前言

大家好，我是穎欣老師。最近我們有讀者咨詢校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案，今天分享一套非常全面的校園監(jiān)控解決方案，配圖豐富，可以作為模板素材。

01正文

1.1設計概述

視頻監(jiān)控主要由兩個場景組成，分別是室內場景和室外場景。集光根據不同場景的不同需求，靈活選擇合適的前端監(jiān)控產品，滿足室內外各種場景下的監(jiān)控需求。集光網絡高清攝像機，通過其全新的硬件平臺和最優(yōu)的編碼算法，提供高效的處理能力和豐富的功能應用，旨在給用戶提供最優(yōu)質的圖像效果、最豐富的監(jiān)控價值、最便捷的操作管理和最完善的維護體系。

1.2系統(tǒng)架構設計

1.2.1邏輯架構

高清視頻監(jiān)控從邏輯上可分為視頻前端系統(tǒng)、傳輸網絡、視頻存儲系統(tǒng)、視頻解碼拼控、大屏顯示、視頻信息管理應用平臺、利舊等幾個部分，如下圖所示：

圖1.高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)邏輯圖

視頻前端系統(tǒng)：前端支持多種類型的攝像機接入，本方案配置高清網絡槍機、球機等網絡設備，按照標準的音視頻編碼格式及標準的通信協(xié)議，可直接接入網絡并進行音視頻數據的傳輸。

傳輸網絡：傳輸網絡負責將前端的視頻數據傳輸到后端系統(tǒng)。

視頻存儲系統(tǒng)：視頻存儲系統(tǒng)負責對視頻數據進行存儲，本方案配置專用視頻存儲設備進行數據存儲。

視頻解碼拼控：完成視頻的解碼、拼接、上墻控制，本方案配置集集光安防綜合平臺實現對前端所有種類視頻信號的接入，完成視頻信號以多種顯示模式的輸出。

大屏顯示：接收視頻綜合平臺輸出的視頻信號，完成視頻信號的完美呈現。

視頻信息管理應用平臺：負責對視頻資源、存儲資源、用戶等進行統(tǒng)一管理和配置，用戶可通過應用平臺進行視頻預覽、回放。

利舊部分：利舊包括前端利舊、傳輸網絡利舊、存儲利舊等。

1.2.2物理架構

網絡高清方案物理拓撲如下圖所示：

圖2.高清監(jiān)控物理拓撲圖

總控中心：負責對分控中心分散區(qū)域高清監(jiān)控點的接入、顯示、存儲、設置等；主要部署核心交換機、視頻綜合平臺、大屏、存儲、客戶端、平臺、視頻質量診斷服務器等。

分控中心：負責對前端分散區(qū)域高清監(jiān)控點的接入、存儲、瀏覽、設置等功能；主要部署接入交換機、客戶端等。

監(jiān)控前端：主要負責各種音視頻信號的采集，通過部署網絡攝像機、球機等設備，將采集到的信息實時傳送至各個監(jiān)控中心。

傳輸網絡：整個傳輸網絡采用接入層、核心層兩層傳輸架構設計。前端網絡設備就近連接到接入交換機，接入交換機與核心交換機之間通過光纖連接；部分設備因傳輸距離問題通過光纖收發(fā)器進行信號傳輸，再匯入到接入交換機。

視頻存儲系統(tǒng)：視頻存儲系統(tǒng)采用集中存儲方式，使用集光安防專用視頻存儲設備，支持流媒體直存，減少了存儲服務器和流媒體服務器的數量，確保了系統(tǒng)架構的穩(wěn)定性。

視頻解碼拼控：視頻綜合平臺通過網線與核心交換機連接，并通過多鏈路匯聚的方式提高網絡帶寬與系統(tǒng)可靠性。集光安防綜合平臺采用電信級架構設計，集視頻智能分析、編碼、解碼、拼控等功能于一體，極大地簡化了監(jiān)控中心的設備部署，更從架構上提升了系統(tǒng)的可靠性與健壯性。

