一、前言
近年來，隨著網絡在我國的普及和深化發展，各學校的信息化建設不斷深入，絕大多數學校已經鋪設內部的校園網，各學校逐步轉向利用網絡和計算機處理工作各重要環節的大量數據。同時，網絡也成為先進的新興應用提供了一個良好的平臺。網絡上的監控系統正是近年來蓬勃發展的一種新的網絡多媒體典型應用。它是指學校利用現有的計算機網絡平臺，將監控范圍內所需的視頻、音頻、數據以數字形式通過網絡進行傳輸、存儲和共享，使學校領導和相關職能部門及時獲得關于監控現場實時、準確、具體、直觀的材料，為監督校園安全、監考考場等提供一種嶄新的現代化手段。
隨著科技的進步和經濟的發展帶來了整個社會生活水平的提高，校園的教學方式也發生了很大的變化，傳統的手把手式教學已漸漸退出舞臺，取而代之的是素質教學、室外教學、多媒體教學等方式；同時由于校園考試違紀作弊的行為越來越隱蔽化、作弊手段越來越技術化等現狀，為了確保在每間教室作為考場時能減少人員的管理和保證考場在考試期間能有效的監考考生的情況，并且能在平時作為多媒體教室用，學校領導可通過系統對各班級的教學質量進行評估，建設一個多媒體閉路監控系統對整個學校的有關教室進行監控已勢在必行。國家教委有關文件已明確表明，各省市地區擬定陸續在轄區內各大中小學校統一建立校園監控系統。
二、需求分析
目前學校都建有眾多的教學樓、實驗教學樓、辦公樓等。因校園占地面積廣大，人口眾多所以學生、老師、學校的安全問題存在著很大的不足。因此，利用現代的高科技技術手段，組成全方位防范系統是十分必要的。
在每個教室各安裝一部攝像機，再通過學校內部局域網絡在學校內各個教研室、實驗室、校長辦公室等可以任意看到任何一間教室的教學情況，圖像實時、清晰度高、聲音清晰。同時可以多個地點對一個教室進行教學觀摩；也可以多場次、多地點同時上網觀看，而不影響整個網絡的實時性和圖像質量。
隨著考試科目的增多，只依靠老師監考已無法能夠滿足現狀的要求所以把閉路監控系統用于高考、成人考和其它重大考試活動的考場監控系統，通過安裝在各考場上端的電子攝像機，整個考場的情況一覽無余，從而減少了考場監考人員的數目，減輕了老師的壓力和負擔。同時可以最大限度的防止考場舞弊事件的發生。如若發生意外，可隨時調取現場錄像查找問題,考室內的攝像機可隨指令調整角度，考室所有方位的情況在屏幕上顯現無遺，一量發現學生有小動作，還可以通過調節焦距來個大特寫。 因此在考場內安裝監控系統，一來可以起到震懾作用，防止考生存有僥幸心理；二來能夠避免冤枉好人，作弊與否據證。
通過網絡監控系統，校方領導可隨時通過前端攝像設備監視各教室內的教學狀況；系統作為監考使用時，管理人員可隨時發現考場異常情況，并采取必要的措施，有效監管考場作弊行為，保證考場紀律；并且，上級主管領導可通過因特網上權限登陸對每個教室進行遠程實時監控；系統可實現互聯網上的“家長開放日”和遠程視頻教學。讓學生家長坐在家中就能夠瀏覽自己子女在學習的實況以及科任老師授課的全過程，從而增加家長對學生學習生活的了解，提高校務工作的透明程度。
三、設計原則
學校監控系統設計遵循以下原則：
先進性：系統是國內率先采用基于嵌入式網絡視頻服務器為核心的視頻監控系統，它采用專用視頻壓縮芯片，圖像清晰，圖像采用MPEG4圖像壓縮方式，視頻壓縮效率高，網絡占用帶寬低，是基于第三代嵌入式技術的綜合監控產品。
實用性：系統支持用戶的網絡監控需求，可多用戶多畫面實時監控、遠程控制、分布式錄像、可連接多種報警設備、報警可定時布防撤防等功能，完全滿足用戶的監控要求。
兼容性：系統采用Brower/Server（瀏覽器/服務器）架構，可與企業內部網絡系統緊密結合；同時，前端系統可在原有的模擬監控系統的基礎之上進行改造，保護用戶設備投資。
擴展性：系統軟、硬件系統采用模塊化設計，用戶系統升級時，只需要簡單增加前端的視頻服務器，并升級相應的系統軟件即可，不用額外添加或者廢棄原有設備。
靈活性：系統組網靈活，適合在局域網、廣域網、甚至INTERNET網中使用；在網絡中的授權用戶可通過IE瀏覽器實時監控前端現場，客戶端無需配置任何硬件。
實時性：組成本系統的嵌入式視頻服務器，采用專用的視頻壓縮芯片，和先進的視頻壓縮技術，最高可傳輸30幀/秒的清晰圖像。
可靠性：系統采用先進的視頻服務器硬件，性能穩定可靠，保證系統整體的穩定，尤其適合在無人、少人維護的環境中運行。服務器軟件采用Windows service方式后臺運行，極大地提高了系統工作穩定性；各功能模塊相對獨立，避免相互影響，保證系統能夠可靠運行。
四、系統組成
數字監控是通過把攝像頭攝取的模擬圖像信號轉換成數字圖像信號，再通過計算機網絡傳輸，使網絡內的計算機都成為監控終端，不受地域環境的限制。
由于學校監控系統采用計算機的網絡傳輸，可通過鋪設的網絡將數字視頻信號傳輸到監控中心，真正做到了多網并一網。另外，信號傳輸采用了標準的TCP/IP網絡協議，使遠程監控變成了可能。
學校網絡監控系統示意圖如下所示：
下面介紹整個系統組成：
校園：
在校園重點部位，比如大門、倉庫、教學樓、宿舍門口等安裝一定數量的攝像機，根據具體情況配置固定攝像機或可控攝像機，把攝像機視頻線纜、控制線纜等都連接到Grandtec網絡視頻服務器上， Grandtec網絡視頻服務器有網絡接口，可以直接連接就近到交換機上，把圖像及相關數據傳送到校園網絡上。
考場：
在每個考場教室安裝一個攝像機（可以加裝拾音器），一般采用固定攝像機，特殊教室也可以采用可控攝像機，把攝像機視頻線纜、控制線纜等都連接到Grandtec網絡視頻服務器上， Grandtec網絡視頻服務器有網絡接口，可以直接連接到交換機上，把圖像及相關數據傳送到校園網絡上。
本校監控中心
在本校監控中心配置一臺中心監控服務器，負責管理前端所有攝像機，所有視頻服務器，同時管理后端所有上網監控用戶。相關值班人員只需要用IE瀏覽器訪問中心監控服務器，獲得授權后即可監控前端攝像機。
還可以在中心配置一臺或數臺工控機，安裝電視墻解碼卡，組成電視墻服務器，直接輸出模擬視頻信號，送到電視墻顯示出來，可以通過專用電視墻控制軟件任意進行圖像的切換控制。
校長分控觀察室
校領導在自己的辦公微機上用IE瀏覽器即可隨時參看控制。
教學示范觀察室
在校園內可以建立教學示范觀察室，供其他相關教師學生觀察授課情況，可以根據授權只能看見某個教室的情況。
教育局遠程巡考中心
由于系統軟件是B/S架構，通過教育專網，教育局相關人員還可以通過IE瀏覽器遠程觀看控制學校攝像機，用于遠程巡考。
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