网络视频监控技术在校园安防系统中的应用分析

网络视频监控技术在校园安防系统中的应用分析

张虎

江苏文强科技有限公司 江苏 南京 210001

摘要：网络视频监控技术的出现使校园安防系统功能更加完善，在维护学校秩序与安全上产生了新的重要作用。为加速网络视频监控技术的普及，有效优化以“人防与物防”为主的传统校园安防模式，本文对网络视频监控技术体系、系统结构进行了详细解析，并探究校园安防中网络视频技术的适用场景，最后分析技术的应用方案，详细描述如何实现网络视频监控技术功能，从而形成新型安全屏障，加强校园安全防护。

关键词：校园；安防系统；网络视频监控技术

引言：视频监控技术一直是校园安防系统的重要支撑技术，近年来随着视频监控技术的升级，网络视频监控技术出现，作为新一代视频监控技术，其诸多功能均有了升级，可以实时传输视频信号，结合目标检测以及识别算法进行监控内容分析，做到校园场景实时、无死角监测，不仅提高校园安全防护能力与水平，也加速了智慧校园建设。因此，应积极探究如何科学应用网络视频监控技术，推动其在校园安防中广泛应用。

1 网络视频监控技术分析

1.1技术体系解析

网络视频监控技术体系中有3大核心技术，即视频采集、编码、传输。采集技术负责将采集的模拟信号转变为可以传输的数字信号，再将监控的图像与画面以数字视频格式保存；编码技术负责转换视频格式，使其成为可以传输的视频信号；传输技术负责数据流的实时传输。

安防系统运行中，视频采集技术依靠安装在前端的监控设备完成其覆盖区域内模拟信号的采集，监控设备以网络摄像机为主，其配备图像感光传感器，镜头则可以自动完成光线信号转化，形成模拟信号后进入到转换器内经过放大后形成数字信号[1]。视频编码技术通常利用MJPEF、H.264等技术标准完成动态图像编码与压缩。视频传输技术基于RTP、RTCP、RTSP等实时传输协议完成端对端传送。

1.2网络视频监控系统结构

网络视频监控系统主要由网络摄像机、网络交换机、视频服务器、PC主控机等设施组成，具体结构如图1所示。

图1 网络视频监控系统结构示意图

2 校园安防中网络视频监控技术的适用场景

网络监控视频技术具有功能齐全、可操作性强的优势，应用其实时监控以及多项智能化功能可以提高校园安防中对视频资源的利用效率，也方便操作与管理，因此，与模拟视频监控、数字视频监控相比，其适用场景与范围有所扩大。

2.1 公共区域

公共区域是网络视频监控技术应用的主要场景，其中包括：门岗，通过网络视频监控技术形成校园第一道安全屏障，其可以实时监控出入人员、车辆的情况，通过采集的信息对可疑人员、可疑车辆进行识别，并及时发现校门口区域的突发事件。教学区，该区域是师生日常活动的主要区域，需要利用网络视频监控技术对区域内人员往来、设施安全、物流等进行监控，通常会配备高清摄像机捕捉细节，以便及时了解突发事件全过程。宿舍区，在网络视频监控技术的支持下对宿舍区内进出人员、物流画面、图像进行采集，及时发现异常事件、可疑对象，在维护师生人身与财产安全上有着重要价值。餐厅，餐厅是校园内人流量相对较大的区域，监控人员进出餐厅情况，排查可疑现象，可以有效保障师生用餐安全。图书馆，图书馆图书密集、人员出入频繁，监控各个区域以及门口位置，掌握图书馆的人流与物流情况，并搭载夜间自由巡航监控设施，能够全天候保障图书馆安全。停车场，对区域内进出车辆情况进行监控，并于夜间自由巡航，及时发现可疑人员或车辆。

2.2 监控中心

校园监控中心是安防系统的核心组成部分，通过网络视频监控技术可以实现实时监控，监控中心通过安装在校园内的监控摄像机或探头，在规定时间内对规定区域进行巡查，从而实现所有监控摄像设备轮巡，提高校园监控水平，实时掌握各个区域的情况。同时，监控中心可以在显示屏上将画面切换至特殊区域，如违停区域，观察有无违规停车现象，并及时对接校园停车管理系统，通过语音对讲指挥违停车辆处理，避免车辆干扰校园活动、影响校园秩序。除上述两种情况下，监控中心可以回放录像，根据安防工作需要，调出需要的网络视频回看、下载、拷贝，获取校园突发情况与意外事件的证据、线索。

2.3 平安校园建设

网络视频监控技术搭载目标检测与识别算法，具有人脸识别、车牌识别等功能，将捕捉到的图像与内置的图像进行对比，识别异常，可以精准锁定可疑人员、可疑车辆，提高校园安防对异常情况的检测、应对能力。同时，网络视频监控技术可以自动报警，如检测到违停区域有违规停车或出现可疑车辆时，可以自动发出警报；并设置校园报警呼叫装置，发生暴力事件、伤害事件、紧急情况时当事人可以触发设置在院校规定位置的报警呼叫装置，监控人员收到警报后可以利用对讲系统及时与当事人通话，指导当事人做出正确应对，并第一时间赶到现场[2]。