大屏顯示：大屏顯示部分采用集光安防最新LCD窄縫大屏拼接顯示。

視頻信息管理應用平臺：部署于通用的x86服務器上，服務器直接接入核心交換機。

1.3系統(tǒng)應用場景

學校安防監(jiān)控場景比較固定，具體可以分為室內場景與室外場景，其中室外場景主要包括學校大門口、校內主要道路、足球場、籃球場、廣場和室外停車庫等，室內場景主要包括教學樓、行政樓、宿舍樓、圖書館、體育館、食堂和監(jiān)控中心等建筑內部場景。

1.4室內場景監(jiān)控設計

1.4.1概述

室內場景主要包括學校的教學樓、行政樓、宿舍樓、圖書館、體育館、食堂、監(jiān)控中心等具體建筑的內部場景，各建筑內部場景主要包括出入口、走廊、樓梯口、電梯、辦公室內部、教室內部、食堂內部、監(jiān)控中心內部等不同位置。

前端攝像機選型應根據不同應用場景的不同監(jiān)控需求，選擇不同類型或者不同組合的攝像機，室內可以采用紅外半球與室內球機搭配使用，確保滿足安裝的美觀與細節(jié)的不丟失需求要求。

1.4.2出入口

學校各棟樓進出口、宿舍門口頗多，是整個學校安全防范重點區(qū)域之一，為了加強對各個單元樓進出人員的管理，需在各樓門口區(qū)域設置監(jiān)控點，考慮到要求能看清楚進出人員的樣貌，本區(qū)域有全天候工作的要求。由于該區(qū)域會存在背景光較強而導致看不清室內細節(jié)問題，所以選擇帶寬動態(tài)功能的紅外攝像機。

圖3.出入口監(jiān)控效果示例圖

1.4.3走廊

傳統(tǒng)攝像機拍攝出來的畫面比例一般為4:3或16:9，看到的場景為視角廣但視野不深，而學校各建筑內部的走廊具有狹長、窄小的特點，如果采用傳統(tǒng)的攝像機需要多臺攝像機才能完全覆蓋狹長的走廊，但支持走廊模式的攝像機將畫面比例變換為9:16，讓視角更小視野更深，減少走廊中部署的攝像機數量。為了保障走廊區(qū)域設備安裝后的美觀和協(xié)調，需要部署支持走廊模式的紅外半球。

圖4.走廊監(jiān)控效果示例圖

1.4.4樓梯口

樓梯口是人員進出必經之地，如有緊急事件發(fā)生，也是留下線索最多的地方，該位置的安防監(jiān)控要求也比較高。樓梯口除了需要能夠看清進出人員之外，還需要看清進出人員的細節(jié)信息如攜帶的物品等內容，該位置需要部署高清紅外攝像機進行進出人員監(jiān)控。

圖5.樓梯口監(jiān)控安裝示例圖

1.4.5電梯轎廂

行政辦公樓基本上都會有辦公電梯，而電梯作為公共交通工具，也是監(jiān)控的重要區(qū)域。在電梯轎廂安裝電梯半球攝像機，其通過專用的視頻傳輸線接入到視頻編碼器中，從而實現對電梯的實時監(jiān)控。由于電梯環(huán)境特殊，因此需要安裝專用的電梯攝像機，具體安裝示意圖如下：

圖6.電梯轎廂監(jiān)控安裝示例圖

1.4.6辦公室

辦公室、會議室是屬于校領導、老師日常辦公、開會的重要場所，其安防需求也非常強烈，但作為日常辦公的場所，需要監(jiān)控到整個辦公室的場景，采用普通的攝像機無法滿足該需求，需要采用廣角半球攝像機將整個辦公室場景看清楚。

1.4.7教室

教室作為廣大師生學習的重要場所，屬于人員聚集度高、安全防范風險較大的重點區(qū)域，也是學校保衛(wèi)部門和教務部門重點關注的場所。教室存在場景較小、需要看清細節(jié)和安裝美觀等要求，因此一般教室會選擇高清紅外半球或室內球機完成教室監(jiān)控的任務，其中紅外半球用于看全景，室內球用于看細節(jié)，解決既看全景又看細節(jié)的監(jiān)控需求，同時室內球機和紅外半球安裝屬于吸頂式安裝，安裝后不會影響教室的整體美觀，效果極佳，具體監(jiān)控示意圖如下：

