來源：弱電行業(yè)網(wǎng)
本期我們一起來通過校園的項目，來詳細了解智慧安防如何一步步設(shè)計。
一、校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)框架設(shè)計
一、設(shè)計概述
視頻監(jiān)控主要由兩個場景組成，分別是室內(nèi)場景和是室外場景。根據(jù)不同場景的不同需求，靈活選擇合適的前端監(jiān)控產(chǎn)品，滿足室內(nèi)外各種場景下的監(jiān)控需求。網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用，旨在給用戶提供最優(yōu)質(zhì)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、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
高清視頻監(jiān)控從邏輯上可分為視頻前端系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、視頻存儲系統(tǒng)、視頻解碼拼控、大屏顯示、視頻信息管理應(yīng)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(wǎng)絡(luò)槍機、球機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(wǎng)絡(luò)并進行音視頻數(shù)據(jù)的傳輸。
傳輸網(wǎng)絡(luò)：傳輸網(wǎng)絡(luò)負責將前端的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖讼到y(tǒng)。
視頻存儲系統(tǒng)：視頻存儲系統(tǒng)負責對視頻數(shù)據(jù)進行存儲，本方案配置專用視頻存儲設(shè)備進行數(shù)據(jù)存儲。
視頻解碼拼控：完成視頻的解碼、拼接、上墻控制，本方案配置視頻綜合平臺實現(xiàn)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(xiàn)。
視頻信息管理應(yīng)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(yīng)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(wǎng)絡(luò)利舊、存儲利舊等。
2、物理架構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(zhì)量診斷服務(wù)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(shè)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(wǎng)絡(luò)攝像機、球機等設(shè)備，將采集到的信息實時傳送至各個監(jiān)控中心。
傳輸網(wǎng)絡(luò)：整個傳輸網(wǎng)絡(luò)采用接入層、核心層兩層傳輸架構(gòu)設(shè)計。前端網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(shè)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，使用專用視頻存儲設(shè)備，支持流媒體直存，減少了存儲服務(wù)器和流媒體服務(wù)器的數(shù)量，確保了系統(tǒng)架構(gòu)的穩(wěn)定性。
視頻解碼拼控：視頻綜合平臺通過網(wǎng)線與核心交換機連接，并通過多鏈路匯聚的方式提高網(wǎng)絡(luò)帶寬與系統(tǒng)可靠性。視頻綜合平臺采用電信級ATCA架構(gòu)設(shè)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(shè)備部署，更從架構(gòu)上提升了系統(tǒng)的可靠性與健壯性。
大屏顯示：大屏顯示部分采用最新LCD窄縫大屏拼接顯示。
視頻信息管理應(yīng)用平臺：部署于通用的x86服務(wù)器上，服務(wù)器直接接入核心交換機。
二、室內(nèi)場景監(jiān)控設(shè)計
室內(nèi)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(nèi)部場景，各建筑內(nèi)部場景主要包括出入口、走廊、樓梯口、電梯、辦公室內(nèi)部、教室內(nèi)部、食堂內(nèi)部、監(jiān)控中心內(nèi)部等不同位置。
前端攝像機選型應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)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(nèi)可以采用紅外半球與室內(nèi)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。
一、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(shè)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(nèi)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
二、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(nèi)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(shù)量。為了保障走廊區(qū)域設(shè)備安裝后的美觀和協(xié)調(diào)，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
三、樓梯口
