虞國躍 王玉春

摘 要:本文闡述了南京工業(yè)大學(xué)一套視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)設(shè)計實施方案,分析了該系統(tǒng)實際應(yīng)用中存在的不足,并結(jié)合該校技術(shù)防范系統(tǒng)模式對高校校園視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、智能化的發(fā)展趨勢及應(yīng)用進行了探究。

關(guān)鍵詞 智能 綜合 視頻 監(jiān)控

隨著我國高等教育事業(yè)的快速發(fā)展,高校的規(guī)模越來越大,學(xué)生人數(shù)不斷增多,校園開放程度和后勤服務(wù)社會化程度亦越來越高,特別是在社會治安形勢日趨復(fù)雜的形勢下,學(xué)校的安全保安工作面臨著新的挑戰(zhàn),為了有效預(yù)防和打擊犯罪活動,一些高校投入大量資金建立了視頻監(jiān)控系統(tǒng),起到了一定的威懾作用,也給案件的掌控和偵破提供了技術(shù)支持。但在實際使用中,調(diào)閱錄像資料的工作量很大,目標(biāo)性較差,犯罪嫌疑人即使被視頻資料俘獲,尤其是陌生人,要確定其身份是非常困難的。為了更加有效預(yù)防和打擊犯罪活動,對校園提供更加有力的安全保障,在現(xiàn)有視頻監(jiān)控模式的基礎(chǔ)上,研究如何有效綜合運用現(xiàn)代科技手段建立一套智能技術(shù)防范系統(tǒng),真正建立起人防、物防、技防相結(jié)合的有機防控體系,對于平安校園建設(shè)具有一定的現(xiàn)實意義。

一、南京工業(yè)大學(xué)江浦校區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)實施方案

1.校園概況

南京工業(yè)大學(xué)江浦校區(qū)地處山林,總占地面積3000余畝,呈狹長形,南北長約2公里,東西寬約1公里,校區(qū)地理環(huán)境及周邊情況較為復(fù)雜,校區(qū)內(nèi)有各類建筑100多幢,其中大型建筑10余座、學(xué)生宿舍區(qū)8片、學(xué)生食堂4個,建筑較為分散,校園內(nèi)綠化覆蓋率達60%以上,道路彎路多、陡坡多,校區(qū)內(nèi)人員多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

2.視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

全套視頻監(jiān)控系統(tǒng)由公共區(qū)域視頻采集系統(tǒng)、學(xué)生宿舍視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、學(xué)生食堂視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、前端防盜報警系統(tǒng)、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控報警中心等組成(見圖1)。

(1)公共區(qū)域視頻采集系統(tǒng)

①室外公共區(qū)域視頻信號采集學(xué)校的大門口、廣場、運動場、干道、十字路口、制高點等區(qū)域設(shè)置智能球型攝像機44臺,另外設(shè)置其他多種彩色紅外彩色攝像機60臺,公共區(qū)域采集的視頻信號全部通過光纖傳輸至報警中心,保證視頻信號無滯后現(xiàn)象。

攝像機具有廣角鏡頭以及主動紅外光源,可以滿足夜間或光線不足情況下的監(jiān)控要求,實現(xiàn)全天候監(jiān)控。攝像機具有較寬的動態(tài)范圍,即使處在強背景光下的陰暗物體仍能清晰成像。

②圖書館內(nèi)部區(qū)域視頻信號采集圖書館內(nèi)部共布置定點彩色攝像機32臺,因報警中心就設(shè)在圖書館內(nèi),視頻信號直接用電纜傳輸?shù)綀缶行摹?/p>

(2)學(xué)生宿舍、學(xué)生食堂視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

在每個宿舍片區(qū)、每個食堂設(shè)置一臺嵌入式數(shù)字硬盤錄像機為控制主機,8片宿舍區(qū)、4個食堂共安裝嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機12臺。每幢宿舍主要出入口、每個食堂的主要出入口安裝彩色紅外攝像機,視頻信號接入本地硬盤錄像機采用先進的純硬件H.264壓縮算法壓縮視頻信號,錄像資料至少保存15天,當(dāng)需要查詢圖像資料時,運行硬盤錄像機管理控制軟件,能回放存儲的錄像資料、并能下載錄像文件。各種參數(shù)和功能設(shè)置好后自動運行,無須再運行管理控制軟件。視頻監(jiān)控報警中心可通過校園網(wǎng)絡(luò)可對硬盤錄像機進行訪問、控制、查閱,回放錄像資料。

(3)防盜報警系統(tǒng)

