1、學(xué)校教室視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計書1. 學(xué)校需求分析及系統(tǒng)建設(shè)目標1.1 學(xué)校需求分析隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，學(xué)校原有的教學(xué)與管理設(shè)施已經(jīng)不能完全滿足學(xué)校發(fā)展的需要。教育管理、教學(xué)手段及教學(xué)設(shè)備的現(xiàn)代化，將進一步提高學(xué)校教學(xué)與管理水平。本期所要建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)是一套融合普通校園監(jiān)控與現(xiàn)代教學(xué)管理的新系統(tǒng)，系統(tǒng)采用先進的信號傳輸方式、高質(zhì)量的圖像處理技術(shù)和完善的安全保障措施，充分滿足校園監(jiān)控的要求。結(jié)合學(xué)校原有設(shè)備和學(xué)校實際情況，本期將建立一套校園監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)主控集中管理、分控獨立操作、教學(xué)現(xiàn)場實時觀摩、考場實時監(jiān)控、教學(xué)評估等功能，進一步增強學(xué)校的現(xiàn)代化教學(xué)和管理質(zhì)量，使學(xué)校在教學(xué)與管理上成為一個

2、智能化整體。1.2 系統(tǒng)建設(shè)目標建成后的教室監(jiān)控系統(tǒng)將是一個有易于擴充、升級和管理使用的教學(xué)監(jiān)控與評估網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了教學(xué)現(xiàn)場觀摩、考場管理、安全保衛(wèi)、實時數(shù)字錄像和教學(xué)評估等功能的有機結(jié)合，充分滿足了黨校對教學(xué)監(jiān)控、的需要。設(shè)備控制采用主控中心集中式管理與各分控點獨立操作相結(jié)合方式，校園監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計原則，使各個控制點都能互不干擾、獨立操作實現(xiàn)其控制功能。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)學(xué)校需要擴充、升級。既有效的保護了學(xué)校的投資，又使系統(tǒng)不會落后。本期監(jiān)控系統(tǒng)的所要實現(xiàn)的具體功能為：1) 通過安裝在教學(xué)樓共15個教室內(nèi)的攝像機，保證對各教室的實時拍攝，達到監(jiān)看區(qū)域的無盲區(qū)、圖像清晰、聲音清

3、楚，并將視頻、音頻信號通過專設(shè)線路傳輸?shù)街骺刂行摹?) 設(shè)立校園監(jiān)控系統(tǒng)主控中心，主控中心通過監(jiān)控系統(tǒng)的主控軟件實現(xiàn)對各個監(jiān)控點攝像機的監(jiān)看和控制，并可以將任意攝像機拍攝到的音像進行同步數(shù)字存儲，以便日后隨時調(diào)看。該功能可同時作為考場秩序監(jiān)控、教學(xué)評估和日常教室安全防衛(wèi)，其實質(zhì)都是通過調(diào)看主控主機上存儲的資料對以發(fā)生事件的全過程進行查證、評判，從而達到有效管理目的。2. 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計說明2.1 監(jiān)控系統(tǒng)功能說明2.1.1 主控室具有的功能 設(shè)備的管理、監(jiān)測、調(diào)度和教室攝像機狀態(tài)的檢查等。 控制主機上可以顯示任意室內(nèi)、室外監(jiān)控點的聲像信息。 可任意控制監(jiān)控點的攝像機，選取最佳角度和最佳距離（如前

4、端采用云鏡控制方式便可實現(xiàn)）。 可在電腦顯示器上，也可在大屏幕電視墻上監(jiān)測顯示各監(jiān)控點的現(xiàn)場情況。 通過鼠標點擊可以單路循環(huán)切換各圖像，或多畫面分割顯示多幅圖像。 可對監(jiān)測到的全部或部分教室情況進行數(shù)字硬盤錄像，記錄現(xiàn)場內(nèi)容。 可在數(shù)字硬盤錄像主機上按照時間、日期、教室進行智能檢索，快速調(diào)看錄像資料。 2.3 校園監(jiān)控系統(tǒng)組成和設(shè)計本期校園監(jiān)控系統(tǒng)能綜合圖像、聲音、計算機軟件為一身，在充分運用原有的設(shè)備基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了真正意義的校園監(jiān)控，其實用而強大的系統(tǒng)功能和合理化設(shè)計，即可一次投資到位，也可總體規(guī)劃，分布實施，杜絕重復(fù)投資，降低建設(shè)成本。并與學(xué)?，F(xiàn)有的計算機網(wǎng)和閉路電視系統(tǒng)有機、無縫聯(lián)接，充

