考场监控方案

考场监控系统解决方案 考场监控系统解决方案 成都华迈通信技术有限公司2011年12月

目录第一章系统概述 3第二章需求分析 4第三章系统总体设计 51.系统设计原则 52.系统设计引用标准 73.系统结构 8第四章系统优势与技术特点 141. 方案优势 142. 技术特点 15第五章华迈产品介绍 16第一章系统概述在提倡全民教育和终身教育的时代，考试作为一种评定考生学习效果、决定升学就业、彰显个人能力的方式，得到越来越多的应用。于此同时，有关考试的公平性和考试结果的公正性，也受到更多的关注。这就有必要利用新技术、采取新手段，来有效保证整个考试过程的公开、公平、公正，以排除可能出现的纠纷和不良影响。而应对这个问题的一个有效途径就是真实、准确记录考试过程，由此考场监控应运而生。针对近年来出现的考试违纪作弊行为越来越隐蔽化、作弊手段越来越技术化，随着考试科目的增多，只依靠老师监考已无法能够满足现状的要求，所以把视频监控系统用于高考、成人考和其它重大考试活动的考场监控系统，通过安装在各考场上端的电子摄像机，整个考场的情况一览无余，从而减少了考场监考人员的数目，减轻了老师的压力和负担。同时可以最大限度的防止考场舞弊事件的发生。通过安装在各考场中的电子摄像机，把摄录下来的情况通过网络传到监控中心，并将信息存储在硬盘上。此举不但可以实现现场监控，还如同"黑匣子"，如若发生意外，可随时调取现场录像查找问题,考室内的摄像机可随指令调整角度，考室所有方位的情况在屏幕上显现无遗，一旦发现学生有小动作，还可以通过调节焦距进行特写查看。考场监控系统是利用最新的数字视音频监控技术，实时对摄像机采集的考场信号进行压缩、存储和传输，以做实时监看和事后调查取证用，从而达到最大限度地防止考试舞弊行为的发生。通过在考试现场设立视频监控点，将监控图像实时传输到各级教育部门和其它相关部门，通过对图像的浏览、记录等方式，使各级教育部门和其它相关部门直观地了解和掌握考场的动态，从而有效提高考试管理水平，达到更好考试效果，创造更加公平、公正、和谐的考试环境。因此在考场内安装监控系统，一来可以起到震慑作用，防止考生存有侥幸心理；二来能够避免冤枉好人，形成作弊与否的证据。按国家教委有关文件精神，各地区将陆续在辖区内全国教育统一考试定点考场建立电视监控系统。第二章需求分析系统利用监控技术、计算机多媒体技术、通讯技术、音视频技术和教育考试管理技术，以教育部统一制定的《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》（JY/T-KS-JS-2007-1）为指导，建立崭新的学校定点考场电子监控系统，作为前端监控资源，为上级考试中心提供服务，实现考场的实时网络监控和巡查，确保信息和系统的安全，保证各种考试的正常顺利进行。建成的系统应该是具备如下分级的平台：省级考试巡考指挥中心（二级中心）－－>市级考试巡考中心（三级中心）－－>区、县级考试巡考中心（四级中心）－－>学校级巡考中心(五级中心)和各级保密室就近联入各自的巡考中心。1．监控点主要包括考场监控及保密室监控。2．考场监控系统的首要目的是实现对考场的无死角监控，建立起考区本地监控和县、市考试中心远程监控共同监视、管理的多级监控系统。3．在考场监控的基础上，充分发挥监控系统的作用，作为信息化教学、校园安全监控的有效辅助手段。系统工作流程功能介绍如下图：第三章系统总体设计1.系统设计原则系统的规划建设要兼顾目前已有的图像监控系统和正在建设或即将建设的图像监控系统的应用需求，保证规划的科学性、先进性，所选用的网络数字摄像机系列及SIP路由器产品的硬件设备和软件系统均有着很高的实用性和先进性，其软硬件均具有独立自主的知识产权，采用国际最新H.264图像硬件压缩处理技术，图像清晰，画面质量高，占用带宽小，实时性强，视频延时小于1s；并不断根据市场和科技的发展而完善更新，保持着较长的生命周期和最先进水平。