高校實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)*

林海旦，亓文濤，樊 冰

（杭州電子科技大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處，浙江 杭州310018）

高校實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)*

林海旦，亓文濤，樊 冰

（杭州電子科技大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處，浙江 杭州310018）

實(shí)驗(yàn)室安全是高校校園安全的重要組成部分，為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理，文章就提出的高校實(shí)驗(yàn)室安全信息化智能管理平臺(tái)的理念、設(shè)計(jì)思路、需求分析和實(shí)現(xiàn)方式等進(jìn)行了闡述，并對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)、功能等作了說明。

安全管理平臺(tái)；實(shí)驗(yàn)室；視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)記錄現(xiàn)場(chǎng)情況，作為改善管理工作的手段，是實(shí)現(xiàn)校園安全信息化的重要技術(shù)之一。[1-3]隨著實(shí)驗(yàn)室開放程度的不斷提高，實(shí)驗(yàn)室的安全問題就更加突出了，為了進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理，高校將數(shù)字化視頻監(jiān)控引入實(shí)驗(yàn)室，并在此基礎(chǔ)上建立了實(shí)驗(yàn)室安全信息化綜合管理平臺(tái)。

一、需求分析與設(shè)計(jì)

1.管理平臺(tái)創(chuàng)建思路

實(shí)驗(yàn)室安全智能管理平臺(tái)搭建的核心思想是將現(xiàn)代管理手段與高校實(shí)驗(yàn)室安全進(jìn)行融合，將實(shí)驗(yàn)室安全相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、硬件設(shè)施、軟件設(shè)施等進(jìn)行整合，搭建一個(gè)高校實(shí)驗(yàn)室安全管理的完整、高效、智能化的綜合性大平臺(tái)。

高校需要搭建符合自身狀況的智能管理平臺(tái)，平臺(tái)硬件方面引入現(xiàn)代安防時(shí)髦產(chǎn)品門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)，并將其進(jìn)行融合，運(yùn)用現(xiàn)階段先進(jìn)的科技手段實(shí)現(xiàn)“智慧實(shí)驗(yàn)室”。既能保障人身和財(cái)產(chǎn)的安全，又能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的開放。隨著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控產(chǎn)品圖像清晰度的不斷優(yōu)化，監(jiān)控系統(tǒng)為“一人多管”提供了可能。[4]通過語(yǔ)音對(duì)講，管理員在自己的辦公室就可以跟多個(gè)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)的教師、學(xué)生進(jìn)行語(yǔ)音交流。通過語(yǔ)音對(duì)講，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)，可通過遠(yuǎn)程喊話，及時(shí)統(tǒng)籌處理突發(fā)事件；同時(shí)可以采集實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音信息，提供事后的語(yǔ)音查證。既保證了實(shí)驗(yàn)室的安全，又提高了管理效率。[5]

2.管理平臺(tái)的需求設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室安全智能平臺(tái)主要含實(shí)驗(yàn)室安全管理網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)及共享、網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室安全考試系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室常規(guī)及特殊安全知識(shí)培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)室安全隱患智能查詢等以軟件為主的智能化系統(tǒng)，同時(shí)搭配軟硬件結(jié)合的實(shí)驗(yàn)室門禁管理系統(tǒng)、數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。

我們可建立一套綜合性的實(shí)驗(yàn)室安全防范管理平臺(tái)，硬件方面是通過在實(shí)驗(yàn)室安裝門禁系統(tǒng)、高清監(jiān)控設(shè)備和語(yǔ)音對(duì)講等設(shè)備，并搭建監(jiān)控中心，建立一個(gè)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一、充分與IT技術(shù)融合的安防監(jiān)控綜合系統(tǒng)。[6-7]攝像頭選用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)相對(duì)標(biāo)清攝像機(jī)能夠看清更小的細(xì)節(jié)和更廣的范圍，可保障高校實(shí)驗(yàn)室的安全，預(yù)防突發(fā)事情，提供關(guān)鍵性監(jiān)控證據(jù)。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)集成音頻，支持雙向音頻，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音對(duì)講；網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)支持多級(jí)用戶權(quán)限管理方式；通信安全更有保證，可加入如圖像摘要、時(shí)間、地點(diǎn)、日期、用戶信息、報(bào)警信息等“水印”信息,安全事件發(fā)生后可確保系統(tǒng)保存有效證據(jù)。

視頻監(jiān)控智能管理平臺(tái)從實(shí)際出發(fā)，因地制宜，并遵循先進(jìn)性、實(shí)用性、兼容性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。該平臺(tái)按照統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施的原則建設(shè)，先在本校五個(gè)學(xué)院安全隱患較大的73個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行第一期部署，建立一個(gè)統(tǒng)一的視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)，然后按照工程的實(shí)際需要分步、分批實(shí)施，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以在監(jiān)控中心的系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。實(shí)驗(yàn)室安全防范系統(tǒng)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)隱患掃描查詢、視頻監(jiān)控、入侵報(bào)警和門禁等眾多功能，實(shí)現(xiàn)安防系統(tǒng)的集中、統(tǒng)一管理和控制功能。

3.視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、存儲(chǔ)子系統(tǒng)、顯示與控制子系統(tǒng)組成?？傮w結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)室視頻監(jiān)控總體結(jié)構(gòu)圖

