通过具体软、硬件的综合应用研究及工程建设,该校园监控系统较好地解决了模拟和网络监控系统的实际应用,本监控方案其特点是用模拟摄像机和网络摄像机作为前端设备,采用数字监控系统进行监控。模拟摄像机主要对外场及楼道进行安防监控,网络摄像机主要对楼内的重点课室及实验室进行教学监控,实现对我校长460米,十个教学楼群,占地××平方,集教学、科研、实验和教师办公的综合性教学大楼进行全方位的监控,既保证系统监控的影像质量要求,又充分利用校内采用三层架构综合布线的局域网,为大范围监控布点提供便利条件。
2.1模拟监控系统
系统共有48台模拟摄像机,采用3台16路硬盘录像机对模拟摄像机图像进行采集、显示和记录。监控计算机网络对硬盘录像机进行管理,监控界面和硬盘录像机的操作界面~致,方便系统管理员操作。计算机的图像信号通过屏幕墙控制器显示在大屏幕投影墙上。另在教研楼2楼的保安监控值班室设置3台监控计算机,通过网络传输对教学楼进行授权监控。
2.2网络监控系统
(1)系统设计教学楼区的综合布线系统在每个课室都预留了以太网网络端口。由于监控系统利用校园网络进行传输,本监控系统方案为尽量减少网络视频流对校园网的影响,所有摄像机均采用占用带宽较少的MPEG-4图像压缩格式,同时在后端配置高性能监控管理计算机,以满足MPEG一4解码要求。系统共设置78支网络摄像机,将会产生持续不断的网络视频数据流,基于MPEG.4图像压缩格式的编码原理,网络数据流量会大大增加。通过对校园数字监控系统划分成单独VLAN(Virtual Local AreaNetwork),达到隔离广播信息、有效防止广播风暴、提高网络可靠性和安全性的目的
(2)流量控制广东医学院东莞校区校园汇聚层交换机采用的是阿尔卡特OmniSwitch 7800,它的网络层转发速率达到近40Mpps。
在大课室楼,设置了最多32支网络摄像机,它们与监控中心计算机处于同一VLAN 但不同的接入层交换机,有可能产生最大的转发负荷,根据估算公式:交换机最大数据交换量=1.5×32~48>40Mpps,如果不采取限制流量措旋,监控网络将可能出现超负荷隐患。根据具体情况,我们把每台数字摄像机的带宽上限设置为0.8M,此时,最大数据交换量=0.8×32=25.6<30Mpps。实践证明,这样既保证图像监控质量要求,又不会对网络设备产生不良影响。
3监控前端
3.1模拟摄像机
(1)外场及楼内共公场所的摄像机采用具有18倍光学变焦,10倍数字变焦功能的摄像机。具备云台巡游,接收监控指挥中心发出来的指令通过解码器控制视频切换、控制镜头聚焦、近景./远景、光圈调节、控制云台上下左右旋转和自动巡视动作。设置移动侦测和主动红外报警,对引起移动的帧影像和触犯红外的影像均触发终端进行录像。
(2)对楼内所有楼梯口和电梯口则采用固定焦距的摄像机,并设置移动侦测和被动红外报警,对引起移动的帧影像和红外感应触发终端进行录像。
3.2网络摄像机
由于大楼内重点室内监控点多,且仍在不断的建设和增加,利用校内三层式局域网架构的网络资源,采用基于 的网络摄像机,便于应用和今后的扩展。内置Sever的AXIS 210网络摄像机是基于ARTPEC一2芯片推出的新一代专业级网络摄像机。它可以通过以太网直接连接到 网络,内置的Web服务器,开放的应用接口和基于工业标准级的高级网络功能也极大地简化了安装过程和系统集成功能的实现。
4传输方式
4.1模拟监控系统的传输方式
模拟摄像机视频信号的最大的特点是影像清晰,但存在信号衰减。为保证影像质量,对长距离的外场摄像机采用光纤传输的方式,对楼内的摄摄像机则采用视频线缆的方式。各种图像传输技术中,光纤技术的抗干扰能力最强,图像传输距离远且传输质量好;对于距离很近的图像传输,光纤的优势不能得到充分发挥,且造价高。因此,选用具有较好抗干扰能力、传输质量优良、造价低的SYV一75—5同轴视频电缆实现楼内视频传输、控制传输和远程供电。远程供电和控制传输的接地一致,可有效地避免电源对影像质量的干扰。综合运用两种传输方式既保证传输质量,同时获得高性价比
4.2网络监控系统的传输方式
传输网络和端口设备依托校园局域网络。通过对VLAN 的创建,保证网络的整体性能和安全。如果远距离有分校区且不在同一局域网内,可以采用宽带ADSL、电信E1专线、城域网等,将分校区纳入主校区的集控系统之中。只需要有500k以上上行带宽的网络路由既可保证图像效果。端口设备视具体网络类型配备,如ADSL则端口设备为ADSL MODEM,如专线光纤则端口设备为光纤收发器。
5监控中心
监控指挥中心作为整个监控系统的“大脑”。通过不同的传输方式联接各个监控前端,完成所辖监控点监控图像的实时显示、控制、存储、管理等功能。硬件系统主要由监控计算机和显示设备组成,整个系统分别运行在基于硬盘录像机(DVR)和网络视频集中监控系统管理软件之上,最后由一台管理系统对所有126路影像实时投影到大屏幕上,并可任意合并、分割显示。
5.1硬盘录像机
数字硬盘录像机选用天翔BS 1600系列数字硬盘录像系统。在保证模拟视频图像清晰度情况下,要求录像文件保存时间不少于7天。经综合计算,每路视频数据容量为3.6G/天,则每路视频信号需要大约26G的存储空间,共需要约480G的硬盘容量。为保证录像余量,设计采用3个200G硬盘来实现。
5.2大屏幕投影显示系统
在监控中心配置的大屏幕投影显示系统是一套由箱体式投影显示单元组成的拼接投影图形墙,规模为1×3,即1行3列,由84”显示屏幕单元组成。大屏幕投影拼接显示墙由DLP投影单元和图像拼接控制系统组成,信号连接方式有:(1)局域网连接方式;(2)RGB连接方式;(3)视频信号连接方式。为大屏幕的连接方式。
6课室网络监控软件
网络监控软件运行于Windows或Unix/Linux服务器上,它是管理人员进行视频监控、分析和录制的主要应用软件,通常都会包括实时观看、视频存储及视频画面抽取等功能。传来的视频流数据进行规划,在监控中心根据需要显示在计算机上并投影到监控中心的大屏幕上。(进度与速度调节的协调代码略)。
6.2网络视频数据编码