1、分类号UDC密级单位代码1 0 1 5 1大连海事大学工程硕士学位论文智慧校园安防系统的设计与实现(学位论文形式：工程设计)罗文亮指导教师宋梅萍职称副教授企业导师刻垂堑职称教援学位授予单位大连海事大学申请学位类别工程硕士学科(专业)计算机技术论文完成日期2 0 1 6 1 0答辩日期答辩委员会主席垡廷万方数据T h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fc a m p u ss e c u r i t ys y s t e mAt h e s i sS u b m i t t e dt oD a l i a nM a r i t i m 2、eU n i v e r s i t yI np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t sf o r t h ed e g r e eo fM a s t e ro fE n g i n e e r i n gb yL u oW e n l i a n g(C o m p u t e rT e c h n o l o g y)T h e s i sS u p e r v i s o r：A s s o c i a t eP r o f e s s o rM e i p i n gS o n gO c t o 3、b e r2 0 1 6万方数据大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文=蟹董撞国塞随嚣统的遮盐堑塞现：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：琴爱皂勿辟月习日学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、版权使用管理办法，同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复4、印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密口，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于：保密口不保密矧(请在以上方框内打“”)论文作者签名：呷毛导师签名：日期：2 9 f b 年t 月万方数据中文摘要摘要高校是国家人才培养的重要场所和机构，随着我国高等教育的不断深化及发展，高校教育规模的扩大化，后勤职能部门的社会化使高校校园治安问题日益突出。智慧校园是依赖高速网络为基础建立的一个集校园工作、学习和生活一体化的校园环境。安防系统作为智慧校园的一个子系统包含了视频监控系统、5、出入口管理系统、考场监控系统、综合管理平台系统等。随着安防技术的不断成熟，以视频监控为核心的安防系统可以帮助高校在人力防范的基础上，通过高清、智能的监控技术，对高校校园进行全方位、全天候的全面监控。经过近年来的努力，高校安防建设取得了显著的成绩，但我们也发现了一些不足：缺乏统一的管理平台，不能及时有效的发现系统硬件故障，人工干预较大，不能从根本上解决高校安防人员不足的问题。本文就实例针对高校行业的特色，依靠先进的设备和高速的校园网络，依靠统一管理平台把不同区域不同时期建设的安防系统统一起来，将所有监控点组成一个强大的安全防护网络，并且把高校的相似监控地点做统一部署，布置统一区域不同监控点之间的6、联动，再通过告警系统通知到相关负责人。在此基础上，论文也进行了部分新增功能的研究，包括对校园周界防范功能的集成，地图资源的利用以及门禁系统中人脸识别方法的探索等。最终通过统一的管理平台和新增功能，实现人防、物防和技防相结合的目标。关键字：智慧校园；安防系统；视频监控万方数据英文摘要A b s t ra c tC o l l e g e sa n du n i v e r s i t i e sa r ei m p o r t a n tp l a c e sa n di n s t i t u t i o n sw h e r et a l e n t so fo u rc o u n t r7、 ya r ec u l t i v a t e d W i t ht h ed e e p e n i n g，s p r e a d i n ga n dd e v e l o p m e n to fh i g h e re d u c a t i o ni nC h i n a,t h es o c i a l i z a t i o no fr e a rs e r v i c em a k e st h es e c u r i t yo fc a m p u sm o r ep r o m i n e n t I n t e l l i g e n tc a m p u sr e8、 f e r st ot h ec a m p u se n v i r o n m e n tw i t h i nw h i c hw o r k i n g，l e a r n i n ga n dl i v i n ga r ea l li n t e g r a t e dv i at h eh i g h s p e e di n t e m e t A sas u b s y s t e mo ft h ei n t e l l i g e n tc a m p u s，t h es e c u r i t ys y s t e mi sc o m p o s e do ft h9、 ev i d e os u r v e i l l a n c es y s t e m，c a m p u se n t r a n c em a n a g e m e n ts y s t e m，e x a m i n a t i o nm o n i t o r i n gs y s t e ma n dc o m p r e h e n s i v em a n a g e m e n ts y s t e m D u et ot h ei n c r e a s i n g l yd e v e l o p i n gs e c u r i t yt e c h n o l o10、 g y，t h es e c u r i t ys y s t e mb a s e do nv i d e os u r v e i l l a n c eC a nm o n i t o rt h ec a m p u sO m n id i r e c t i o n a l l y a n da l l w e a t h e r l y、i t l lt h eh e l po fm a n p o w e ra sw e l la st h eh i g hd e f i n i t i o na n di n t e l l i g e n ts u r v e i l l a11、 n c et e c h n o l o g y T h ec o n s t r u c t i o no fs e c u r i t yi nc o l l e g e sa n du n i v e r s i t i e sh a sg a i n e di nd e v e l o p m e n tc o n s p i c u o u s l ya f t e rt h eg r e a te f f o r tw i t h i nr e c e n ty e a r s，b u ts u c hd e f i c i e n c yi so b v i o u sa sl12、 a c ko fi n t e g r a t e dm a n a g e m e n tp l a t f o r m，w h i c hw i l lf a i lt or e s o l v et h es h o r t a g eo fs e c u r i t yp e r s o n n e li nt h ec a m p u sf u n d a m e n t a l l y，b e c a u s eo fb e