吳宇玲

[摘 要]近年來(lái)校園欺凌事件頻繁發(fā)生并不斷升級(jí)，校園安全管理備受重視，校園安全也是影響社會(huì)穩(wěn)定的一個(gè)重要方面。智慧校園環(huán)境下的校園監(jiān)控系統(tǒng)是保障校園安全，預(yù)防事故的一項(xiàng)手段。通過(guò)對(duì)視頻監(jiān)控技術(shù)和校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析，構(gòu)建具有豐富的報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能的基于智慧校園的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)，全方面對(duì)校園安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

[關(guān)鍵詞]智慧校園；視頻監(jiān)控技術(shù)；需求；系統(tǒng)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.093

[中圖分類號(hào)]TN948.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194（2017）04-0-02

0 引 言

教育事業(yè)關(guān)乎人類未來(lái)的發(fā)展，學(xué)校正常的教學(xué)秩序的保障是社會(huì)所關(guān)注的。近些年來(lái)，我國(guó)教育事業(yè)蓬勃發(fā)展，學(xué)校規(guī)模不斷擴(kuò)大，學(xué)校的安全保障也是一個(gè)重要問(wèn)題。建立全方位的校園監(jiān)控系統(tǒng)使安保人員能夠及時(shí)掌握校園內(nèi)各個(gè)區(qū)域的狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題排除隱患，從而來(lái)保證學(xué)校正常的教學(xué)秩序。隨著智慧校園的建設(shè)，智慧的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，正處在日益更新，蓬勃發(fā)展的階段。

1 視頻監(jiān)控技術(shù)

視頻監(jiān)控技術(shù)最早主要應(yīng)用在安防領(lǐng)域，是打擊犯罪、維護(hù)治安的一項(xiàng)輔助手段。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控被逐漸應(yīng)用到很多領(lǐng)域，如政府部門(mén)、教育、醫(yī)療、金融、交通及娛樂(lè)等。視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展過(guò)程分為模擬視頻監(jiān)控、數(shù)字視頻監(jiān)控、智能視頻監(jiān)控3個(gè)階段。模擬視頻監(jiān)控，即閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，只能用于較小范圍內(nèi)的監(jiān)控，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性較弱。隨著云計(jì)算概念的提出，基于“云計(jì)算”的智慧校園、智慧城市等先進(jìn)的理論，為視頻監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)辟了廣闊的發(fā)展前景，目前，基于“云計(jì)算”的視頻監(jiān)控系統(tǒng)處于從技術(shù)研發(fā)到廣泛應(yīng)用的過(guò)渡期，有些相關(guān)技術(shù)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)來(lái)說(shuō)還不是很成熟。視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢(shì)是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化與智能化。

2 基于智慧校園的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)需求分析

2.1 學(xué)情分析

隨著學(xué)校規(guī)模的擴(kuò)大，師生人數(shù)的增多，不同時(shí)間段人員密集區(qū)域也有所不同，還有一些人們不常去，人員稀少的地方。又因?yàn)閷W(xué)生的安全防范意識(shí)較差，因此，校園的一些公共場(chǎng)所都存在不同程度的安全隱患。處在青春期年齡段的學(xué)生，處理問(wèn)題不夠理智，容易發(fā)生校園暴力事件。近年來(lái)校園欺凌的情節(jié)比較惡劣，通常這些事件都是重復(fù)發(fā)生，而不是偶然發(fā)生。通過(guò)調(diào)查顯示，發(fā)生欺凌頻率最多的場(chǎng)所是走廊和教師監(jiān)控不力的時(shí)間段。當(dāng)前校園暴力涉及人群的年齡段有縮小趨勢(shì)，很多中小學(xué)也時(shí)有發(fā)生，對(duì)學(xué)校形象造成不良影響。為了給師生一個(gè)干凈綠色和諧的校園氛圍，需要加大監(jiān)管力度，基于智慧校園環(huán)境下的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建顯得尤為重要。

