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平安校园安防综合管理系统需求分析与设计

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2020年5月29日
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第一章、概述 4
1.1、建设背景 4
1.2、资源分析 4
第二章、现阶段校园安防系统建设现状分析 5
2.1、现有校园安防系统组成分析 6
2.2、现有系统问题分析 7
2.3、校园安防系统发展趋势 7
第三章、平安校园安防综合管理系统需求分析 8
3.1、整体需求分析 8
3.2、功能需求分析 9
3.2.1、前端信息采集 9
3.2.2、信息传输 9
3.2.3、实时图像点播 9
3.2.4、远程控制 10
3.2.5、存储与备份 10
3.2.6、历史图像检索与回放 11
3.2.7、报警联动 11
3.2.8、用户权限管理 11
3.2.9、系统人机交互 11
3.2.10、网络信息安全 12
3.2.11、系统接口扩展 12
3.3、安全需求分析 12
3.3.1、物理安全 12
3.3.2 运行安全 13
3.3.3 信息安全 14
3.3.4 通信和网络安全 15
3.4 应用需求分析 16
第四章、系统总体设计 17
4.1 设计总体目标 17
4.2 设计思路 18
4.3 设计原则 19
4.4 设计依据 21
4.4 建设内容 22
4.5 建设要求 23
第五章、系统联网设计 23
5.1 系统结构设计 23
5.2.1 总体框架结构 24
5.2.2 接入网平台建设需求 26
5.2 校园监控资源接入设计 28
5.2.1、中学视频监控图像资源接入设计 28
5.2.2、小学视频监控图像资源接入设计 30
5.2.3、幼儿园视频监控图像资源接入设计 32
5.3平安校园智能联动联网管理平台 33
5.3.1、视频监控系统接入 34
5.3.2、周界及入侵报警系统接入 36
5.3.3、电子巡更系统(离线式)接入 38
5.3.4、”翼机通”应用接入 40
5.3.5、学校电子考场接入 42
5.3.6、校园数字化信息网络平台接入 46
5.4 平安校园专网与公安图像平台对接的设计 49
5.5 联网系统框架结构设计 50
5.4.1、联网连接设计 50
5.4.2、目录中心管理单元设计 51
5.4.3、级联矩阵控制中心单元设计 53
5.4.4、数字流媒体转发应用单元 55
5.4.5、存储管理应用单元设计 56
5.4.6、数字矩阵解码阵列设计 56
5.4.7、网管通信中心单元设计 57
5.4.8、CS中心GIS控制客户终端设计 61
5.4.9、边界协议控制服务单元 61
5.4.10、边界标准协议控制网关 62
5.4.11、视频编码器 63
5.6 平安校园系统平台控制功能描述 64
5.6.1、公安专网用户 64
5.6.2、平安校园图像专网用户 65
5.6.3、用户权限管理 65
第六章、平安校园智能联动联网管理平台功能设计 68
6.1、远程应急指挥 68
6.2、预案功能 68
6.3、完善的系统管理 68
6.3.1、多种图像操作控制机制 69
6.3.2、操作超时自动保护 70
6.4、完整的视频档案管理 71
6.5、强大的信息互动 71
6.6、广泛的兼容性 71
6.7、智能视频分析预警联动(平安校园) 72
6.7.1、清晰度检测 73
6.7.2、视频干扰检测 73
6.7.3、亮度异常检测 73
6.7.4、偏色检测 74
6.7.5、PTZ(云台)控制功能诊断 74
6.7.6、视频冻结检测 74
6.7.7、视频缺失检测 74
6.7.8、周界检测 75
6.7.9、动态跟踪 76
6.7.10、逆行检测 77
6.7.11、校园异常行为 78
第七章、平安校园智能联动联网管理平台的安全设计 80
7.1、身份验证措施 80
7.2、用户管理策略 80
7.3、权限管理策略 81
7.4、资源管理策略 82
7.5、操作日志备份 82

平安校园智能联动联网管理平台
系统解决方案
第一章、概述
1.1、建设背景
