校園監控系統的設計一直是一個難點，因為校園比較大，涉及到攝像頭點位比較多，如何才能合理的進行設計呢?今天分項一套校園監控系統設計方案。

　　1. 校園安防監控系統概述

　　安全防范系統是現代技術革命的產物，也是防止犯罪最重要的手段，為確保校區內的高度安全、對突發事件的取證確認能力及學校保衛人員對校區內公共場所的宏觀監控，在校區內各個主要干道、重要場所、重要區域等處安裝攝像機和報警探頭，協助保安管理部門對于校區內的現場情況獲取直觀的圖像，并實時掌握校區的全面情況，一旦發生報警及時聯動錄像系統進行取證記錄，以便為事后分析取證提供依據。

　　盜竊、搶劫犯罪：對主要出入口及周界進行有效防護是防止案發生的第一道保障，對電梯、主要樓道防護是防止案發生的第二道保障，重要區域的特定防范起到了最后一道防線的作用。三道有效的防護措施是降低盜竊、搶劫案發的有效措施。

　　暴力犯罪：安裝于重要場所隱蔽處的緊急按鈕能在發生暴力事件時，讓管理處值班人員第一時間得知，并采取相應措施，制止犯罪的進行。

　　意外事件：通過安裝在各處的攝像機，可及時發現突發意外事件的發生，采取相應措施避免損失。

　　2. 系統安防建設目標

　　根據學院新校區特點，安全防范系統主要以防盜竊、防搶劫、防暴力事件、防非法入侵、及時處理突發事件為主要目的。主要針對新校區各出入口、各樓出入口及校區主要公共活動區域進行實時監視，對校區周邊進行防翻越探測，以達到威懾犯罪分子、防潛伏作案、防智能化作案、防暴力搶劫作案、及時處理突發事件等目的，保障新校區安全，實現對新校區的安全防范的有序化管理。

　　系統采用高清視頻監控技術，實現視頻圖像信息的高清采集、高清編碼、高清傳輸、高清存儲、高清顯示;系統基于IP網絡傳輸技術，提供視頻質量診斷等智能分析技術，實現全網調度、管理及數字化應用，為用戶提供一套“高清化、網絡化、數字化”的視頻圖像監控系統，滿足用戶在視頻圖像業務應用中日益迫切的需求。本方案主要實現以下目標：

　　建成統一的中心管理平臺：通過管理平臺實現全網統一的視頻資源管理，對前端攝像機、編碼器、解碼器、控制器等設備進行統一管理，實現遠程參數配置與遠程控制等;通過管理平臺實現全網統一的用戶和權限管理，滿足系統多用戶的監控、管理需求，真正做到“坐陣于中心，掌控千里之外”。

　　實現系統高清化與網絡化：本方案以建設全高清監控系統為目標，為用戶提供更清晰的圖像和細節，讓視頻監控變得更有使用價值;同時以建設全IP監控系統為目標，讓用戶可通過網絡中的任何一臺電腦來觀看、錄制和管理視頻信息，且系統組網便利，結構簡單，新增監控點或客戶端都非常方便。

　　系統具備以下特征：

　　系統具備高可靠性、高開放性的特征：通過采用業內成熟、主流的設備來提高系統可靠性，尤其是錄像存儲的穩定性，另外系統可接入其他廠家的攝像機、編碼器、控制器等設備，能與其他廠家的平臺無縫對接;

　　具備高數字化、低碼流的特征：運用智能分析、帶有智能功能的攝像機等提高系統數字化水平，同時通過先進的編碼技術降低視頻碼流，減少存儲成本和網絡成本，減弱對網絡的依賴性，提高視頻預覽的流暢度;

　　具備快速部署、及時維護的特征：通過采用高集成化、模塊化設計的設備提高系統部署效率，減少系統調試周期，系統能及時發現前端監控系統的故障并及時告警，快速響應;