5、分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)教學(xué)及管理的功效。系統(tǒng)的操作、管理、使用、維護簡捷、方便，在有效保護學(xué)校投資的同時，保持了系統(tǒng)的更新能力，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次化、規(guī)范化、標準化。2.3.1 主控室設(shè)計1) 各監(jiān)控點攝像機和顯示圖像的控制主控室是系統(tǒng)的信號控制及信息交換中心，百科博監(jiān)控系統(tǒng)將在主控室安放1臺控制主機數(shù)字硬盤錄像主機，該設(shè)備是系統(tǒng)的核心，其硬件和軟件部分共同實現(xiàn)管理員對整個系統(tǒng)進行調(diào)度，管理和控制。前端攝像機如果采用云臺網(wǎng)絡(luò)球機安裝方式，控制主機即可通過網(wǎng)絡(luò)通訊接口，將云鏡控制信號傳輸?shù)絅VR，這樣，控制主機便可以隨意控制攝頭的動作，靈活監(jiān)看監(jiān)控點情況。前端攝像機如采用固定安裝方式，直接將

6、攝像機安裝在特定位置，調(diào)節(jié)好固定焦距，則無需通過控制主機實現(xiàn)攝像機的轉(zhuǎn)動和鏡頭的拉伸功能?？刂浦鳈C具有多種畫面顯示方式，只需鼠標點擊完成，簡單便捷。具有單路循環(huán)顯示，四路、九路、十六路分割顯示等。2) 數(shù)字化硬盤存儲錄像主控室安裝的1臺數(shù)字硬盤錄像機，可將前端攝像機采集到的各種圖像和聲音轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并實時壓縮成H.264的碼流存儲在硬盤中，每路圖象分辨率為D1或CIF，每秒25幀，總資源為400幀，并可保證實時回放單路聲像，最多時可將每一路信號同時進行數(shù)字存儲。數(shù)字硬盤錄像機具有實時監(jiān)看、實時錄象、實時放像功能，同時可根據(jù)放像時的圖像質(zhì)量任意調(diào)整每小時壓縮的存儲量。當(dāng)進行類似高考等重要考試時

7、，數(shù)字硬盤錄像機所具有的大硬盤完全可以保證考試期間對考場進行不間斷的連續(xù)錄像，清晰地記錄考場內(nèi)容。在平時上課的時候可以將優(yōu)秀教師的教學(xué)情況實時地記錄下來，用于今后的教研討論。需要查找錄像資料時，錄像主機的職能檢索功能又是極其方便快捷的，可根據(jù)某路攝像機查找，或年月日查找，或幾點幾分查找，幾秒鐘內(nèi)就能準確查到所需圖像資料。另外，數(shù)字硬盤錄像機還帶有刻錄系統(tǒng)，可將記錄下的視音頻文件刻成光盤，永久保存。2.3.3 監(jiān)控點設(shè)計考慮到成本問題，初步采用固定安裝方式。在教室內(nèi)一角安裝一臺彩色球攝像機。固定安裝方式的特點是：攝像機監(jiān)看距離和范圍永遠保持不變，不可通過主控中心任一控制和調(diào)節(jié)。如采用云臺控制方式

8、，可選用迷你型智能高速球攝像機，特點是：1）多倍光學(xué)變焦和電子變焦，自動光圈。自動光圈調(diào)節(jié)功能，可以根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場光線的明暗來自動調(diào)節(jié)光圈，可清晰地顯示圖象細節(jié)。2）云臺可水平360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，垂直90度旋轉(zhuǎn)，較固定安裝方式的攝像機有很多靈活性。監(jiān)聽頭采用高靈敏、高保真的優(yōu)質(zhì)拾音器。設(shè)備的選型充分保證達到監(jiān)控?zé)o盲區(qū)，圖像清晰，聲音清楚。教室中攝像機固定安裝在教室內(nèi)一角，視頻信號通過網(wǎng)線傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的數(shù)字監(jiān)控錄像主機上；監(jiān)控中心為前端攝像機統(tǒng)一提供電源；分控計算機通過局域網(wǎng)實現(xiàn)分控功能；2.3.4 監(jiān)控系統(tǒng)安全性設(shè)計在本次校園監(jiān)控系統(tǒng)中，為了保證系統(tǒng)的安全性特提出以下設(shè)計方案：1) 為了防止對監(jiān)