i n gu n a b l et od e t e c tt h eh a r d w a r ep r o b l e m sa n dd e m a 13、n d i n gt o om u c hm a n u a li n t e r v e n t i o n T h i sp a p e rb e l i e v e st h a t，i nc o n n e c t i o n 晰t l lt h ec h a r a c t e r i s t i c so fh i g h e re d u c a t i o nd o m m n，w i t ht h ea d v a n c e de q u i p m e n t，t h eh i g h s p e e di n t e r n e ta n dt h ei n t e g14、 r a t e dm a n a g e m e n tp l a t f o r m，t h es e c u r i t ys y s t e m sc o n s t r u c t e di nd i f f e r e n tl o c a t i o n sa n dd u r i n gd i f f e r e n tp e r i o d sC a nb ei n t e g r a t e d A l lt h es u r v e i l l a n c ep o i n t sc a nb em a d ei n t oap o w e r f u ls e c u 15、r i t yn e t T h es i m i l a rs u r v e i l l a n c ep o i n t si nc a m p u sC a nb ed e p l o y e di nac e n t r a l i z e dw a y，a n dt h o s ep o i n t sw i t h i nt h es a m ea r e ac a nc o o r d i n a t ea n di n f o r m t h ep e r s o n n e li nc h a r g e v i at h ea l a r m i n gs y s t e16、 m A l s o，s o m en e wf u n c t i o n sa r ee x p l o r e da n di n t e g r a t e di n t ot h es y s t e m，S Oa st oi n c r e a s ei t sp e r f o r m a n c e T h e s ea r es u r v e i l l a n c ee n v i r o n m e n ta r o u n dt h es c h o o l，u s i n gG I Sa n dc h o o s i n gp r o p e rf a c er e17、 c o g n i t i o na l g o r i t h mf o r t h ee n t r ym o d u l e 万方数据英文摘要U l t i m a t e l y，t h ep u r p o s eo fc o m b i n i n gp e r s o n n e l，i n s t r u m e n t sa n dt e c h n o l o g yi sa c h i e v e d K e y w o r d s：i n t e l l i g e n tc a m p u s；s e c u r i t ys y s t e m；v i d e o18、s u r v e i l l a n c e万方数据目录目录第1 章绪论一1 1 1 建设背景一1 一1 2 设计目标一l 一1 3 国内外现状分析一2 1 4 论文主要研究内容及总体框架一4 1 5 本章小结一6 一第2 章现有安防系统技术分析一7 2 1 主要生产商及产品介绍一7 2 2 现有安防系统简介一7 2 3 本章小结一1 1 一第3 章系统总体设计一1 2 3 1 设计思路一1 2 3 1 1 视频监控系统一1 3 3 1 2 传输设计一1 3 3 1 3 出入口控制系统一1 6 3 1 4 门禁系统一1 7 3 1 5 存储容量计算一2 0 一3 2 系统结构一2 0 一3 19、3 功能设计一2 5 3 4 设计特点一2 6-3 5 本章小结一2 8 一第4 章新增系统工作流程和应用一2 9 4 1 周界防范功能的应用一2 9 4 2 地图资源显示一3 1 万方数据目录4 3 门禁系统的安装和使用一3 3 4 4 智慧校园安防系统综合管理平台一3 9 4 4 1 平台软件设计遵循原则一3 9 4 4 2 平台功能模块一4 1 4 5 本章小结一4 2 一第5 章智慧校园安防系统的效果与实战一4 3 5 1 智慧校园安防系统的效果一4 3 5 2 智慧校园安防系统的实战一4 7 5 2 1 智能分析案例一4 7 5 2 2 特殊监控头案例一4 9 5 3 本章小结一5 20、0 一第6 章总结和展望一5 1 6 1 总结一5 1 6 2 展望一5 l 一参考文献。一5 3 一致谢一5 5 一研究生履历一5 6 万方数据智慧校园安防系统的设计与实现第1 章绪论在长期的建设过程中，随着技术的提高，硬件的更新换代，安防系统经历了从模拟到数字高清的转换，投入越来越大，可是结果却不尽人意，存在着信息孤岛、取证不清、被动防御和管理粗放的缺点n 1。论文从实例出发，通过探索和研究，来创造一个以提供安全、高效的生活和工作环境为目的，以视频图像应用为手段，以综合告警应用与科学管理为业务核心的混合构架系统。该系统可以根据不同的安全级别需求提供不同的告警级别，让管理人员及时收到各种不同21、的信息来判断危险级别并采取有效的措施来阻止危险发生，从而达到人防、物防、技防相结合的目标乜，。1 1 建设背景近几年高校的安全状况令人担忧，高校的安全事件的发生给高校的发展带来了很大的负面影响，所以如何预防高校突发事件、防止其发生，相对于如何处置高校的安全事件更具有先见性，更能保障高校的安全口“1。高校有着特殊的地域模式，周边的环境复杂，学生的安全防范意识差，校内人员和车辆流动性大，安全管理人员少，巡检范围大。因此加强校园安全管理，采取切实有效的措施保护大学生的安全和权益，确保其身心健康的全面发展具有十分重要的意义睁7|。随着安防技术的不断成熟，各个学校对安防建设投入的不断加大，采用先进的技术22、对校园进行全方位，全天候的监控，很大限度上减少了各种安全隐患 8-l o 。但相对于比较成熟的城市安防系统，校园安防系统的功能设置还相对较弱，借鉴城市安防系统经验结合高校自身特点建立智慧化校园安防系统，可以为高校以后的安防系统发展贡献力量。1 2 设计目标论文中安防系统的建立，力求根据对学校安防管理工作的深度挖掘，为学校的安防管理提供一种全新的管理理念1 2 1。使用图形化的安防管理模式，对万方数据第1 章绪论学校进行全校范围的仿真三维模拟，将建筑物、房间、门、草地、空地、道路等进行整合与显示，全面展示全校状况艮引，并在全校仿真三维模拟地图中，进行具有空间管理模式的安防应用。依靠先进的设备和科23、学的管理，利用行业最新技术，将计算机技术、自动控制技术、通讯与信息处理技术等先进技术相结合，应用适度超前的先进、适用、优化集成的成套技术体系和成熟的设备体系，为高校的用户提供一套人性化、安全、舒适、方便、快捷、开放的环境，最终实现技术防范与人力防范、实体防范相结合的目标。1 3 国内外现状分析由于监控系统对网络的高需求n4 l，虽然其如今发展很快，但是起步却很晚，在美国对高校安防的研究成系统也是在2 0 0 4 年才出现。就安防系统来说，2 0 0 1 年9 1 1 促进了美国加强对安全方面的资金投入，成为美国安防行业发展的强劲原动力n5 1。就需求来说，美国更重视边界入侵和门禁系统，这可能与24、美国人私有财产不可侵犯的信念有关。自2 0 1 0 年以来，智能监控的技术得到了很大发展，美国甚至开发出了集视频监控、报警和远程控制于一体的安全机器人来保护家庭的安全n6|。美国安防近年来的发展特点表现为：一是个人的安防需求快速增长。