| 本方案結合學校原有設備和學校實際情況，本期將建立一套校園監控系統，實現主控端集中監控管理、分控端監控點獨立操作、教學現場實時監控、考場實時監控實現了電子監考、教學評估等功能，此監控方案還進一步增強了學校的現代化教學和管理質量，使學校在教學與管理上成為一個智能化整體系統。
關鍵字：校園監控教室監控 電子監考 學校監控 遠程監控
第一章、 學校需求分析及系統建設目標
第一節、 學校需求分析
隨著現代信息技術的不斷發展，學校原有的教學與管理設施已經不能完全滿足學校發展的需要。教育管理、教學手段及教學設備的現代化，將進一步提高學校教學與管理水平。本期所要建設的監控系統是一套融合普通校園監控與現代教學管理的新系統，系統采用先進的信號傳輸方式、高質量的圖像處理技術和完善的安全保障措施，充分滿足校園監控的要求。
結合學校原有設備和學校實際情況，本期將建立一套校園監控系統，實現主控集中管理、分控獨立操作、教學現場實時觀摩、考場實時監控、教學評估等功能，進一步增強學校的現代化教學和管理質量，使學校在教學與管理上成為一個智能化整體。
第二節、 系統建設目標
建成后的校園監控系統將是一個有易于擴充、升級和管理使用的教學監控與評估網絡系統。該系統實現了教學現場觀摩、考場管理、安全保衛、實時數字錄像和教學評估等功能的有機結合，充分滿足了學校對教學監控、考場監控、校園安全監控的需要。
設備控制采用主控中心集中式管理與各分控點獨立操作相結合方式，校園監控系統的設計原則，使各個控制點都能互不干擾、獨立操作實現其控制功能。系統采用模塊化設計，可根據學校需要擴充、升級。既有效的保護了學校的投資，又使系統不會落后。
本期監控系統的所要實現的具體功能為：
1、通過安裝在1#，2#，3#樓共192個教室內的攝像頭，保證對各教室的實時拍攝，達到監看區域的無盲區、圖像清晰、聲音清楚，并將視頻、音頻信號通過專設線路傳輸到主控中心。
2、設立校園監控系統主控中心，主控中心通過北方安控監控系統的主控軟件實現對各個監控點攝像頭的監看和控制，并可以將任意攝像機拍攝到的音像進行同步數字存儲，以便日后隨時調看。該功能可同時作為考場秩序監控、教學評估和日常教室安全防衛，其實質都是通過調看主控主機上存儲的資料對以發生事件的全過程進行查證、評判，從而達到有效管理目的。
3、校長室以及其余校領導室設為分控點，在各分控點的普通計算機上通過安裝北方安控監控系統的副控軟件實現對各個監控點攝像頭的訪問和控制，實現對任一教室授課情況的實時評估，達到管理的時效性、深入性、公開性。作為分控端的校長室在監看的同時直接可以和主控中心進行語音對講，交流信息或發布指令。
第二章、 監控系統設計說明
第一節、 監控系統功能說明
一、 主控室具有的功能
1、設備的管理、監測、調度和教室攝像機狀態的檢查等。
2、控制主機上可以顯示任意室內、室外監控點的聲像信息。
3、可任意控制監控點的攝像機，選取最佳角度和最佳距離（如前端采用云鏡控制方式便可實現）。
4、可在電腦顯示器上，也可在大屏幕電視墻上監測顯示各監控點的現場情況。
5、通過鼠標點擊可以單路循環切換各圖像，或多畫面分割顯示多幅圖像。
6、可對監測到的全部或部分教室情況進行數字硬盤錄像，記錄現場內容。
7、可在數字硬盤錄像主機上按照時間、日期、教室進行智能檢索，快速調看錄像資料。
二、 校長室等分控點具有的功能
1、副控主機上可以切換、調看任意室內、室外監控點的聲像信息。
2、可任意控制某監控點的攝像機，選取最佳角度和最佳距離（如前端采用云鏡控制方式便可實現）。
3、可任意查看以前錄像資料。
4、可進行系統設置，如攝像機的色彩、對比度、飽和度、錄像時間和錄像模式等。
5、可以和主控中心進行語音對講，實時指揮。
第二節、 北方安控校園監控系統的超值功能
