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1、 学校教室视频监控系统设计书 1.学校需求分析及系统建设目标 1.1 学校需求分析 随着现代信息技术的不断发展，学校原有的教学与管理设施已经不能完全满足学校发展的需要。教育管理、教学手段及教学设备的现代化，将进一步提高学校教学与管理水平。本期所要建设的监控系统是一套融合普通校园监控与现代教学管理的新系统，系统采用先进的信号传输方式、高质量的图像处理技术和完善的安全保障措施，充分满足校园监控的要求。结合学校原有设备和学校实际情况，本期将建立一套校园监控系统，实现主控集中管理、分控独立操作、教学现场实时观摩、考场实时监控、教学评估等功能，进一步增强学校的现代化教学和管理质量，使学校在教学与管理上成
2、为一个智能化整体。1.2 系统建设目标 建成后的教室监控系统将是一个有易于扩充、升级和管理使用的教学监控与评估网络系统。该系统实现了教学现场观摩、考场管理、安全保卫、实时数字录像和教学评估等功能的有机结合，充分满足了党校对教学监控、的需要。设备控制采用主控中心集中式管理与各分控点独立操作相结合方式，校园监控系统的设计原则，使各个控制点都能互不干扰、独立操作实现其控制功能。系统采用模块化设计，可根据学校需要扩充、升级。既有效的保护了学校的投资，又使系统不会落后。本期监控系统的所要实现的具体功能为：1)通过安装在教学楼共 15 个教室内的摄像机，保证对各教室的实时拍摄，达到监看区域的无盲区、图像清
3、晰、声音清楚，并将视频、音频信号通过专设线路传输到主控中心。2)设立校园监控系统主控中心，主控中心通过监控系统的主控软件实现对各个监控点摄像机的监看和控制，并可以将任意摄像机拍摄到的音像进行同步数字存储，以便日后随时调看。该功能可同时作为考场秩序监控、教学评估和日常教室安全防卫，其实质都是通过调看主控主机上存储的资料对以发生事件的全过程进行查证、评判，从而达到有效管理目的。2.监控系统设计说明 2.1 监控系统功能说明 2.1.1 主控室具有的功能 设备的管理、监测、调度和教室摄像机状态的检查等。控制主机上可以显示任意室内、室外监控点的声像信息。可任意控制监控点的摄像机，选取最佳角度和最佳距离
4、（如前端采用云镜控制方式便可实现）。可在电脑显示器上，也可在大屏幕电视墙上监测显示各监控点的现场情况。通过鼠标点击可以单路循环切换各图像，或多画面分割显示多幅图像。可对监测到的全部或部分教室情况进行数字硬盘录像，记录现场内容。可在数字硬盘录像主机上按照时间、日期、教室进行智能检索，快速调看录像资料。2.3 校园监控系统组成和设计 本期校园监控系统能综合图像、声音、计算机软件为一身，在充分运用原有的设备基础上，实现了真正意义的校园监控，其实用而强大的系统功能和合理化设计，即可一次投资到位，也可总体规划，分布实施，杜绝重复投资，降低建设成本。并与学校现有的计算机网和闭路电视系统有机、无缝联接，充分
5、发挥监控系统教学及管理的功效。系统的操作、管理、使用、维护简捷、方便，在有效保护学校投资的同时，保持了系统的更新能力，简化了网络结构，使网络结构层次化、规范化、标准化。2.3.1 主控室设计 1)各监控点摄像机和显示图像的控制 主控室是系统的信号控制及信息交换中心，百科博监控系统将在主控室安放 1 台控制主机数字硬盘录像主机，该设备是系统的核心，其硬件和软件部分共同实现管理员对整个系统进行调度，管理和控制。前端摄像机如果采用云台网络球机安装方式，控制主机即可通过网络通讯接口，将云镜控制信号传输到 NVR，这样，控制主机便可以随意控制摄头的动作，灵活监看监控点情况。前端摄像机如采用固定安装方式，
6、直接将摄像机安装在特定位置，调节好固定焦距，则无需通过控制主机实现摄像机的转动和镜头的拉伸功能。控制主机具有多种画面显示方式，只需鼠标点击完成，简单便捷。具有单路循环显示，四路、九路、十六路分割显示等。2)数字化硬盘存储录像 主控室安装的 1 台数字硬盘录像机，可将前端摄像机采集到的各种图像和声音转换为数字信号并实时压缩成 H.264 的码流存储在硬盘中，每路图象分辨率为 D1 或 CIF，每秒 25 帧，总资源为 400 帧，并可保证实时回放单路声像，最多时可将每一路信号同时进行数字存储。数字硬盘录像机具有实时监看、实时录象、实时放像功能，同时可根据放像时的图像质量任意调整每小时压缩的存储量
7、。当进行类似高考等重要考试时，数字硬盘录像机所具有的大硬盘完全可以保证考试期间对考场进行不间断的连续录像，清晰地记录考场内容。在平时上课的时候可以将优秀教师的教学情况实时地记录下来，用于今后的教研讨论。需要查找录像资料时，录像主机的职能检索功能又是极其方便快捷的，可根据某路摄像机查找，或年月日查找，或几点几分查找，几秒钟内就能准确查到所需图像资料。另外，数字硬盘录像机还带有刻录系统，可将记录下的视音频文件刻成光盘，永久保存。2.3.3 监控点设计 考虑到成本问题，初步采用固定安装方式。在教室内一角安装一台彩色球摄像机。固定安装方式的特点是：摄像机监看距离和范围永远保持不变，不可通过主控中心任一
