摘要：本文以建設需求單位發(fā)起的“智慧校園安保一鍵報警”項目為例，演示通過在學校保安亭安裝“一鍵報警”系統(tǒng)，切實強化校園安全管理，充分保障廣大師生的生命財產安全，構建平安校園的過程，闡述了廣電組網(wǎng)方式在“智慧校園安保一鍵報警”系統(tǒng)中的應用。

關鍵詞：智慧校園；一鍵報警；廣電組網(wǎng)；接入網(wǎng)技術

建設需求單位發(fā)起“智慧校園安保一鍵報警 ”項目，通過在全區(qū)數(shù)百個學校點位安裝“一鍵報警”系統(tǒng)，支持緊急情況下一鍵即可通過廣電網(wǎng)絡傳輸直達建設需求單位報警智慧中心，實現(xiàn)語音與視頻數(shù)據(jù)互通，從而切實強化校園安全管理，充分保障廣大師生的生命財產安全，構建平安校園。

一、廣電接入網(wǎng)概述

目前，大部分廣電網(wǎng)絡按照新建網(wǎng)絡、改造網(wǎng)絡和升級網(wǎng)絡進行分類，以新建成小區(qū)為主的新建網(wǎng)絡采用 FTTH（光纖到戶）薄覆蓋模式，以老舊小區(qū)為主的需改造或升級為HFC網(wǎng)絡。

（一） FTTH 模式

FTTH（光纖到戶）覆蓋模式采用 PON（無源光網(wǎng)絡）技術。PON是一種P2MP（點對多點）的光接入系統(tǒng)，具備節(jié)省光纖資源、ODN（光分配網(wǎng)絡）無需供電、用戶接入方便等優(yōu)勢，支持語音和視頻等不同類型數(shù)據(jù)傳輸，真正做到了三網(wǎng)合一，是目前廣電大力推行的光纖網(wǎng)絡覆蓋接入技術。

1. PON 系統(tǒng)基本原理

PON是指 OLT（光線路終端）和 ONU（光網(wǎng)絡單元）之間的 ODN（光分配網(wǎng)絡）全部采用無源設備的光接入網(wǎng)絡。PON 系統(tǒng)采用 WDM（密集波分復用）技術，實現(xiàn)單纖雙向傳輸。在這種技術中，不同波長的光信號在同一根光纖中傳輸，上行和下行的數(shù)據(jù)分別使用不同的波長，從而有效地提高了光纖的傳輸容量和效率。

2. PON 典型網(wǎng)絡結構

PON系統(tǒng)主要由 OLT、ODN和 ONU三部分組成。其中，ODN不包含有源設備，OLT至 ONU之間通過光分路器連接形成 P2MP的結構。OLT 位于中心機房，是整個 PON 系統(tǒng)的核心，負責與上層網(wǎng)絡的連接和對 ONU 的管理和控制。ODN 則由光纖、光分路器等無源器件組成，負責將光信號從 OLT 分配到各個 ONU。ONU 位于用戶端，負責將光信號轉換為電信號，為用戶提供各種業(yè)務接口。

（二） HFC 模式

HFC即混合光纖同軸網(wǎng)絡，是以光纖為骨干網(wǎng)絡，以同軸電纜為分支網(wǎng)絡的網(wǎng)絡架構?；贖FC網(wǎng)的 Cable Modem（電纜調制解調器）技術，利用有線電視的同軸電纜實現(xiàn)上網(wǎng)功能，支持語音、視頻、數(shù)據(jù)等的傳輸，曾是國內廣電行業(yè)的主流網(wǎng)絡體系，本文不做過多贅述。 HFC 網(wǎng)絡具有一定的優(yōu)勢，例如，其可以利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡基礎設施，能夠降低網(wǎng)絡建設成本。同時，同軸電纜在傳輸高頻信號方面具有較好的性能，能夠提供較高的帶寬。HFC 網(wǎng)絡也存在一些局限性，如信號容易受到干擾、網(wǎng)絡維護難度較大等。

二、廣電接入網(wǎng)組網(wǎng)應用

“智慧校園安保一鍵報警 ”項目一期規(guī)劃了234個學校點位，需將學校點位的視頻及通話傳輸至區(qū)建設需求單位接警平臺及運維管理平臺，實現(xiàn)語音與視頻數(shù)據(jù)互通。

