幼儿园视频监控系统设计方案

幼儿园视频监控系统设计方案（上）[来源]安防知识网[作者]本站编辑[发表时间]2010-6-1813:36:00随着社会的高速发展，知识时代的来临，教育成为个人、甚至社会的重点关注话题之一，启蒙教育更成为了各界关注的焦点。现代人的生活节奏随着经济的发展在不断地加速，繁忙工作的需要，让人分身乏术，甚至于一些家长不得不将很小的孩子交给幼儿园代为看管。第一章概述1.1项目背景随着社会的高速发展，知识时代的来临，教育成为个人、甚至社会的重点关注话题之一，启蒙教育更成为了各界关注的焦点。现代人的生活节奏随着经济的发展在不断地加速，繁忙工作的需要，让人分身乏术，甚至于一些家长不得不将很小的孩子交给幼儿园代为看管。对于家长来说，将孩子交由幼儿园管理，必定会慎重选择。面对众多可供选择的幼儿园，家长会将各方面进行对比。教学条件，师资力量固然是各个幼儿园的竞争重点，但是环境，安全等也是不可忽视的方面。采用远程监控系统作为教学管理辅助，家长在家、在办公室甚至出差在外都可随时观看孩子在幼儿园的情况，不仅能让家长放心地把孩子交给学校，更可让家长看到学校的管理实力。这在无形中使得学校的竞争实力倍增。随着监控技术的不断发展，已经有越来越多的幼儿园开始采用监控系统作为学校的辅助设备。采用监控系统已成为许多幼儿园智能化管理的新趋势。1.2设计依据根据网络视频监控系统的要求和国家有关法规的要求及幼儿园的实际需求和特点，经研究、分析设计本系统方案，该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。依据的相关规范包括：《中华人民共和国公共安全行业标准》GA241.9-2000《工业电视系统工程设计规范》GBJll5—87《远动设备终端通用技术条件》GB/T16435-1996《建筑电器设计规范》JGJ/T16-92《软件工程国家标准》《电气装置安装工程施工及验收规范》《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94《安全检查防范系统通用图形符号》GA/T74-94《社会公共场所安全防范工种设计规范》《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94《信息技术软件生存期过程》GB/T8566-1995《计算机软件产品开发文件编制指南》GB/T8567-1988《计算机软件需求说明编制指南》GB/T9385-1988《软件工程术语》GB/T11457-1995《计算机软件质量保证计划规范》GB/T12504-1990《计算机软件配置管理计划规范》GB/T12505-1990《软件维护指南》GB/T14079-1992《计算机软件可靠性和维护性管理》GB/T14394-1993《软件支持环境》GB/T15853-19951.3设计原则通过认真分析幼儿园视频监控需求，我们在幼儿园视频监控设计方案中将遵循以下的原则：(1)先进性应充分考虑信息化社会迅速发展的趋势和幼儿园视频监控的本身特性、管理要求，在技术上适当超前，所采用的技术和设备应能保证满足信息化发展的需要，保证幼儿园图像建设的需要。应考虑发展的需要，使系统与未来扩展的设备有互联性与互操作性。系统建成后，其系统整体技术性能完全可以达到世界先进水平，并能在一定时期内保持技术领先的地位。(2)可靠性系统必须具有高度的安全性、可靠性和稳定性。在设计弱电各子系统时，应从系统配置、软件结构、设备选择、技术服务等诸方面进行综合考虑，选用技术上成熟的、具有发展前景的国内知名品牌产品。设计的系统和选用的产品能够确保在24小时连续工作模式下无故障运行。系统管理平台上也采用授权、密码、口令、验证、确认等手段，能确保系统设备可靠、无误的工作，确保应用可靠。(3)实用性一个系统是否实用、适用，是否符合实际应用是最主要的。我们在考虑系统的设计方案时，充分考虑管理的需要，又要考虑到具体职能部门的机构设置、管理模式、岗位分配、岗位职能等。使本系统适应于现代化办公的需要。