北方安控公司設計安裝的校園監控系統不僅可以實現普通監控系統具備的安防監控、電子考場、數字錄像等功能，還可以使學校利用系統提供的其它功能進一步加強學校的教學和管理，使建成的校園監控系統最大限度地發揮其重要作用。
北方安控校園監控系統的附加功能有：
1、在主控中心、各分控室可以進行觀摩聽課，從而保證觀摩聽課的人員的研討不影響課堂教學，同時也能真實地反映出課堂教學情況。
2、為了加強學校對監控系統的管理，可對校長分控系統軟件進行設置，使校長室具有最高的權限；校長可在主控系統上對其他各分控系統進行授權，沒有授權的分控端將無法進入監控系統，這樣就會有效地杜絕對監控系統的不正當利用。
3、校長或其他領到如有異地出差任務，可通過INTERNET網隨時登陸察看各教室情況，進行遠程管理；同樣，其他兄弟院校，也可通過INTERNET網登陸訪問我學校某教室公開課授課情況，進行教學互動和交流，大大提高教學水平。
4、將監控系統與學校原有雙向控制教學系統進行合理連接，實現學校定向或分組的電視廣播。可將任意班級的班會、文藝活動等向學校其他教室進行現場直播；或者在各教室內的多媒體計算機上安裝分控軟件，使每個教室作為一個分控端訪問其他教室的圖像和聲音。
5、校園網上的任意分控點經過授權也可通過計算機收聽、收看教室的授課情況。
6、今后如涉及夜間安全防盜，可在現有監控系統的基礎上添加必須報警設備后，即可實現報警聯動錄像功能。其實現方式是，在校園重點區域，如四周圍墻、重點教室或財務室、檔案室等重點防范區域安裝紅外探頭和主控中心的主機相連，一旦夜間有人闖入觸發報警探測設備，立即發出報警信號并啟動錄像。該功能僅作為以后系統擴充之用
第三節、 校園監控系統組成和設計
本期校園監控系統能綜合圖像、聲音、計算機軟件為一身，在充分運用原有的設備基礎上，實現了真正意義的校園監控，其實用而強大的系統功能和合理化設計，即可一次投資到位，也可總體規劃，分布實施，杜絕重復投資，降低建設成本。并與學校現有的計算機網和閉路電視系統有機、無縫聯接，充分發揮監控系統教學及管理的功效。系統的操作、管理、使用、維護簡捷、方便，在有效保護學校投資的同時，保持了系統的更新能力，簡化了網絡結構，使網絡結構層次化、規范化、標準化。
一、 主控室設計
1、各監控點攝像頭和顯示圖像的控制
主控室是系統的信號控制及信息交換中心，北方安控監控系統將在主控室安放13臺控制主機——數字硬盤錄像主機WEA-6016S型，該設備是系統的核心，其硬件和軟件部分共同實現管理員對整個系統進行調度，管理和控制。
前端攝像機如果采用云臺、解碼器安裝方式，控制主機即可通過RS232～RS485通訊轉換接口，將云鏡控制信號（關于云臺轉動、鏡頭拉伸的信號）傳輸到解碼器，解碼器再將破解的控制碼提供給它唯一對應的某路攝像機、云臺，同時提供穩壓電源。這樣，控制主機便可以隨意控制攝頭的動作，靈活監看監控點情況。
前端攝像機如采用固定安裝方式，即不需要云臺、解碼器等輔助設備，直接將攝像機安裝在特定位置，調節好固定焦距，則無需通過控制主機實現攝像機的轉動和鏡頭的拉伸功能。
控制主機具有多種畫面顯示方式，只需鼠標點擊完成，簡單便捷。具有單路循環顯示，四路、九路、十六路分割顯示等
2、 數字化硬盤存儲錄像
主控室安裝的13臺數字硬盤錄像機，可將前端攝像機采集到的各種圖像和聲音轉換為數字信號并實時壓縮成H.264的碼流存儲在硬盤中，每路圖象分辨率為352×288，每秒25幀，總資源為400幀，并可保證實時回放單路聲像，最多時可將每一路信號同時進行數字存儲。