本总体方案策划的依据是：□国家教育部考试中心网上巡查系统的需求；□国内外现有的技术水平和发展趋势；□国内外设备的功能、性能、质量、价格、维修服务等；□我公司工程的实践和经验；□对电子监考工程的管理模式的理解；□国家、地方和行业的标准和规范。总体方案策划的指导思想是否正确直接关系到数字化监控系统的功能水平、方案优劣、性能价格比、使用效果等诸多方面。我们认为主要考虑以下若干问题。先进性在当今社会，技术和设备日新月异，飞速发展，策划网络化、数字化监控系统系统工程要特别注意技术和设备的这种飞速发展的情况。技术和设备的先进性是保护资金投入的技术效益、市场效益和社会效益的重要保证，在方案策划时要有一定的超前意识，技术方案为功能的扩充和技术的发展创造条件，否则，有可能在系统建成甚至尚未建成时就已经落后了。就先进性而言，我们觉得主要体现在系统其具有升级能力、扩展能力、改组能力、向上兼容的能力，处理得好，就可以使系统和设备不会随着技术的发展而落后或被淘汰。先进性不能片面理解为选用天下最高水平的设备和技术，那将意味着投资的巨大膨胀，对于一个实实在在的建设项目来说也是不现实的。可行性可行性取决于技术的成熟程度、设备供应情况以及具体工程项目背景。毫无疑问，网络化、数字化监控系统系统技术含量是比较高的，发展也非常迅速，近年来国内外各种不同类型设备不断被开发出来并加以应用。然而对应用者来说，采纳和选用要十分慎重，要认真地考察它们的成熟性、合理性、通用性、适应性、售后服务的支持力度等等。可靠性系统的可靠性主要是由如下诸多环节决定的：□方案的合理性□设计的可靠性□设备的可靠性□施工质量□调试质量□维护措施□操作人员的素质首先，方案策划首当其充。方案策划合理，可靠性保证就有了前提条件，方案策划不合理，就不可能通过后面诸多环节的努力来达到系统的可靠性目标。其次，是设备选型问题。设备选型是一个很复杂的问题，牵涉面很广，例如质量、功能、性能、价格、来源等。首先应把设备的质量即设备的可靠性放在第一位，质量没有保证，其它一切考虑都是多余的。在总体方案设计中，我们将十分注意这一点并花足功夫。设备的质量（即可靠性）与设计人员的见闻和经验密切相关。应该看到，已有一些网络化系统和设备，国产化的工作已十分成功，实践证明其可靠性很高，已经有充分的业绩支持和良好的信誉，并且有可靠的售后服务措施和网络点，技术也较先进，可以采纳和选用，这样可以降低工程投资，其售后服务也就更有保证。可操作性可操作性体现为维护和使用两个方面都要方便。就维护来说，使用部门不可能配备技术力量很强的维护队伍，这就要求系统和设备在本质上有高可靠性以减少出故障的几率，而且维护要比较方便。就使用来说，系统和设备的使用方法应该简单为好。以上两点都是在方案策划和工程设计中需要认真加以考虑的。高性能价格比既达到较高的水平和较完善的功能，又尽可能降低工程投资，以获得较高的性能价格比，要达到这个目标，必须合理地确定智能化系统的功能水平和设备选型。可扩容性强采用模块化设计，能够平滑实现端局扩容、中心扩容和分控台扩容。无论单级扩容或多级扩容都可以充分利用前期资源，降低扩容投入成本。2.系统设计引用标准《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》GB4943-2001信息技术设备的安全GB8898-2001音频、视频及类似电子设备安全要求GB16796-1997 安全防范报警设备安全要求和试验方法GB17859-1999 计算机信息系统安全保护等级划分准则GB50057-1994 建筑物防雷设计规范GB50198-1994 民用闭路监控电视系统工程技术规范GB50348-2004安全防范工程技术规范GA308-2001 安全防范系统验收规则GA/T75-94安全防范工程程序与要求GA/T367-2001 视频安防监控系统技术要求GA/T368-2001 入侵报警系统技术要求GA/T379-2002 报警传输系统串行数据接口的信息格式和协议GA/T388-2002 计算机信息系统安全等级保护操作系统技术要求GA/T388-2002B 计算机信息系统安全等级保护管理要求GA/T390-2002 计算机信息系统安全等级保护通用技术要求YD/T1171-2001 IP网络技术要求--网络性能参数与指标RFC3261 SIP：会话初始协议RFC2327 SDP:SessionDescriptionProtocol会话描述协议3.