(4)可用性弱电系统工程对营造现代化的办公、休闲环境和气氛起到很重要的作用，因此我们提供的“各弱电子系统”持续可用，所选用的产品均具有很高的质量标准和制造水平，其平均无故障工作时间长，即使发生临时性故障，产品维修维护方便，故障后需恢复正常工作的时间极短。即使在出现重大的故障时，如黑客攻击、网络瘫痪等，各子系统仍备有本地数据存储系统，并备有人工输入信息的操作截面，使授权的操作员能及时处理各类问题，确保系统仍能正常工作和操作。(5)可维护性和可扩展性本系统全部采用模块化积木式结构设计，应用软件中具有一定的开放性，设置扩展接口，以满足今后系统的扩展、升级要求，充分保护用户投资。(6)集成性充分考虑本系统各子系统及以后系统的扩展，以便实现集中管理、监测和分散控制，达到信息共享。(7)安全性安全性和可靠性是密不可分的。本系统的设计具有高度的安全性和保密性，通过对系统分级保护、数据存储权限的控制等手段，并具有病毒探测、薄弱环节分析、密码管理功能，可以有效的防止各种形式的对系统的非法侵入和攻击。系统的所有终端用户在对系统进行操作和访问之前都必须进行注册登记。系统将根据注册所得的用户唯一标识和密码来控制此用户的访问权限，以防止非法操作。不同级别的授权才具有相应的操作权限。系统的安全操作除采用软/硬件保护性措施外，还与操作人员的素质和管理制度密不可分。管理部门应建立严格的“安全操作规程”，由操作者执行并“按章操作”。依据以上设计原则，进行系统设计时，应充分考虑当前技术发展的潮流，并紧密结合我国的实际情况，在本系统设计中一切以先进、实用、可靠、追求高性能价格比，满足幼儿园视频监控管理平台需求为本。第二章建设目标与任务2.1建设目标根据幼儿园的实际需求和特点进行设计，设计依据根据国家有关标准，并结合幼儿园实际情况制定出幼儿园视频监控的建设目标：2.1.1图像的实时监控幼儿园管理者及幼儿家长经过系统管理授权后能够通过网络对前端摄像机的图像进行图实时调阅并且可以通过手动或自动操作，对前端的云台摄像机的各种动作进行遥控。2.1.2图像存贮与管理图像信息采用管理服务器集中存储方式，客户端也可以存贮重要事件图像信息，提供用户远程下载录像和录像回放。系统支持多种录像检索方式，可使用户方便快速的检索到需要的信息。2.2建设任务本次建设任务要实现以下目标：充分利用网络资源建立覆盖幼儿的网络视频监控系统，通过系统管理员权限分配，使经过授权的校园管理者及家长在权限许可范围内的进行系统的操作管理，充分开发图像信息资源实现决策支持的科学化，同时预留接口，便于与其他系统连接或者系统的升级，避免资金的重复浪费。第三章需求分析3.1功能需求分析幼儿园网络视频监控系统的功能，主要体现在以下几个方面：活动场所监控：孩子们在玩耍时，往往不会在意到一些安全问题，老师也不可能全面地照顾到每一个孩子。将幼儿园网络视频监控系统系统安装在孩子们的活动场所，可以最直接得了解到孩子们的成长情况，同时，也可以注意到孩子们在玩耍过程中的安全问题。休息场所监控：对于幼儿园的孩子们，由于年龄还很小，并不能够做到自己照顾自己，在睡觉的时候，经常会有被子没盖好、睡觉姿势不正确等等情况，这就需要老师们在休息室一直巡视。但是，有限的人手、有限的精力，不可能全面得照顾他们，同时也会影响到孩子们的休息。将幼儿园网络视频监控系统安装在孩子们的休息场所，可以全面地了解到孩子的休息情况。通过该系统，老师们不必一直待在休息场所，特别在夜晚，只需要在一个地点监看孩子们的休息情况即可。这样可合理减少人力的投入，减少管理成本，提高工作效率。家长远程探看：作为孩子的家长，或多或少都想了解自己的孩子在学校的学习、生活情况，特别是对于寄宿的孩子，家长多少还是有些不放心的。利用幼儿园网络视频监控互动系统，孩子家长无论是在本地、外地甚至于国外，只要具备网络设施，便可通过系统客户端登录到监控点，看到孩子的实时情况，抓拍到孩子日常生活中珍贵的视频资料，同时，还可以通过系统设置的通话功能，与监控点进行通话交流。这样一来，真正解决了家长的后顾之忧，家长也就可以更加放心地把孩子交给学校。