二是商业安防市场的并购不断出现，如美国工具制造商史丹利百得公司收购了瑞典商业安全及监控公司(N i s c a y a h)、加拿大的微技术公司(M i c r o t e c h)和塞科利达安保公司(S e c u r i t a s)三家集成商等 1 7】o安保系统在俄罗斯也发展很快，主要有智能视频监控系统以及由视频监控系统集成的出入口控制和生物识别系统。俄罗25、斯安防产品由欧、美国家引进，国内无产品生产商，只有少部分工程商，用户主要来自金融系统n8 1。对于安保产品，欧美由于技术力量雄厚，在安保系统的集成上有优势，而前端摄像机的技术一直掌握在日韩的手里。中国的安保产品生产起步较晚，但中国制造也顽强的生存下来并对传统强国发起了冲击，以杭州海康威视、浙江大华以及深圳C S S T 公司等行业领军企业在国内占领的份额越爱越大，还对南美和俄罗斯有技术输出。万方数据智慧校园安防系统的设计与实现2 1 世纪以来，智能安防报警系统在我国高校校园迅速发展并呈现出来巨大的社会潜力，社会经济效益显著，对于改造提升传统的高校安防系统起到了积极的作用n9 2 0 I。在国外26、部分发达国家以及国内的一些新建高校，安防系统正在被更多地考虑并得以实用。2 0 0 0 年，金荣华在试谈高校治安的技术防范一文中，首次谈到了技术防范对于高校治安的必要性，并指出技术防范措施只有与其他防范措施紧密结合，才能在治安防范中发挥作用，技术防范要与“人防”和常规防范相结合瞳。2 0 0 3 年，安全防范技术在高校中的应用提出在高校校园中普遍应用的安全防范技术主要有闭路电视监控系统、防盗报警系统、周界防范系统、门禁管理系统和电子巡更系统五个系统，从此奠定了高校安全技术防范的基础。以后关于高校安全技术防范的研究都是在这五个系统的基础上研究和发展的乜2|。2 0 0 9 年，肖宏露在高校安全技27、术防范建设的探讨一文中，指出加强高校校园技术防范建设对于高校安全防范具有重要的意义。高校校园安全技术防范系统普遍使用的主要有闭路电视监控系统、防盗报警系统、周界防范系统、门禁管理系统和电子巡更系统、火灾自动报警系统五个系统盥引。2 0 1 6 年，曾敏在基于物联网技术的学校安防监控系统的研究与设计中把将带有传感器的终端设备加入校园网络乜4|，实现物物通信。这个概念让传统的监控探头的功能不仅限于对图像的监控，也可以通过物联网实现人与人的隔空对话，让传统的安防概念向前迈出了大大的一步。经过近年来的努力，高校安防建设取得了显著的成绩，如基本的视频、录像、报警等，满足了监控的基本需求，但同时我们也应该28、清晰地认识到前期建设还存在着一些不足，制约了建设系统新建扩建、视频资源的共享和应用业务的整合和高校防控体系技术水平的提高，主要表现在以下几个方面：(1)视频监控覆盖范围有限，无法形成城区严密覆盖，一些重点区域成为监控死角，导致案件发生后，无法应用监控手段提供线索；(2)监控摄像机分辨率低，夜间成像效果差，无法提供有价值的线索，在些重要场所往往不能看清人脸或车牌号码，利用视频图像信息进行取证具有一定的困难；(3)系统硬件品牌繁多，标准不统一，联网率低。如各分校区都以满足自万方数据第1 章绪论身管理需要为主，缺乏全面的考虑和统一规划，视频资源不能为其他部门和上级机构共享；(4)系统对各类视频信息数29、据的综合应用水平不高，巨大的图像资源潜力未得到充分挖掘利用，对有效提升战斗力形成制约；(5)系统智能化程度不高，对视频信息的利用主要是事后查证，对大规模视频监控图像缺乏有效的监控手段，缺乏有效的联动预案、智能化的技术支撑和应用管理；(6)基础设施建设不能够满足将来业务应用的需求，如：传输网络、监控中心显示系统等，影响了业务的有效开展；总体来说国内的安防系统还停留在提高科技含量，加大投入的阶段乜5 1，没有一个统一的管理思想，不能把所有的安防设各做集中式管理，不能发挥安防系统的全部作用。1 4 论文主要研究内容及总体框架论文主要研究内容如下：随着校园视频监控系统监控点位的不断增多，在增强校园安全30、的同时，也给安保人员值守带来不小的工作量，人眼的疲劳也容易导致安保人员漏掉一些重要信息。因此，视频的高效利用成为校园安防建设的一个命题。智能视频分析系统是解决这一问题的重要工具，通过智能视频分析系统，可以对人员的异常行为、物品遗失、人群积聚等进行自动识别并告警。通过智能分析，可以对学校出入口、人或车进行追踪，给出车俩和人在学校内的运行轨迹。覆盖整个校园的大量监控摄像头保证了校园内的安全无死角。通过视频监控管理平台提供的接口获取系统中的视频流进行分析，发现异常后向视频监控管理平台发出告警信息，由视频监控系统进行告警视频的存储或联动弹出视频图像。校园综合安防集成管理平台的建立，实现了各子系统之间的31、“对话，各子系统可以相互联动和协调，有效地提高了安全防范能力和对突发事件的处置能力。根据以上研究内容，组织论文的各章节结构如下：4万方数据智慧校园安防系统的设计与实现第l 章绪论。首先说明了论文选题背景以及研究的意义，然后分别介绍了安防系统的国内外研究现状，最后说明了论文的主要研究内容以及结构安排。第2 章现有安防系统技术分析。对现有的国内外生产和集成安防系统的厂商做了介绍，对现有的主流安防系统做了详细介绍，并指出其中的优缺点，适用的场所，对安防系统的发展历史做了粗略的介绍，高速发展的网络结合高速发展的视频安防系统让我们变得越来越安全。对过图表对比，对高校的安防系统提出了需求。第3 章系统总体32、设计。先期征集安防系统的功能需求，并根据需求做出系统设计，使设计满足事先设定的需求。本论文的安防系统主要是视频监控系统的建设，介绍了全网络构架的数字高清视频监控的优点。由于视频监控系统对高速网络的依靠，论文设计的视频监控系统的网络传输与校园网络物理隔离，以免影响学校教学的需要，传输设计采用交换机到终端直连的方法，减少了中间环节出错的可能，保证了传输速度。论文介绍了出入口控制系统需要实现的功能和场地建设，以及门禁系统需要实现的功能和场地建设。给出了系统的结构图和设计图，计算该方案需要的存储量级。对本论文所提方案的功能做进一步的划分，详细介绍了这种方案的特点。第4 章新增系统工作流程和应用。详细介33、绍了论文安防系统建设新增的安防系统功能。与其他的安防系统做横向和纵向的比较，新的安防系统有更加高的科技含量，在对终端和安全管理上更加灵活多变，更能适应学校复杂的地理环境和人文环境。新建设的安防系统解决了前期提到的问题，满足了前期需求。新建安防系统不仅是为学校的安防提供了保护网，更可以为学校的其他研究提供数据。智能分析、多级联动与分级告警系统是这次安防系统建设的重点。第5 章智慧校园安防系统的效果与实战。通过实例来证明论文的安防系统的性能，能够满足现阶段学校对安全管理的需求。验证了论文安防系统建设的先进性和有效性。第6 章总结和展望。总结了论文安防系统建设当中遇到的问题和解决方法。希望未来的安防34、系统能够用更高的科技，更好的满足学校对安全管理的需求。万方数据第1 章绪论1 5 本章小结本章首先说明了论文的建设背景和社会意义；指出了以往安防系统存在的问题，突出了新安防系统的先进性和建设的必要性；最后对国内外的现状做了概括性的介绍和分析；最后说明了论文的研究思路和研究方法。一6 一万方数据智慧校园安防系统的设计与实现第2 章现有安防系统技术分析2 1 主要生产商及产品介绍在国内做安防系统的厂商主要杭州海康威视、杭州宇视科技、浙江大华以及天津天地伟业等。国外做安防系统的厂商有松下(P a n a s o n i c)、三星电子(S A M s U N GE l e c t r o n i c35、 s)、索尼(S O N Y)、霍尼韦尔(H o n e y w e l l)、视得安(S h d e a n)等。在国外，欧美的安防系统起步早，在集成系统方面有有优势；在日韩由于其显示技术的发达，在前端监控摄像头有技术优势。而我国国内的厂商通过多年的努力及技术开发，渐渐的缩小了与国际同行之间的技术差距，已经开始向南美以及俄罗斯等国家做技术出口。安防系统和所有技术的出现一样，先是为国家安全服务，然后大规模的应用于民用系统。主要用于金融、交通、电力等部门，而教育行业的安防系统起步较晚，从概念性提出到实际应用走过了十年左右的时间瞳7。嘲。