近期接连发生的校园凶杀案件,使校园安保问题引起了全社会的关注,也使传统校园安保的弊端暴露无遗。作为一个充满社会责任感的安防企业,我公司将智能视频分析应用到校园监控系统中,及时提出了基于智能视频分析应用的平安校园的建设方案,使校园安全的建设有了更有效的保障。
近年来,随着电子信息技术和计算机网络技术的发展,中国监控系统建设在技术水平和实际应用等方面都取得了长足的进步,在社会众多领域得到了广泛的应用。为提高各高校在综合安全管理上的效能,给高校的安全运行以充分的技术保证,国家教育部提出建立"平安校园"的综合管理平台,建立覆盖各省各市甚至全国高校的视频监控网络,实现多媒体教学和校园安全的监控指挥。确保构建一个和谐平安的综合校园。
1.2、资源分析
根据教育管理部门统计,当前多数中小学及幼儿园内部根据自身安全管理需要,陈武陈武独立建设了校园内部闭路监控系统,但未实现与上级公安机构管理平台的联网,无法实现资源有效共享,且仅有部分学校由政府投资在校园大门和重要通道建设了治安监控设施,无法实现对学校周界安全的有效管控和政府对重要场所的突发事件快速响应、陈武及时处理。
近期中央、省、市相继召开安全工作会议,要求加强对学校安全工作的重视,进一步落实”安全第一,预防为主”的方针,努力创造安全的教育环境,打造平安校园。陈武教育部门决定以高科技手段并与 公安机关联手,建立平安校园视频监控综合管理系统,将幼儿园、中小学等纳入城市监控范围,最大化的保障校园安全。
第二章、现阶段校园安防系统建设现状分析
校园安防系统是以一般人居环境安全防范系统为基础,结合学校建筑物多、人员密集复杂、环境功能主体繁杂的特点,运用信息技术手段,根据国家教育部门和公安部门的有关规定,对校园中重点要害部门进行实时监控,及时采取有力措施,使校园安全管理实现人防、物防、技防相结合的安全防范系统。其特点应主要表现在:
重要性的特点:学校是国家培养建设者和接班人的重要场所,在校园生活的学生属于特殊群体,其人身和财产安全影响着千家万户的的稳定,因此在校园建立的安防系统较其它人群居驻地有着独特的重要性,属于重点监控和防范的区域,不论是从技术上还是从认识上都具有重要性的特点。
高技术的特点:在中国,校园本身是技术生产的重要场所,与此相对应的治安案件、灾害事故也有着同样的高技术性质。学校聚集的人群由于受到环境的影响,其知识水平造就的治安案件或者违法事件以及灾害事故的技术水平也相应较其它区域有所提高。因此防御此类事故的发生必须与其相对应,使用高技术的手段和措施加以预防和处理,决定了高校校园综合安防系统的高技术的特点。
广泛性的特点:在其它人群聚居地,进行安防系统设计与管理的时候,公安部门或者安全保卫部门独立工作和行动的特点很突出。可是在高校这一特殊的环境中,综合治理的特点十分明显,它需要有着广泛地参与,调动环境中一切有利于系统实施的因素协同进行工作。因此便决定了校园综合安防系统的广泛性特点。
预防为主的特点:其它环境之中的安全防范系统除了强调预防功能之外,更加注重事件的事后处理问题,而系统主要是提供事件处理的各种重要信息。可是在校园这一特定的环境中,考虑到对整个社会的突出影响,一般不允许重大不稳定事件发生。因此校园综合安防系统必须注重于事前预警和防范功能,使各类事件的发生最大可能的被消灭在萌芽状态。因此说,校园综合安防系统必须是以预防各类治安案件的发生为主要功能。
2.1、现有校园安防系统组成分析
校园安防系统主要有闭路电视监控系统、入侵及防盗报警系统、电子巡更系统、门禁及一卡通系统等组成。
监控系统:前端设备多采用模拟摄像机,中心端一般采用数字式DVR硬盘录像机;有条件的学校配有视频矩阵,能够将图像传送至电视屏幕墙上。
入侵防盗报警系统:在校园围墙周界安装主动红外对射探测器(或采用电子围栏、感应电缆等),提供周界防越入侵报警功能;在学校诸如财务、机房等重要室内场所安装红外探测器及报警按钮等装置。
电子巡更系统:在学校沿保安巡视路线设置巡更点,保安人员定时按照固定线路巡视校园一遍。
门禁及一卡通系统:系统提供人员及车辆通道进出管理控制功能、校园电子消费管理等功能。
2.2、现有系统问题分析
当前中小学、幼儿园及专业职业学校等校园安防系统建设重要存在以下问题:
A、考虑到自身投资的原因,很多学校智能化系统特别是安防系统建设投入不足,系统薄弱,无法承担应有的”技防”能力。