視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)計(jì)范圍為實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)相關(guān)監(jiān)控點(diǎn)，系統(tǒng)所有網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)線纜匯聚到就近交換機(jī)，匯聚交換機(jī)再通過視頻監(jiān)控專網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，采用網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)。[8]后端總控中心內(nèi)設(shè)計(jì)存儲(chǔ)、綜合性視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件平臺(tái)以及配套服務(wù)器等。軟件平臺(tái)提供系統(tǒng)的中心管理服務(wù)、流媒體服務(wù)、報(bào)警管理服務(wù)等，并為控制客戶端提供系統(tǒng)支撐和各類認(rèn)證服務(wù)，支持不同系統(tǒng)的視頻復(fù)核。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用積木式設(shè)計(jì)，控制中心軟件平臺(tái)支持B/S控制模式，可隨時(shí)隨地實(shí)時(shí)監(jiān)控。隨著后期規(guī)模的擴(kuò)展，通過簡(jiǎn)單的設(shè)備添加即可實(shí)現(xiàn)集中存儲(chǔ)和統(tǒng)一的系統(tǒng)管理。系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 實(shí)驗(yàn)室視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖

二、安全監(jiān)控智能管理軟件的實(shí)現(xiàn)

集中監(jiān)控管理平臺(tái)軟件基于SOA架構(gòu)，通過Web Service提供基礎(chǔ)服務(wù)，方便與第三方業(yè)務(wù)系統(tǒng)相互集成。采用了基于J2EE的企業(yè)業(yè)務(wù)中間件技術(shù)?；赥CP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組網(wǎng)，平臺(tái)組成大致可分為數(shù)據(jù)層、管理層、業(yè)務(wù)層和媒體層?？筛鶕?jù)項(xiàng)目實(shí)際需要構(gòu)建多級(jí)聯(lián)動(dòng)平臺(tái)，分控管理中心與前端監(jiān)控、報(bào)警等分點(diǎn)之間通過網(wǎng)絡(luò)或光纖專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)接入，再經(jīng)專網(wǎng)將接收到的信息傳給上一級(jí)控制中心或主控制中心。

監(jiān)控管理平臺(tái)軟件的主要功能為用戶和權(quán)限管理、視頻監(jiān)控設(shè)備接入管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、語(yǔ)音對(duì)講及廣播、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、錄像存儲(chǔ)、檢索回放、智能分析等。

（1）用戶管理方面，能進(jìn)行用戶組、角色管理；可進(jìn)行多級(jí)部門結(jié)構(gòu)管理；可實(shí)現(xiàn)分權(quán)、分域、分級(jí)管理。

（2）權(quán)限管理方面，能進(jìn)行集中授權(quán)、認(rèn)證；支持模板功能，方便用戶快速設(shè)置權(quán)限；支持基于角色的權(quán)限管理。

（3）設(shè)備管理方面，擴(kuò)展能力強(qiáng)，支持后期服務(wù)器、攝像頭等設(shè)備添加、刪除、注冊(cè)、認(rèn)證管理。

（4）實(shí)時(shí)監(jiān)控方面，客戶端和瀏覽器中可以進(jìn)行單畫面或多畫面實(shí)時(shí)預(yù)覽；支持多屏顯示；可以實(shí)現(xiàn)預(yù)覽抓圖、即時(shí)回放、電子放大等。

（5）語(yǔ)音對(duì)講及廣播方面，支持客戶端對(duì)設(shè)備的語(yǔ)音對(duì)講；支持客戶端對(duì)多個(gè)設(shè)備音頻通道的音頻廣播；支持客戶端間的語(yǔ)音對(duì)講。

（6）錄像存儲(chǔ)方面，客戶端支持靈活的錄像備份策略如本地備份、光盤刻錄備份、藍(lán)光刻錄、FTP上傳備份等；

（7）檢索回放方面，支持本地錄像回放和遠(yuǎn)程錄像回放；支持拖動(dòng)、快進(jìn)、慢進(jìn)、單幀播放、倒放。

（8）報(bào)警管理方面，支持多種報(bào)警類型，包括硬盤滿報(bào)警，硬盤出錯(cuò)報(bào)警，視頻丟失報(bào)警，視頻遮擋報(bào)警，服務(wù)器異常狀態(tài)報(bào)警等。

[1]孫秀英,李潔,尹燕霞,劉進(jìn).實(shí)驗(yàn)室安全防范體系的建設(shè)和應(yīng)用[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2009(3):114-115.

[2]王凱峰.智能安防信息化平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D].北京:北京郵電大學(xué),2012:2-3.

[3]李天明.學(xué)校實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都:西南交通大學(xué),2011:1-2．

[4]呂延崗,張紅瑞,張軍,王洪亮.保障實(shí)驗(yàn)室安防的智能監(jiān)控系統(tǒng)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011(6):204-207．

[5]余彬.高校實(shí)驗(yàn)室視頻監(jiān)控管理方案探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2012(4):124-126．

[6]黃三偉,周熠.基于校園網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控系統(tǒng)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2007(9):78-81．

[7]郭振華.實(shí)驗(yàn)室智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].沈陽(yáng):東北大學(xué),2009:2-5.

[8]李婭菲,朱烜璋.基于NVR的高校實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)控策略研究[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào),2012(8):49-51．

（編輯:王天鵬）

G482

A

1673-8454（2015）13-0060-02

浙江省高校實(shí)驗(yàn)室工作研究重點(diǎn)項(xiàng)目“高校實(shí)驗(yàn)室安全信息化智能管理綜合平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”（Z201301）；省教育廳項(xiàng)目（Y201327158）；杭州電子科技大學(xué)2013年高等教育研究項(xiàng)目（ZD1303）。