9、控系統(tǒng)的不正當(dāng)利用，我們在進入分控系統(tǒng)時設(shè)置了各自的身份驗證，只有通過了身份驗證方可對各項功能進行操作。系統(tǒng)中，我們設(shè)置校長具有最高管理權(quán)限，可以對各監(jiān)控點進行授權(quán)，只有經(jīng)過授權(quán)的分控點才可對監(jiān)控點進行監(jiān)視和控制。采用此辦法，便可根本杜絕利用監(jiān)控系統(tǒng)進行的一切不正當(dāng)行為。2) 對于系統(tǒng)電源的管理，我們建議在主控中心統(tǒng)一為攝像機提供電源，以防止人為前端斷電。3) 數(shù)字錄像的安全性策略：我們所采用的數(shù)字硬盤錄像機具有系統(tǒng)自動重起、掉電重起等防死機功能，以及權(quán)限設(shè)置、數(shù)據(jù)備份和視頻丟失報警等功能。可對16路圖像源任意授權(quán)，實施數(shù)字監(jiān)控和錄像。當(dāng)圖像視頻丟失時，系統(tǒng)會有報警提示，通知使用者出現(xiàn)錯誤的圖

10、像源。3. 主要設(shè)備參數(shù) 1）球型攝像機（教室適用） DS-2DMI-504-IS型號室內(nèi)DS-2DM1-504機芯圖像傳感器1/4SonySuperHADCCD有效像素PAL:752(H)582(V)；NTSC:768(H)494(V)水平解析度540TVL(彩色)；600TVL(黑白)信號系統(tǒng)PAL/NTSC最低照度0.2Lux/F1.6(彩色)；0.02Lux/F1.6(黑白)白平衡自動/手動/自動跟蹤白平衡/室內(nèi)/室外增益控制自動/手動信噪比大于50dB降噪高/中/低/關(guān)背光補償開/關(guān)寬動態(tài)128倍（開/關(guān)/自動）電子快門PAL:1/501/10,000s;NTSC:1/601/10,

11、000s日夜模式濾光片彩轉(zhuǎn)黑數(shù)字變倍16倍隱私遮蔽最多24塊區(qū)域聚焦模式自動/半自動/手動鏡頭焦距3.84-88.4mm,23倍變倍速度大約5.1秒(光學(xué),廣角-望遠)水平視角52.2-2.36度(廣角-望遠)近攝距10-1200mm(廣角-望遠)光圈數(shù)F1.6-F4.5功能水平范圍360連續(xù)旋轉(zhuǎn)水平速度水平鍵控速度:0.1150/s,速度可設(shè)；水平預(yù)置點速度:150/s垂直范圍-590(自動翻轉(zhuǎn))垂直速度垂直鍵控速度:0.1100/s,速度可設(shè)；垂直預(yù)置點速度:100/s比例變倍支持預(yù)置點個數(shù)256個巡航掃描8條,每條可添加32個預(yù)置點花樣掃描4條,每條路徑記錄時間大于10分鐘斷電記憶支持守

12、望功能預(yù)置點/花樣掃描/巡航掃描/水平掃描/垂直掃描/隨機掃描/幀掃描/全景掃描方位角信息顯示開/關(guān)預(yù)置點視頻凍結(jié)支持報警報警輸入2路報警輸出2路,報警聯(lián)動可設(shè)報警聯(lián)動預(yù)置點、巡航掃描、花樣掃描、SD卡錄像、觸發(fā)開關(guān)量輸出、客戶端電子地圖輸入/輸出模擬視頻輸出1.0Vp-p/75,PAL或NTSC,BNC頭音頻輸入音頻輸入(LINE輸入),音頻峰值:2-2.4Vp-p,輸出阻抗:1K10%音頻輸出線性電平,阻抗:600網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口10M/100M網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)最大圖像尺寸PAL:704576；NTSC:704480幀率PAL:25幀(704576)；NTSC:30幀(704480)視頻壓縮H.264

13、/MJPEG音頻壓縮G.711同時訪問用戶數(shù)最多6個（編碼格式為H.264）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPv4,HTTP,FTP,SMTP,SNMP,DNS,NTP,RTSP,RTP,TCP,UDP,IGMP,ICMP,DHCP,PPPoE(HTTPS可添加)雙碼流支持SD卡手動錄像/報警錄像；支持SD/SDHC卡（最大支持32G）用戶權(quán)限分3級:管理員、操作員和只能瀏覽安全模式授權(quán)的用戶名和密碼,以及MAC地址綁定客戶端攝像機控制水平/垂直、變倍、聚焦、鼠標點擊跟蹤和鼠標拖放、光圈、調(diào)用預(yù)置點和自動模式OSD最多32個字符時間顯示6種顯示方式可選,如時間:星期:日期巡航信息回讀配合客戶端軟件使用把每條巡航路徑