3 校园安防系统中网络视频监控技术的应用方案

3.1 网络视频监控技术方案设计

3.1.1 监控端设备选型

监控端需要安装网络摄像机、保护罩、云台等设备，且应考虑画质要求、是否支持PoE技术等多方面情况对设备参数进行确定。

（1）根据画质要求，应选择分辨率最高的高清网络摄像机，以便可以逐行扫描，使监控图像分辨率达到百万像素。

（2）根据音频采集要求，校园某些特殊场合，不仅需要监控，也需要采集音频信息，需要在前端设备中安装麦克风或单独安装外部音频捕获设备，音频采集设备也需要与网络视频监控系统互联，同步传输音频信息。

（3）要求支持PoE技术，利用以太网5类双绞线，在为系统所有连接设备供电的同时接收数据，并能够同UPS高效配合，集中化管理电源，为系统可靠运行提供坚实保障。

（4）根据统一传输要求，监控设备应具备集成PTZ控制端口以及输入/输出端口，使摄像机采集的所有视频信号和需要传输的PTZ控制指令可以通过同一网络完成。

3.1.2 线路设计

网络摄像机传输视频与控制信号过程中应用双绞线即可，但如若能够支持PoE技术，供电由PoE交换机完成，无需单独配置电源线。具体来讲，各类型线路的设计方案如下：（1）视频线，从传统模拟摄像机升级至网络摄像机，是校园安防系统的一次重大升级，但也应从成本与资源利用角度进行考虑，当模拟摄像机仍能满足升级后系统的使用需求时，仅需要额外增加视频服务器即可完成升级与改造，但需要更换视频线，用同轴电缆连接模拟摄像机与视频服务器，以便顺畅传输视频信号。（2）控制线，若仍继续使用已安装云台设备，但需要通过网络监控视频系统对云台的转向、光圈启闭、镜头调焦与变焦进行控制时，应将其控制线连接到新增视频服务器的RS485接口上[3]。（3）电源线，校园内监控对象多、监控范围大，且监控区域与对象相对分散，为降低线路损耗，本地供电模式的效益与效果优于集中供电，而在该模式下需要增加电源线，使本地电源与云台、视频服务器连接。

3.1.3 控制设备选型

（1）存储设备。根据接入点数选择存储设备，点数过多可以利用网络存储设备，点数有限可以利用PC机硬盘，但网络监控视频采集信号量大，PC机硬盘存储能力有限，且难以升级，应配备网络存储设备。网络存储设备拥有强大功能，可以根据需要设定存储时间，并根据安防需要随意调用、回放录像视频，管理员可以设定权限控制存储系统的访问，避免信息被窃取、篡改、恶意删除，也摆脱空间距离对数据存储的限制。

（2）显示器。网络监控视频显示可以直接选择能够与PC连接的显示器，并将显示器与网络摄像机、视频服务器相连接，在PC端安装摄像机自带软件，从而在视频监控中形成虚拟矩阵。

（3）网络控制连接设备。选择能够与网络系统共用的交换机，连接系统内所有监控点，实现信号的稳定传输；且从节约设备投资费用角度来看，网络交换机在监控点数多的系统中应用也更具优势。

（4）高带宽网络。应保障系统网络中接入任意PC主机后均能够对视频监控进行远程控制与调用以及多个控制点同时控制与调用，且支持不同级别数据访问以及数据安全调用，提高网络视频监控系统运行效率。

3.2 网络视频监控设施安装方案

3.2.1 设备安装

应用网络视频监控技术时需要安装网络摄像机、云台、防护罩等设备，在正式作业前，深入现场了解情况，确定吊顶材质、结构，判断将视频服务器固定在吊顶的可靠性、稳固性；若需要在室外安装高杆，需要搭配用于室外的防水配电箱。同时，还需为RJ45接口安装防雷模块。

3.2.2 线路敷设

大部分校园在应用模拟视频监控技术时期均已完成同轴电缆SYV75、电源线缆RVV、控制线RVVP等线路的敷设，应用网络视频监控技术后还需敷设设备屏蔽双绞线（超五类、超六类双绞线）；如果监控点空间位置分散、传输距离远，更建议敷设光纤线路，拥有更强的抗干扰能力。将以上新增线路并入楼内网络敷设共用弱电竖井内即可，但需要利用专用桥架架设，并清晰标注线号，方便日后统一维护，也提高空间利用效率。

3.2.3 控制中心建设

将网络交换机安装在控制中心，以网络作为视频监控信号传输媒介后，控制中心内仅需要一台PC主机则可以完成监控、视频调用以及分控室控制工作，有效节约空间，也方便运营管理。而网络存储设备、需要UPS双电源供电的重要楼控设备可以集中在一起。此外，在网络连接主站情况下，具备IP访问权限者均可对视频录像资源进行调用，可以有效提纲网络视频监控资源的利用与管理效率。

结束语：

综上所述，网络视频监控技术是加速校园安防系统改革升级的重要技术手段，其解决了录像时间短、清晰度低、存储期限短、应用范围有限等诸多问题，彻底颠覆传统校园安防的“人防与物防”模式。因此，应积极推广网络视频监控技术，加速智能化校园安防系统建设，使校园安防工作中有更先进、高效的手段，从而筑牢安全屏障、创建平安校园。

参考文献：

[1]孙迪.基于物联网的校园安防系统设计研究[J].现代信息科技,2021,5(22):148-150.

[2]马广瑞.智慧校园安防系统建设研究[J].信息与电脑(理论版),2021,33(13):103-106.

[3]章军伟. 基于视频分析技术的校园安防关键技术研究及应用[D].浙江工业大学,2020.