B、安防系统技术陈旧、设备故障率搞;系统无法稳定、正常运行。
C、现阶段校园安防体系是相对独立的一个系统,所有资源只能实现在校端的资源控制,无法提供与社会资源平台,特别是与相关公安机构平台的对接以实现安防资源的整合,达到”人防””物防””技防”的全方位校园安防体系。
2.3、校园安防系统发展趋势
校园安全不是单个学校、单个部门的事情,是全社会共同的责任,需要人防、物防、技防三管齐下,加大校园安全基建建设。就技防而言,加强校园周边环境的监控是关键,特别是校园门前区域,对来往人物进行严密监控,同时,在校园周界围墙建立入侵报警系统、在重要部位建立电子巡查系统、在校园出入口建立出入口控制系统,多项安防技术同时应用,建立全方位、多层次的校园安全防护网。
    校园安防的发展趋势依托于安防产品的发展趋势。网络化,智能化,数字化是将来的发展方向。依托专用网络、无线或者3G的网络传输,借助于人脸识别和行为分析的智能化分析系统都是校园安防的发展趋势。
    当前的校园安防都是独立性的系统,各个学校采用不同的产品,因此无法实现多级联网监控和报警,对于公安部门来说无法实现报警联动和视频调用。因此将来的校园安防应该是多级联网,能够实现与110,120,119的三台合一联动报警系统。未来理想的校园安防智能产品应该是全网智能的。
第三章、平安校园安防综合管理系统需求分析
3.1、整体需求分析
现代新型校园综合监控系统应具有智能视频分析的功能,能够实现”可疑人员徘徊检测报警”及”可疑人员自动跟踪功能”,应能实现不同设备及系统的直联、互通、直控,实现音视频及报警信息的采集、传输/转换、显示/存储、控制;进行身份认证和权限管理,保证信息的安全;应能与报警系统联动,宜提供与其它业务系统的数据接口。校园安防系统应能经过专用网络实现与公安部门监控管理中心平台无缝对接,实现校园安防平台与公安管理平台数据交换,资源共享、报警联动等功能,满足公安机关对校园安全信息及时、准确的掌握,提高公安机关应对校园紧急事件的应变、指挥和处理能力。
3.2、功能需求分析
3.2.1、前端信息采集
系统前端信号包括视频、音频、报警等多种输入,前端设备包括:报警器、摄像头、视频编码器、IP 摄像机、流媒体服务器等,信息采集就是完成对这些设备的数据采集和标准化,其中视频数据采集是系统中最复杂工作,视频数据又是监控系统最重数据。
3.2.2、信息传输
控制信息、巡查信息、报警信息和视频信息等,按照工作流程在网络系统各级传输;经过有线或无线等传输媒介,经编码解码、调制解调、光/电或数/模转换等方式,将前端设备的图像及报警信号传输至控制设备。可单独或组合选择有线(光纤、同轴电缆、电信宽带等)或无线(微波、扩频\跳频、公共无线宽带等)传输方式。
　　具有动态适应网络传输状况和网络带宽的能力,具有全系统带宽管理和流量控制能力。支持大用户量的并发接入,保证在大量图像访问情况下系统仍能正常运行。
3.2.3、实时图像点播
按照指定设备、指定通道进行图像的实时点播,支持点播图像的无级播放、图像抓帧。
3.2.4、远程控制
经过手动或自动操作,对前端设备的各种动作进行遥控;能够设定控制优先级,对级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应。
　　依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备,实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控图像的调用和控制。
3.2.5、存储与备份
前端监控设备及各级监控中心,均可对巡检、报警、视音频、系统日志等信息予以存储。存储和备份的报警、巡检等历史数据信息,可在网络系统中依据授权进行访问。系统应能存储下列信息并保持一定时间,可配置专用存储设备备份需要长期保存的信息。
①报警发生前后一段时间内的音视频信息。
②监控中心操作员人工指定或经过编程定时指定的现场音视频信息。
③用户操作、设备巡检等系统日志信息。
　　各级系统对接收到的巡检信息、报警信息和视音频信息等按照信息的含义和归属进行分类,重要事件的图像可作永久存储,而且提供异地备份。
　　存储的历史视频数据要求进行防篡改处理,例如增加数字水印或者数字签名,使之能够作为证据用。
3.2.6、历史图像检索与回放
