浅析某学校电子考场监控方案 - 安防知识网

近年来，电子监考不断成为人们关注的热点，建立规范的现代化电子监考系统成为一种需求。本文以某学校的电子监控方案为例，详细介绍其系统内容、特点及使用效果，希望给业内同行以启发。数字考场监控系统是监控体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统。鉴于考试舞弊现象的严重危害，必须采用可靠的方法把舞弊过程记录下来，取得有效的证据，从而遏制舞弊现象的发生。背景介绍

背景介绍
数字考场监控系统是监控体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统。鉴于考试舞弊现象的严重危害，必须采用可靠的方法把舞弊过程记录下来，取得有效的证据，从而遏制舞弊现象的发生。考场监控系统可以对考场内部和周边的人员进行实时观察录像或在以后的一定时间内方便地调出图像查证；对违反考场纪律的行为及时报警制止；对周边环境进行观察注视。更重要的是建立有效的考场监控体系，对违反考场纪律的行为“看得见”、“听得清”、“抓得住”。

需求分析
教学与考场数字监控系统中的监控点为教室，某学校有50个教室，每个教室安装两台网络摄像机，一台为固定点，主要观看教室全景，另一台为全方位监控点，主要观看考场内细节。此教室监控系统需要对所有考试教室进行无死角监控，保证考试的顺利进行。监控中心实时查看每个教室内情况，并对监考视频进行实时不间断录像，在考试结束后将考场情况的资料制成光盘永久保存。

详细需求：
·每个教室安装两台网络摄像机；
·通过网络的连接，此系统可以继续扩展，可以实现多台摄像机的显示，可以选择1、4、9、16多种画面分割，或按监控点的类型分组，并可以实现全屏显示，图像质量保持清晰；
·授权用户可在客户端对全方位摄像机进行上下左右、拉远拉近控制；
·在学校的校园网内，各领导根据每个用户端登录的不同权限，可以选择性的给不同用户监控不同的地点；
·各摄像机的录像可自动开关录像，而且通过图像的动作感知进行录像、报警，报警后自动记录报警发生的录像，并可以回放录像；
·本系统通过局域网（10M〜100M）的传输，在远程计算机上实时监控。并可以和服务器进行双向交流，用户端图像延时小于4秒，图像稳定可靠；
·系统将摄像机记录的画面，全自动数字压缩保留在IPSAN上。在检索时，可根据图像存储时间、日期进行查找和回放，亦可将所需画面以压缩或非压缩的形式存储至光盘或硬盘；
·各级教育主管机关可在授权下随时查看学校的各教室的情况，重要考试时可设置网上巡考员对考场进行实时查看；
·在考试结束后，整个系统可用于平时校长或相应管理人员在网内查看关心的教室的情况。[nextpage]

从以上需求情况分析本系统，制订设计原则，以指导方案设计：
·首先：目前的配置方案应具有一定的经济性和实用性，以最经济的方法来办最好的事，同时还考虑到实用性；
·然后：该系统方案应具有先进性和可扩展性，采用的产品要具备足够的先进的，但同时还要考虑到以后的可扩展性；
·最后：系统的可靠性和可用性尤为重要，监控系统是需要长期的不间断工作，对设备的高可靠性和高可用性是一个非常严峻的考验。

方案介绍
采用全新网络视频监控方案，前端设备采用网络摄像机，通过网络进行视频图像的传输；监控中心配置数字电视墙，实时显示监考画面；为保证数据的安全与速度采用网络存储IPSAN保存视频图像。

系统描述
此项目共50个考场，每个考场内安装两个监控点，共100个监控点。每10个教室为一组，共五组。系统拓朴见图1，整个系统由以下四部分组成。

[nextpage]1、前端子系统
前端子系统主要是由高清晰D1定点网络摄像机和全方位高清晰D1网络摄像机；两个摄像机根据图1所示安装在教室的对角上，其中定点的摄像机使用3.6mm镜头，安装方式为吊装，监控画面覆盖整个考场。全方位网络摄像机安装在对应的教室角上，安装方式同样为吊装；此摄像机为12倍光学变焦，可通过监控中心进行控制，来查看考场内的细节情况。

2、主控中心系统
·管理服务器：此系统共100个监控点，在监控中心配置一台管理服务器，安装E眼神网络版管理软件。主要对前端网络摄像机进行集中管理；
·显示部分：视频显示部分完成视频信号的解码及输出显示。采用数字电墙进行集中图像显示，数字电视墙主要由客户端工作站和液晶监视器组成。其中5个客户显示16个监控画面，一个客户端显示25个画面；
·系统存储规划：此次数字视频监控系统（见图2）中视频图像的存储时间可以客户要求进行确定，同时图像质量清晰可辨，可以根据对图像的要求选择CIF图像和D1图像的分辨率进行保存。