但是发展较快，已经从简单的硬盘录像机升级到数字视频录像机(N36、 V R)，从模拟视屏监控摄像头升级到高清数字监控摄像头。2 2 现有安防系统简介早期的安防系统由探测器和报警器为主，以视频监控为辅。主要设备就是红外触发及烟雾触发，视频监控以硬盘录像机为主，如果需要调阅录像就需要裁掉硬盘录像机连接到电脑上进行查看啪剖。由于视频监控对网络的依赖性，在一些重要的场地仍旧使用探测器，探测器的主要类型有红外探测器、微波探测器等口2 l，其工作原理如图2 1 所示。探测器与报警机结合在一起可以对闯入特定区域的人或者物报警，这种安防方式主要使用于一些金融场所或者重要实验室，在所有人都离开后启动探测万方数据第2 章现有安防系统技术分析器和报警器。其系统结构如图2 2 所示37、。图2 1 红外探测器F i 9 2 1I n f r a r e dd e t e c t o r黼妻黝蓥蕊黼热镐群n 蚴赌糖刊器挺测器撮测器再翮器摄剽器像铡嚣鬻囔豢鬻一、i；蘩辫li 渊i；鬻瓣l远程电话醉|黧繁嚣戛瀚报警中心图2 2 探测器与报警系统F i 9 2 2D e t e c t o ra n da l a r ms y s t e m该系统的优点是没有人为参与，不依赖网络，很难在外部和内部破解，安全性高。缺点是一旦部署则无法移动，无法识别是外来人入侵还是小动物引发的报警。随着视频技术和网络技术的发展，安防系统进入以视频监控为主的时代，这时的监控系统主要是某一监控或者某一区域为38、主，代表产品为数字视频录像机(D V R)。数字视频录像机(D V R)是一套进行图像存储处理的计算机系统，具有对图像语音进行长时间录像、录音、远程监控和控制功能。其网络结构如图2 3。用户可以通过电脑终端打开网页浏览、下载和控制。投资小、维护简单是万方数据智慧校园安防系统的设计与实现该系统的优点，适用于小型场所。但数字视频录像机(D V R)的前端是模拟摄像机，通过编码和解码把前端穿输过来的模拟视频信号转换成数字信号存储。随着数字化，高清化的视频监控新技术的到来，数字视频录像机(D V R)将渐渐退出历史舞台，只能做为对一些复杂不利于网络架设和传输的环境使用。高涪铬惶帆一藉麓麓簟蕾邛北箭图239、 3D V R 网络结构F i 9 2 3 D V Rn e t w o r ks t m c m r e网络硬盘录像机(N V R)是基于以太网工P 协议为基础的新一代视频管理存储设各。它可以透过局域网或者广域网进行远端管理，在构架网络视频监控系统方面具备相当强的灵活性。网络硬盘录像机(N v R)采用嵌入式系统进行架构，在系统运维稳定性上继承L i n u x 或嵌入式系统的绝佳优势，稳定性与系统运维成本表现更佳，可用简单的架构与低廉的设备成本，打造不输给其他服务的专业服务器的监控架构，在视频路数限制方面，当一组N V R 所支持的视频路数受限，则可改为采用多部N V R 的架构方式，达到40、网络视频监控系统所需的系统服务能量。这种易于使用、方便安装的特性，受到安防行业的广泛青睐。智能小区安保系统和智能保安系统把所有的安保系统集成在一起，形成了很强的战斗力，其系统结构如图2 4 和2 5 所示。而校园安保系统还是在物理上分离，各做各的工作，不能形成一个有效的整体3。3 5 1。各种安防系统的性能比较如表2 1 所示。从表2 1 可以看出，如今的智能小区和治安联防都进入了集中管理，综合部署的阶段，而高校的安防系统还在各自作战，这种情况已经满足不了高校日一9 一一攀妻万方数据第2 章现有安防系统技术分析益增长的安保需求，需要建立一个安全有效的安保机制，有效的统一各个安保系统3 7 删。41、表2 1 安防系统对比表!垒垒圣：!兰皇里竺!：堕Y!)堡堡里里旦坐2 垒堕!Q 里堕!皇工程报警系统门禁系统出入口管理边界入侵G I S 地图综合管理平台图2 4 智能小区的安防系统F i 啦4S e c u r i t ys y s t e mi ni n t e l l i g e n tr e s i d e n t i a la r e a图2 5 交通路口视频监控系统F i 9 2 5 T r a f f i ci n t e r s e c t i o nv i d e om o n i t o r i n gs y s t e m1 0 一万方数据智慧校园安防系统的设计与实现高42、校的安防系统要求能够对学校的各个出入口和边界的入侵做出预警，对各个建筑的出口有基本的防护，对校园内的车辆或者人员进行追踪，为学校的各个平台研究提供数据支持。2 3 本章小结对各安防厂商进行介绍，并详细分析现有的安防系统，指出了各安防系统存在的优缺点，并且对高校的的安防系统的建设提出了要求。万方数据第3 章系统总体设计3 1 设计思路第3 章系统总体设计校园安防系统是以一般人居环境安全防范系统为基础，结合学校建筑物多、人员密集、环境功能主体繁杂等特点m 3，充分运用信息技术手段，针对高等院校中重点部位设立安全防范监控。采用报警、视频监控、出入口控制等技术手段为主，给合人员巡逻、值守、查验和实体防43、护，提供全方位、科学的综合安防解决方案。通过“人防、物防、技防 相结合的安防措施，与公安系统联动，实现对校园的综合安全保障。根据以上需求，论文的安防包括以下几个方面：(1)出入口控制系统：学校的大门是防范的第一线，对出入口的车辆进行管理，记录车牌信息、人脸信息等。利用最新的视频分析技术和电子地图可以随时查看每个车牌的车辆在校内的运行轨迹。(2)考场监控系统：要求能够全面记录考试信息和情况，做到为考生作弊行为举证。(3)门禁系统：通过视屏的人脸识别系统，可以通过学号查到每个学生晚上回宿舍的时间，保证了学生的安全也减少了学生工作者的工作量。(4)消防监控：公共区域的消防情况一直是安保系统最重要的内44、容，人工定时巡查和气体消防报警很难在第一时间就对灾害准确及时的报警，通过视频比对系统能够及时准确地把情况反映到值班人员手机上，减少了值班人员的工作强度。(5)监控系统：要求不仅仅能够实现对视频的实时查看，录像回放，还要能够分时间段对特殊区域的事件告警。(6)轮询系统：可以及时的发现不在工作状态的视频监控头，并发送给维修人员。万方数据智慧校园安防系统的设计与实现3 1 1 视频监控系统视频监控系统是校园安防的主要手段H 1 4 引，高压缩比的画面传输、人脸识别、多画面拼接是现在热门的话题。加装一些特殊探头的视频监控系统，更是论文校园安防改造的一个创新之处。视频监控系统包括前端的网络摄像机、视频信45、号的传输、监控中心的集中存储、显示和控制几个部分。系统可以实现实时的视频监控、录像存储调用和智能分析等功能。视频监控前端全部采用高清的网络摄像机，采用纯网络架构的视频监控系统有以下几个优点H 3“引：(1)采用高清网络摄像机，图像效果有显著提高。(2)采用网络传输，质量更可靠，施工更方便口。(3)系统扩展更方便。以往的视屏监控系统多采用模拟信号的前端摄像机，画面质量无法保证H 副，而且由于模拟型号要有连接视频线、控制线和电源线，一根出现问题就会导致摄像机没有信号，稳定性无法保证。模拟信号的摄像机要通过解码器连接到网络上，由于编码和解码的方式不同，不同品牌或者同一品牌不同阶段的产品无法替换旧产品46、，没有扩展性。3 1 2 传输设计根据监控系统的整体构架及高校实地情况，对于不同场合、不同的传输距离，选择不同的传输方式。(1)室外场所一般距离监控中心较远，且因为监控中心信号有防雷的要求，宜选用光纤传输方式传输信号，有效地避免了视频信号受到雷击和静电干扰和破坏，确保视频信号稳定可靠的采集和传输。(2)由于视频监控系统采用纯网络架构，因此室内的监控点只需通过网线接入到就近弱电室的接入交换机上，距离超出一百米的则可考虑采用光纤传输。万方数据第3 章系统总体设计(3)当必须穿越复杂电磁环境时(如附件有大功率电动机)时，建议采用光纤传输方式。(4)生活区分控中心与校区的监控中心采用光纤传输。这次系统47、前端部分采取(H 2 6 4H i g hP r o f i l e)高压缩比网络摄像机，大大提升了编码效率，7 2 0 P 分辨率占1 M 一2 M 带宽，1 0 8 0 P 分辨率占3 M 一4 M 带宽，采取两台千兆交换机做核心交换机，三台千兆交换机做存储交换机。网络拓扑结构如图3 1 所示。