按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像文件并回放;回放应支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓帧等;支持回放图像无级播放。
3.2.7、报警联动
当监控点存在报警设备时系统应具有与报警设备联动的接口,报警发生时能切换出相应部位的视音频及报警信息,并进行记录;对某些特定监控点,可实现视频移动侦测功能;系统宜支持与其它业务系统进行报警联动接口。
3.2.8、用户权限管理
各级监控中心应具有对接入的用户进行授权和认证的功能。用户及权限管理可由各级监控中心独立执行,也可集中执行。用户及权限管理模块应定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用程序的权限。
　　监控中心的用户应有权限获取所辖范围内的历史图像和实时监视图像,当需要获取非管辖范围内的历史图像和实时图像时,需要获得有效授权。
　　用户可提供对前端设备进行独占性控制的锁定及解锁功能,锁定和解锁方式可设定。
3.2.9、系统人机交互
系统应具有直观、友好、简洁的人机交互界面,具有视频画面分割显示、字幕叠加等处理,能反映自身的运行情况,对下列状态给出指示:正常状态、报警状态、故障状态。
3.2.10、网络信息安全
网上监控系统应具备保证信息安全的各项措施,包括身份认证、设备认证、前端设备和社会监控中心的接入安全、移动监控系统的接入和传输安全、图像信息的防篡改等。
3.2.11、系统接口扩展
系统提供与其它信息系统的互联接口。作为系统扩展考虑,平按校园监控系统宜能与应急指挥系统(包括视频会议系统)、GIS 地理信息系统、GPS 定位系统、门禁系统、巡更系统、110／119 报警系统等相互集成。
3.3、安全需求分析
3.3.1、物理安全
3.3.1.1 环境安全
　　监控中心机房安全应按照  GA/T390-  中的要求,进行机房场地的选择、实现机房内部安全防护、防火、供电配电、空调降温、防水、防潮、防静电以及电磁防护。通信线路的安全应按照GA/T390-  中要求对通信线路进行安全防护。教室中的摄像点应具有云台,可转动,摄像机应具有变倍聚焦功能,在最远变焦时应可清晰观察到人员的清晰面部轮廓和相貌特征。
3.3.1.2 设备安全
　　应按照  GA/T390-  中设备标记要求、计算中心防盗和机房外部设备的防盗要求实现设备的安全保护。应按GA/T390-  中基本运行支持、安全可用要求和不间断运行要求设计和实现设备的可用性。
3.3.1.3 防雷接地要求
　　应整体设计系统的防雷和接地。系统各组成部分的防雷和接地设计应遵从  GB50348- 中的相关规定。
3.3.1.4 记录介质安全
　　应按照  GA/T390-  中的有用数据介质保护、重要数据介质保护、秘密数据介质保护和关键数据介质保护的要求进行记录介质安全保护。
3.3.2 运行安全
3.3.2.1 网络安全监控
　　应设置分布式探测器,实时监听网络数据流,监视和记录内、外部用户出入网络的相关操作。宜使用防火墙、入侵检测系统、漏洞扫描工具来保障网络通信的安全。
3.3.2.2 审计
　　应对审计功能的开启和关闭、身份鉴别事件、系统管理员/安全员/审计员/操作员所实施的操作、其它与系统安全相关的事件做审计,并做好相应的审计响应,例如实时报警、违例进程终止、服务取消等措施。
3.3.2.3 防病毒
　　应安装病毒防杀产品,做好病毒防御。
3.3.2.4 备份与故障恢复
　　应对某些重要的数据进行定期备份,对重要的设备进行冗余设置实现双机热备或者冷备,对重要的数据应做异地备份。
3.3.3 信息安全
3.3.3.1 身份认证
　　应对接入系统的设备和用户进行身份认证。设备应采用 UUID 进行唯一标识。宜采用基于PKI/CA 体系的数字证书认证方式结合口令密码技术做双因子认证。
3.3.3.2 访问控制
　　在身份鉴别的基础上,系统宜采用某种访问控制模型对用户进行访问控制(例如基于角色的访问控制或者基于属性证书的访问控制)。
3.3.3.3 防抵赖
　　数据源应对需要防抵赖的数据进行数字签名运算。
3.3.3.4 完整性保护
　　为了防止信息的完整性被破坏,系统宜采用数字摘要、数字时间戳及数字水印等技术。
