陕西科技大学智慧校园建设

设计方案

附录：预算清单

一、建设背景

随着陕西科技大学教育规模的扩大，占地广、校区分散、人员密集等诸多因素的，让高校校园安防与其他领域相比更具有特殊性，同时因校园开放、包容的人文环境更使高校结构日渐社会化，校园治安问题日益突出。

随着新技术及人们对安全要求的不断发展提升，以往校园安防系统建设的问题日益凸显，主要存在以下四点问题：

1、目前前端采集系统存在的问题有：（1）显示画质差；（2）环境适应性差，当光线条件差时，呈像效果模糊；（3）大场景多点位部署存在盲区。如果发生意外事件，视频监控系统取证看不清、找不到有力证据。

图1  画面质量低                        图2  光照环境不足

2、随着学校在安防系统需求的不断发展，伴随着前端点位设计的增加。传统的分布式存储方式受到硬盘录像机盘位数的，已经不能够满足大量视频数据的存储需求。

3、视频数据或设备的人为运维管理及信息提取工作量大、效率低，当发生紧急情况需要事后取证时，若因排查工作不到位而发生视频录像丢失等情况，容易引起纠纷或降低事件处理效率等问题。

二、系统总体设计

图4  系统总体架构图

本次方案主要设计五个子系统，分别是：前端采集系统、存储管理系统、显示控制系统、平台应用系统以及智能应用系统。

前端采集系统：采用先进的高清、智能监控技术，对校园进行全方位、全天候的全面监控，最大限度地减少各种安全隐患；本次设计均前端采用星光级成像技术.

存储管理系统：存储设计采用磁盘阵列视频监控专用存储设备，通过集中式的存储方式部署在总控中心，用于存储管理所有前端监控摄像头的实时监控视频。

显示控制系统：采用视频综合平台对各种信号进行解码和控制，并输出到大屏显示屏幕上，并可通过在控制主机上安装的拼接控制软件实现对整个大屏显示系统的控制与操作，实现上墙显示信号的选择与控制。

平台应用系统：以GIS（地图信息系统）可视化地图为核心，基于智能分析报警，建立事前预防，事中调度应急流程化指挥体系，构建校园智能安防指挥体系。

智能应用系统：通过视频诊断技术和视频数据结构化分析技术，实现系统设备运行状态、录像运行情况、图像质量等进行实时检测，同时对视频数据进行结构化分析提取活动目标的属性特征，方便取证检索效率；同时针对校园特殊场景进行智能周界的防范,做到提前预警.本次设计中所引入的可视化地图展示系统可将校园内监控点位进行事实展示,为应急指挥提供了强大的便利.

三、系统功能介绍

1、前端采集系统：

根据学校不同的应用场景，需要选择不同的前端摄像机，以达到最优的视频监控效果。具体点位分布如下：

为了解决前述提到的传统安防监控存在的“看不清”、大场景存在盲区、无光等恶劣环境下的视频监控问题，相对应的有如下功能摄像机来解决这些问题：

图5  1080P高清监控画面

学校的公共区域是整个学校安全防范重要位置，为了加强对学校及学校生活区进出车辆及人员的管理，需在重点区域设置监控点，安装摄像机时需考虑夜晚的光线很差，并且要求每监控点要看清楚进出车辆的车牌和人员的样貌，为学校的管理提供事实依据。

图6  星光级网络摄像机

星光级网络摄像机基于视网膜成像原理，在极低光线条件下，呈现亮如白昼的彩色画质，实现全天候“看得见又看得清”的效果。

图7  全景摄像机

对于大场景的监控需求也越来越多，除了要求“看全”、“实时”之外，我们还希望可以看清局部细节。如果大场景中发生突发性事件，我们也能够能看清细节，并清晰的记录事件的整个过程。

2、存储系统设计：

网络高清视频监控系统的存储设计采用CVR视频监控专用存储设备，通过集中式的存储方式部署在总控中心，用于存储管理所有前端监控摄像头的实时监控视频。

图8  视频存储结构示意图

采用集中存储的方式，系统功能优势如下：

（1）省硬件/空间：支持前端视频数据和图片直接存入，最高可节省70%存储空间； 

（2）绿色节能：支持磁盘休眠，存储设备数据访问时磁盘可休眠，大大节省电能消耗成本。

（3）高可靠：确保存储设备内坏多块硬盘时，录像、回放业务均不中断；

3、智能应用系统设计：

（1）运维管理系统：

对于如何解决监控系统和设备存在维护的问题，提高视频监控系统运维工作的效率，给出建设智能化的视频监控质量诊断系统。

图9  视频质量诊断系统架构图

通过在中心机房中架设诊断分析仪和客户端管理平台就能轻松实现整个系统的智能化升级，实现对前端设备的视频质量诊断。

可以实现的功能有：对前端摄像机的视频图像出现的图像模糊、雪花点、条纹、滚屏、亮度过量/过暗、偏色、画面冻结、视频丢失、视频抖动、场景变换、视频遮挡、黑白图像等常见摄像机故障进行检测，包括对系统的服务情况，运行情况，录像状态是否正常等。

（2）智能应用服务器

图10  智能应用服务器

人脸管理方案主要由前端抓拍机及中心智能分析服务器组成，前端人脸抓拍机对部署区域内过往人员进行人脸抓拍，人脸分析服务器通过对人脸的识别、分析、建模，可实现黑名单布控报警、人脸比对、人脸照片查询等功能。

活动目标特征方案主要由前端高清摄像机和中心视频分析服务器（猎鹰）组成，高清摄像机负责图像的采集，视频分析服务器（猎鹰）负责数据的结构化分析，实现人员属性和特征分析，便于对目标进行快速检索和定位。

4、平台系统亮点设计：

校园AR云镜系统，基于AR全景视频监控，在全景监控区域内可结合环境添加标签用于标识，可通过标签快捷调取相应的监控画面。同时还可展示人脸抓拍记录、过车记录、人流统计等智能应用数据

                            可视化地图架构

在校园内安装AR鹰眼摄像机或AR云台摄像机后，可对一个大场景进行监控覆盖，在校园的不同区域均可架设该设备。

可根据AR摄像机覆盖的区域添加场景，对该区域的监控画面进行预览，且可以在不同的场景间自由切换. 可在场景中添加普通监控点，可对该监控点设置标签，如：6号教学楼。添加成功后，可直接在场景中预览该监控点的画面

相机列表中添加人脸抓拍机和车辆卡口抓拍机后，可对来往的行人车辆进行抓拍，抓拍的图片可展示在场景画面中，使得人脸和车辆抓拍记录能够更直观的展现在大场景下，增强监控系统的全局把控性，具体展示界面如下图所示

                            可视化地图界面展示图

5、显示控制系统设计：

平台作用是汇总了建设的五个子系统功能，那么显示控制系统是将我们前端采集到的视频以及平台应用界面做以全面展示。

图12.  大屏显示系统结构图

整个大屏系统可以分为以下几个部分：

1)前端信号接入部分

2)控制部分

实现对整个大屏显示画面的控制与操作，实现上墙显示信号的选择与控制。

3)上墙显示部分

通过控制软件对已选择需要上墙显示的信号进行显示，进行任意组合显示，图像拉伸缩放等一系列功能。

针对本次设计选择的是高亮度55寸，17mm拼缝大屏，保证了画面显示质量，以及任意角度都能够呈现出视觉效果良好的观看效果。下载本文