系统结构考场监控系统是一个多层结构，结构如图1所示。图1系统结构图考场监控系统主要由前端考场内摄像设备、传输设备以及监控中心控制显示录像设备等三大部分组成。监控系统可以针对考场考试过程实施全方位监控和即时录像，一旦监控中心的监考值班老师发现某考生有异常现象时，能够及时通过控制台控制该考场摄像机，对具体位置图像进行放大取证，有关资料将成为日后的证据，其资料由专门的录像存储设备存储，从而保证考试的公平性。并在县（市、区）教育局设置监控中心，其管辖区内的学校设置监控分中心；在市教育局设置市级监控中心，在省教育厅设置省级监控中心。学校监控分中心实现对前端图像的实时监控；县级、市级监控中心能同时控制、传输若干路图像，并能任意调用下一级图像信息；省级监控中心能通过视频监控平台调阅相关监控点的监控图像，并可根据教育部指令，上传相关视频信息。3.1前端摄像设备监控前端点主要设备包括；监控摄像机、拾音器等。每间教室及学校保密室前端采用两台摄像机(前后一台，根据教室空间大小确定摄像机数量)，配备广角镜头，保证巡查无监控死角。另需安装拾音器获取声音信息。信号采集的范围包括图像、声音、报警信号，根据应用的需要选用华迈千里眼网络球机、网络枪机、网络高速球、DVS等相应的设备。图像采集设备能清晰有效地采集到现场的图像。图像采集设备自适应现场的照明条件。环境照度不满足视频监控要求时，应配置辅助照明，或者采用微光/红外类摄像设备。声音采集设备的性能与监测范围相适应(推荐使用快鱼拾音器)。报警设备能提供对特定现象的探测和报警响应。前端设备具有抗易损防护措施，安装应与现场环境相协调，并满足相应的设备防护等级要求。华迈千里眼网络产品功能与特点：通过网络，登录平台，即可实现远程视频管理、展示、看护、关爱等功能；同时支持客户端及手机查看。支持多画面图像同屏显示及多画面切换。支持红外夜视功能，枪机产品支持5m~20m，球机产品支持5m~20m。一台摄像机支持多名用户同时在线浏览；一个帐户可绑定、管理多台摄像机。基于H.264MainProfile@level3压缩算法，H．264高压缩率，独立研发优化编码算法，最低带宽占用仅8K，最高分辨率达到D1；可根据网络实际带宽，动态调节画面质量。支持关键区域的移动视频监测、关键区域遮挡，可直接发送图片或报警信息到指定的信箱、手机。远程控制云台，视角更广；多个场景选择，实用性更强。通过加载外置扬声器，可实现双向远程语音交流插上网线，接通电源即可完成产品安装定时录制，图像抓拍、开机自录、断电续传,支持工作日定时录制及图片抓拍，支持SD卡及本地保存。3.2传输设备各考场的视频和音频遵循路线最短原则，采用网络接入方式，通过无线WIFI、ADSL宽带网络、3G接入网络，以最低损耗接入到考场大楼监控机房。考场大楼监控机房，安装视频服务器。实现视音频数据的本地处理：包括采集接收、存储（可选）和网络传输。通过校园网络将数字视频信号从大楼监控机房汇聚到学校监控中心，学校监控中心利用视频监控主机，实现网络调看，并且通过解码服务器，将考场信号传送到电视墙显示。系统采用数字压缩编码、通过专网接入省、县（区）级的监控中心，利用视频监控主机和解码服务器，以数模结合方式输出视频。视频传输通道采用IP方式。信号传输采用有线或无线传输方式，传输网络包括自建的巡考管理系统网络和公共通信网络(Internet网)。3.3中心管理平台管理中心服务器是一个基于数据库建立的后台程序，它负责对全网内的客户端权限进行认证和管理，负责所有控制指令信息流和报警信息流的传输以及记录（生成日志）。华迈千里眼平台具体的功能与特点如下：采用先进的H.264视频编解码算法及独创的网络压缩格式，能自动适应带宽并配置资源，互联网带宽资源占用小，2MADSL网络环境即可满足要求，支持互联网或3G移动网络等方式进行联网，并提供路由穿透等独创功能。