　　具備高度整合、充分利舊的特征：新建系統能與原有系統高度整合、無縫對接，能充分利用原有監控資源，避免前期投資的浪費。

　　3. 系統建設設計原則

　　本系統以“先進性、可靠性、實用性、經濟性、擴展性”為基本原則，具體如下：

　　先進性：采用成熟、主流的設備構建系統，系統建設采用當前最新的視音頻、網絡等技術，充分兼顧需求和技術的不斷變化，建設業內領先的高清視頻監控系統。

　　可靠性：系統硬件采用電信級的服務器及專業設備，對關鍵設備采取冗余備份措施，軟件采用模塊化、分層隔離的設計思想，確保整個系統長期穩定運行。

　　實用性：系統的設計突出應用，以現實需求為導向，以有效應用為核心，以技術建設與工作機制的同步協調為保障，確保系統能有效服務于用戶的工作需要。

　　經濟性：系統整體配置性能高，價格合理，建設成本和投入較低，同時方案考慮原有監控系統的利舊。

　　擴展性：系統采用業界主流的硬件設備，提供標準的協議，具有良好的兼容性和通用的軟硬件接口，可以全面兼容主流廠商的設備，并能為其他系統提供接口。

　　本方案的總體建設設計思路如下：

　　● 前端設備均采用高清IPC，從而實現高清視頻采集，同時為滿足前端多種應用場景的不同需求，推薦不同類型、不同功能的IPC;

　　● 采用云存儲模式對實時視頻進行集中式存儲，實現存儲系統的高可靠、高性價比;

　　● 部署模塊化、集成化的視頻綜合平臺，結合高清顯示大屏實現視頻圖像、電子地圖、電腦信號的上墻顯示、拼接控制等功能;

　　● 建立統一的視頻信息管理應用平臺，實現對系統的統一管理;同時引入視頻質量診斷技術，保障系統穩定運行;

　　4. 系統安防建設需求 與分析

　　根據高校安防現狀，學校安防視頻監控系統提出以下需求：

　　a)系統需要有中心平臺進行統一管理;

　　b)系統應達到高清視頻的采集、傳輸、存儲、顯示;

　　c)系統需全IP化，從而實現靈活組網，便捷管理;

　　d)降低視頻碼率，提高視頻預覽的效果;

　　e)系統應具備靈活、可靠的存儲方式;

　　f)實現高清視頻解碼、拼接控制、開窗漫游顯示等功能的一體化;

　　g)從節省資源、降低成本的角度考慮需盡量利用原有系統和設備。

　　校園安防監控系統覆蓋范圍為文體館及交流中心的室內外公共區域。采用六類線雙絞連接終端設備。監控終端球機需要12只、半球需要112只、槍機需要15只、需要4只電梯專用攝像頭。按照陽光餐廳的要求，需要在食堂增加食堂分控顯示屏，每層增加2臺監視器，共增加6臺。交流中心采用46寸拼接屏做成2*2的陣列。考慮到暑假跨度較大，安防監控系統的視頻監控保存時長提升至2個月，以便跨過暑假也能查詢到最近的監控數據。

　　說明：在使用的過程中如果未覆蓋范圍需要增加覆蓋，則零星增加。

　　5. 系統總體結構設計

　　5.1 、邏輯架構

　　網絡高清方案從邏輯上可分為視頻前端系統、傳輸網絡、視頻存儲系統、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。

　　視頻前端系統：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。

　　視頻存儲系統：視頻存儲系統負責對視頻數據進行存儲，本方案配置云存儲進行數據存儲。

　　視頻解碼拼控：完成視頻的解碼、拼接、上墻控制，本方案配置視頻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、用戶等進行統一管理和配置，用戶可通過應用平臺進行視頻預覽、回放。

　　5.2 、物理架構

　　網絡高清方案物理拓撲如下圖所示：

　　網絡高清方案物理拓撲圖

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

　　分控中心：負責對前端分散區域高清監控點的接入、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器進行信號傳輸，再匯入到接入交換機。

　　視頻存儲系統：視頻存儲系統采用集中存儲方式，使用云存儲設備，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，確保了系統架構的穩定性。

　　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可靠性。視頻綜合平臺采用電信級ATCA架構設計，集視頻智能分析、編碼、解碼、拼控等功能于一體，極大地簡化了監控中心的設備部署，更從架構上提升了系統的可靠性與健壯性。

　　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。

　　5.3 、用戶價值體現

　　該系統是以用戶需求為出發點、用戶價值為落腳點，并結合產品亮點進行組合設計，該系統的設計可帶來以下幾點用戶價值，總結為“一項維護、兩個便利、三類降低、四種效果”，具體如下：

