一、應用背景
近年來，全國各地中學以及大學校園血案頻發，引起了教育管理部門對校園安全高度重視，已經將校園安全擺上了重要位置。現在各地區的學校普遍存在著校園面積大、場地分散、學生眾多和校園周邊的環境復雜等特點，尤其是大學。隨著近年來突發事故和校園暴力事件的增加，傳統的人力巡查已不能滿足校園安全管理的需求，越來越多的學校開始考慮通過校園網絡視頻監控系統的實施來建設平安校園。
為了建設平安校園，加強教學管理和嚴肅考場紀律，因此建設一套完善的學校網絡視頻監控系統具有特殊的意義。提供學校IP監控系統是在原有的以太網傳輸系統的基礎上，用雙絞線或者光纖進行視頻數據傳輸，克服了學校內部復雜地形對傳統模擬線路鋪設的限制，傳輸質量穩定，降低了網絡建設成本，大大增強了監控系統的靈活性、便利性和可擴充性。學校IP監控系統不僅為學校的安保提供了先進的技術防范平臺，而且為平安校園提供了重要的預防和控制手段。
二、系統分析
對于學校監控布防點設計要求能夠覆蓋學校的各區域，保證校園的所有人員的活動情況都可盡收眼底。
（1）出入口監控
校園的出入口包括校園大門出入口、宿舍樓的出入口、食堂出入口、圖書館出入口以及重要的通道出入口等。
利用監控系統，通過在學校出入口安裝攝像機設立監控點，監看各出入門口的車輛以及人員出入流動情況，以保證學校實時了解校園的出入口安防情況。
（2）室內關鍵點監控
校園室內包括教學樓、辦公樓、圖書館、實驗樓和餐廳室內等。
利用監控系統，通過在校園室內的走廊、樓廳、天花板、墻壁等關鍵點安裝攝像機設立監控點，可以實時地監看室內所有人員和物品的情況，保護全校師生的人生財產安全。比如在教學樓內設立監控點，通過監控系統學校能動態實時掌握教學樓室內的所有情況，監管教師教學工作情況和學生上課情況，以及監管教學樓內的教學設備，防止設備盜竊案發生。在學校考試期間，通過監控系統確保在每間教學樓的教室作為考場時能減少人員的管理和保證有效的監考考生的情況，更能遏制考試舞弊現象的發生。
在圖書館內設立監控點，利用監控系統可以避免各類偷竊事情發生，而且系統錄像用于在遇到突發事件時立即防范或作為事后分析處理的客觀依據。
需說明點：公寓樓監控布防點包括宿舍的走廊、樓廳等處，但不包括公寓樓內部，避免侵犯個人的隱私。
（3）室外關鍵點監控
校園室外包括操場、校園道路等。
利用監控系統，通過在校園室外的關鍵點安裝攝像機設立監控點，可以隨時掌握校園室外現場情況，保證了全校師生戶外活動的安全性，提高了學校的安全防范和管理水平。校園室外場地是人員密集之地，而且流動性之大，導致了容易發生校園暴力以及各種突發事情發生，可通過監控系統可以有效的預防或制止校園暴力事情，確保了校園室外活動正常進行。
（4）校園其他重點部位監控
根據校園的具體監控環境，針對性地在校園其他重點部位安裝攝像機。比如說在校園圍墻、車棚等關鍵點安裝攝像機設立監控點，進行實時及錄像監控，避免了校園中自行車丟失事件發生，保障公共及個人財產安全。
（5）遠程監控
隨著網絡監控技術的發展，我們可以實現校園各網點監控系統集中監控管理，管理方可在外地基于IP 網絡通過客戶端軟件實現遠程監控，突破地域限制。
三、系統設計
學校IP監控系統將學校的各監控點（學生宿舍、教學樓、圖書館、體育館、操場、實驗室等地方）通過前端設備采集前端視頻，利用學校現有的網絡傳輸高質量的音視頻資料，建立分布式、低成本、數字化的視頻監控系統。可對實現遠程監控，可保證師生的人生財產安全，提高教學質量，有效的監控考場并降低舞弊行為。
學校IP監控系統結構圖如下：
學校IP監控系統分為三部分：
（1）學校監控前端
學校監控前端是指學校需要視頻監控的各監控點，包括學校教學樓、辦公樓、圖書館、實驗樓和餐廳等。它是通過前端設備采集前端視頻傳送，報警信號傳遞。前端設備主要指攝像機、網絡視頻服務器、報警設備（可選）和語音設備（可選）等。