2.2 功能需求

常規(guī)的功能需求主要有防止外來(lái)人員或不法分子等侵入，需要對(duì)外來(lái)人員和車輛進(jìn)行警戒。為學(xué)生的安全考慮，應(yīng)對(duì)一些空曠場(chǎng)所如球場(chǎng)、操場(chǎng)、田徑場(chǎng)等地進(jìn)行監(jiān)控，并可以獲取細(xì)節(jié)畫(huà)面。對(duì)于容易出現(xiàn)校園暴力的區(qū)域如教學(xué)樓走廊、衛(wèi)生間門(mén)口、自習(xí)室等需要安裝監(jiān)控設(shè)備。采用具有視頻采集設(shè)備的服務(wù)器，運(yùn)用壓縮效率高，失真性小的視頻壓縮技術(shù)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理。系統(tǒng)能夠通過(guò)分析情境信息，運(yùn)用移動(dòng)物體動(dòng)態(tài)檢測(cè)算法來(lái)進(jìn)行移動(dòng)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)以判斷異常信息。通過(guò)監(jiān)控的數(shù)據(jù)計(jì)算分析出人員密集區(qū)域和異常區(qū)域，如平常人員流動(dòng)較少的區(qū)域突然人數(shù)劇增，發(fā)現(xiàn)異常能夠根據(jù)信息情形及時(shí)報(bào)警。系統(tǒng)通過(guò)身份識(shí)別，記錄個(gè)人出入場(chǎng)所活動(dòng)信息，對(duì)不符合個(gè)人出入的場(chǎng)所能夠系統(tǒng)及時(shí)進(jìn)行預(yù)警，以便安保人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)排查是否存在安全事故。系統(tǒng)對(duì)校園內(nèi)需要監(jiān)控的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)連續(xù)不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.3 性能需求

系統(tǒng)的性能要保證安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展性。校園監(jiān)控系統(tǒng)是校園安全保衛(wèi)工作的重要手段，系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性尤為重要，系統(tǒng)的安全穩(wěn)定才能保證校園保衛(wèi)工作的正常運(yùn)行。另外，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的需求也在不斷變化，因此系統(tǒng)應(yīng)具有可擴(kuò)展性，能夠提供升級(jí)功能。系統(tǒng)的建設(shè)也要考慮經(jīng)濟(jì)因素，節(jié)約資源，減少不必要的浪費(fèi)。同時(shí)，系統(tǒng)能夠做到對(duì)所需區(qū)域的完整且無(wú)死角監(jiān)控，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，并且避免錯(cuò)報(bào)和漏報(bào)。學(xué)校門(mén)口安裝車牌識(shí)別系統(tǒng)和高清攝像頭，對(duì)出入車輛實(shí)現(xiàn)智能化管理，提高效率，簡(jiǎn)化流程，同時(shí)也提高了安全性。

3 基于智慧校園的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 總體設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)和功能相似性進(jìn)行劃分，將監(jiān)控區(qū)域分為校園出入口監(jiān)控區(qū)、校園周界圍墻監(jiān)控區(qū)、圖書(shū)館監(jiān)控區(qū)、教學(xué)樓監(jiān)控區(qū)、辦公樓監(jiān)控區(qū)、學(xué)生公寓監(jiān)控區(qū)、師生食堂監(jiān)控區(qū)及操場(chǎng)監(jiān)控區(qū)等8個(gè)區(qū)域，每個(gè)監(jiān)控區(qū)域設(shè)置分控中心，通過(guò)網(wǎng)級(jí)別數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。在監(jiān)控中心可以實(shí)時(shí)看到監(jiān)控點(diǎn)的圖像，并可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)對(duì)話。

3.2 基本結(jié)構(gòu)

校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括前端攝像、視頻信號(hào)傳輸、系統(tǒng)記錄與系統(tǒng)顯示等。前端設(shè)備負(fù)責(zé)在監(jiān)控中心的控制下使用攝像機(jī)采集視頻流、使用麥克風(fēng)采集音頻流、使用其他監(jiān)測(cè)設(shè)備采集報(bào)警信息，并對(duì)攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭等進(jìn)行操作。

