由于数字视频的发展，模拟视频变成数字视频数据，可以通过数字视频压缩技术、流媒体技术进行实时压缩和传输。数字视频应用越来越广泛，数字化、网络化、智能化代表数字视频的发展方向，数字化的网络集中方式已经逐步得到应用。本方案本着安全、经济、实用、完善、兼容的方针
4、，方案中CCTV监控系统采用当今先进的连动监控系统，系统采用分级级联控制，系统功能强大，操作简单，可同门禁、报警等其他系统直接实现联网集成若此方案得到实施，将对校园现代化管理，安全生产，提高内部安全状况，规范校园形象等方面都将起到积极的促进作用！方案中的不妥之处，敬请老师赐教，以便使之加以完善。第一章：平安校园监控系统简介随着安防行业的不断发展，平安校园建设在各地的推广应用。越来越多的学校选择了科学、有效，且节约人力物力的平安校园建设作为保护校园安全的重要手段，而部分城市更是作出了强制性的规定，以保障校园安全。目前平安校园需求还是集中在大、中院校，随着国家教育的深入发展、各地高校的不断扩招，校
5、舍的扩建，校区的扩容，各级学院的合并，高中院校学校人员结构日渐社会化。校园与社会的分界日渐模糊，周边的环境也越来越复杂。而管理规范不健全；安全防范意识差；学生自我保护意识、能力差；外来人员流动性增大；安全管理人员少；巡检范围大；意外事件预警机制不健全，响应时间长；处理不及时责任无法界定；这些潜在的因素使得学校需采用高科技防范手段，通过人防、技防、物防三结合的方式平安校园综合建设安防体系已成为必然!平安校园结合当今的安防技术、计算机技术、多媒体技术，现在的平安校园正朝着一体化、计算机化、多媒体化、网络化方数字化、智能化应用系统概念发展。平安校园安防系统不但保障了学校广大师生的人身安全，降低了各类
6、治安事件的发生，而且还可以成为学校各级管理者有效管理教室和学生的有力工具，为校园提供一个舒适安全的学习环境。 结合当前的各地学校建设的校园视频监控系统管理方使用的现状，笔者认为存在某些不足之处：现在各校的监控系统均是独立系统已经不能满足多方面的保卫管理工作的需求，任何人如需查看监控系统，必须去监控室，对于各级管理者不够灵活；无法与校园其他视频综合管理，如制作课件、教学评估、考场监控等，因此建立综合的监控系统，资源共享、统一管理已经成为平安校园的新趋势。现在的校园大多数都建立了百兆、上千兆的校园网络，如何利用好现有的资源，避免重复投资，这也是摆在我们面前需要思考的问题。前端的数字网络视频设备采用
7、以网络为传输媒介，基于TCP/IP协议，以计算机技术为核心的数字视频图像监视系统。其特点是现场摄像机的模拟视频信号及控制信号在现场即被转换为数字信号发送、接收、控制、存储与显示，在统一的管理平台上管理和控制，实现网络化、多级别的管理模式，越来越受到各个高校的使用者的认可。实现先进的远程联网视频监控；可以实现多级别、大规模的、完整可靠的安全管理功能；能够有效的监视安全运行的同时，可将防范区域内突发事故的过程收入镜头，为预防事故、安全管理、统一指挥提供有效的图像证据，各级管理部门可随时掌握实时的安全运行情况，便于做出正确的决策。笔者将着重从校园日常安全监控系统和高校电子考场系统两个方面对平安校园建
8、设作一个阐述。第二章:校园日常安全监控系统设计部分2.1系统总述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。近年在各地的学校发生多起不盗抢骗和校园暴力事件，加强校园的安全防范管理，成为了学校管理者重点考虑的问题。现在的校园有设施先进的教学楼、实验楼、演艺中心、体育馆、图书馆、网络中心、学生公寓等。校园网络系统完善，全面覆盖了教学区、办公区和生活区。在社会治安日趋复杂的现实状况下，如何有效保障校园师生及工作人员的生命财产安全，如何通过监控管理系统开展校园及周边治安秩序
9、整治工作，严厉打击盗窃、敲诈、抢劫师生财物、侵害师生人身安全的各类违法犯罪活动，杜绝校内杀人、抢劫、纵火、爆炸和入室盗窃等重大刑事案件以及火灾事故的发生，保障学校正常教学秩序是校园安全在管理中必须面对的问题，也是平安校园建设中首先要考虑到的问题。这一切治安管理问题的预防和解决，都有赖于打造一个现代化的监控安防技术防范系统。因此，平安校园视频监控系统的推广和应用，为校园的安全防范管理带来了完善的解决办法，平安校园数字化视频监控系统因为其集成安全防范、防盗报警、考场监控、课件制作、综合管理等多项功能，正在全国各地学校普及开来。数字化视频监控系统不但保障了学校广大师生的人身安全，降低了各类治安事件的