8、控制和调节。如采用云台控制方式，可选用迷你型智能高速球摄像机，特点是：1）多倍光学变焦和电子变焦，自动光圈。自动光圈调节功能，可以根据监控现场光线的明暗来自动调节光圈，可清晰地显示图象细节。2）云台可水平 360 度连续旋转，垂直 90 度旋转，较固定安装方式的摄像机有很多灵活性。监听头采用高灵敏、高保真的优质拾音器。设备的选型充分保证达到监控无盲区，图像清晰，声音清楚。教室中摄像机固定安装在教室内一角，视频信号通过网线传输到监控中心的数字监控录像主机上；监控中心为前端摄像机统一提供电源；分控计算机通过局域网实现分控功能；2.3.4 监控系统安全性设计 在本次校园监控系统中，为了保证系统的安全
9、性特提出以下设计方案：1)为了防止对监控系统的不正当利用，我们在进入分控系统时设置了各自的身份验证，只有通过了身份验证方可对各项功能进行操作。系统中，我们设置校长具有最高管理权限，可以对各监控点进行授权，只有经过授权的分控点才可对监控点进行监视和控制。采用此办法，便可根本杜绝利用监控系统进行的一切不正当行为。2)对于系统电源的管理，我们建议在主控中心统一为摄像机提供电源，以防止人为前端断电。3)数字录像的安全性策略：我们所采用的数字硬盘录像机具有系统自动重起、掉电重起等防死机功能，以及权限设置、数据备份和视频丢失报警等功能。可对 16 路图像源任意授权，实施数字监控和录像。当图像视频丢失时，系
10、统会有报警提示，通知使用者出现错误的图像源。3.主要设备参数 1）球型摄像机（教室适用）DS-2DMI-504-IS 型号 室内 DS-2DM1-504 机芯 图像传感器 1/4 Sony Super HAD CCD 有效像素 PAL:752(H)582(V)；NTSC:768(H)494(V)水平解析度 540 TVL(彩色)；600 TVL(黑白)信号系统 PAL/NTSC 最低照度 0.2Lux/F1.6(彩色)；0.02Lux/F1.6(黑白)白平衡 自动/手动/自动跟踪白平衡/室内/室外 增益控制 自动/手动 信噪比 大于 50dB 降噪 高/中/低/关 背光补偿 开/关 宽动态 1
11、28 倍（开/关/自动）电子快门 PAL:1/501/10,000s;NTSC:1/601/10,000s 日夜模式 滤光片彩转黑 数字变倍 16 倍 隐私遮蔽 最多 24 块区域 聚焦模式 自动/半自动/手动 镜头 焦距 3.84-88.4mm,23 倍 变倍速度 大约 5.1 秒(光学,广角-望远)水平视角 52.2-2.36 度(广角-望远)近摄距 10-1200mm(广角-望远)光圈数 F1.6-F4.5 功能 水平范围 360连续旋转 水平速度 水平键控速度:0.1150/s,速度可设；水平预置点速度:150/s 垂直范围-590(自动翻转)垂直速度 垂直键控速度:0.1100/s,
12、速度可设；垂直预置点速度:100/s 比例变倍 支持 预置点个数 256 个 巡航扫描 8 条,每条可添加 32 个预置点 花样扫描 4 条,每条路径记录时间大于 10 分钟 断电记忆 支持 守望功能 预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描 方位角信息显示 开/关 预置点视频冻结 支持 报警 报警输入 2 路 报警输出 2 路,报警联动可设 报警联动 预置点、巡航扫描、花样扫描、SD 卡录像、触发开关量输出、客户端电子地图 输入/输出 模拟视频输出 1.0Vp-p/75,PAL 或 NTSC,BNC 头 音频输入 音频输入(LINE 输入),音频峰值:2-2
13、.4Vp-p,输出阻抗:1K10%音频输出 线性电平,阻抗:600 网络 网络接口 10M/100M 网络数据 最大图像尺寸 PAL:704576；NTSC:704480 帧率 PAL:25 帧(704576)；NTSC:30 帧(704480)视频压缩 H.264/MJPEG 音频压缩 G.711 同时访问用户数 最多 6 个（编码格式为 H.264）网络协议 IPv4,HTTP,FTP,SMTP,SNMP,DNS,NTP,RTSP,RTP,TCP,UDP,IGMP,ICMP,DHCP,PPPoE(HTTPS 可添加)双码流 支持 SD 卡 手动录像/报警录像；支持 SD/SDHC 卡（最大