數字硬盤錄像機具有實時監看、實時錄象、實時放像功能，同時可根據放像時的圖像質量任意調整每小時壓縮的存儲量。當進行類似高考等重要考試時，數字硬盤錄像機所具有的大硬盤完全可以保證考試期間對考場進行不間斷的連續錄像，清晰地記錄考場內容。為保證3天中每天連續錄像5小時，按每路每小時120M的資源占用量計算，120M*16路*5小時*3天=30G/臺，即每臺16路主機安裝1塊80G硬盤標準系統硬盤即可。
在平時上課的時候可以將優秀教師的教學情況實時地記錄下來，用于今后的教研討論。
需要查找錄像資料時，錄像主機的職能檢索功能又是極其方便快捷的，可根據某路攝像機查找，或年月日查找，或幾點幾分查找，幾秒鐘內就能準確查到所需圖像資料。
另外，數字硬盤錄像機還帶有刻錄系統，可將記錄下的視音頻文件刻成光盤，永久保存。
二、 各分控室設計
本次學校設有校長室、教師辦公室等 個分控點，只要在普通辦公計算機上安裝北方安控分控系統軟件并與校園網絡交換控制器連接，就實現了對各個監控點的控制。
主控中心設置的授權管理功能，保證監控系統對分控端的嚴格管理，校長具有使用監控系統的最高優先權，并可給其他分控點授權。沒有授權的分控系統無法訪問主控端攝像機和控制功能。
北方安控分控功能不僅支持本地局域網訪問，還支持INTERNET網上的遠程訪問和控制，其最高權限與局域網內相同，該功能滿足了人員差旅時在異地訪問和控制的需要，其它學校也可通過廣域網和分控軟件進行現場觀摩課，以此進一步完善學校教學的競爭機制，促進教育教學水平的提高。
三、 監控點設計
考慮到成本問題，初步采用固定安裝方式。在教室內一角安裝一路普通槍式彩色攝像機鏡頭，所需周邊器材有攝像機防護罩、支架。固定安裝方式的特點是：攝像機監看距離和范圍永遠保持不變，不可通過主控中心任一控制和調節。
如采用云臺控制方式，所選攝像機為一體化攝像頭，即彩色攝像機內置18倍/22倍電動變焦鏡頭，這兩部分合二為一；一體化攝像機的突出特點是，高分辨率，多倍光學變焦和電子變焦，自動光圈。自動光圈調節功能，可以根據監控現場光線的明暗來自動調節光圈，可清晰地顯示圖象細節。所配置的云臺水平轉角可達355度，俯仰角度為90度。監聽頭采用高靈敏、高保真的國產優質拾音器。設備的選型充分保證達到監控無盲區，圖像清晰，聲音清楚。較固定安裝方式的攝像機有很多靈活性。
如上圖所示教室中攝像機、鏡頭、防護罩、支架固定安裝在教室內一角，視頻信號通過同軸視頻線傳輸到監控中心的數字監控錄像主機上；監控中心為前端攝像機統一提供電源；分控計算機通過局域網實現分控功能；
第三章、 監控系統安全性設計
在本次校園監控系統中，為了保證系統的安全性特提出以下設計方案：
1、為了防止對監控系統的不正當利用，我們在進入分控系統時設置了各自的身份驗證，只有通過了身份驗證方可對各項功能進行操作。系統中，我們設置校長具有最高管理權限，可以對各監控點進行授權，只有經過授權的分控點才可對監控點進行監視和控制。采用此辦法，便可根本杜絕利用監控系統進行的一切不正當行為。
2、對于系統電源的管理，我們建議在主控中心統一為攝像機提供電源，以防止人為前端斷電。所選12V/3A型攝像機電源可為3-4個攝像機提供穩壓電源。由于主控室有13臺數字硬盤錄像機，約200多個攝像點，因此大約需要70個電源。
3、教室解碼器的供電方式我們提出兩種方案：本地供電方式和集中供電方式。
（1）采取本地供電方式時，解碼器電源的開啟和關閉由監控點自行控制。
（2）采用集中供電方式時，各監控點的解碼器電源的開啟和關閉由主控室統一控制。需要從主控中心單獨鋪設一根電源線連接各監控點的解碼器。
4、數字錄像的安全性策略：我們所采用的數字硬盤錄像機具有系統自動重起、掉電重起等防死機功能，以及權限設置、數據備份和視頻丟失報警等功能。可對16路圖像源任意授權，實施數字監控和錄像。當圖像未能錄進去時，系統會有報警提示，通知使用者出現錯誤的圖像源及錯誤持續的時間等信息，并指導使用者進行設備調整。 |