監(jiān)控報警中心安裝一套中央報警接收機,在校園周界、女生宿舍周界、教學(xué)、實驗樓的重點部位設(shè)置多個報警子系統(tǒng),并安裝相應(yīng)的防盜報警主機,圖書館采用VISTA-120報警主機、其他7個部位采用2316TL報警控制通訊主機,報警主機通過電話線與中央報警接收機聯(lián)網(wǎng),報警探測器采用紅外微波雙鑒技術(shù)探測器。

在報警子系統(tǒng)處于布防狀態(tài)下,如果探測器探測到目標(biāo),即發(fā)生報警。當(dāng)發(fā)生報警時,前端報警探測器觸發(fā)信號傳送到防盜報警主機,在控制主機屏幕上顯示報警地點相關(guān)的防區(qū)號碼,由防盜報警主機通過校園電話線傳輸?shù)街醒雸缶邮諜C,接警計算機立刻在電子地圖上顯示報警地點,發(fā)出聲光報警信號,值班人員可以迅速發(fā)現(xiàn)情況并及時處理。

(4)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)

信息傳輸是視頻報警系統(tǒng)的至關(guān)重要的中間環(huán)節(jié),采用光纖、同軸電纜、校園網(wǎng)3種方式。

①光纖傳輸方式具有傳輸頻帶寬、通信容量大、損耗小、傳輸距離遠、不受電磁波干擾、不受氣候和溫度影響的特點。本系統(tǒng)采用24芯單模光纜為主干傳輸線,由控制中心傳輸至中繼箱,再利用4芯光纜向四周輻射。這樣可以有效利用多芯光纜,增大光纜的利用率。在選擇光纜的節(jié)點位置時候考慮以后新增建筑的使用需要,充分留有冗余。在距監(jiān)控中心較遠的且攝像機較集中的區(qū)域,安裝光纜中繼箱。

②同軸電纜傳輸方式適用于近距離傳輸,它的特點是傳輸系統(tǒng)簡單,在有限的傳輸距離范圍內(nèi)失真小,附加噪音低,不需要增加調(diào)制解調(diào)器設(shè)備。圖書館內(nèi)攝像機采集的視頻信號采用同軸電纜傳送到監(jiān)控中心。

③校園網(wǎng)絡(luò)傳輸方式。本系統(tǒng)為了節(jié)約建設(shè)費用,充分利用校內(nèi)資源。學(xué)生宿舍、學(xué)生食堂二級視頻監(jiān)控子系統(tǒng)視頻信號就地存儲在硬盤錄像機內(nèi),監(jiān)控報警中心與硬盤錄像機之間通過校園網(wǎng)訪問和傳輸。

(5)視頻監(jiān)控報警中心

監(jiān)控報警中心相當(dāng)于整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的心臟,承擔(dān)著對前端設(shè)備采集到信息進行數(shù)字化處理、存儲、顯示,控制的任務(wù)。

CM-9770大型矩陣主機是視頻系統(tǒng)的核心,完成信號的全矩陣萬能切換,可以同時輸入160路視頻信號、輸出24路視頻信號。安定寶685報警接收機是報警中心中央報警接收機,負責(zé)全校范圍內(nèi)的報警信息接收和處理,所有的報警信號可以在報警電腦顯示屏幕上進行聲光提示,并在電子地圖上顯示報警探測器的位置,同時自動將周邊的攝像機拍攝的視頻信號進行全屏顯示。

公共區(qū)域攝像機采集的任何一個視頻圖形可以即時在屏幕墻上顯示,屏幕墻由2臺50英寸大屏幕電視機和24臺25英寸監(jiān)視器組成。監(jiān)控中心設(shè)置1臺多媒體電腦作為主控計算機,另外1臺多媒體電腦作為管理計算機,設(shè)置10臺硬盤錄像機存儲視頻信號。監(jiān)控報警中心的計算機與校園網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),安裝監(jiān)控軟件,擁有訪問權(quán)限用戶可以通過校園網(wǎng)觀看所管轄防區(qū)的即時監(jiān)控畫面。

二、系統(tǒng)應(yīng)用分析與研究

視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)采用成熟的技術(shù)、先進設(shè)備,投入資金約500萬元,2008年初投入運行,基本滿足了校園安全監(jiān)控的需求,有一定的威懾作用,也給案件的掌控和偵破提供了技術(shù)支持。從發(fā)生在校園內(nèi)失竊案件情況看(見下表),失竊案總數(shù)2008年比2007年下降了39.2%,安裝了視頻監(jiān)控的宿舍區(qū)偷竊案件下降了51.6%,筆記本電腦是學(xué)生貴重物品,失竊案件數(shù)下降了52.2%。從統(tǒng)計表中還可以看出,沒有安裝視頻監(jiān)控的公共教學(xué)區(qū)域失竊案件數(shù)量幾乎沒有變化,說明視頻監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋面還不夠。