圖7.教室監(jiān)控效果示例圖

1.4.8食堂

食堂為人員聚集度較高場所，安防要求也非常高，在食堂的出入口、食堂大廳等重點區(qū)域部署高清紅外槍機、高清紅外半球和高清室內球機等設備，在后廚各操作間部署防油污攝像機和溫濕度監(jiān)測攝像機，對食堂進行無死角、無盲區(qū)、全實時監(jiān)控，具體監(jiān)控效果示例圖如下：

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圖8.食堂監(jiān)控效果示例圖

1.4.9監(jiān)控中心

監(jiān)控中心作為整個學校安防系統(tǒng)的核心所在，需要對監(jiān)控中心內部進行24小時全面監(jiān)控，確保監(jiān)控中心的安全保障。監(jiān)控中心內部可以采用高清紅外半球或高清紅外室內球機進行實時監(jiān)控，具體監(jiān)控效果示例圖如下：

圖9.監(jiān)控中心監(jiān)控效果示例圖

1.5室外場景監(jiān)控設計

1.5.1概述

室外場景主要包括學校大門口、校內主要道路、足球場、籃球場、廣場和室外停車庫等校園區(qū)域范圍內的露天場所。前端攝像機選型應根據不同應用場景的不同監(jiān)控需求，選擇不同類型或者不同組合的攝像機，室外可以依據固定槍機與球機搭配使用、交叉互動原則，以保證監(jiān)控空間內的無盲區(qū)、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。

針對室外監(jiān)控點位的實際情況，攝像機、補光燈（選配）安裝于監(jiān)控立桿上，網絡傳輸設備、光纖收發(fā)器、防雷器、電源等部署于室外機箱，室內攝像機安裝比較簡易和方便，直接通過交換機、電源模塊連接網絡和取電。室外監(jiān)控網絡攝像機前端部署結構如下圖所示：

圖10.室外監(jiān)控前端部署結構示意圖

1.5.2前端配套設施

1)支架及立桿

監(jiān)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，則需要選用視頻監(jiān)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(guī)范標準執(zhí)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(jiān)控中，為了使夜間得到正常的監(jiān)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、氙氣燈（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(wěn)定性和可靠性。

前端監(jiān)控的防雷接地主要從以下三個方面進行：

a)直擊雷防護

在直擊雷非防護區(qū)的每個視頻監(jiān)控點均配置預放電避雷針，安裝于監(jiān)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(fā)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，降低監(jiān)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(jiān)控點的保護裕度。

b)供電設施的雷擊電磁脈沖防護

電源防雷系統(tǒng)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(xù)毀壞后續(xù)設備，以及防止線纜遭受二次感應，本系統(tǒng)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。

c)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(tǒng)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(jiān)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10?。

5)前端供電

系統(tǒng)設備建議采用集中供電，電源質量建議滿足下列要求：

穩(wěn)態(tài)電壓偏移不大于±2%；

穩(wěn)態(tài)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(fā)器。當使用防雷設備時，需要先接入防雷設備，再接入傳輸或交換設備。

1.5.3大門口

學校的校門進出口及生活區(qū)的出入口頗多，社會人員往往是通過這些出入口強行闖入校園或生活區(qū)，是整個學校安全防范重要的區(qū)域，為了加強對學校及學校生活區(qū)進出車輛及人員的管理，需在每個門口設置監(jiān)控點，安裝攝像機時需考慮夜晚的光線很差，并且要求每監(jiān)控點要看清楚進出車輛的車牌和人員的樣貌，為學校的管理提供事實依據。本系統(tǒng)設計固定紅外攝像機和快速球機的方式，實時記錄各出入口信息。紅外攝像機負責24小時監(jiān)控整個場景，滿足系統(tǒng)無盲區(qū)的要求；球機滿足監(jiān)控系統(tǒng)靈活性要求，可通過定制預置位等在不同時段分別監(jiān)視不同區(qū)域目標。