（一）系統(tǒng)概述

在每個學校主出入口旁保安室安裝“一鍵報警”系統(tǒng)，包含系統(tǒng)控制箱、一鍵報警面板、4路攝像頭、POE交換機、NVR（網(wǎng)絡視頻錄像機）、接入交換機、路由器、漏電保護器、防雷器、繼電器、電池等，實現(xiàn)對校內、校外、主出入口及一鍵報警面板處畫面的實時錄制，并通過廣電網(wǎng)絡聯(lián)通至建設需求單位后臺服務器。緊急情況下，只需一次按鍵，現(xiàn)場聲畫即可同步至建設需求單位報警智慧中心大屏。這些設備相互協(xié)作，共同保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和高效性能。系統(tǒng)控制箱作為核心控制單元，對整個報警系統(tǒng)進行集中管理和控制；一鍵報警面板提供了快速觸發(fā)報警的便捷方式，確保工作人員在緊急情況下能夠迅速響應；4路攝像頭全方位地監(jiān)控學校的關鍵區(qū)域；POE交換機為攝像頭提供電力和數(shù)據(jù)傳輸支持；NVR 負責對視頻數(shù)據(jù)進行存儲和管理；接入交換機和路由器則實現(xiàn)了網(wǎng)絡的連接和數(shù)據(jù)的路由轉發(fā)；漏電保護器保障了設備的用電安全；防雷器用于防止設備遭雷擊損害；繼電器和電池為系統(tǒng)在突發(fā)情況下提供可靠的備用電源。

（二）網(wǎng)絡接入思路

因項目所在地的廣電現(xiàn)有運營網(wǎng)絡是HFC 與FTTH 并行，項目組根據(jù)項目需求對既有網(wǎng)絡資源進行勘測摸底，同時綜合考慮進度、成本、質量等多方面因素，最終決定該項目組網(wǎng)采用HFC同軸接入方式為主，F(xiàn)TTH 接入方式為輔。經過前期驗證測試，采用 FTTH 接入方式，從各學校點位到建設需求單位后臺時延≤4ms，采用HFC同軸接入方式，從各學校點位到建設需求單位后臺時延≤15ms，兩種網(wǎng)絡模式均穩(wěn)定、可靠。

1.廣電 FTTH 組網(wǎng)

將廣電光纜敷設至校園“智慧校園安保一鍵報警”系統(tǒng)控制箱內并安裝 ONU，通過ONU分配固定 IP，聯(lián)通至區(qū)建設需求單位后臺服務器，網(wǎng)絡拓撲結構圖如圖1所示。在 FTTH 組網(wǎng)中，光纜的敷設是至關重要的環(huán)節(jié)。需要根據(jù)學校的實際地理環(huán)境和建筑布局，合理規(guī)劃光纜的路徑，確保信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。同時，ONU 的安裝位置和配置也需要精心設計，以滿足學校點位的帶寬需求和網(wǎng)絡性能要求。

2.廣電 HFC 組網(wǎng)

將廣電同軸電纜敷設至校園“智慧校園安保一鍵報警”系統(tǒng)控制箱內并安裝 Cable Modem，通過CM分配固定IP，聯(lián)通至區(qū)建設需求單位后臺服務器，網(wǎng)絡拓撲結構如圖2所示。

在HFC 組網(wǎng)中，同軸電纜的質量和性能對信號傳輸有著重要影響。在敷設過程中，要注意避免電纜的彎曲過度、損傷和干擾，確保信號的強度和質量。Cable Modem 的安裝和配置也需要專業(yè)人員進行操作，以保障其與網(wǎng)絡的兼容性和穩(wěn)定性。

此外，為了確保兩種接入方式的無縫切換和互補使用，還需要在網(wǎng)絡架構中設置相應的智能切換機制和備份鏈路。當一種接入方式出現(xiàn)故障或性能下降時，系統(tǒng)能夠自動切換到另一種接入方式，從而保障報警信號的及時傳輸。同時，定期對網(wǎng)絡進行監(jiān)測和維護，及時發(fā)現(xiàn)和解決潛在的問題，也是保證“智慧校園一鍵報警”系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的關鍵措施。

在網(wǎng)絡安全方面，由于涉及學校的安全數(shù)據(jù)和建設需求單位的接警平臺，必須采取嚴格的安全防護措施。包括設置防火墻、加密傳輸數(shù)據(jù)、進行用戶認證和授權等，以防止非法訪問和數(shù)據(jù)泄露。同時，建立應急響應機制，確保一旦發(fā)生網(wǎng)絡安全事件，相關部門和人員能夠迅速采取措施進行處理，從而將損失與安全風險降到最低。

在系統(tǒng)的運維管理方面，需要建立一套完善的運維管理體系。包括對設備的定期巡檢、故障排除、性能優(yōu)化、軟件升級等工作。通過遠程監(jiān)控和管理系統(tǒng)，實時掌握各個學校點位的設備運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。同時，對運維人員進行專業(yè)培訓，提高其技術水平和應急處理能力，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和高效服務。