攝像機分為兩類：網絡攝像機和傳統模擬攝像機，如對學校前端設備采用網絡攝像機，可直接將采集到的視頻信息轉換為網絡信號，無需配置網絡視頻服務器；如對于學校已安裝的傳統模擬攝像機，需配置網絡視頻服務器，將模擬攝像機連接，轉換成網絡攝像機。學校監控點內攝像機的數量與位置根據實際情況而定。各監控點介入網絡交換機組成局域網，與監控中心的監控主機組成了視頻監控系統網。
（2）學校監控中心
學校監控中心主要由圖像監控系統服務器、圖像存儲系統、監控客戶終端等組成，進行學校全方位的監控和管理。它主要完成現場圖像接收，用戶登錄管理，優先權的分配，控制信號的協調，圖像的實時監控，錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復等功能。學校監控中心是完成的是整個學校IP監控系統的中樞部分。
由于校園面積大、場地分散、學生眾多和校園周邊的環境復雜等特點，一般建議將學校的監控中心就可以設立2級模式，在每一級上都是一套功能完備的監控系統，并對上一級負責，使得系統中任何一臺電腦，只要通過客戶端軟件就能監控到網絡中任何一個攝像機。
監控中心采用多臺PC機拼接顯示，單臺PC可運行一套NVR系統軟件，同時觀看64路視頻（支持多種畫面切換，可根據需求調整）。NVR客戶端是一款集中本地和遠程監控于一體的監控錄像軟件。學校通過NVR客戶端軟件將前端所有學校的視頻集中進行監控，通過分組管理對不同學院進行分組，將所有學院的攝像機以列表形式展示，用戶可以隨意查看需要監控的攝像機。同時，也可將學校的視頻存儲通過此軟件錄像存儲在學校的PC之上，備份資料，以便日后查詢之用。
（3）學校顯示終端
本學校IP系統支持多種客戶端作為顯示終端，滿足不同人員觀看需求。
學校用戶通過Internet中的臺式機電腦、筆記本電腦、上網本、Ipad、Iphone、Nokia手機、Windows Mobile智能手機等安裝客戶端軟件或IE瀏覽器作為顯示終端。客戶可根據自身需求，可以通過網頁、客戶端或者手機自帶播放器的方式播放視頻監控。
所有的客戶端是用相同的帳號與密碼登錄，可以觀看到相同的攝像機列表。
學校IP監控系統實現功能：
（1）實時監控 ----- 支持多種客戶端，滿足不同人員觀看需求
(a) 支持監控中心固定監控點使用客戶端監控。
(b) 支持校長、教育局領導、以及公安局等流動監控點使用網頁監控。
(c) 支持校長、教育局領導等身邊沒有電腦的人員使用手機監控。
(d) 不同監控方式使用統一用戶名、密碼登陸，具有相同的攝像機列表。
(e) 同一屏幕支持高達64路畫面。
(f) 監控中心支持同一計算機有多個屏幕，每個屏幕監控不同的攝像機。同一臺電腦在處理能力允許范圍內不限最大監控畫面數。
(g) 支持監控中心上電視墻功能。
(h) 只要網絡能夠到達，就可以建立監控中心。多個監控中心可以同時存在。
(i) 不需要視頻交換矩陣，通過鼠標點擊就可以達到視頻切換功能。
（2）視頻錄像 ----- 支持多方錄像同時錄像，滿足高可靠性要求
(a) 支持學校本地使用服務器錄像。
(b) 支持教育局中心使用服務器錄像。
(c) 支持攝像機本地SD卡錄像。
(d) 支持監控中心使用客戶端錄像。
(e) 每一地方的錄像，都可使用一直錄像、計劃錄像、報警錄像、計劃報警錄像等多種方式。
(f) 多種錄像可以同時存在，并使用獨立的不同大小的碼流。
(g) 多種錄像可以使用統一界面，統一回放。
（3）錄像回放 ----- 支持錄像回放搜索，快速定位到發生事件的錄像
(a) 支持監控中心固定監控點使用客戶端回放。
(b) 支持校長、教育局領導、以及公安局流動監控點使用網頁回放。
(c) 可以選擇回放日期，并精確定位到秒。