pW鬻姒一核心交换机j 1|夕9，涉涉涉图3 1 系统网络拓扑图F i g 3 1 S y s t e mn e t w o r kt o p o l o g y交换机之间为千兆互联，并不能满足核心与核心之间，核心与存储交换机之间的带宽要求，所以核心和存储交换机要做聚合接口，聚合接口是交换机上瓣法、48、0 潮万方数据智慧校园安防系统的设计与实现多个物理端口捆绑在一起形成一个逻辑端口。聚合端口分动态聚合和静态聚合，动态聚合是聚合组内的各成员口启用L A C P 协议，其端口状态通过该协议自动进行维护。静态聚合是聚合组内各成员端口上不启用任何协议协商，其端口状态完全依据手工指定的方式直接生效。端口聚合使用要遵循以下规则：(1)端口聚合的成员属性必须一致，包括接口速率、双工、介质类型等，光口与电口不能绑定，千兆与万兆不能绑定。(2)二层端口只能加入二层聚合，三层端口只能加入三层聚合，已经失联了成员口的聚合口不允许改变二层三层属性。(3)端口聚合后，成员接口不能单独进行配置，只能在聚合口配置所需要的49、功能。(4)两个互联设备的端口聚合模式必须一致，并且同一时候只能选择一种，是静态聚合或者是L A C P 聚合。(5)交换机通常最多支持8 个物理端口聚合在一起。因此，核心交换机的配置如下：核心交换机1：监控核心l#s h o wr u nB u i l d i n gc o n f i g u r a t i o n C u r r e n tc o n f i g u r a t i o n：3 6 7 2b y t e si n t e r f a c e G i g a b i t E t h e r n e t0 16s w i t c h p o r tm o d et r u n50、 k!i n t e r f a c eG i g a b i t E t h e m e t0 17p o r t g r o u p3i n t e r f a c e G i g a b i t E t h e r n e t0 18p o r t g r o u p3i n t e r f a c e G i g a b i t E t h e m e t0 19万方数据第3 章系统总体设计p o r t-g r o u p3i n t e r f a c e G i g a b i t E t h e m e t0 2 0可以看到1 6 口为t r u n k 端口，1 7、1 8、51、1 9、2 0 四个端口聚合为一个端口，这样就把单个千兆端口变成一个4 千兆的端口，满足了带宽的需求。链路聚合端口的配置命令为：S W l 交换机配置：S W l e n a b l eS Wl#c o n f i g u r et e r m i n a lS W l(c o n f i g)#i n t e r f a c er a n g eg i g a b i t E t h e m e tO 1-2一 同时进入到g O 1 2 口配置模式S W l(e o n f i g-i f-r a n g e)#p o r t-g r o u pl 设置为A G lS Wl(c o n f 52、i g i f r a n g e)#e x i tS W l(c o n f i g)#i n t e r f a c ea g g r e g a t e p o r t1一一进入A G l 口配置模式S W l(c o n f i g-i f-A g g r e g a t e P o r t1)#s w i t c h p o r tm o d et n m k 将A G l 口配置为t r u n k 口S W1(c o n f i g-i f-A g g r e g a t e P o r t1)#e x i tS W l(c o n f i g)#a g g r e g a t 53、e p o r tl o a d b a l a n c es r c m a c 更改流量平衡算法为源m a c 模式，默认为源M A C+目的M A C 模式S Wl(c o r l f i g)I 撑e x i t第二台交换机的配置方法和第一台一样，这样命名为p o r t g r o u p1 的两个聚合口就可以通信了。3 1 3 出入口控制系统高校的校门进出口及生活区的出入口颇多，社会人员往往是通过这些出入口强行闯入校园或生活区，是整个高校安全防范重要的区域。为了加强对高校及高校生活区进出车辆及人员的管理，需在每个门口设置监控点。安装摄像机时需考虑夜晚的光线很差，并且要求每个监控点要54、看清楚进出车辆的车牌信息和人员的样貌，为高校的管理提供事实依据。在车辆通过时，高清抓拍摄像机能准确拍摄包含车辆正面全貌、车牌的照片，并在照片上叠加车辆通行信息(如时间、地点、车速、方向等)。高清照万方数据智慧校园安防系统的设计与实现片图像分辨率可达到1 6 0 0 X1 2 0 0。系统可自动对车辆牌照进行识别，包括车牌号码、车牌颜色的识别。采用补光灯和摄像机成像控制模块之间的反馈控制技术，满足夜间拍摄要求。采用强光抑制技术，防止强逆光、强顺光环境下对拍摄造成的影响。以前的出入口管理系统需要人工开道闸，无法识别外来车辆和本地车辆，没有连接网络，导致浪费了人力，管理上也混乱，这次通过改造升级，可55、以实现校内车辆自动识别自动抬杆，校外车辆通过学校的安保人员检查后进入，对进入校内的车辆可以持续观测。3 1 4 门禁系统安防系统建设把门禁系统也纳入到了安防系统之中，根据需求，对学生的住宿管理是一个大问题，浪费了学生管理人员大部分时间，可是效果并不好。现在高校的门禁系统大部分采用一卡通形式的有障碍进入或者是指纹打卡的方式进入。一卡通的缺点是对网络的依赖性太强，在没有网络或者网络不通畅的情况下门禁就变成了拦路虎，而且卡的保密性太差，容易伪造，对学校的安全起不到应有的作用。而指纹打卡的的缺点是，可以通过指模来进入，在手油腻或者识别器上灰尘太多就无法保证识别率。这次门禁系统采用无障碍通道，学生在行进56、过程就通过了数据的采集和存储，管理人员可以通过终端对数据进行查询。和有障碍的门禁系统比较，无障碍通道对网络的依赖小，可以在断网的情况下进行数据离线保存，在网络连通的时候进行上传，不占用网络繁忙的时间。故障率低，每个人通过脸部数据采集后在后台自动匹配，不会出现代刷卡或者卡丢失就进不去宿舍的情况出现。门禁系统不仅保护了学生不受外来者的侵害，也可以为学生管理查寝等行为提供数据支持。各主流识别方法的优缺点如表3 1 所示。万方数据第3 章系统总体设计表3 1 主流识别方法对比T a b 3 1 M a i n s t r e a mr e c o g n i t i o nm e t h o d由于数57、据库比较多，查询数据是基于第三方表单的形式进行，并且整个门禁系统中涉及到三个表的数据使用和匹配。三个表的联系：一个一卡通账户可以分别多次在不同地点采集脸的信息，因此Y K T A C C O U N T 与F A C E 是1：n 的关系，其中F A C E 表中的n e w I d 是外键，参照Y K T-A C C O U N T n e w I d；一个脸可以对应多个刷脸记录，因此F A C E 与F A C E R E C O R D 是1：n 的关系，其中F A C E R E C O R D 表中的f a c e I d 是外键，参照F A C E f a c e I d，同时F 58、A C E R E C O R D 表中的n e w I d 也是外键，参照Y K T A C C O U N T n e w I d。以下是三个数据表的结构设计，表3 2 为一卡通的数据表，表3 3 为第三方表单数据表，表3 4 为考勤脸部数据表。在表3 2 中出现了新学号与旧学号两个字段是因为在学生大三的时候去参军，两年后想继续完成学业，但是旧的学号因为过了四年，再通过这个学号查询就可能会出现错误，虽然这是小概率事件，为了系统的健壮性，就给这样的万方数据智慧校园安防系统的设计与实现学生新建个学号，把旧学号上的数据移植过来以供查询。