林海旦，亓文濤，樊 冰

（杭州電子科技大學 實驗室與設備管理處，浙江 杭州310018）

高校實驗室安全監(jiān)控管理平臺的設計與實現*

林海旦，亓文濤，樊 冰

（杭州電子科技大學 實驗室與設備管理處，浙江 杭州310018）

實驗室安全是高校校園安全的重要組成部分，為了加強實驗室安全管理，文章就提出的高校實驗室安全信息化智能管理平臺的理念、設計思路、需求分析和實現方式等進行了闡述，并對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的架構、功能等作了說明。

安全管理平臺；實驗室；視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控技術能夠實時記錄現場情況，作為改善管理工作的手段，是實現校園安全信息化的重要技術之一。[1-3]隨著實驗室開放程度的不斷提高，實驗室的安全問題就更加突出了，為了進一步加強實驗室安全管理，高校將數字化視頻監(jiān)控引入實驗室，并在此基礎上建立了實驗室安全信息化綜合管理平臺。

一、需求分析與設計

1.管理平臺創(chuàng)建思路

實驗室安全智能管理平臺搭建的核心思想是將現代管理手段與高校實驗室安全進行融合，將實驗室安全相關的基礎數據、硬件設施、軟件設施等進行整合，搭建一個高校實驗室安全管理的完整、高效、智能化的綜合性大平臺。

高校需要搭建符合自身狀況的智能管理平臺，平臺硬件方面引入現代安防時髦產品門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、語音對講系統(tǒng)，并將其進行融合，運用現階段先進的科技手段實現“智慧實驗室”。既能保障人身和財產的安全，又能進行實驗室的開放。隨著網絡視頻監(jiān)控產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]通過語音對講，管理員在自己的辦公室就可以跟多個實驗室現場的教師、學生進行語音交流。通過語音對講，當出現突發(fā)事件時，可通過遠程喊話，及時統(tǒng)籌處理突發(fā)事件；同時可以采集實驗室現場語音信息，提供事后的語音查證。既保證了實驗室的安全，又提高了管理效率。[5]

2.管理平臺的需求設計

實驗室安全智能平臺主要含實驗室安全管理網絡資源建設及共享、網上實驗室安全考試系統(tǒng)、實驗室常規(guī)及特殊安全知識培訓、實驗室安全隱患智能查詢等以軟件為主的智能化系統(tǒng)，同時搭配軟硬件結合的實驗室門禁管理系統(tǒng)、數字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。

我們可建立一套綜合性的實驗室安全防范管理平臺，硬件方面是通過在實驗室安裝門禁系統(tǒng)、高清監(jiān)控設備和語音對講等設備，并搭建監(jiān)控中心，建立一個結構統(tǒng)一、充分與IT技術融合的安防監(jiān)控綜合系統(tǒng)。[6-7]攝像頭選用網絡攝像機，網絡攝像機相對標清攝像機能夠看清更小的細節(jié)和更廣的范圍，可保障高校實驗室的安全，預防突發(fā)事情，提供關鍵性監(jiān)控證據。網絡攝像機集成音頻，支持雙向音頻，實現語音對講；網絡攝像機支持多級用戶權限管理方式；通信安全更有保證，可加入如圖像摘要、時間、地點、日期、用戶信息、報警信息等“水印”信息,安全事件發(fā)生后可確保系統(tǒng)保存有效證據。

視頻監(jiān)控智能管理平臺從實際出發(fā)，因地制宜，并遵循先進性、實用性、兼容性、可靠性、經濟性的原則進行設計。該平臺按照統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施的原則建設，先在本校五個學院安全隱患較大的73個實驗室進行第一期部署，建立一個統(tǒng)一的視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺，然后按照工程的實際需要分步、分批實施，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以在監(jiān)控中心的系統(tǒng)平臺上實現統(tǒng)一管理。實驗室安全防范系統(tǒng)平臺可以實現隱患掃描查詢、視頻監(jiān)控、入侵報警和門禁等眾多功能，實現安防系統(tǒng)的集中、統(tǒng)一管理和控制功能。