为保证数据的安全稳定和高速，本次监控系统的设计方案中，配置一台IPSAN网络存储，存储采用CIF格式，每个点每天占用4G空间。[nextpage]

3、系统网络规划
网络规划：采用IP网络作为监控传输平台。共50个教室，每10个教室为一组；每个教室安装两个监控点，每组共20个监控点；每一组配置一台24口光纤交换机。

从前端监控点通过网线连接到每一组的24口交换交换机上，每一组交换机通过光纤收发器将IP信号转换成光信号，通过光纤将视频信息传输到监控中心，在监控中心在通过光纤收发器将光信号转成IP信号，将光纤收发器RJ45接口连接到监控中心的24口交换机上。

4、分控中心
分控中心为领导办公室或市教委、省教委远程监考办公室，有了分控中心领导在查看视频时，不需要专门跑到监控中心，在自己的办公室内就可以观看到视频图像。

系统方案特点
1、安装方便，使用简单
网络视频监控系统极大的简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量，它完全取代了模拟监控系统中的视频矩阵、切换器等，不仅减少了调试设备的施工周期，同时减少设备的使用，可提高整体系统的稳定性和可靠性，减少日后维护设备的难度。

2、产品可重复使用，避免重复投资
整个系统中所有产品在系统升级改造时可重复使用，避免重复投资。

3、系统支持多个分控中心
监控中心安装E眼神网络版管理软件，支持多个客户端观看，可跟据客户需求临时搭建客户端，以方便视频查看。

4、技术先进，成熟图像清晰而且占用带宽低
运用了强大的视频处理专用芯片，该芯片采用国际最新的MPEG4压缩方式进行图像压缩，能利用很窄的带宽，通过帧重建技术，来压缩和传送资料。压缩比最高达200:1。服务器还能根据带宽大小自动调节码流、传输速度、画面质量，不会过多地增加网络负担。因此它能够在低带宽下网络上以实时速度传送高质量的动态图像，并支持多用户同时访问。

5、系统可靠性高
网络摄像机其系统本身的开销很小，进程调度、进程间通信、中断处理等系统公用程序精练而有效，它们造成的系统稳定、延迟短。也充分保证了可靠的实时性，使同样的硬件配置能满足更强的实时性要求，为应用的开发留下更大的余地。使用网络摄像机的网络监控系统不存在机器死机造成系统无法正常运行的问题。稳定性、可靠性大大提高，无需专人管理，非常适合于无人值守的环境。[nextpage]

6、高性能系统具有无限的无缝扩展能力
局域网下可以允许无限多用户同时访问。网络摄像机都以IP地址进行标识，增加设备只是意味着IP地址的扩充。设备都以IP地址进行标识，该监控系统可直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制。

网络视频监控系统极大的简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量，它完全取代了模拟监控系统中的视频矩阵、切换器等，不仅减少了调试设备的施工周期，同时减少设备的使用，可提高整体系统的稳定性和可靠性，减少日后维护设备的难度。使用时只需在IE中输入服务器的地址就可以实时观看图像。

7、可组成非常庞大的监控网络
网络摄像机采用基于嵌入式网络摄像机为核心的监控系统，输出已完成模拟到数字的转换并压缩，采用统一的协议在网络上传输，因此它支持跨网关、跨路由器的远程视频传输。

8、远程系统维护和系统管理
网络摄像机和网络摄像机提供软件访问和远程WEB访问功能。管理员通过软件远程管理系统设备。同时，管理员可以对用户信息进行修改：远程增加、删除、监控地点、用户的控制权限、录像时间和报警等信息。当这些信息修改之后，管理员不用对客户端进行维护，用户只要再重新登录系统一次，即可得到管理员重新分配的信息，大大的减轻管理人员的软件维护工作量。

9、可远程通过手机查看视频图像
不受地域、时间的控制，只要手机有信号即可实现。而且手机可切换多路信号，实现对多路视频信号监控。

结语
考场数字监控系统采用了更先进的，集成度更高的硬件产品网络摄像机。同时为纯数字系统，扩展性与容易性更强，整个系统可以很方便地与其它系统进行数据交换，并集成到一起。本系统2004年11月安装使用至今，用户反应良好。（本文作者邹立军现任职于北京华青紫博科技有限公司）