表3 2 帐户表(Y K T _ A C C O U N T59、)T a b 3 2 A c c o u n tt a b l e(Y K T _ A C C O U N T)一1 9万方数据第3 章系统总体设计3 1 5 存储容量计算单个通道2 4 小时存储t 天的计算公式为：(6 B)=码流大小(M b p s)8 3 6 0 0 秒2 4 小时l 天1 0 2 4。高清7 2 0 P(1 2 8 0 7 2 0)格式：按3 M b p s 码流计算，存放1 天的数据总容量3 M b p s+8 3 6 0 0 秒2 4 小时X(1 天)1 0 2 4=3 1 6 G B。2 0 天需要的容量(G B)=3 1 6 G B 2 0 天=6 3 2 G 60、B高清1 0 8 0 P(1 9 2 0 1 0 8 0)格式：按4 M b p s 码流计算，存放l 天的数据总容量4 M b p s 8 3 6 0 0 秒2 4 小时X(1 天)1 0 2 4=4 2 1 6 B。2 0 天需要的容量(G B)=4 2 1 G B 2 0 天=8 4 2 G B这次安防系统建设，要保证出入口3 0 天，主要干道2 0 天，其它监控摄像头1 5 的存储容量。存储服务器采用R a i d 5 技术，增加存储数据的可靠性和安全性。3 2 系统结构论文的安防系统系统结构如图3 2 所示。万方数据智慧校园安防系统的设计与实现系统设计采用高速网络独立物理连接，对前端61、视频资源进行集中存储H 6 1。采用智能化管理手段，运用智能分析技术，同时利用告警系统，对高校内外的人、车、物进行综合管理，变被动监控为主动防御。中心管理平台同时可以集成不同的安防系统，达到信息共享，统一联动，提高了高校综合安防管理水平。不同的地点采取的监控摄像头也不同，摄像头配置不同可以在一起联动取得共同工作的结果。(1)监控点的选择视频监控系统主要由前端摄像机组成，根据现场不同的环境和应用，选用不同的摄像机。在出入口选择红外摄像机及快速球机，在楼梯口和走廊设置红外枪式摄像机及宽动态红外摄像机，在周界可以选用红外摄像机和快速球机，在高校室外开阔区域选用室外球型摄像机等。应按如下描述来进行确定62、基本设置及类型选型。图3 2 系统结构F i 9 3 2 S y s t e ms t r u c t u r e第一道防线：高校周界、大门出入口，该部分主要采用周界监控+出入口监控的方式来实现。通过分析以往发生的高校事件，犯罪分子主要是通过学校出入口强行闯入高校，所以视频监控一定要把好出入口关，预防并及时发现隐患。万方数据第3 章系统总体设计高校周界采用室外星光级球机和红外一体摄像机全天候记录视频信息；大门出入口及其他与外界相通的出入口，应选能全天候清楚的辨别出入人员的面部特征及机动车牌号的摄像机。第二道防线：高校内室外场地包括操场、生活区室外道路、主要路口等，该部分主要采用室外星光级球机及63、高清红外一体摄像机。第三道防线：各教学楼(包括考场)、办公楼、图书馆、实验楼、宿舍楼、体育场馆及餐厅等，通过安装在大门出入口、楼梯口、走廊等位置红外摄像机等不同类型的摄像机来实现相应区域内的监控；在教室、实验室等采用红外半球摄像机，在图书馆采用鱼眼摄像机。(2)高校出入口处理高校的校门进出口及生活区的出入口颇多，社会人员往往是通过这些出入口强行闯入校园或生活区，是整个高校安全防范重要的区域，为了加强对高校及高校生活区进出车辆及人员的管理，需在每个门口设置监控点，安装摄像机时需考虑夜晚的光线很差，并且要求每监控点要看清楚进出车辆的车牌信息和人员的样貌，为高校的管理提供事实依据。本系统设计专业出入64、口管理系统，系统包括自动档车器、出入口补光抓拍单元、L E D 显示屏、出入口控制终端等实时记录各出入口信息。(3)高校周界处理高校及学生生活区周边的围墙一般都是多边形，是整个高校安全防范最弱的区域，为了减少人力防范，防止犯罪分子及盗贼翻墙进入盗窃，需在周边围墙设置多个监控点。考虑到夜晚围墙的光线很差，并且要求每监控点可监看范围大，同时为了达到较好的防护级别，本系统采取快速球机种摄像机与红外摄像机相互配合实现全方位、2 4 小时的无盲点的监控。摄像机安装在周界保护范围内，摄像机安装时不留盲点，其布置示意如图3 3 所示。(4)高校室外场地高校室外场地包括生活区的室外道路等。由于人员活动量都很大65、，也是极万方数据智慧校园安防系统的设计与实现易产生争执的场所，严重的话可能发生打斗情况，影响学校的正常管理，需要在此设置监控点。由于室外监控的范围很大，需要采用一体化智能高速球，进行全景监控，其布置示意如图3 4 所示。图3 3 边界安装示意图F i 9 3 3S k e t c ho fb o u n d a r yi n s t a l l a t i o n图3 4 室外安装示意图F i 9 3 4 0 u t d o o ri n s t a l l a t i o ns k e t c hm a p(5)各楼出入口处理高校各栋楼进出口、宿舍门口颇多，是整个高校安全防范重点区域之一，为66、了加强对各个单元楼进出人员的管理，需在各楼门口区域设置监控点。考虑到要求能看清楚进出人员的样貌，本区域有全天候工作的要求，所以选择带宽动态功能的红外摄像机，其布置示意如图3 5 所示。万方数据第3 章系统总体设计图3 5 建筑出E l 安装示意图F i 9 3 5S c h e m a t i cd i a g r a mo fb u i l d i n ge x p o r ti n s t a l l a t i o n(6)楼梯口、走廊处理高校教学楼楼层通道非常多，是整个高校安全防范重点区域之一。为了加强楼层通道的管理，减少巡逻人员的劳动强度，让监控人员实时监控到楼层通道的情况，发现警情67、能够及时处理，需在教学楼楼层通道区域设置监控点，为教学楼的安全管理提供事实依据。本区域有全天候工作的要求，所以选择红外摄像机，其布置示意如图3 6 所示。图3 6 楼梯及走廊安装不意图F i 9 3 6 S c h e m a t i cd i a g r a mo f t h ei n s t a l l a t i o no fs t a i r sa n dc o r r i d o r(7)教室、实验室、图书馆阅览室处理教室、实验室及图书馆阅览室等是日常教学工作、学生翻阅资料的主要场所，聚集的人群纵多。必须实时关注内部人员的动向，发生警情时监控中心能及时掌握现场情况并采取必要措施，在实68、现监视功能的同时不影响美观。在本区域选用红外半球摄像机，并选用广角镜头，实现大区域的实时监控。在图书馆预览室采用鱼眼半球达到全景监控的目的。万方数据智慧校园安防系统的设计与实现(8)停车场、单车停车棚处理高校停放车辆面积广泛，是整个高校安全防范薄弱环节。为了加强停车场、单车棚车辆和人员的管理，减少巡逻人员的劳动强度，让监控人员实时监控到停车场、单车棚的情况，发现警情能够及时处理。需在停车场、单车棚区域设置监控点，考虑到停车场、单车棚光线差，并且要求能看清楚车辆停放和人员活动情况，为停车场、单车棚安全管理提供事实依据，本区域有全天候工作的要求，所以选择红外摄像机。3 3 功能设计通过前期的需求分69、析，新建安防系统应实现以下功能：(1)建设全方位、全天候、高清化、智能化的视频监控系统来满足这次安防建设需求，重点的监控区域有出入口、主要干道、边界、教学楼、宿舍楼以及图书馆等。(2)实时监控，对每个监控头实行轮询功能，保证不能工作的摄像头得到及时维修。(3)对现有的视屏监控系统能够有效集成，充分考虑既有系统的现状，最大限度的利用原系统资源，避免浪费。(4)预留接口，满足以后增加的功能需求。(5)增加出入口管理。(6)增加门禁管理。(7)增加考试监控管理。各个模块之间的联动功能如3 7 图所示。由终端发送过来的信息通过智能分析服务器的分析，根据事先设定的告警级别发送到不同的设备，让管理人员知道70、哪个地方出现了问题，并且根据告警的不同级别知道问题的严重性。可以显示到电视墙上，也可以通过声音和弹出万方数据第3 章系统总体设计框来告知管理员，可以通过短信猫发送短信到管理员的手机上，形成多方位，全天候的告警系统，提高了系统运行的效率，节省了人力物力。3 4 设计特点论文安防系统全部采用高清数字监控头，采用高压缩比网络摄像机，提升了编码效率，节省了存储空间。系统应用了视频图像智能分析技术，采用特殊的监控前端，配合不同的告警级别，能够及时有效的对特殊的地点进行分析，及时通知给相关人员。