10、发生，而且还成为学校各级管理者有效管理教室和学生的有力工具。因此，基于数字存储技术的硬盘录像系统应运而生，经过几年的发展，至今技术已经完全成熟，很好地解决了传统图像存储及回放等技术难题。数字硬盘录像系统不仅存储费用低、效率高，而且还具有网络传输、远程传输和循环存储等优点。与此同时，硬盘录像系统的数字化和传输网络化等先进技术可以实现与防盗报警等系统联网联动，及时准确地反馈现场信息，为报警事件提供充分可靠的依据。本设计方案基于校园网络，采用数模结合方式来完成信号采集、传输、显示、存储及其功能拓展等。做到从项目的具体实际出发，做到配置合理，留有扩展余地，技术先进，性能价格比高，确保系统性能高质量，高
11、可靠性。 2.2校园监控系统需求分析 校园的作用在于培训现代化人才提供良好的教学场所，保证校园内教职人员及学员的人身财产安全、公共财物设施安全。建立行之有效的监控系统是校园安全防范的重要基础，它成为提高校园管理层次，保证人身、财产安全的新热点。由教学楼、办公综合楼、实验楼、演艺中心、体育馆、图书馆、学员公寓、设备房等建筑群组成。本方案利用现代的电视监控录像技术及数字监控控制技术等先进的技术手段，可延伸管理人员的视觉，帮助管理人员对教学楼、办公综合楼、实验楼、演艺中心、体育馆、图书馆各主要出入口及重点部位、学员公寓出入口、学生餐厅等；教学楼、办公综合楼、实验楼的外围、学员公寓外围、校门、设备用房
12、、道路及路口、停车场单车棚及公共活动区域的人员活动和设备情况进行监控。 确保校园的重要资料、财产、人员安全。结合我司对校园的实际考察、结合校园领导及校园保卫部门对校园日常安全的要求。高校对校园安全监控的需求如下：l 对校园内部教学楼、办公综合楼、实验楼、演艺中心、体育馆、图书馆各主要出入口及重点部位、学员公寓出入口、学生餐厅等；教学楼、办公综合楼、实验楼的外围、学员公寓外围、校门、设备用房、道路及路口、停车场单车棚及公共活动区域的人员的日常情况进行有效的监控；对周界围墙区域实施24小时实时监控，对进出车辆进行监控。l 充分利用学校内部现有的传输资源，如：网络、光纤、普通视频线路。l 硬件设备多
13、采用即插即用结构，软件采用模块化方式，这样的软硬件方式有两大好处：第一是降低日后软硬件升级的难易程度，第二是大大降低了系统的维护量，系统权限管理方面，采用“矩阵”式管理模式。23校园监控系统实现功能叙述2.3.1 系统控制功能：l 管理服务器实现对设备的管理、控制功能；l 前端摄像机全部具有自动光圈功能，不需对光圈进行控制即可得到完美的图像效果。当光圈需要控制时，手动控制优先，自动光圈可自动恢复；l 单手即可轻松完成对云台、镜头的上下、左右、远近、聚焦的控制，对球型、半球型一体化摄像机和变速云台的矢量变速、预置位的控制；l 一体化球型具有自动聚焦功能，当镜头进行变倍控制时，焦距能自动迅速的聚焦
14、。保证快速跟踪的效果，在这种人员极其复杂的场所，这项功能显得尤为重要；l 可根据现场的实际情况设置安全巡更路线，自动跟踪保安人员的巡更路线；l 可自定义的组合功能键，完成系列的功能。l 具有控制录像机的启、停、快进、倒退、播放、录像等功能；l 具有选择任意监视器，将任意图像调到指定的监视器上的功能；l 具有控制和显示硬盘录像机的启、停、查询、调用的功能；l 各种控制可以手动触发，也可通过设置的宏程序来自动实现；l 可实现报警联动各种周遍的辅助设备。l 以上控制功能既可以手动触发，也可以通过编程自动实现；2.3.2 显示功能：l 操作员按用户自定义的区域或预定顺序快速选择摄像机而非通过编号选择摄
15、像机（组切，群切），以提高操作效率；l 系统可以对视频输入进行编组，用以对各组不同视频的显示及操作进行组别限制。l 系统可以设置安全巡更路由。使切换序列可以跟踪工作人员的巡逻过程。l 系统的摄像机图像需叠加时间（年、月、日、时、分）、编号与中文地点名。l 系统可设定任一监视器或监视器组作为特定的监视器用于报警处理，报警发生时立即显示报警联动的图像；l 系统可记忆多个同时到达的报警。处理第一种方式是按报警的优先级别（如级别相同则按时间）进行排序，最先显示最高优先级的报警，并可逐个显示直到完全显示。处理第二种方式就是设置多台监视器用于显示报警图像时（这些监视器平常处于正常工作状态），则监视器可按设