　　● 有效的系統維護：本方案采用視頻質量診斷技術，自動對前端監控點的視頻圖像是否完好、設備是否在線等進行實時、不間斷的檢測，及時發現前端系統運行發生的問題并告警通知，有效保障系統高質量運行;

　　● 系統部署的便利：該方案實現了軟件與硬件部署的一體化、視頻解碼與上墻顯示的一體化及網絡、模擬、數字視頻信號可集中處理的一體化，方便安裝調試，減少了部署時間;

　　● 系統擴容的便利：采用的是標準化的設備，可接入第三方平臺軟件;而且平臺開放性高，可兼容其他廠家的攝像機、存儲等設備;視頻綜合平臺采用模塊化設計，設計時留有一定的冗余，方便系統后期的升級與擴容;

　　● 存儲成本的降低：該方案設計采用碼流低的攝像機，最大可減少3/4的存儲占用空間，降低了存儲成本;

　　● 網絡成本的降低：該方案通過采用低碼流的網絡高清智能攝像機，同等圖像質量下，720p碼率只需1~2M，1080p碼率只需3~4M，從而降低了網絡開銷，降低了網絡成本;

　　● 系統功耗的降低：從前端攝像機到存儲都采用新技術降低了功耗，從整體上降低了功耗，達到節能減排的效果;

　　● 良好的視覺效果：系統實現了全高清模式，且可實現對大場景的高清監控，滿足用戶對高清監控的需求，提高用戶的體驗度;

　　● 暢通的預覽效果：該套方案通過先進的智能編碼技術，有效降低了視頻碼流，減少了視頻預覽不流暢等現象;

　　● 便捷的管理效果：系統實現了全網絡監控，滿足用戶對數字化組網的要求，方便用戶對系統網絡化管理，輕松做到足不出戶就能掌控全局;

　　● 先進的智能效果：該套方案采用智能網絡攝像機、智能球機和智能分析技術，體現了高度的數字化水平，可讓用戶體驗豐富的智能效果。

　　6. 監控前端設計

　　根據不同場景的不同需求，靈活選擇合適的前端監控產品，滿足室內外各種場景下的監控需求。網絡高清攝像機，通過其全新的硬件平臺和最優的編碼算法，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質的圖像效果、最豐富的監控價值、最便捷的操作管理和最完善的維護體系。

　　校園安防監控系統覆蓋范圍為文體館及交流中心的室內外公共區域。采用六類線雙絞連接終端設備。監控終端球機需要12只、半球需要112只、槍機需要15只、需要4只電梯專用攝像頭。按照陽光餐廳的要求，需要在食堂增加食堂分控顯示屏，每層增加2臺監視器，共增加6臺。交流中心采用46寸拼接屏做成2*2的陣列。考慮到暑假跨度較大，安防監控系統的視頻監控保存時長提升至2個月，以便跨過暑假也能查詢到最近的監控數據。

　　說明：在使用的過程中如果未覆蓋范圍需要增加覆蓋，則零星增加。

　　6.1 、攝像機部署設計

　　本方案前端攝像機選型應根據不同應用場景的不同監控需求，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，以保證監控空間內的無盲區、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。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的不丟失需求要求。

　　室外監控前端部署結構示意圖

　　6.2 、前端點位 設計

　　根據高校不同的應用場景，需要選擇不同的前端攝像機，以達到最優的視頻監控效果。具體點位分布如下：

　　室內場景主要包括高校的對外交流中心、文體館等具、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、監控中心內部等不同位置。

　　7    存儲系統設計

　　7.1 、系統概述

　　隨著視頻監控系統規模越來越大，以及高清視頻的大規模應用，對視頻監控系統中需要存儲的數據和應用的復雜程度在不斷提高，且視頻數據需要長時間持續地保存到存儲系統中，并要求隨時可以調用，對存儲系統的可靠性和性能等方面都提出了新的要求。在未來的復雜系統中，數據將呈現爆炸性的海量增長，提供對海量數據的快速存儲及檢索技術，顯得尤為重要，存儲系統正在成為視頻監控技術未來發展的決定性因素。

　　面對百PB級的海量存儲需求，傳統的SAN或NAS在容量和性能的擴展上會存在瓶頸。而云存儲可以突破這些性能瓶頸，而且可以實現性能與容量的線性擴展，這對于追求高性能、高可用性的企業用戶來說是一個新選擇。