这也无形中显现出学校的实力，增添了学校的美誉度。提高教学质量：系统可以对监控点的实时场景进行录像，并将录像资料存储。利用该功能，幼儿园可以将孩子的一些日常学习、生活等情况录制下来，进行一系列的分析，并制订出适合孩子们的教育方式，积极地开发孩子们的内在潜能，提高师资水平和教学质量。汇总成长资料：通过幼儿园网络视频监控系统，学校可以将实时的情况进行录像并保存，可用以真实再现孩子的学习、成长历程。增添宣传途径：幼儿园可以将一些相关的监控点公开到一些宣传媒体中(平面媒体和视频媒体都可)，让家长不必亲临幼儿园就可以看到学校的具体情况，增添了家长了解学校的途径，并且也可以减少过多接待学生家长的参观而带来的对园区教学的影响。3.2.网络需求分析为满足幼儿园网络视频监控的业务需要，同时考虑到其他数据业务需要，通过校园内部网络传输系统连接中心监控室到前端监控源。监控中心也是系统的数据处理中心，数字视频监控会产生大量数据传输将会带来数据流的压力，以及设备交换压力，为了达到数据传输的高速稳定性，高端智能交换机作为中心的核心交换设备。前端链路建设实际上就是前端编码器与监控中心联网问题。按照每路D1图像应该最大需要2M带宽(每路图像在CIF的情况下的时候，带宽在384K~512K之间可调)。3.3存储空间分析磁盘容量的计算方法：D1画质下占用的带宽约为1.5M~2M/bps，cif画质下带宽占用约为512K/bps。每一路码速率(Kb)/8=A;注：除以8是从Bit到Byte的转换，设备码速率的单位为Kbit,而磁盘容量最小单位是Byte;A×3600秒×24小时=B;注：B为每天所需要的存储空间;B×编码器数量×录像需要保存天数=C;注：C是所有编码器需要保存天数的总计存储空间;最后得到的“C”就是最后所需的录像空间的大小，单位是KB。按照1000KB=1MB，1000MB=1GB，1000GB=1TB转换即可计算出所需的总计存储空间。第四章系统总体设计4.1设计思路在幼儿园的各个班级、活动室、餐厅、室外活动区、大门口等重要公共场所安装各种类型的摄像机，通过网络视频服务器进行视音频图像信息的压缩编码并且利用校园网络资源进行网络数据传输，幼儿园监控中心人员对所有的音视频图像进行存储与管理，同时幼儿家长也可以通过Internet远程监控幼儿在学校的学生生活情况。设计方案充分考虑了后期的扩容、管理变更等可能的建设要求。本次设计思路如下：1、根据要求，本次设计采用一级结构，实现“大容量、多画面处理、实时录像和回放、联网远程监控”的目标。2、本次设计系统便于以后系统用户的安装、操作和今后的维护便利;3、系统设计考虑了各种兼容要求和扩容要求：包括监控点后期扩容、系统规模扩容、临时授权用户远程监控等各种可能扩容方式下对现有网络的兼容和便利性，设计的系统能够满足兼容和平滑扩展的要求。4、系统设计对网络传输路由具有良好的适应性，根据网络资源的情况，在不同的网络带宽下可以灵活设置编码格式，获得不同的图像质量。5、本次设计的系统是标准和开发的，系统软件全部采用通用的主流标准;如系统采用标准的TCP/IP协议、接口标准通用等;适合化工系统各个标准子系统的集成。6、系统考虑了操作冗余、数据安全和远程鉴权等技术手段，保障系统安全运行和不受外部入侵，完善的身份认证能力，保证系统稳定运行。7、在技术性价比上，方案采取实用的原则，不追求高端设备的堆砌，而是本着实用的原则进行了科学的配置建议，以求达到最大的技术性价比。数字网络综合监控系统的关键设备是视频服务器和平台化监控系统软件。视频服务器采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像机送来的视频信号在网络视频服务器数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线送到网络接口发送到网络上，网络上用户可以直接在PC机上通过CSVision监控客户端软件观看视频服务器传送过来的摄像机所拍摄的图像，还可以控制摄像机镜头和云台的动作或对系统进行配