三、廣電網(wǎng)絡接入的優(yōu)勢

廣電網(wǎng)絡接入以其覆蓋廣、建設周期短、安全性高和拓展性強等優(yōu)勢，為“智慧校園一鍵報警”系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和高效發(fā)展提供了有力的支撐，為構建平安校園奠定了堅實的基礎。

（一）覆蓋廣，建設周期短

經過長期的發(fā)展和積累，廣電網(wǎng)絡已經擁有了廣泛的覆蓋范圍，能夠延伸至許多偏遠地區(qū)。這意味著在進行“智慧校園安保一鍵報警”項目部署時，無需從零開始大規(guī)模鋪設新的線路，大大減少了基礎建設的時間和成本。即使是在相對偏遠的學校，也能夠迅速接入廣電網(wǎng)絡，實現(xiàn)報警系統(tǒng)的快速搭建。而且，由于現(xiàn)有基礎設施相對完善，新學校或新區(qū)域能夠以較短的時間完成網(wǎng)絡接入工作，從而能夠迅速滿足校園安全保障的需求。

（二）安全性高

廣電網(wǎng)絡在傳輸數(shù)據(jù)時，采用了專用的網(wǎng)絡通道，與公共互聯(lián)網(wǎng)相隔離。這有效地降低了數(shù)據(jù)被竊取、篡改或遭受網(wǎng)絡攻擊的風險?！爸腔坌@一鍵報警”系統(tǒng)涉及師生個人信息和校園的其他信息，數(shù)據(jù)的安全性至關重要。廣電網(wǎng)絡的專網(wǎng)特性能夠確保這些敏感信息在傳輸過程中的保密性和完整性，為校園安全提供堅實的保障。與政數(shù)局平臺的對接也進一步增強了數(shù)據(jù)的安全性和規(guī)范性，使得報警信息能夠在合規(guī)、安全的框架內得到高效處理和響應。

（三）拓展性強

隨著科技的不斷進步和校園安全需求的日益增長，“智慧校園一鍵報警”系統(tǒng)需要不斷升級和擴展功能。廣電網(wǎng)絡具備良好的拓展性，能夠輕松應對新增需求。例如，未來可以增加更多的監(jiān)控設備、引入智能分析算法、實現(xiàn)與其他安防系統(tǒng)的集成等。廣電網(wǎng)絡能夠提供足夠的帶寬和靈活的配置選項，以滿足這些新增的需求。而且，其技術架構具有開放性和兼容性，能夠與新興的技術和設備進行無縫對接，使得系統(tǒng)能夠持續(xù)升級和完善，始終保持在校園安全保障的前沿。

綜上所述，廣電網(wǎng)絡接入以其覆蓋廣、建設期短、安全性高和拓展性強等優(yōu)勢，為“智慧校園一鍵報警”系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和高效發(fā)展提供了有力的支撐，為構建平安校園奠定了堅實的基礎。

四、結束語

本項目凝聚了公司資源及各設備廠家的力量。經過多次技術評審、多方溝通協(xié)調及共同落實推進，在群策群力之下，項目組順利完成了相關技術方案的編制及設備選型工作。項目組深挖終端路由器及后臺防火墻設備自帶的 VPN 功能，利用廣電城域網(wǎng)建立 VPN 隧道，最終實現(xiàn)同軸 VPDN 與光貓 VPN 混合組網(wǎng)，既節(jié)省了項目投資，又保障了項目的高效落地。未來，隨著技術的不斷發(fā)展和應用需求的不斷變化，“智慧校園一鍵報警”系統(tǒng)還有望進一步升級和完善?？傊?，“智慧校園一鍵報警”系統(tǒng)的建設是保障校園安全的重要舉措，廣電接入網(wǎng)的合理組網(wǎng)應用為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了有力支撐。相信通過不斷的技術創(chuàng)新和優(yōu)化，其將為廣大師生創(chuàng)造更加安全、和諧的校園環(huán)境。

作者單位：謝君 深圳市天威視訊股份有限公司福田分公司

參考文獻

[1]苗超，薛靜宜.廣電網(wǎng)絡光纖化演進規(guī)劃與應用[J].廣播電視網(wǎng)絡， 2022，（02）：96-98.

[2]吳芳毅.淺析智慧園區(qū)全光局域網(wǎng)POL系統(tǒng)解決方案[J].通信與信息技術，2020， （03）：61-63.

[3]裴熠，廖虹劍.淺談GPON技術在接入網(wǎng)絡中的應用[J].無線互聯(lián)科技2016，（23）：147-148.

[4]張中荃.接入網(wǎng)技術（第 4 版）[M].人民郵電出版社，2017.