3.3 主要功能

3.3.1 監(jiān)控報(bào)警功能

監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)是指在校園門(mén)口、周圍圍墻、校內(nèi)主要路段、公共活動(dòng)場(chǎng)所與學(xué)生公寓等區(qū)域安裝監(jiān)控、監(jiān)聽(tīng)設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸功能向監(jiān)控中心提供監(jiān)控區(qū)域的實(shí)時(shí)信息。監(jiān)控系統(tǒng)還應(yīng)具有抓拍、錄像、錄音、報(bào)警信號(hào)采集及系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制等功能。這是校園視頻系統(tǒng)最基本的功能。

3.3.2 異常檢測(cè)功能

基于智慧校園環(huán)境下的校園監(jiān)控系統(tǒng)除了具有常規(guī)監(jiān)控功能之外，還應(yīng)具有異常檢測(cè)功能，即系統(tǒng)通過(guò)后臺(tái)軟件能夠?qū)Ψ?wù)器獲取的視頻信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)于非人流集中區(qū)域突然出現(xiàn)人員密集情況和個(gè)人出入異常情況等情形進(jìn)行及時(shí)報(bào)警，以便監(jiān)控人員及時(shí)排查，防患于未然，降低打架等校園暴力及其他突發(fā)事件的發(fā)生。如在某個(gè)夜晚不應(yīng)該出現(xiàn)人員的地方有人員出現(xiàn)，或者有人私自進(jìn)入重要區(qū)域，如果檢測(cè)到非法進(jìn)入，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)異常信息進(jìn)行報(bào)警，監(jiān)控人員通過(guò)放大監(jiān)控區(qū)域等方法辨別是否出現(xiàn)安全事故。同時(shí)，監(jiān)控人員可以與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行語(yǔ)音通話，進(jìn)行指揮或勸阻。

3.3.3 電子監(jiān)考功能

通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)的視頻傳輸，考場(chǎng)監(jiān)控中心可以在電腦上看到學(xué)生考場(chǎng)的基本情況，方便教務(wù)處和相關(guān)教師全方位掌握學(xué)生情況，監(jiān)控點(diǎn)應(yīng)達(dá)到多角度，畫(huà)面要求清晰度高。如果發(fā)現(xiàn)作弊狀況，系統(tǒng)可以進(jìn)行隨時(shí)抓拍，保留數(shù)據(jù)資料?？紙?chǎng)出現(xiàn)突發(fā)狀況，系統(tǒng)也可以及時(shí)報(bào)警。

3.3.4 報(bào)警聯(lián)動(dòng)

視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)上有一個(gè)以上的報(bào)警輸入、輸出接口，在需要監(jiān)控的重點(diǎn)區(qū)域安裝煙霧探測(cè)器和報(bào)警器等設(shè)備，與前端設(shè)備連接，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)等事故時(shí)能及時(shí)觸發(fā)報(bào)警信息并向監(jiān)控中心報(bào)告，監(jiān)控中心查看事發(fā)地圖像后根據(jù)情況進(jìn)行處理，如向公安、消防、醫(yī)療報(bào)警，并通過(guò)廣播指揮學(xué)生進(jìn)行疏散，減少事故損失。

4 結(jié) 語(yǔ)

基于智慧校園的理念，本文通過(guò)對(duì)視頻監(jiān)控技術(shù)的研究，對(duì)校園監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，設(shè)計(jì)全方位的校園監(jiān)控系統(tǒng)，以加強(qiáng)校園安全管理，保證正常教學(xué)秩序。目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)處于從技術(shù)研發(fā)到廣泛應(yīng)用的過(guò)渡期，有些相關(guān)技術(shù)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)控系統(tǒng)的有些特殊要求還需要進(jìn)行更為復(fù)雜的設(shè)計(jì)。因此，基于智慧校園的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)還需要進(jìn)行更完善更人性化的設(shè)計(jì)，最終形成一個(gè)實(shí)用的、穩(wěn)定可靠的、功能全面的覆蓋全校園的監(jiān)控系統(tǒng)。

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