　　云存儲是在云計算(cloud computing)概念上延伸和發展出來的一個新的概念，是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能，應用存儲虛擬化技術將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。所以云存儲可以認為是配置了大容量存儲設備的一個云計算系統。

　　依據云存儲的功能特點，針對大容量視頻數據的存儲和管理以及滿足視頻監控領域特殊的應用需求，量身設計了一套視頻云存儲監控系統。

　　視頻云存儲系統可以同時應用于視頻、圖片混合存儲，承擔整個系統內的視頻/圖片的數據寫入/讀取工作。云存儲系統一方面采用了基于云架構的分布式集群設計和虛擬化設計，在系統內部實現了多設備協同工作、性能和資源的虛擬整合，最大限度利用了硬件資源和存儲空間。另一方面，通過將云存儲的存儲功能、管理功能進行打包，通過開放透明的應用接口和簡單易用的管理界面，與上層應用平臺整合后，為整個安防監控系統提供了高效、可靠的數據存儲服務。

　　7.2 、系統架構

　　● 技術路線

　　在視頻云存儲系統的設計中，采用的核心技術如下：

　　a)采用存儲全域虛擬化技術對具有海量存儲需求的用戶提供透明存儲構架，可持續擴容避免瓶頸限制，可以更有效的進行資源管理，靈活增減空間，達到最大程度上合理利用空間的效果。

　　b)采用集群技術，解決單/多節點失效問題，并利用負載均衡技術充分利用各存儲節點的性能，提升系統的可靠性和安全性。

　　c)采用離散存儲技術，保障了用戶高效的讀寫的同時保證了業務的持續性。

　　d)采用統一完善的接口，降低對接成本、平臺維護成本和用戶管理的復雜度。

　　e)采用開放的集成構架，使其可兼容業界各類iSCSI/FC存儲設備，保護用戶現有存儲投資資源。

　　f)采用數據備份和容災技術，保證云存儲中的數據不丟失，保證云存儲服務的安全穩定。

　　● 邏輯架構

　　云存儲系統采用分層結構設計，整個系統從邏輯上分為五層，分別為設備層、存儲層、管理層、接口層、應用層。

　　云存儲邏輯架構圖

　　a)設備層

　　設備層是云存儲最基礎、最底層的部分，該層由標準的物理設備組成，支持標準的IP-SAN、FC-SAN存儲設備。在系統組成中，存儲設備可以是SAN架構下的FC光纖通道存儲設備或iSCSI協議下的IP存儲設備。

　　b)存儲層

　　在存儲層上部署云存儲流數據系統，通過調用云存儲流數據系統，實現存儲傳輸協議和標準存儲設備之間的邏輯卷或磁盤陣列的映射，實現數據(視頻、圖片、附屬流)和設備層存儲設備之間的通信連接，完成數據的高效的寫入、讀取和調用等服務。

　　c)管理層

　　在管理層，融合了索引管理、計劃管理、調度管理、資源管理、集群管理、設備管理等多種核心的管理功能。可以實現存儲設備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理、錄像計劃的主動下發，以及硬件設備的狀態監控和故障維護等;實現整個存儲系統的虛擬化的統一管理，實現上層服務(視頻錄像、回放、查詢、智能分析數據請求等)的響應。

　　d)接口層

　　應用接口層是云存儲最靈活多變的部分，接口層面向用戶應用提供完善以及統一的訪問接口，接口類型可分為Web Service接口、API接口、Mibs接口，可以根據實際業務類型，開發不同的應用服務接口，提供不同的應用服務。實現和行業專屬平臺、運維平臺的對接;實現和智能分析處理系統之間的對接;實現視頻數據的存儲、檢索、回放、瀏覽轉發等操作;實現關鍵視頻數據的遠程容災;實現設備以及服務的監控和運維等。

　　e)應用層

　　從邏輯上劃分，除了應用層外，剩下的四層都屬于通常云存儲的范疇，但是在視頻云存儲系統中，為了與視頻監控系統的建設和應用更加緊密的結合，更加符合用戶的業務需求，將應用層納入了整個系統架構中，從根本上提高視頻云存儲系統的針對性。