16、置的优先顺序依次同时显示多路报警图像；2.3.3 系统管理功能;l 信息记录存储功能：在系统启动、运行或任何系统出错、操作错误、警告及硬件故障时，都会在磁盘上进行记录。该记录包括了时间、状态、原因以及相应的硬件编号等。同时也要对操作员的登记、菜单操作以及报警的产生和处理进行记录，以防恶意的伪操作。l 输出功能：系统支持实时和记录的图像、图形、数据打印输出，将系统发生的每一个事件和信息记录打印。l 编程实现群切、组切显示；并具有自动日程控制、冲突管理、事件联动等功能。为系统的设置、维护等提供详细的菜单管理器。其菜单操作可以授予不同操作人员不同的控制级别。2.3.4 图像记录功能：l 所有的图像可
17、以被记录，每路图像的记录质量可以单独设定。l 录像服务器及数字硬盘录像机将其全部处理能力分配给所有输入图像时，达到记录30天的存储容量。l 录像服务器及数字硬盘录像机允许动态分配每一路图像的记录速度和质量。即可设定每一路图像的记录速度，无变化的图像可设定为不记录、覆盖，但回放时应按实际时间播放。l 被记录的图像应能够按图像通道、按时间和按帧检索并回放。l 报警记录可分为手动触发或报警触发。报警时的记录速度和图像质量可设定；l 提供网络视频图像调用功能，便于远程用户、客户端应用。2.3.5 多媒体工作站功能:l 在多媒体工作站上应能实现在控制键盘上能实现的所有功能；l 在多媒体工作站上能实现针对
18、特定目标或特定位置的整体资源调用功能，即系统能自动计算特定目标或位置与相关资源（如摄像机、探测器等）的关系，并调用这些资源，显示在指定的监视器上；l 在多媒体工作站上能对所有的联动事件及其相关设备进行必要的设置、监视、控制、响应和记录；l 在多媒体工作站上能实现对所有数字硬盘录像机的控制，这些控制至少包括：启动、停止、回放、报警触发、检索等；l 基于地图信息的调用和管理；l 当报警发生时，报警连动的摄像机图像能冻结在多媒体工作站的显示器上；并可逐帧调取冻结的定格图像，选择到理想的冻结画面时，可进行帧存储或帧打印。2.4校园安全监控系统设计原则校园监控系统方案设计时应遵循技术先进、功能齐全、性能
19、稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：2.4.1先进性与适用性校园监控系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能与配置能给校园指挥中心提供直观、全面、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。2.4
20、.2经济性与实用性充分考虑校园监控系统实际需要和信息技术发展趋势，根据校园的现场环境，设计选用功能适合现场情况、符合校园监控要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。2.4.3可靠性与安全性校园监控系统的设计具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。2.4.4开放性以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以与门禁、报警、消防系统实现联动，具有RJ-45网
21、络通讯口，可实现远程控制。2.4.5可扩充性校园监控系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本监控系统设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。2.4.6追求最优化的系统设备配置在满足校园监控系统对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。2.4.7保留足够的扩展容量该项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。2.4.8提高监管力度与综合管理水平本项目系统