把工作交给系统分析，工作人员只需要检查系统分析出来的结果，从根本上改变了安保人员的工作，实现了人防与技防相结合的71、目标。图3 7 联动功能流程图F i 9 3 7 T h ef l o wc h a r to fli n k a g ef u n c t i o n这样设计有以下优势：(1)规范化的案情处理流程万方数据智慧校园安防系统的设计与实现不仅是对摄像监控点进行智能化、科学化的管理，还应该能够对校园中发生的突发事件与案情信息进行管理。对突发事件和案情提供解决方案，制定规范化的处理流程，为案情的处理提供技术手段，为用户在处理案情过程中的执行步骤、执行流程、执行结果等进行规范化的管控，为案情的处理制定规范化的处理流程。案情处理过程将能够存储在系统中，在系统中形成处理案情的步骤库、解决事件的方案库、案情处72、理的档案库，根据案情的类型、等级，按照案情的状态与严重程度，对突发事件进行精细化的管理，实现快速反应、迅速解决的目的。(2)强大的兼容和开放性采用的平台具备强大的软件环境适应能力，支持主流操作系统、W e b 中间件、数据库产品以及其他第三方标准中间件产品的开发和运行环境。平台具备强大的硬件兼容性和开放性，引入视频接入网关产品，兼容国际、行业标准和主流厂商的S D K 的编解码设备的接入，同时提供插件化管理方式，采用不同的接入模块兼容不同厂家设备，相互独立、互不影响；平台提供开放的第三方系统对接方案，提供相应的对接开发包，提供W e b s e r v i c e 接口。平台能够进行多种厂商、73、多种设备的数据整合，具有开放性的数据交互模式，可以将不同厂商的摄像监控设备整合在系统中，对摄像监控点进行统一的数据调用、统一的数据管理、统一的交互方式，在系统的前端使用中，不分厂商的调用视频信息及播放视频信息。(3)电信级稳定性平台主要服务器支持双机热备，大容量业务访问时可支持集群部署，存储服务器支持N+I 备份，流媒体服务器支持负载均衡。一系列的可靠性设计，确保系统平台的可靠性与稳定性，有效的保证了用户业务的连续性。平台采用统一的设备接入服务模块进行设备接入，使得设备S D K 和应用服务层完全隔离，因为设备厂商的S D K 稳定性是无法保证的，而S D K 的不稳定性往往对平台的稳定运行造74、成致命的影响。我们通过设备接入服务模块进行设备万方数据第3 章系统总体设计接入，使得设备S D K 和应用服务层完全隔离，S D K 的不稳定性不会对系统造成影响，从而充分保证系统的可靠性与稳定性。(4)卓越的可扩展性平台具备卓越的可扩展性，各服务模块采用模块化部署，可以根据业务发展要求进行灵活扩充，业务应用功能的增加无需改变系统原有架构，充分保证系统的可扩展性。平台采用微核心+插件技术，支持从P C、服务器到小型机的迁移，支持操作系统移植，支持服务器C L U S T E R 技术，可以随着用户系统规模的不断扩大而扩展。平台基于工作流引擎的开发模式，提供应用快速交付能力，可以根据用户不同阶段75、的应用需求与特殊使用需求，快速融入新的业务应用功能，而无需更改平台原有架构，能够根据用户个性化的需求而进行快速的业务开发及业务功能调整工作。平台定义标准接口，支持多层次的集成，数据集成、能力集成与应用集成，将原本独立运行、信息屏蔽的诸多子系统进行横向协同，实现安防子系统集成业务的综合应用。(5)良好的用户操作体验界面友好性：用户在操作界面时提示友好、易懂，例如控件有新版本发布更新提示用户进行下载安装。并且更新后保留用户原来配置。提供丰富的快捷键：提供云台控制、抓图、紧急录像以及解码上墙等功能的快捷键，同时用户可根据自身使用习惯对快捷键进行自定义配置和修改。平台易用性：平台遵循易用原则，实现配置76、便捷化。系统配置时提供合理的默认值，用户在执行配置操作时尽可能根据默认选项，无需完全由用户点选、勾选实现。支持批量配置：支持告警联动批量配置、监控点批量导入导出功能、用户信息批量导入导出功能，并提供模板下载。3。5 本章小结通过前期的需求分析，建立起安防系统的模型，然后根据需求做出了安防系统的机构图，阐明论文建立的安防系统的特点。万方数据智慧校园安防系统的设计与实现第4 章新增系统工作流程和应用论文安防系统改造，通过借鉴城市安防系统的经验，结合高校的基本情况，开发出了具有高校基本特色的安防系统。使用图形化的安防管理模式，对学校进行全校范围的仿真三维模拟，将建筑物、房间、门、草地、空地、道路等进77、行整合与显示，全面展示全校状况，并在全校仿真三维模拟地图中，进行具有空间管理模式的安防应用。安防建设不再是仅安装摄像头，而是应该包含全校范围的安防数据建设。不止是要安装新的摄像头，还应该整合校园原有的摄像头信息，并在建设中，形成统一的管理模式和统一的摄像机调用。安防系统将不再是仅为了查看摄像机视频为目标，还可以在该基础上对安防数据形成一系列的安防应用，对安防数据进行查询、统计、分析等，并可以根据摄像机的相关属性信息，建设数字化、智能化、全覆盖的安防系统，并将人员与监控点结合，进行快速、有效、全面的智能化联动，有效的帮助用户对全校进行安防管理。4 1 周界防范功能的应用智能周界防范功能包括跨线检78、测、目标离开区域检测和区域入侵检测。分别如图4 1、4 2、4 3 所示。图4 1 跨线检测F i 9 4 1C r o s sl i n ed e t e c t i o n万方数据第4 章新增系统工作流程和应用图4 2 目标离开区域检测F i 9 4 2T a r g e td e p a r t u r ea r e ad e t e c t i o n图4 3 区域入侵检测F i 9 4 3A r e ai n t r u s i o nd e t e c t i o n根据在实际工作工作中的应用，我们在学校的出入口和主要干道实施分时间段的检测入侵告警，并把告警的及时图片存储到应用服务79、器中，以便工作人员在上班的时候查看异常。把区域入侵和门禁系统联合起来，可以更大的防止学生逃寝情况的发生，可以入侵时间和寝室关门时间联合起来，这样管理人员就可以在终端查看每个宿舍的楼门情况而不必要在楼门守候。可以为学校提供各个出入口的数据，在某个时间段有异常入侵，管理者就可以就某个时间段做实地管理，而不必要漫无目的的蹲守。在图书馆、实验中心和档案室等重要地点按不同时间段开启入侵检测，可以防止偷盗火灾等事件的发生。在现阶段这些重要场所一般采用红外线报警装置，这种装置也大部分被银行的重要场所所采用，但是在学校这些装置并不是很好用，主要因为：(1)需要定时开关。万方数据智慧校园安防系统的设计与实现(280、)报警级别的单一。(3)管理人员需要培训。所以在高校这些装置应付检查的功能大于实际功能，而开启入侵检测后，系统可以定时起到作用，不用多余人员按时开关，而且可以按照设定给管理人员发送信息、图片、报警等。4 2 地图资源显示综合监管G I S 应急实战模块支持全高清仿真三维地图，能够提供丰富的图上作战功能，实现更好地为校园用户展现校区全貌以及更透彻查询、分析和管理，为校园安保提供有力支撑。(1)支持监控点、报警点、门禁点、建筑物、出入口等地图元素添加和显示，直观地展示元素所在校园地理位置，其中含有G P S 信息的监控点可批量添加到平台中，位置自动标记，如图4 4 所示。瓣黼添加监控点罄j 添加搌81、警点瑟加建筑蛔一一。焉加停车塌潦加出 口图4 4 图标显示F i 9 4 4I c o nd i s p l a y(2)支持盲点、案情多发区等地图抽象资源添加和显示，直观展示监控盲点和案情多发位置，为校园安保资源有效分配提供依据，如图4 5 所示。万方数据第4 章新增系统工作流程和应用图4 5 区域显示F i 9 4 5r e g i o nd i s p l a y(3)可以通过图层控制显示地图资源，满足不同使用场景，如图4 6 所示。图4 6 资源显示F i 9 4 6R e s o u r c ed i s p l a y(4)显示监控点在线状态、图像质量状态以及报警状态，每个状态以不82、同的图标样式展现，使用户更快更准地定位紧急突发事件和异常问题，如图4 7所示。图4 7 状态显示F i 酣7S t a t u sd i s p l a y(5)地图各资源要素支持显示对应资源的详细属性信息，如图4 8 所示。