樓梯口是人員進出必經(jīng)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(nèi)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
四、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(xiàn)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
五、辦公室
辦公室、會議室是屬于校領(lǐng)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。
六、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(wù)部門重點關(guān)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(nèi)球機完成教室監(jiān)控的任務(wù)，其中紅外半球用于看全景，室內(nèi)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(nèi)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
七、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(nèi)球機等設(shè)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：
圖8. 食堂監(jiān)控效果示例圖
八、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(nèi)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(nèi)部可以采用高清紅外半球或高清紅外室內(nèi)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
三、室外場景監(jiān)控設(shè)計
室外場景主要包括學校大門口、校內(nèi)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(nèi)的露天場所。前端攝像機選型應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)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(jù)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(nèi)的無盲區(qū)、全覆蓋，同時根據(jù)實際需要配置前端基礎(chǔ)配套設(shè)備如防雷器、設(shè)備箱等以及視頻傳輸設(shè)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(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、光纖收發(fā)器、防雷器、電源等部署于室外機箱，室內(nèi)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(wǎng)絡(luò)和取電。室外監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)攝像機前端部署結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖10. 室外監(jiān)控前端部署結(jié)構(gòu)示意圖
一、周界外圍及道路
校園周界外圍及道路由于路況復雜、機非人混行，用戶需要對外圍環(huán)境進行分類識別，對第一層安全隱患進行過濾。實現(xiàn)功能包括對周界外圍及道路的機非人進行結(jié)構(gòu)化抓拍、可疑人員人臉的智能識別和道路占道智能化管理。
針對外圍道路混行問題，可使用400W星光攝像機進行機非人監(jiān)控和抓拍，保證用戶可看清外圍道路；
圖11. 周界外圍道路機非人抓拍
其次，通過“深眸”400w人臉抓拍筒機可進行人臉抓拍、實現(xiàn)用戶對外圍道路監(jiān)控以及可疑人臉的抓拍需要。
二、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(shè)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(jù)。本系統(tǒng)設(shè)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12. 大門口監(jiān)控效果示例圖
三、主要道路
校園路面固定點需要滿足在覆蓋范圍內(nèi)看清過往行人、車輛的行為特征和體貌特征，推薦采用200萬網(wǎng)絡(luò)高清球型產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)高清槍機，保障夜晚等光線不足環(huán)境下的監(jiān)控圖像質(zhì)量。
圖13. 路面監(jiān)控點監(jiān)控效果示例圖
四、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(xiàn)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14. 足球場監(jiān)控效果示例圖
五、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(jīng)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)形鷹眼監(jiān)控攝像機，球機看細節(jié)，環(huán)形鷹眼看全景，實現(xiàn)對廣場人員活動情況的無死角監(jiān)控。
圖15. 廣場監(jiān)控效果示例圖
?