3.3.3.5 数据保密
　　应对需要保密的数据在存储和传输过程中进行加密。
3.3.3.6 安全域隔离
　　应将平安校园监控系统划分为不同的安全域,如监控中心局域网、公共网络等,不同的安全域之间应进行相应的隔离。当需要在公网和专网之间进行数据交换时,必须采取国家管理部门认可安全隔离措施进行物理隔离。
3.3.4 通信和网络安全
3.3.4.1 基于专网传输的安全
　　当平安校园监控系统的传输网络依托专网时,网上监控系统的安全受到专网安全措施的保证,可不增加额外的安全措施。
3.3.4.2 基于公共网络传输的安全
　　当平安校园监控系统的传输网络依托公共数字网络时,可选用  VPN 专用通道保证图像传输的安全性。
3.3.4.3 基于无线网传输的安全
　　移动监控系统接入监控中心时,应对无线信道采取加密保护措施。
3.3.4.4 专网的接入安全
　　当平安校园网络需要与公安专网进行数据交换时,必须采取相应措施保证专网的安全。
3.4 应用需求分析
　　平安校园监控系统的应用层是各级校园监控中心完成各种系统功能和音视频流调度管理的核心控制系统,能够分为音视频流管理子层和系统管理子层。音视频流管理子层可完成实时音视频流点播、实时音视频流的双向解码、历史音视频流检索和回放、设备控制、存储和备份、报警联动等功能,系统管理子层负责对平安校园系统的用户和设备进行管理。功能如下:
　　A、用户和权限管理:设定管辖范围内用户、组、角色的权限。用户管理可包括用户注册、用户查询、用户增加和删除、用户访问权限管理、用户锁定和解锁、用户分组管理、用户访问记录查看等功能;对系统的管理、视频浏览、前端设备控制、历史音视频流资料的删除、复制、浏览等操作行为可设定权限,权限可被收回。
　　B、设备管理:软硬件资源的配置及查询;系统性能的实时监视;系统设备的故障告警监视、故障诊断、及定位分析,告警日志的创立及维护等。
　　C、安全认证:验证用户的访问权限和优先级,监测和记录用户进行的访问和操作等;验证接入设备的合法性,并注册合法设备。
第四章、系统总体设计
4.1 设计总体目标
依托公安信息网和教育专网,开发建设适应现代智能化平安校园安防工作应用的综合图像监控系统管理控制,实现编码和控制协议转换等关键技术应用,最终形成视频监控系统联网规范和技术标准,为协助公安部门和教育部门构建平安校园图像资源应用体系打下基础。
1、建立市级公安平安校园图像综合管理控制平台,实现对全市中小学、幼儿园等校园安防监控图像资源极其相关信息的汇集、管理、操控、存储、处理等功能,并实现与公安局中心系统的充分融合和统一管理,使各级公安机关图像中心成为管理全市校园监控图像资源的枢纽。
2、建立校园综合图像管理平台,并与各级公安机关平安校园平台进行对接应用,带动全市校园图像管理平台建设和监控系统联网。
3、以全市校园大门口及周界监控系统接入为重点,将重点目标的监控系统纳入平台,并能适时调用前端图像信息。
4、推广电信”翼机通”在校园安防系统中的运用,并实现与平安校园综合管理平台的整合,实现校园安防体系资源的增值应用。
4.2 设计思路
图像监控联网系统作为校园安防信息化的有效途径之一,其建设的力度、深度、广度将在一定程度上提高公安机关与校园管理机构的统一指挥、快速反应、协同作战水平。为了确保平安校园系统建设工作的有序推进,确保科技保卫校园工作的持续发展,在对各级学校以前监控系统建设情况充分了解的基础上,制订了切合实际的设计方案。为开展平安校园综合图像监控联网管理系统的建设打好基础,避免重复投资,达到”统筹规划、规范设计、分级组网、分步实施”的目的。
平安校园视频综合监控联网系统借鉴诸多工程的成功建设经验,结合各学校的具体实际情况,对市场主流技术和厂家作了大量的调查,采用了国内国际的主流监控组网技术,提出 ”平安校园综合视频业务管理平台” 的建设思路。
”平安校园综合视频业务管理平台”是指依托教育专网、公安专网、互联网等,建设一个全市校园监控联网的综合视频业务管理平台。该平台能与公安监控指挥中心平台实现联网,不但用于图像管理,而且能实现报警联动、数据管理、GIS、GPS、电视会议、应急指挥、智能管理,未来还可扩展实现智能视频内容分析、手机视频、流媒体发布等多业务应用管理。