3.視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結構設計

實驗室視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、存儲子系統(tǒng)、顯示與控制子系統(tǒng)組成。總體結構如圖1所示。

圖1 實驗室視頻監(jiān)控總體結構圖

視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端設計范圍為實驗室室內相關監(jiān)控點，系統(tǒng)所有網絡攝像機通過網絡線纜匯聚到就近交換機，匯聚交換機再通過視頻監(jiān)控專網傳輸到監(jiān)控中心，采用網絡硬盤錄像機進行存儲。[8]后端總控中心內設計存儲、綜合性視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件平臺以及配套服務器等。軟件平臺提供系統(tǒng)的中心管理服務、流媒體服務、報警管理服務等，并為控制客戶端提供系統(tǒng)支撐和各類認證服務，支持不同系統(tǒng)的視頻復核。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用積木式設計，控制中心軟件平臺支持B/S控制模式，可隨時隨地實時監(jiān)控。隨著后期規(guī)模的擴展，通過簡單的設備添加即可實現集中存儲和統(tǒng)一的系統(tǒng)管理。系統(tǒng)架構如圖2所示。

圖2 實驗室視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構圖

二、安全監(jiān)控智能管理軟件的實現

集中監(jiān)控管理平臺軟件基于SOA架構，通過Web Service提供基礎服務，方便與第三方業(yè)務系統(tǒng)相互集成。采用了基于J2EE的企業(yè)業(yè)務中間件技術?；赥CP/IP網絡協議組網，平臺組成大致可分為數據層、管理層、業(yè)務層和媒體層?？筛鶕椖繉嶋H需要構建多級聯動平臺，分控管理中心與前端監(jiān)控、報警等分點之間通過網絡或光纖專網實現聯網接入，再經專網將接收到的信息傳給上一級控制中心或主控制中心。

監(jiān)控管理平臺軟件的主要功能為用戶和權限管理、視頻監(jiān)控設備接入管理、實時監(jiān)控、語音對講及廣播、報警聯動、錄像存儲、檢索回放、智能分析等。

（1）用戶管理方面，能進行用戶組、角色管理；可進行多級部門結構管理；可實現分權、分域、分級管理。

（2）權限管理方面，能進行集中授權、認證；支持模板功能，方便用戶快速設置權限；支持基于角色的權限管理。

（3）設備管理方面，擴展能力強，支持后期服務器、攝像頭等設備添加、刪除、注冊、認證管理。

（4）實時監(jiān)控方面，客戶端和瀏覽器中可以進行單畫面或多畫面實時預覽；支持多屏顯示；可以實現預覽抓圖、即時回放、電子放大等。

（5）語音對講及廣播方面，支持客戶端對設備的語音對講；支持客戶端對多個設備音頻通道的音頻廣播；支持客戶端間的語音對講。

（6）錄像存儲方面，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程錄像回放；支持拖動、快進、慢進、單幀播放、倒放。

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

[1]孫秀英,李潔,尹燕霞,劉進.實驗室安全防范體系的建設和應用[J].中國現代教育裝備,2009(3):114-115.

[2]王凱峰.智能安防信息化平臺的設計與應用[D].北京:北京郵電大學,2012:2-3.

[3]李天明.學校實驗室遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現[D].成都:西南交通大學,2011:1-2．

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

[5]余彬.高校實驗室視頻監(jiān)控管理方案探討[J].中國高新技術企業(yè),2012(4):124-126．

[6]黃三偉,周熠.基于校園網的實驗室安全監(jiān)控系統(tǒng)[J].實驗技術與管理,2007(9):78-81．

[7]郭振華.實驗室智能監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現[D].沈陽:東北大學,2009:2-5.

[8]李婭菲,朱烜璋.基于NVR的高校實驗室物聯網安全監(jiān)控策略研究[J].湖南科技學院學報,2012(8):49-51．

（編輯:王天鵬）

G482

A

1673-8454（2015）13-0060-02

浙江省高校實驗室工作研究重點項目“高校實驗室安全信息化智能管理綜合平臺的設計與實現”（Z201301）；省教育廳項目（Y201327158）；杭州電子科技大學2013年高等教育研究項目（ZD1303）。