六、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(xiàn)警情能夠及時處理。需在停車場、單車棚區(qū)域設(shè)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(jù)，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16. 自行車停車庫監(jiān)控效果示例圖
四、智慧預警系統(tǒng)
現(xiàn)代安全防范體系通常被劃分為人防、物防、技防三部分，用以區(qū)分警察、保安員等人力資源構(gòu)成的人防體系；圍墻、門鎖、保險柜、防彈玻璃等物體資源構(gòu)成的物防體系；以及探測器、檢測設(shè)備、攝像機、管理軟件等信息技術(shù)設(shè)施構(gòu)成的技防體系。隨著經(jīng)濟建設(shè)和各項社會事業(yè)的快速發(fā)展，人們對安全防范的需求也越來越高，作為技防手段的安防系統(tǒng)建設(shè)，在日常生活和工作中顯示出其必要性。報警系統(tǒng)作為安防系統(tǒng)的重要組成部分，以其高效報警探測能力和低誤報率被應(yīng)用于各個安防系統(tǒng)建設(shè)項目中。
報警系統(tǒng)一般包括事前的報警預警、事中的及時處置、事后的取證分析，需求如下：
1、對校園的周界、重要建筑物的門窗，對闖入周界的人或車輛（特別是人）進行準確報警，對門窗的闖入或破壞進行報警，提示安保人員關(guān)注和處理，防止人員闖入而造成的人身或財物損失。
2、當發(fā)生緊急情況，通過各種技術(shù)手段快速獲取幫助或支援，以緩解或消除當時的緊急狀況。
3、報警后可查看現(xiàn)場情況，具備可視化；事后可取證分析。
同時，在性能上要求：
1、系統(tǒng)應(yīng)具備高準確性的報警探測能力及完善的警情復核能力，較少誤報帶來的影響，提高報警管理效率；
2、系統(tǒng)應(yīng)具有較強的環(huán)境適應(yīng)性，能滿足多種安防環(huán)境需求；
3、系統(tǒng)應(yīng)具備全面的報警防護能力，保證報警事件的及時感知與迅速處理；
4、系統(tǒng)應(yīng)具備靈活的聯(lián)動能力，以提高系統(tǒng)的安防能力和自動化程度；
5、系統(tǒng)應(yīng)具備完善的遠程控制能力，以滿足各種應(yīng)急預案的自定義設(shè)計。
6、建設(shè)一套以綜合安防為核心目的的報警系統(tǒng)，其包括以下子系統(tǒng)：
7、一鍵報警系統(tǒng)，用于緊急情況下的主動報警求助。
8、樓梯擁擠報警，用于人員密集是提醒學生注意安全，同時通知安保人員現(xiàn)場值勤。
9、周界防范系統(tǒng)，用于對違法人員闖入校園周界的檢測和報警，入侵報警系統(tǒng)，用于對人員入侵，意外事件的探測和報警；
10、同時系統(tǒng)中包含視頻監(jiān)控模塊，用于輔助報警防區(qū)的監(jiān)控、警情的復核以及報警過程的記錄，事后的分析取證等。
圖17. 校園預警系統(tǒng)架構(gòu)示意圖
整個報警系統(tǒng)分為三個部分，即周界防范、入侵報警系統(tǒng)和一鍵報警系統(tǒng)。
周界防范報警有具有周界防范監(jiān)測的前端設(shè)備、報警主機和后端超腦NVR組成，實現(xiàn)對校園的周界防范效果。
入侵報警系統(tǒng)指由傳感器技術(shù)和電子信息技術(shù)探測并指示進入或試圖進入防護范圍的報警系統(tǒng)。入侵報警系統(tǒng)由前端探測器、報警主機、傳輸網(wǎng)絡(luò)和中心管理平臺組成；
一鍵報警系統(tǒng)指由用戶主動觸發(fā)緊急報警裝置的報警系統(tǒng)。一鍵報警系統(tǒng)由前端緊急報警設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)和中心管理平臺組成。
同時系統(tǒng)中包含視頻監(jiān)控和門禁控制模塊，用于輔助報警防區(qū)的監(jiān)控、警情的復核以及報警過程的記錄，事后的分析取證，并能及時聯(lián)動門禁控制等進行關(guān)閉和開啟功能等。
二、系統(tǒng)組成
整個報警系統(tǒng)由前端設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)和中心管理平臺組成，通過對監(jiān)控區(qū)域部署探測器形成防區(qū)，以被動響應(yīng)的形式實現(xiàn)警情的上報。整個系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)報警主機為核心。報警主機對前端探測器進行管控，當探測器進入布防狀態(tài)時，一旦被觸發(fā)，就會通過RVVP線纜將IO信號上傳給報警主機。報警主機接收到該信號，形成防區(qū)報警事件，并將報警事件上傳至監(jiān)控中心，中心管理人員接收到警情即可迅速做出反應(yīng)及時處警。
三、前端設(shè)備
報警前端設(shè)備主要包括各類探測傳感器、報警主機及附件、緊急報警設(shè)備、熱成像攝像機等。
1、探測傳感器
探測傳感器分為兩類。
第一類為入侵防盜類探測器，主要包括雙鑒探測器、震動探測器、紅外幕簾探測器、被動紅外探測器、玻璃破碎探測器、緊急按鈕、煙感應(yīng)探測器、燃氣探測器、震動位移探測器和其他探測器等。
第二類為周界防范類探測器，主要包括入侵安防雷達、振動光纖、電子圍欄、紅外對射、激光對射、激光掃描探測器、熱成像攝像機等。
2、報警主機及輔助設(shè)備
報警主機一般包括總線制網(wǎng)絡(luò)報警主機、視頻報警主機和無線報警主機。報警主機接收防區(qū)的狀態(tài)和報警信號，傳輸至中心管理平臺。
報警主機輔助設(shè)備主要包括報警鍵盤、繼電器、防區(qū)擴展模塊、遙控器、打印機等，用于進行本地的布撤防管理，防區(qū)拓展等應(yīng)用。
3、一鍵報警設(shè)備
主要包括報警柱、報警箱、報警盒等設(shè)備，通過按下一鍵報警按鈕實現(xiàn)警情上報。設(shè)備的高清攝像頭用于警情的視頻復核和報警錄像聯(lián)動，語音對講設(shè)備可實現(xiàn)中心接警人員與前端的實時通話，幫助了解前方狀況并進行相應(yīng)的聯(lián)動處理。