系统采用分布式体系结构设计,各校园图像节点能实现局部自治,任意局部故障不影响系统整体运行;具有较高的稳定性,便于统一规划、分步实施。全网实现”统一图像资源编号,统一权限体系,统一控制协议,资源共享”,确保各图像节点互联互通,实现真正意义上的全网图像资源共享。
4.3 设计原则
根据平安校园视频监控联网系统要求和当前数字图像监控技术发展状况,系统的设计应遵循如下原则:
◇可靠性
在全IP数字监控系统中,可靠性致关重要。它指系统所采用的技术与产品必须是成熟和高质量的,当外界或内部条件发生突变时,系统能够经受住干扰和冲击,或者在尽量短的时间内恢复正常,确保系统在运行期间不间断工作。
◇先进性
采用先进的技术与设备,不但仅应当采用先进的手段加以”武装”。同时,也是保护投资所必须考虑的。先进性不但指技术与设备在世界范围内处于领先状况,而且,应体现在相关技术上具有前瞻性。
当前,由于计算机技术特别是TCP/IP技术的大力发展,IP网以其互联性好,投资成本低,维护简单而逐渐成为一种趋势;面向IP网的终端技术也不断涌现。因此,在选用数字监控的技术与设备时,应结合网络发展特点进行选择,既满足业务现实需求,又符合信息技术”三网融合”的发展方向。
◇安全性
由于数字监控系统分布广、网络复杂,设计时应考虑采用有效的安全措施。一方面,保护系统内容及信息不被窃取、泄露甚至篡改;另一方面,防止系统遭受入侵或攻击,使正常进程受干扰或中断。
◇标准性
系统设计时,所采用的技术手段必须遵循业界标准,特别是要提供标准接口,使系统具有较高的灵活性,方便扩展及与其它系统互联;同时,标准性也为今后的升级或引进新技术提供了保障。
◇可维护性
系统运行后,其管理(如设备的维护)是可操作的。这些管理、维护工作应尽可能简单、方便。这要求提供规范的系统与工程程序,提供智能化的或硬件模块。
◇经济性
系统在满足各项性能指标的情况下,应力求较小成本与开支,追求高的性能与价格比。
4.4 设计依据
系统遵循以下标准:
² EIA/TIA568A,EIA/TIA569A国际电子工业协会通信线缆、通讯路径标准
² ISO/ICE/IS11801结构化布线标准
² ISO TCP/IP协议标准
² ITU H.264协议标准
² ISO IGMP协议标准
² <30MHZ-1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统>(GB6510-86)
² <工业企业通信接地设计规范>(BGJ79-85)
² <电气装置安装工程施工及验收规范>(GBJ 120-88)
² 10BASE-T,100BASE-TX 标准 IEEE802.3,IEEE802.3U
² <中华人民共和国通信行业标准>(YD/T926)
² <城市市政综合监管信息系统技术规范>(CJJ/T 106-2055)
² GB4785-84汽车及挂车外部照明和信号装置的数量、位置和光色
² GB50198-94<民用闭路监控电视系统工程技术规范>
² GA36-92中华人民共和国机动车号牌
² GB11463-89电子测量仪器可靠性试验
² <中华人民共和国道路交通安全法>
² <工业企业通讯接地设计规范>
² GA297- 机动车测速仪通用技术条件
² GA308- <安防系统工程验收规范>
² GA/T496- <闯红灯自动记录系统通用技术条件>
² GA/T669- <城市监控报警联网系统通用技术要求>
² 公安部<城市监控报警联网系统通用技术要求>
² 参考中国电信网络视频监控业务技术规范
4.4 建设内容
1、实现在各中小学及幼儿园等监控系统中使用较为广泛的图像编码和控制协议向WMV/H.264的转换及其图像信息的网络化传输,满足系统可靠性、经济性、易维护性、可管理性要求。
2、平安校园管理中心平台、各级校园开发部署一套多层分布式的监控图像资源信息管理系统,建成基于网络传输的图像控制管理平台,实现对校园自建监控系统资源的分级管理和对下操控,同时实现与公安机关已建图像管理调度系统的融合。
3、各学校大门口及周界监控图像经过教育专网或VPN传到平安校园管理中心平台,并带动其它各类校园自建系统资源的接入。
4、配合制定一整套能够推广使用的平安校园综合监控图像系统互联技术规范,用于指导平安校园监控图像系统的联网共享和资源整合建设工作,为在较大范围建立平安校园监控系统协同应用机制提供技术依据,为开展综合图像互通提供技术参考。