用户与监控点信息的设置与维护：统一建立系统内的所有用户，并设置权限；统一建立系统内的监控信息，监控信息包括监控点、上级/下级机构所属关系。采用创新的服务器管理及P2P视频流传输方式，用户操作使用简便。操作权限认证：用数据库来管理全网内的所有分控等客户端软件。所有客户端在请求访问目的画面或进行远程控制时，控制指令的请求先发给管理服务器，经管理服务器认证该客户端具备相应权限后再将指令转交给前端设备（DVS），前端设备方响应指令要求向有权限的客户端发送指定画面或执行相应控制指令。系统支持多个用户同时访问一个视频监控点，或一个用户同时访问多个视频监控点，各点之间相互独立，互不干扰。可分配各子帐号的管控权限，通过多级权限划分机制使不同帐号享有不同操作权限，以区分管理层次，加强管理的安全性；对报警信号进行集中管理和分发处理：接收到报警信号以后，确认该报警信息属何种类型报警、报警的等级是什么、有哪些客户端需要（或有权限）接收这些告警信息，再将告警信息发送给指定客户端，同时可通过短信通知管理人员，并记录在报警日志中。具备远程联网监控的所有功能，包括远程图像实时监看、远程调看录像资料、远程遥控云台镜头、还可通过网络对各网点摄像机的基本参数进行设置。系统日志记录：记录整个网络及前端设备的工作状态，包括硬盘工作状态、摄像机工作状态等，特别是出错记录和故障提示。报警日志记录：前端报警信号的集中管理、处理及与处理相关的一些要素记录；操作日志记录：任何对前端参数设置的操作进行记录。3.4集中存储各级监控中心根据安全管理的要求和存储策略合理配置存储设备或通过华迈公司提供的存储系统产品进行集中或分布存储。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。配制的专用存储设备(如磁盘阵列、光盘刻录机等)能备份需要长期保留的信息。基于广域网带宽有限的前提，一般要求监控视频前端存储，关键视频、报警视频本地存储的同时，要求上级备份；除按照自己的录像计划定时录像外，控制端（管理中心）也可通过网络向其发送命令，触发启动相应的录像；根据网络带宽大小可以采用监控点本地存储和远程存储。存储系统具有良好可扩展性，可实现平滑升级。3.5监控中心设置监控主机（实现亲临现场的指挥效果），对所有的监控点实施远程控制。我们把远程操作与控制的功能交给主控管理主机来做，其特点和功能如下：远程浏览：界面友好操作简单，直观、方便。报警信息的接收与处理：接收报警管理主机转发的报警信息，在监控主机上以报警画面弹出、蜂鸣器提示等方式提醒，及时发现、处理警情。语音对讲与广播：能与自己权限许可的前端设备之间进行双向的实时语音对讲，同时具有对前端设备分组进行语音广播，这样就为保卫部门的管理提供了又一条方便的途径。远程操作：对指定的远端设备进行远程操作，同时可以远程控制云台、镜头；具备高安全性：所有操作只有在管理中心服务器的授权下，才可以进行操作。3.6电视墙管理根据需要选择合适的显示器或大屏设备。显示设备能清晰显示现场实时图像。显示设备的分辨率指标高于系统对采集、传输过程规定的分辨率指标。在中心利用工控机和数字矩阵解码卡搭建电视墙管理服务器。电视墙管理服务器将通过网络获取视音频信号压缩后的数字数据，将数字数据转换成模拟信号，通过汉邦视频解码卡(HB1504DE)解码卡实现相应通道的码流或者回放数据流上墙，也可设置在电视墙服务器VGA输出实时流或回放流。电视墙服务器支持在视频图像上显示关联解码通道的解码信息，包括未解码、实时上墙、回放上墙和报警上墙状态显示。实现前端输入和中心输出间基于网络的全交叉切换，灵活易配置。3.7省、市、县（区）监控中心考虑到省、市、县（区）范围内有较多路数的考场信息，在各中心配置集中监控管理软件，对整个系统软硬件作统一管理。市监控中心的视频监控主机，通过教育专网调看前端考场信号，并将重要内容下载保存到本地集中存储服务器，保证重要数据的长时间保存。