14、包括的預(yù)置點信息回讀、顯示出來一般規(guī)范菜單中、英文云臺控制協(xié)議HIKVISION,PELCO-P和PELCO-D(可添加),協(xié)議自適應(yīng)電源AC24V(DC12V可選)室外球：40Wmax(其中加熱20Wmax);室內(nèi)/室內(nèi)嵌入式：20Wmax尺寸220(mm)299.2(mm)(室外)183.4(mm)247(mm)(室內(nèi))245(mm)240(mm)(室內(nèi)嵌入式)重量5kg可選支架（僅室外球適用）長壁裝支架:DS-1614ZJ;墻角裝支架:DS-1633ZJ;柱桿裝支架:DS-1622ZJ;電源盒長壁裝支架:DS-1634ZJ防護等級IP66(室外球)TVS4000V防雷、防浪涌、防突波工作

15、溫度和濕度-3065(室外)/-1050(室內(nèi))；濕度小于90%安裝方式多種安裝方式可選根據(jù)應(yīng)用環(huán)境進行選擇2）拾音器（教室適用） 快魚C400拾音面積10平方米-40平方米音頻傳輸距離3000米靈敏度-45dB頻率響應(yīng)20Hz 20kHz指向特性全指向性信噪比65dB ( 1米40 dB音源)30dB (10米40 dB音源) 1KHz at 1 Pa動態(tài)范圍104dB (1KHz at Max dB SPL)最大承受音壓120dB SPL (1KHz,THD 1%)輸出阻抗600歐姆非平衡輸出信號幅度2.5Vpp/-25db麥克風(fēng)全指向性電容咪頭咪頭數(shù)量單咪頭信號處理電路ClearSpee

16、ch ASIC專業(yè)音頻處理防水特性戶內(nèi)防潮綜合性能適用范圍會議室、辦公室、接待廳等保護電路雷擊保護、電源極性反轉(zhuǎn)保護適配器內(nèi)置前置放大電路，不需要適配器連接方式電源線（紅色）、音頻（白色）、公共地（黑色）傳輸線纜3芯0.5mm2 RVVP屏蔽電纜電源電壓直流穩(wěn)壓DC 12V電源電流20 mA工作環(huán)境溫度-25 70顏色白色外殼材質(zhì)PVC外形尺寸95mm95mm30mm(高)重量80 克符合標準符合標準歐盟CE標準,美國FCC認證,最高檢同步錄音錄像系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范5）硬盤錄像機 DS-8632-NST視音頻輸入網(wǎng)絡(luò)視頻輸入32路網(wǎng)絡(luò)視頻接入帶寬160Mbps視音頻輸出HDMI輸出1路，分辨率：10

17、24x768/60Hz，1280x720/60Hz，1280x1024/60Hz，1920x1080p/50Hz，1920x1080p/60HzVGA輸出1路，分辨率：1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，1280x1024/60Hz，1920x1080p/60HzCVBS輸出1路，BNC接口（電平：1.0Vp-p，阻抗：75）分辨率：PAL制式704*576；NTSC制式704*480音頻輸出2路，BNC接口（線性電平，阻抗：600）視音頻編解碼參數(shù)錄像分辨率5MP/3MP/1080p/UXGA/720p/VGA/4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF同步回放16路視頻壓縮標準H.264/MPEG4錄像管理錄像/抓圖模式手動錄像/抓圖、定時錄像/抓圖、移動偵測錄像/抓圖、報警錄像/抓圖、動測或報警錄像/抓圖、動測和報警錄像/抓圖回放模式即時回放、常規(guī)回放、事件回放、標簽回放、外部文件回放、圖片回放備份模式常規(guī)備份、事件備份、圖片備份硬盤驅(qū)動器類型8個SATA接口，1個eSATA接口最大容量每個接口支持容量小于4TB的硬盤作為錄像盤外部接口語音對講輸入1個，BNC接口（電平：2.0Vp-p，阻抗：1k）網(wǎng)絡(luò)接口2個，RJ4510M/100M/1000M自適應(yīng)以太網(wǎng)口串行接口1個，標準RS-485串行接口（預(yù)留）；1個，標準RS-232串