5、在平安校园综合管理中心初步建设完成监控图像资源库,实现对重要学校监控图像的存储、处理、检索、调用、查询、点播等功能。
6、实现平安校园管理中心平台下的监控图像资源相关信息接入公安机关现有平台,同时为与警务地理信息系统对接预留接口,提供相关协议,并配合完成相关对接工作。
7、在各级公安机关平台上预留与各级公安机关互连的设备和接口,利用公安网从功能上验证图像资源的互联互通。
4.5 建设要求
系统建设必须符合公安部<城市监控报警联网系统通用技术要求>和相关国家对于建设平安校园安防系统的标准,并参考中国电信网络视频监控业务技术规范。
第五章、系统联网设计
5.1 系统结构设计
平安校园图像综合管理系统将采用数字化架构,采用WMV/H.264编码协议框架,所有接入的图像资源经编码后在系统内传输,承载网络为MPLS VPN网络,应用为图像专网。系统将建设图像资源管理平台,实现对系统内资源的管理、调度、控制,并经过内外网对接平台与公安专网图像管理平台接驳,形成二级级联构架,由公安专网图像管理平台统一调度管理。
系统兼容平安校园图像综合管理涉及接入的各类监控系统,包括品牌、编码格式、控制协议等,并实现数/模系统混合控制,并行管理数字矩阵、模拟矩阵、编解码器、DVR等设备,可主动调用实时图像、查询回放历史图像、图像存储及前端摄像机PTZ控制。
系统经过部署高清图像设备实现同时管理、调度标清、高清图像资源。
平安校园系统与公安专网对接采用视频流模拟接入、控制信号以电平信号接入的方式解决公安专网的安全接入。
5.2.1 总体框架结构

5.2.2 接入网平台建设需求
该平台需采用分布式体系架构,模块化设计,可实现分布式部署,支持多级平台级联,采用J2EE开发,支持Linux/windows等多种操作系统,采用oracle数据库系统。系统须采用组播方式实现视频流的分发,要充分考虑到稳定性和可靠性,VPN视频专网与公安专网对接需符合公安部相关安全规范,采用模拟接入的方式,同时平台具有以下需求
² 音视频接入管理需求:接入平台具备管理系统内所有资源设备的能力,能够经过管理界面控制所有的摄像机、DVR等设备,进行图像的选择、实时查看、陈武历史查询及浏览、切换、控制等操作,实现对各类设备的在线监测和统一管理。
² 统一编码、统一控制需求:系统应采用H.264/WMV编码格式,充分兼容前端DVR、编解码器等视讯设备(如海康等),要能与公安专网平台平滑对接,无须二次开发,实现内外网统一编码、统一控制,功能应包括设备注册与发现、监控图像获取、控制、查询等。
² 视频分发调用需求:须采用组播模式进行视频流分发,实现监控视频的实时调用、历史查询调用、点播。可实现图像多种显示输出,包括电视墙、陈武显示器、电视机、手机。
² 存储管理需求:支持分布式存储结构,录像文件存储DVR上,同时支持中心统一存储。实现对系统内图像数据存储的统一管理,要求支持虚拟化存储管理,实现物理散、逻辑集中的管理。可实现自动录像、手动录像、I/O触发录像等录像方式。
² 设备管理需求:可实现对设备的认证、陈武注册、配置、控制等信令信息进行管理。实时监控系统内设备在状态,定时轮巡各个设备工作状态。设备故障时提供报警信息提示。
² 资源管理需求:系统内用户可直接按权限调用系统图像资源。须具备资源竞争机制,在发生资源争用冲突时,合理调度分配,以保证合理性。
² 内外网对接需求:系统须按公安专网接入规范实现内外网平台对接,内网平台具备管理、查询、调看、控制及中继管理功能,VPN平台负责图像切换、控制命令传递及历史图像调用代理。VPN专网与公安专网间新建16路高清通道。系统须具备扩展和异构接入特性,以便未来接入更多图像资源(如新建教育资源、社会监控资源等)。
² 移动图像和终端接入:系统应满足手机监控和移动图像接入、应急指挥车、无线图传车等移动视频接入和浏览控制等业务应用。应满足移动视频终端的接入,陈武可利用手机\PDA等调用系统图像资源。实现手机监控、EVDO终端巡逻车的图像,采集后经过在公网上加密传输,经过公安信息网边界接入平台接入图像信息综合应用平台,经过转码应用单元和标准协议服务单元进行相应转换后,纳入统一管理。与二代证读卡器对接和身份核查比对系统集成,实现执勤干警迅速掌握当事人或犯罪嫌疑人的详细信息.集成此系统中所有功能.