2008年底,一個學(xué)生模樣的盜賊潛入學(xué)生宿舍作案3次,偷竊筆記本電腦3臺,手機4部,通過視頻圖像將犯罪嫌疑人鎖定,在第4次作案時被保衛(wèi)人員抓獲,移交公安部門處理。有一段時間,某校外偷竊團伙多次在學(xué)生食堂作案,專偷高檔手機,通過視頻資料的技術(shù)支持,將其抓獲移交公安機關(guān)處理。

在實際使用中,當(dāng)案件發(fā)生后,現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)閱視頻錄像工作量往往很大,而且破案的目標(biāo)性較差,犯罪嫌疑人即使被視頻資料俘獲,尤其是陌生人,要確定其身份是非常困難的,往往要等其再次作案,通過調(diào)閱視頻資料,經(jīng)常是事后知道其再次出現(xiàn),安全保衛(wèi)工作相當(dāng)被動。為了減少和避免校園內(nèi)違法犯罪案件的發(fā)生,嫌疑人一出現(xiàn),如果智能防范系統(tǒng)就可以發(fā)出報警,一旦發(fā)生案件,又能快速找到偵察的線索和方向,筆者認(rèn)為視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須向網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、智能化方向發(fā)展。

1.IP攝像機技術(shù)應(yīng)用

隨著技術(shù)的發(fā)展,有線IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程監(jiān)控、遠程音視頻實時通信,并且能夠與現(xiàn)有的公用電話網(wǎng)進行互聯(lián),同時很好地兼容了無線局域網(wǎng)、有線IP網(wǎng)和公用電話網(wǎng)。公共教學(xué)區(qū)域視頻資料實時性要求不是很高,校園網(wǎng)絡(luò)在各教學(xué)大樓已經(jīng)相當(dāng)完善,安裝IP攝像機采集視頻信號,利用校園網(wǎng)傳輸視頻信號,可以節(jié)省視頻信號專用傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)費用,因此,公共教學(xué)區(qū)域采用IP攝像機技術(shù)實施視頻監(jiān)控方案是比較經(jīng)濟的。

2.建設(shè)智能身份識別系統(tǒng)

現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以發(fā)現(xiàn)非法事件為中心,對事件中的人不具備識別、阻止和控制的功能,而校園卡記錄所有在?；顒尤藛T的全面信息,如果兩者相結(jié)合再通過門禁系統(tǒng)的建設(shè),三者有機結(jié)合將形成一個新的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)[1]。智能身份識別系統(tǒng)可以對人員進出特定的時間和場所權(quán)限快速識別和記錄,有些人員特定的時間和場所進出受到限制和記錄,使懷有非法目的的意圖的人不敢輕舉妄動。智能身份識別系統(tǒng)具有更強的針對性和目標(biāo)性,更側(cè)重事前防范,可以為校園案件的查破提供人群范圍、明確偵察的線索和方向,更加提高偵破案件和打擊違法犯罪的能力。

3.開發(fā)視頻識別報警技術(shù)

智能視頻技術(shù)是借助計算機強大的數(shù)據(jù)處理功能,對視頻畫面中的海量數(shù)據(jù)進行高速分析,過濾掉無關(guān)的信息,僅僅為監(jiān)控者提供有用的關(guān)鍵信息,使計算能夠通過數(shù)字圖像處理和分析來理解視頻畫面中的內(nèi)容[2]。隨著感知科學(xué)、心理學(xué)、計算機圖形學(xué)、計算機視覺、圖像處理與分析、模式識別等多個研究領(lǐng)域的發(fā)展,人臉識別技術(shù)將日臻成熟。前端攝像機采集的信號傳輸?shù)揭曨l控制中心,進入錄像機的同時也進入視頻分析服務(wù)器,如果出現(xiàn)可疑目標(biāo),視頻分析服務(wù)器通過分析發(fā)出實時報警,報警的類型和參數(shù)由操作人員自行設(shè)置。

三、結(jié)束語

視頻監(jiān)控系統(tǒng)與智能視頻技術(shù)、智能身份識別系統(tǒng)相結(jié)合,對校園內(nèi)的人員、物資和財產(chǎn)進行智能化監(jiān)控,可以減少和避免違法犯罪案件的發(fā)生,對各種不安全事故采用合理的技術(shù)手段和方法進行及時有效的處理,使各種損失減到最低,保證高校校園內(nèi)各項活動正常、穩(wěn)定、有序地開展。

參考文獻

[1]王亞軍.論建設(shè)高校校園身份智能識別系統(tǒng)得必要性和可能性[J].保衛(wèi)學(xué)研究,2007,(2):40-42.

[2]周蔚.智能視頻監(jiān)控是網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控生力軍[J].安防科技,2007,(4):3-5.