考场信息还可以通过本地解码服务器，传送到电视墙上显示。市监控中心通过教育专网与省监控中心相连，保证上级机关对所辖范围内考场的远程访问。县区监控中心的主要职责是通过教育专网对前端考场进行电子巡考和不定时抽检。通过视频监控主机，远程调看前端摄像头采集的信号，并且通过视频解码主机，将信号传送到电视墙上进行显示、监看。第四章系统优势与技术特点方案优势监控终端接入极其便利传统视频监控点的建设相对复杂，如果需要满足统一联网监控的要求往往需要从监控平台部署光纤线路接入前端摄像机或前端视频服务器，线缆部署负责，成本高，也不利于远程管理。华迈千里眼完全依托互联网络进行组网，直接插入网线接通电源即可完成安装，监控点部署方便，且采用P2P的视频传输方式，视频数据的保密性也非常高。无需新建专业视频服务器传统视频监控系统大部分采用服务器转发的组网建设方案，前端摄像机将视频数据通过网络传输给视频服务器后再有服务器转发给观看着。该类方案对视频服务器的硬件条件及网络接入条件要求很高，前期投入巨大，且伴随监控点的增多对服务器的压力还会急剧增大。华迈千里眼采用服务器帐号管理及P2P视频流传输的方案进行建设，既有服务器转发方案在使用与管理上的便利优势同时又无须客户自行建设服务器平台，节约了前期大量的资金投入，同时也便于监控点的快速覆盖。便与社会单位共建视频监控网络视频监控点的建设在本方案中分为两部分，一部分是城建局自行出资建设的视频监控点，另一部是建筑煤矿店自行在本单位内部建设的视频监控点。通过本方案可很便利的实现联防。分级分区域管理华迈千里眼的核心特点就是完全依托互联网进行组网，并提供分级授权管理机制。这样将非常便于建设覆盖全市、全省的监控网络。各区部门可使用授权帐号管理辖区内的所有视频监控点；全系产品支持手机视频监控华迈千里眼具备国内一流的手机视频效果，并经国内多家电信运营商实测后在手机视频清晰度、延迟、流畅性、占用码流上全国领先。几乎支持所有流行的智能手机系统（windowsmobile,Symbian,Android,iOS）；执法人员发现突发事件后，不用再去寻找电脑，通过手机即可马上查看现场视频，并按预案进行处理，大大提升了突发事件的处理能力。技术特点中心管理平台：华迈公司的整个系统采用P2P模式，中心管理平台只负责对设备和用户进行管理，不需要承担类似转发服务器的网络带宽和系统性能压力，10M带宽即可承受3万用户的并发访问，系统具有良好可扩展性，可实现平滑升级。极大的降低了使用成本。观看使用中心：由于平台管理的便利性，通过以下简单部署就可实现远程集中监控管理。网络要求：前端采集点网络可以采用网络，无需单独铺设光纤网络，极大的节约了用户投资。以普通的2MADSL宽带为例，其上行带宽为512kbps，可以同时承受4路VGA视频信号上传。管理中心进行集中视频观看管理，由于其占用下行带宽，普通的2MADSL宽带可以同时观看8路视频画面。对于用户的三级管理模式，我们为其提供了分级权限管理功能：系统管理员可以通过管理系统对管理人员进行权限分配，管理中心管理员可以查看所有监控点视频、云台、音频等权限；各二级管理点只能对其所辖区域设备进行管理。远程管理方式：可通过电脑或手机进行视频查看和管理。由于平台采用账号管理方式，不需要记住繁琐的类似DDNS这类IP地址，只需通过管理员分配的账号，就可对其所辖校园所有设备进行视频查看和管理。设备管理：实现对所有前端设备的管理，包括设备绑定、操作日志查询、设备状态等。系统维护：由于华迈公司整个系统P2P设计原则，极大降低了系统的运行负荷的同时，大大降低了系统出故障的概率。设备维护：设备的维护其实就是网络的维护，由于设备使用的网络就是普通的办公网络，维护工作基本不需要单独的维护人员进行维护，极大的降低了用户的使用成本。第五章华迈产品介绍1、网络红外枪机主要特性：实现功能：CCD防水网络枪机，20M红外夜视功能，使夜间照常工作，可外置有源麦克风、音箱，支持声音监听、广播，SD卡扩展储存（最大支持32G）。主要用途：适合安装在大门或者走道等定点监控。具体参数：产品参数传感器