5.2 校园监控资源接入设计
平安校园系统联网要求支持监控前端和用户端的接入、信令转发处理、平台及图像资源信息的管理等功能,要求支持与多个厂家不同型号和编码格式的视频编码器、硬盘录像机进行互通;
系统联网采用统一的边界标准协议控制单元,要求支持包括(MAX1000、AB、AD、PELCO、Infinova、BOSCH、VICON )等多种品牌多种型号的矩阵连接和互控,并支持通用的几种组合矩阵模型来扩展矩阵的输入输出容量。
经过边界标准协议控制单元具有实现对模拟/数字图像的多级异构系统的模拟/数字矩阵的联网、控制、管理、切换,云台控制和权限的判断等调度功能,包括用户及权限管理、干线管理、矩阵和键盘控制、报警信息的接收与处理以及业务支撑信息管理等,实现统一的逻辑矩阵功能。
按当前各类学校监控系统的不同模式我们采用以下几种视频接入平安校园视频智能联动联网管理平台的方法。
5.2.1、中学视频监控图像资源接入设计
中学校园现在采用的多是数字系统,即前端设备接入数字硬盘录像机,硬盘录像机直接输出数字资源。这些数字流资源直接经过校园网进入专网平台。经过我们平台自身的码流转换功能直接解码图像上屏,并经过边界协议控制转换单元直接对前端设备发出控制指令。如下图所示:

校园安防平台集成报警联动功能,校园周界围墙、主要出入口以及重点部位安装各类主/被动报警探测器。当报警发生时,报警主机经过联动模块与监控摄像机实现联动。同时校园门禁及一卡通系统可实现出入通道控制管理功能,并与监控系统及报警系统联动。
中学校园图像控制中心提供系统统一管理界面,给用户一个直观的操作使用界面,实现用户登录的管理,图像的实时监控与切换,录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。
a. 管理学校的图像资源的接入、调度和交换;
b. 接收、处理学校区内主动上报的报警事件;
c. 校内监控点重要录像的集中存储。
5.2.2、小学视频监控图像资源接入设计
小学校园现在采用的多是数字系统,即前端设备接入数字硬盘录像机,硬盘录像机直接输出数字资源。这些数字流资源直接经过校园网进入专网平台。经过我们平台自身的码流转换功能直接解码图像上屏,并经过边界协议控制转换单元直接对前端设备发出控制指令。如下图所示:

小学在校园主要出入口以及重点部位安装各类主/被动报警探测器。当报警发生时,报警主机经过联动模块与监控摄像机实现联动。
小学校园图像控制中心提供系统统一管理界面,给用户一个直观的操作使用界面,实现用户登录的管理,图像的实时监控与切换,录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。
a. 管理学校的图像资源的接入、调度和交换;
b. 接收、处理学校区内主动上报的报警事件;
c. 校内监控点重要录像的集中存储。

5.2.3、幼儿园视频监控图像资源接入设计
幼儿园采用数字系统,即前端设备接入数字硬盘录像机,硬盘录像机直接输出数字资源。这些数字流资源直接经过校园网进入专网平台。经过我们平台自身的码流转换功能直接解码图像上屏,并经过边界协议控制转换单元直接对前端设备发出控制指令。如下图所示:

幼儿园作为特殊的区域,在家长接送等待区、幼儿主要室内外活动区域等部位均应安装监控点。校园内包括门卫等部位尽可能安装报警装置,并与监控系统联动,防止紧急事件的发生,做到及时响应。
幼儿园图像控制中心提供系统统一管理界面,给用户一个直观的操作使用界面,实现用户登录的管理,图像的实时监控与切换,录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。
a. 管理学校的图像资源的接入、调度和交换;
b. 接收、处理学校区内主动上报的报警事件;
c. 校内监控点重要录像的集中存储。
5.3平安校园智能联动联网管理平台
平安校园智能联动联网管理平台将依托教育专网及公按专网等传输网络,结合校园监控和市公安局的视频监控系统的构架、特点,将现有视频监控系统整合到一个图像管理平台中,构建平安校园智能联动联网管理平台,同时实现公安机关图像中心对校园音视频资源的调度、控制和管理,同时实现各类图像资源的传输。
我司在平安校园智能联动联网管理平台建设中,采用自主研发的SIAP图像业务综合应用管理平台,以此为基础建设”平安校园智能联动联网管理平台”,整个平台涵盖各级教育已有系统、重点防范区域自建系统等各类资源,并与公安图像平台对接,满足公安内网调用校园监控图像的要求。
平台采用分布式体系结构设计,每一级视频监控系统均可实现局部自治,在结构上不存在系统故障点,当上级平台出现故障,下级单位仍可继续工作,任意局部故障不影响系统的正常工作。经过分布式的体系结构,便于统一规划,分步实施,各级视频监控可同时分布实施,单图像节点可自成系统,各图像节点经过统一的控制协议实现互联互控。
实现各类不同构架监控图像资源极其相关信息的汇集、管理、操控、存储、处理等功能,最终实现平安校园图像调度系统联网运行。同时,实现与现有系统的充分融合和统一管理,实现视频数据流的数字化处理、远程调用、远程控制、远程发布和数据共享、监控数据和指令格式、权限管理、数据库的统一规范,以便于未建系统的无缝接入。
平安校园校级综合安防系统结构如下图所示:

5.3.1、视频监控系统接入
前端设备:
　　前端设备层包括所有放置在监控点位的设备,如摄像设备、控制解码器、云台、报警发生器、网络视频编码器