14、支持 32G）用户权限 分 3 级:管理员、操作员和只能浏览 安全模式 授权的用户名和密码,以及 MAC 地址绑定 客户端 摄像机控制 水平/垂直、变倍、聚焦、鼠标点击跟踪和鼠标拖放、光圈、调用预置点和自动模式 OSD 最多 32 个字符 时间显示 6 种显示方式可选,如时间:星期:日期 巡航信息回读 配合客户端软件使用把每条巡航路径包括的预置点信息回读、显示出来 一般规范 菜单 中、英文 云台控制协议 HIKVISION,PELCO-P 和 PELCO-D(可添加),协议自适应 电源 AC24V(DC12V 可选)室外球：40W max(其中加热 20W max);室内/室内嵌入式：20W
15、max 尺寸 220(mm)299.2(mm)(室外)183.4(mm)247(mm)(室内)245(mm)240(mm)(室内嵌入式)重量 5kg 可选支架（仅室外球适用）长壁装支架:DS-1614ZJ;墙角装支架:DS-1633ZJ;柱杆装支架:DS-1622ZJ;电源盒长壁装支架:DS-1634ZJ 防护等级 IP66(室外球)TVS 4000V 防雷、防浪涌、防突波 工作温度和湿度-3065(室外)/-1050(室内)；湿度小于 90%安装方式 多种安装方式可选根据应用环境进行选择 2）拾音器（教室适用）快鱼 C400 拾音面积 10 平方米-40 平方米 音频传输距离 3000 米
16、灵敏度-45dB 频率响应 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 动态范围 104dB(1KHz at Max dB SPL)最大承受音压 120dB SPL(1KHz,THD 1%)输出阻抗 600 欧姆非平衡 输出信号幅度 2.5Vpp/-25db 麦克风 全指向性电容咪头 咪头数量 单咪头 信号处理电路 ClearSpeech ASIC 专业音频处理 防水特性 户内防潮 综合性能 适用范围 会议室、办公室、接待厅等 保护电路 雷击保护、电源极性反转保护 适配器 内置前置放大电路
17、，不需要适配器 连接方式 电源线（红色）、音频（白色）、公共地（黑色）传输线缆 3 芯 0.5mm2 RVVP 屏蔽电缆 电源电压 直流稳压 DC 12V 电源电流 20 mA 工作环境温度-25 70 颜色 白色 外壳材质 PVC 外形尺寸 95mm95mm30mm(高)重量 80 克 符合标准 符合标准欧盟 CE 标准,美国 FCC 认证,最高检同步录音录像系统建设规范 5）硬盘录像机 DS-8632-NST 视音频输入 网络视频输入 32 路 网络视频接入带宽 160Mbps 视音频输出 HDMI 输出 1 路，分辨率：1024x768/60Hz，1280 x720/60Hz，1280
18、x1024/60Hz，1920 x1080p/50Hz，1920 x1080p/60Hz VGA 输出 1 路，分辨率：1024x768/60Hz，1280 x720/60Hz，1280 x1024/60Hz，1920 x1080p/60Hz CVBS 输出 1 路，BNC 接口（电平：1.0Vp-p，阻抗：75）分辨率：PAL 制式 704*576；NTSC 制式 704*480 音频输出 2 路，BNC 接口（线性电平，阻抗：600）视音频编解码参数 录像分辨率 5MP/3MP/1080p/UXGA/720p/VGA/4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF 同步回放 16 路 视频
19、压缩标准 H.264/MPEG4 录像管理 录像/抓图模式 手动录像/抓图、定时录像/抓图、移动侦测录像/抓图、报警录像/抓图、动测或报警录像/抓图、动测和报警录像/抓图 回放模式 即时回放、常规回放、事件回放、标签回放、外部文件回放、图片回放 备份模式 常规备份、事件备份、图片备份 硬盘驱动器 类型 8 个 SATA 接口，1 个 eSATA 接口 最大容量 每个接口支持容量小于 4TB 的硬盘作为录像盘 外部接口 语音对讲输入 1 个，BNC 接口（电平：2.0Vp-p，阻抗：1k）网络接口 2 个，RJ45 10M/100M/1000M 自适应以太网口 串行接口 1 个，标准 RS-48
20、5 串行接口（预留）；1 个，标准 RS-232 串行接口；1 个，键盘 485 串口 USB 接口 3 个，USB 2.0 报警输入 16 路 报警输出 4 路 网络管理 网络协议 IPv6、HTTPS、UPnP(即插即用)、SNMP(简单网络管理)、NTP（网络校时）、SADP（自动搜索 IP 地址）、SMTP（邮件服务）、NFS（接入 NAS）、iSCSI(IP SAN 应用）、PPPoE(拨号上网）等 其他 电源 AC100-240V，47-63Hz 功耗（不含硬盘）45W 工作温度-10-55 工作湿度 10-90 机箱 19 英寸标准 2U 机箱 尺寸 445mm（宽）470mm（深）90mm（高）重量（不含硬盘）8Kg 备注：2013 年 1 月底开始陆续切换成两个网络接口。