圖11.大門口監(jiān)控效果示例圖

1.5.4主要道路

校園路面固定點需要滿足在覆蓋范圍內看清過往行人、車輛的行為特征和體貌特征，推薦采用400萬網絡高清球型產品來對大范圍監(jiān)控區(qū)域進行監(jiān)控。在重要監(jiān)控區(qū)域推薦采用帶有自動跟蹤功能的網絡高清智能球機，對進出人員進行自動跟蹤。攝像機要達到IP66的防護等級，避免在雨天等環(huán)境下因為雨水或灰塵的進入；在晚上光線不足的環(huán)境下推薦采用超低照度功能或紅外功能的網絡高清槍機，保障夜晚等光線不足環(huán)境下的監(jiān)控圖像質量。

圖12.路面監(jiān)控點監(jiān)控效果示例圖

1.5.5足球場、籃球場

校園足球場面積較大，出入口也非常多，在足球場各出入口安裝高清紅外槍機，對進出的人員進行實時監(jiān)控，同時在足球場的主席臺和觀眾席安裝高清紅外球機，實現主席臺和球場的全程實時監(jiān)控?；@球場則主要為進出口位置的全程監(jiān)控，記錄所有進出籃球場的人員信息。具體監(jiān)控效果示例圖如下：

圖13.足球場監(jiān)控效果示例圖

1.5.6校園廣場

校園廣場是課余時間學生聚集較多的場所，其中主要包括圖書館廣場、體育館廣場和食堂廣場最為典型，這些場所經常會有一些學生、后勤活動，容易造成人員的擁擠問題，存在一定的安全隱患。為加強校園廣場情況監(jiān)控，在廣場周邊可安裝高清的紅外球機和環(huán)形全景監(jiān)控攝像機，球機看細節(jié)，環(huán)形全景看全景，實現對廣場人員活動情況的無死角監(jiān)控。

圖14.廣場監(jiān)控效果示例圖

1.5.7停車場

學校停放車輛面積廣泛，是整個學校安全防范薄弱環(huán)節(jié)，為了加強機動車、自行車和電瓶車的車輛管理，減少巡邏人員的勞動強度，讓監(jiān)控人員實時監(jiān)控到停車場、單車棚的情況，發(fā)現警情能夠及時處理。需在停車場、單車棚區(qū)域設置監(jiān)控點，考慮到停車場、單車棚光線差，并且要求能看清楚車輛停放和人員活動情況；為停車場、單車棚安全管理提供事實依據，本區(qū)域有全天候工作的要求，所以選擇高清紅外攝像機。

圖15.自行車停車庫監(jiān)控效果示例圖

1.6主要場景推薦設備

針對以上的室內室外應用場景，不同場景部署不同特點的前端設備，下表是總結的不同地點部署的前端監(jiān)控設備所需要的特點。

1)黑光球機

（1）星光級超低照度；

（2）200米紅外照射距離；

（3）支持音頻、報警；

（4）支持數字寬動態(tài)、光學透霧、強光抑制、電子防抖、3D數字降噪；

（5）支持智能運動跟蹤；

圖16.黑光球機場景效果圖

2)全景攝像機

（1）360°全景特寫攝像機；

（2）全景畫面360°全覆蓋，監(jiān)控無盲區(qū)，特寫畫面提供細節(jié)，采用一體化設計，可實現單IP同時輸出3路不同方向的全景畫面和1路特寫畫面；全景畫面看清人臉半徑最遠可達5m，看清人體半徑最遠可達15m；支持全景聯(lián)動功能；

（3）支持數字寬動態(tài)、透霧、強光抑制；

圖17.全景攝像機場景效果圖

3)180度廣角半球網絡攝像機

（1）支持數字寬動態(tài)；

（2）鏡頭:水平視場角180，垂直視場角93°；

（3）調整角度:水平:0°~360°;垂直:0°~ 75°；

（4）紅外照射距離:最遠可達10米；

圖18.室內180度廣角攝像機場景效果圖

4)環(huán)形全景

（1）鏡頭視角：水平180°，垂直86.9°；

（2）調整角度 水平:0°~355°,垂直:0°~90°；

（3）支持寬動態(tài)；

（4）紅外照射距離 最遠可達20米；

圖19.環(huán)形全景校園場景效果圖

5)星光

（1）支持數字寬動態(tài)；

（2）支持斷網本地存儲及斷網續(xù)傳；

（3）支持快速運動偵測；

（4）支持場景變更偵測,虛焦偵測；

（5）支持車輛檢測；

圖20.星光夜間場景效果圖