　　可將行業視頻監管平臺、運維平臺、智能分析平臺等通過相應的接口與云存儲系統對接，實現與云存儲系統之間的數據以及信令的交互。

　　行業視頻監控平臺可與云存儲系統進行配置錄像計劃、配置存儲策略、檢索視頻資源、重要錄像的備份存儲等指令的交互，輔助流數據、視頻數據、圖片數據的存取。

　　運維平臺采用標準的SNMP協議實現并提供Mibs 接口，對云存儲系統以及服務進行監控管理，及時將產生的告警傳遞給用戶。

　　將智能分析平臺可與云存儲系統進行對接，實現基礎數據的讀取，以及經過存儲的二次分析后的片段信息，文本信息寫入和檢索。

　　● 物理組成

　　視頻云存儲系統主要由管理節點和存儲節點(物理存儲設備)兩部分組成。系統內部需要配置的元數據信息由管理服務器統一管理，管理節點還需要負責集群內部的負載均衡，失敗替換等管理職能;視頻云存儲系統可以組建海量的存儲資源池，容量分配不受物理硬盤數量的限制;并且存儲容量可進行線性在線擴容，性能和容量的擴展都可以通過在線擴展完成。

　　視頻云存儲管理節點(CVMN)：部署管理服務器，是視頻云存儲系統的核心節點，作為云存儲系統的調度中心負責云存儲系統資源管理、索引管理、計劃管理、策略調度等。根據項目對存儲容量需求、前端支撐數目、性能要求、可靠性要求，存儲管理節點可以按照兩種方式部署：雙機部署、集群部署。

　　視頻云存儲節點(CVSN)：作為云存儲系統業務的具體執行者負責視頻數據存儲、讀取、存儲設備管理、存儲空間管理等。

　　8. 解碼拼控設計

　　視頻解碼拼控系統采用集圖像處理、網絡功能、日志管理、設備維護于一體的電信級綜合處理平臺設計，即視頻綜合平臺，滿足數字視頻切換、視頻編解碼、視頻編碼數據網絡集中存儲、電視墻管理、開窗漫游顯示等功能。

　　8.1 、系統結構

　　視頻綜合平臺總體結構設計如下圖所示：

　　解碼拼控總體結構示意圖

　　9. 大屏顯示設計

　　大屏顯示系統不僅包含用來視頻圖像顯示的大屏顯示部分，還包括解碼控制等產品，本章重點介紹大屏顯示系統中的大屏顯示部分，其中主要介紹LCD大屏。

　　大屏顯示系統建設的總體目標是：系統充分考慮到先進性、可靠性、經濟性、可擴充性和可維護性等原則，建成一套采用先進成熟的技術、遵循布局設計優良、設備應用合理、界面友好簡便、功能有序實用、升級擴展性好的液晶大屏幕拼接系統，以達到滿足大屏幕圖像和數據顯示的需求。

　　9.1 、系統結構

　　根據前章視頻綜合平臺的設計，大屏拼接系統能與視頻綜合平臺無縫對接，獲得最佳效果。

　　整個大屏系統可以分為以下幾個部分：

　　● 前端信號接入部分

　　大屏顯示系統支持各類型信號的接入，如模擬攝像機、高清數字攝像機網絡攝像機等信號，除接入遠端攝像機之外還能接入本地的VGA信號及DVD信號以及有線電視信號等，滿足用戶所有信號類型的接入。

　　● 解碼、控制部分

　　前端攝像機信號接入視頻綜合平臺之后，可由視頻綜合平臺對各種信號進行解碼和控制，并輸出到大屏顯示屏幕上，并可通過在控制主機上安裝的拼接控制軟件實現對整個大屏顯示系統的控制與操作，實現上墻顯示信號的選擇與控制。

　　● 上墻顯示部分

　　大屏顯示系統支持BNC信號，VGA信號，DVI信號，HDMI信號等多種信號的接入顯示，通過控制軟件對已選擇需要上墻顯示的信號進行顯示，通過視頻綜合平臺可實現信號的全屏顯示，任意分割，開窗漫游，圖像疊加，任意組合顯示，圖像拉伸縮放等一系列功能。

　　9.2、顯示效果

　　大屏效果展示圖如下：

　　注：3×8  46寸效果圖僅供參考

　　10. 大屏顯示設計

　　后附設備參數就可以了