22、设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过校园监控中心系统对监控点时时动态撑握监视区域的情况，及时处理各类警情。闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。26校园安全监控系统设计目标l 校园监控系统设计具有适度的超前性和设备互换性，为系统增容或改造留有余地；l 校园监控中心可任意调看各个监控点的任意图像，了解现场情况，要求所用设备实现视频远程切换、远程摄像机控制、远程系统编程设置；l 灵活性极强，扩容性容易，用户可根据需要定位系统范围的大
23、小设立分控中心，中心之间可随时相互控制；l 闭路电视监控系统模拟接入保证每路每秒不小于25帧的图像纪录；闭路电视监控系统网络接入保证每路每秒不小于15帧的图像纪录；l 本地和远程控制可设置多级权限管理；l 系统保持图像信息原始完整性和实时性，存储时间不少于30天；l 可视化管理系统操作员通过观察控制屏幕上的显示器，可以直观地观察到被监控现场的连续图像；l 闭路电视监测设备能清晰有效的探测到现场的图像，达到四级以上（包括四级）的图像质量等级。对于电磁环境特别差的现场，其图像质量不低于三级。五级损伤制图像质量评价标准主管评价图像质量等级察觉不出图像损伤五（优）可察觉出图像损伤，但令人可以接受四（良
24、）明显察觉图像损伤，令人较难接受三（中）图像损伤较严重，令人难以接受二（差）图像损伤极严重，不能观看一（劣）27校园监控系统设计要点2.7.1整个校园监控覆盖率考虑到本系统为校园监控系统,主要用于校园教学楼、办公综合楼、实验楼、演艺中心、体育馆、图书馆、网络中心各主要出入口及重点部位、学员公寓出入口、学生餐厅等；教学楼、办公综合楼、实验楼的外围、学员公寓外围、校门、设备用房、道路及路口、停车场单车棚及公共活动区域其他重要区域监控,室外监控范围大,晚上照度低等特点。我们选用设备时要考虑到室外气候，根据气候来制定设备的防雨、防尘、风冷、加热等要求。根据校园各出入口、围墙、室外活动区域、路口夜间照明
25、情况来选择摄像机，室内要考虑到与校园装修格局协调，做到美观大方隐蔽，又不影响效果！真正实现24小时不间断地监控，保证控制室时刻都有清晰的图像显示。2.7.2系统防雷雷电的危害对于系统的正常运行威胁很大，所以系统的防雷也是本设计的重点。防雷是一项综合工程，它包括防直击雷、防感应雷以及接地系统的设计。2.7.3 感应雷防护l 感应雷是造成设备损坏的一个主要原因，当雷电能量作用于与电子设备相连的各种导线上，形成的雷电波或感应过电压沿电源线、信号线、天馈线侵入电子设备，严重干扰通讯和各种电子设备的正常工作，在一定范围内还会对设备造成损坏。2.7.4 直击雷的防护室内设备的防雷主要靠建筑物的防雷设计，本
26、系统主要考虑野外孤立高处安装的设备防雷，包括所有立杆的报警点和摄像机。对这些设备安装出加装避雷针，利用其尖端引起天空电场岐变使雷云对自己放电，保护其覆盖下的设备。首先我参考文献l 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB/50198-94)l 安全防范工程技术(GB50348-2004)l 视频安防监控系统工程设计规范(GB50395-2007)l 入侵报警系统工程设计规范(GB 50394-2007)l 系统接地的型式及安全技术要求（GB14050-93）l 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）l 安全防范工程验收规则（GA/T308-2001）l 安全检查防范系统通作图形符号（GA/74-94）l 消防联动控制设备通用技术条件（GB 168061997） l 校园领导及安全主管部门提出的统一要求致谢要感谢我的导师朱启成老师。在整个论文的设计完成过程中，朱启成老师经常在百忙中通过电话，电邮等多种方式对我耐心指导，并提出很多的宝贵意见，这使我受益良多，朱启成老师平易近人、严谨的工作和治学态度对我影响非常深刻。更主要的是，通过论文的撰写，我的理论知识和实践能力有了极大的提高。在此特向朱启成老师老师表示衷心的感谢。最后感谢学校的领导，我学习过程中的同学们以及我所有的家人和朋友，是你们给我精神鼓励，使得我顺利完成学业。