CMOS视频规格

VGA（640*480）、QVGA(320*240)、QQVGA(160*120)镜头标配：6mm选配：8mm12mm16mm帧率

25fps向下连续可调

视频压缩

H.264码率大小

8k-3M连续可调

动态侦测

支持全屏或者分散的多区域移动侦测报警抓拍

5张连拍，时间间隔可调红外夜视20米红外，支持双滤光片日夜自动切换（IR-CUT）断电恢复

支持，来电自动恢复初始工作状态网络接口

标准RJ45接口，10/100M自适应

网络协议

TCP/IP、FTP、DDNS、UPnP、PPPoE、HTTP动态域名解析

支持报警

上传或TF卡存储报警图像

安全机制

用户密码权限认证查看

机身内置网络服务器功能，支持IE或其他网络浏览器浏览视频并可支持主流运营平台

音视频传输

Audio、Video、Audio&Video

图像设置

亮度、对比度、饱和度、色度、场景、特效报警IO

1路报警输出；支持联动报警本机存储

TF卡（≤32G）,支持录像和图片存储

语音

支持外接有源拾音头和音箱，实现双向语音对讲电源

DC12V1A外部接口RJ45、报警IO、音频输出、电源运行环境1．

温度——0~50度2．

湿度——20~80%3．

功耗——5W2、网络球机P8901A有线红外球型网络摄像机采用优化后的H.264压缩格式，视频流畅、画面清晰，可红外夜视、支持SD卡存储、远程云台控制、多用户分级权限管理、语音对讲等产品参数传感器

30万CMOS

视频规格

VGA（640*480）、QVGA(320*240)、QQVGA(160*120)帧率

25fps向下连续可调

视频压缩

H.264码率大小

8k-3M连续可调

动态侦测

支持全屏或者分散的多区域移动侦测报警抓拍

5张连拍，时间间隔可调红外夜视

5~10米(可选)断电恢复

支持，来电自动恢复初始工作状态网络接口

标准RJ45接口，10/100M自适应

网络协议

TCP/IP、FTP、ADSL、DDNS、UPnP、PPPoE、HTTP动态域名解析

支持报警

上传或TF卡存储报警图像

安全机制

用户密码权限认证查看

机身内置网络服务器功能，支持IE或其他网