(d) 有報警的分鐘使用不同顏色的圖標顯示，一目了然。
(e) 支持高達16倍速回放。支持慢放，單幀回放。
(f) 可以在回放視頻中進行運動搜索。
(g) 可以轉存AVI。進行備份。
(h) 支持遠程回放下載功能，以在網絡環境不好的地方播放高清晰度圖像。
（4）報警聯動與電子地圖功能 ----- 支持自動彈出報警點視頻
(a) 學校可將傳感器以及報警設備接入到攝像機。
(b) 報警發生時可以在教育局或者公安局監控中心自動彈出視頻，并自動觸發發送報警短信，發出報警聲音等報警行為。
(c) 可用電子地圖標示不同學校、并支持無限分級地圖。
(d) 報警發生時，電子地圖會自動用醒目顏色顯示報警地點，以提醒監控人員。
(e) 自動記錄報警事件，并可做到報警與錄像關聯。通過報警事件可以調用發生報警時的錄像。
（5）語音功能 ----- 支持雙向語音對講
( a) 可以監聽所有攝像機的聲音。
( b) 可以將聲音錄入錄像中。
( c) 可以與單臺攝像機進行語音對講。
(d) 可以對多臺攝像機進行語音廣播。
（6）管理平臺 ----- 支持子帳號觀看授權控制
(a) 支持通過帳號管理攝像機。用戶只需要記住帳號，不需要記任何域名信息或者端口，就可以在任何地點，任何時間觀看實時視頻以及回放錄像。
(b) 支持攝像機分組，所有客戶端都可以看到統一的分組列表。
(c) 支持通過網頁管理帳號，添加刪除攝像機，設置攝像機的管理品質。
(d) 支持通過網頁管理攝像機的錄像品質。
(e) 可以創建子帳號，可以控制子帳號的權限包括： 回放功能、拍照功能、錄像功能、PTZ控制功能、設置品質、限制觀看時間
( f) 支持通過網頁查看錄像狀態，管理錄像。
四、系統優勢及特點
學校IP監控系統不僅功能強大，在性能上也超過常規的模擬視頻監控系統。本系統優勢主要表現在以下幾方面：
（1）網絡化、數字化、低成本
系統采用TCP/IP協議，內置HTTP服務器，提供RJ-45以太網接口，能架構在局域網、廣域網、INTERNET和無線網絡之上，不需要鋪設視頻線纜，實現計算機網和視頻網合二為一，節儉了鋪設長距離線纜的成本。本方案不需要專門的監控設備，使用普通計算機進行監控錄像，將監控設備和計算機合二為一，降低設備采購成本。可任意設置網關，完整支持跨網段、有路由器的遠程視頻監控環境。
（2）高清晰度圖像
圖像緊縮采取H.264圖像編碼尺度，圖像清楚度高，在低帶寬情況下可實現高質量視頻圖像傳輸。
（3）多權限功能
系統監控中心和各分控中心可以對管轄范疇內多個本地和遠程監控前端進行實時監控，不同的用戶可依據職務分配不同的掌握權限。依據權限的不同，使用者可在服務網站或客戶端上行駛不同功能。
（4）適用性與即插即看
網絡攝像機具備了所有需要用來樹立遠程監控體系的構件。安裝時只需要插上網線、接通電源即可通過網站或客戶端查看遠程視頻圖像。
（5）施工維護低難度、低成本
通過使用網絡攝像機和監控系統軟件，極大地簡化了監控系統中可能涉及的設備種類和數量，它完整代替了模仿監控系統中的視頻矩陣、切換器、畫面分割器、字符疊加器等需要配合使用能力實現的功能，不僅減少了調試設備的施工周期，同時較少設備的使用，有效提高整套系統的穩定性和可靠性，減少日后維護設備的難度。
（6）系統結構靈活，可擴容性、升級性強
當系統擴容時，在監控中心，管理人員只需要將增添的監控裝備參加監控地點組別，這樣就完成了全體的系統升級擴容工作。同時也可以應用此網絡進行數據傳輸及與公司總部聯網，并不需要再行搭建盤算機網絡。前端攝像機和中心管理軟件均支持本地升級，無需硬件改動便可實現系統功能的升級。
（7）自主開發
系統的核心硬件設備和管理軟件自主開發，能夠及時提供良好的售后服務，響應用戶的特殊需求，針對用戶的要求進行功能方面的量身定做。