万方数据智慧校园安防系统的设计与实现类型：枪机陵置臻往：寓舍嚼射属瞧：门鞭警举件：谩备辕态：正常图4 8 详细信息显示F i 9 4 8D e t a i l e di n f o r m a t i o nd i s p l a y(6)校园室内楼层高清显示，直观显示各楼层室内安防设备分布，如图4 9 所示。图4 9 图形显不F i 9 4 9g r a p h i c83、d i s p l a y图形资源显示可以直观的反应校园各个设备的使用情况，可是在实际工作中使用到的不多。可是作为扩展应用，在以后的安装使用中可以和其他设备联合使用，包括地下管网的报警。在不方便做整体检查的情况下可以通过地图显示查看出问题的地点，快速的对地下管网进行确认和排查。这个功能并没有在实际中应用。4 3f-1 禁系统的安装和使用门禁系统采用无障碍通道，其优点为数据库既存储于服务器端，也可以存储在工作站端，在网络不繁忙时再进行同步数据，即使发生网络故障也可以进万方数据第4 章新增系统工作流程和应用行无障碍通行，数据采用C R C 检验方式进行检验，保证了数据传输的正确性。工作流程如下。l84、 同步数据到服务器上结束图4 1 0 门禁入口流程图F i 酣10E n t r a n c ef l o we h a r t系统使用情况如图4 1 1 所示。图4 1 1 系统设备实物图F i 9 4 11S y s t e me q u i p m e n tp h y s i c a lm a p万方数据智慧校园安防系统的设计与实现学生进入过程描述：(1)学生从闸道口进入，通过带人脸识别的摄像头抓拍；(2)采集到的人脸数据与数据库对比，对比通过，则正常通过闸道；(3)对比不通过，则报警由管理人员处理；(4)系统存储通过人员详细信息及通过时间；(5)人脸识别时间弋 2 0 0 m s，准85、确率9 8。高清抓拍功能及极短的识别时间和极高的准确率保证了通道的无障碍运行。无障碍通道的优点在于，不采用刷卡式进入系统，而采用更加先进的生物识别系统，能够有效防止学生的卡丢失后进不去宿舍的问题。在校园网络建设初期，一卡通系统的集中管理给学校管理带来飞速的发展，但是随着科学技术的提高，一卡通系统中卡是学生在学校内的唯一识别标识，而卡的安全性得不到保证。当学生卡丢失的时候繁琐的挂失和补卡过程，让学生不能很快的拿到卡，这个时候就不能进入宿舍。而且可以通过刷一张卡就可以进入多人。这都是刷卡进入系统的缺点。通过脸部识别系统进入宿舍，可以保证在服务器端查到每个学生的信息，而不是本校或者本宿舍的学生在进入86、宿舍的时候，闸机就会发出警报声通知管理人员查看，既能够为管理人员提供数据查询，安全级别也高过刷卡进入系统。在人脸识别领域中，如何进行有效的特征提取一直是研究人员不断探索的方向。人脸识别因受多种因素影响，使得识别结果达不到预期效果，这些影响因素包括：光照变化，表情，姿态，装饰物等，解除这些因素的影响是当前人脸识别面临的主要问题。目前国内外已存在许多人脸识别算法，这些算法分别针对特定影响因素提出，但某些算法的性能并不理想，或只适用于特定数据，所以需要改进，或找出更具鲁棒性的人脸识别算法。R e c o F a c e 人脸识别S D K 是瑞为自主研发的人脸识别核心算法，其特色功能主要包括，提供人87、脸注册、人脸识别、人脸确认、人脸删除等核心功能接口，万方数据第4 章新增系统工作流程和应用其中人脸注册支持从指定视频或图片文件中获取人脸信息，也支持从各种视频设备(监控摄像机、U S Bc a m e r a、视频采集卡等)实时获取人脸信息，而且无论是可见光成像还是红外成像，核心算法均能自动适应。其识别特点为：性别识别率高于9 5，年龄识别误差小于正负6 岁；具有人脸姿态矫正功能，当人脸左右上下倾斜在2 5 度以内时不会影响识别结果；支持基于可见光环境下的人脸识别，人脸识别结果受光线环境变化影响小；在X 8 6 系统下，1 0 万人脸库的识别时间(包括人脸检测、特征提取、匹配搜索)小于2 0 88、0 毫秒；T I 的O M A T4 4 3 0 移动处理器上，瑞为人脸检测计算效率是谷歌A P I 的3 0 0 以上；人脸特征数据库中每张人脸的特征存储空间低于2 K 字节，十万张人脸只须不到2 0 0 M 字节的存储资源。该系统的逻辑结构如图4 1 2 所示。图4 1 2 R e c o F a c e 逻辑结构图F i 9 4 12 R e c o F a c el o g i c a ls t r u c t u r ed i a g r a mR e c o F a c e 人脸识别又采取了一下方法提高人脸识别率。多重匹配人脸析剧方法：尝试基于眼位和眼周矩形区域提取面相形象，采取自89、己原创的面相探测算法，即使面相有一定的倾斜，此方法也可以精确、快速地探测到人脸万方数据智慧校园安防系统的设计与实现摄动空间法：添加假设图像到原始图像中，以提高对于环境变化的耐受性。自适应区域混合匹配：使用最有效的特征部分面相匹配，如排除面相模糊区域的匹配过程。这种方式使得面相即使存在障碍物(如框架眼镜)都可以有稳定的匹配。L B P(L o c a lB i n a r yP a t t e r n s，局部二值模式)是一种利用周围邻域点二进制编码的方式描述中心点的算法，最初作为一种有效的纹理分析方法被提出来，最近被应用于人脸识别和运动目标检测。在一幅图像中，对于某一个像素点C 及其领域内P 90、个像素点，可定义一个结构丁产t(g o，g o，岛1)(4 1)用周围点的灰度值减去中心点的灰度值可得T F t(、g c jg，一g c g l g c，g p I _ g o)0 4。2 _定义一个函数如下S(x)=x Ox O(4 3)局部二元模式(L B P)可计算如式(4 4)所示。其中曰和P 表示以中心点C 为圆心，画半径为刀的圆环，在圆环上取尸个点。L B P R,p s(矿彩2 9(4 4)p。=。O这里半径月取l，在圆环上取P=-4 个点，分别为上、下、左、右四个点，比较这四个点与中心点灰度值大小，如果大于等于就取1，如果小于就取0，得到的0 和1 分布从右手边起顺时针依次取91、出0 和l 序列，并按低位到高位的顺序排成二进制序列，再转化为十进制数，得到的该十进制数就是这个中心点的万方数据第4 章新增系统工作流程和应用特征值。对整幅图像的每一个像素点(边缘除外)都用该方法计算，可得到特征图。用得到的特征图作为分类器的输入，通过分类器分类，得到人脸识别的识别结果。实际应用中R e c o F a c e 人脸识别算法和L B P 人脸识别算法的识别成功率如表4 1 和表4 2 所示。表4 1R e c o F a c e 算法数据统计T a b 4 1R e c o F a c ea l g o r i t h md a t as t a t i s t i c s运用92、R e c o F a c e 人脸识别算法做的人脸识别设备采取对人脸分割，对分割的各个区域特征与数据库中存储的人脸进行比对，在背景不变，光线变化不大的环境下取得了很好的成绩。可是在使用过程中往往达不到实验中所取得的成绩，通过长时间的观察发现，女性识别率大大低于男性识别率，通过研究应该是女性的头型改变导致在人脸识别过程中对眉毛的识别错误，而且很多女老师习惯画眉，眉形的改变也会影响人脸识别率的结果。因此，论文的门禁系统中采用的是R e c o F a c e 算法人脸识别，在室内背景变化不大的情况下，R e c o F a c e 算法人脸识别有其更加重要的优越性，占用系统资源小，操作简单，安装93、方便，无法作弊，在考勤管理上有天然的优势。L B P 方法显著的优点是对光照不敏感，相比于特征脸方法，L B P 的识别率已经有了很大的提升，有些人脸库的识别率已经达到了9 8+。但是L B P 依然没有万方数据智慧校园安防系统的设计与实现解决姿态和表情的问题。在实际应用过程中，采用L B P 人脸识别算法的需要在不同的天气和一天中不同的时间段采取多个脸部进入数据库，这样才能提高人脸识别的成功率，由于L B P 人脸识别算法区别于特征脸的算法，采用L B P 人脸识别可以在更远的距离就做出人脸识别动作，而且识别率不会降低，也不会因为发型和眉形的改变而影响识别成功率，但是对运动中的人脸识别成功率94、不高，而且需要的资源更多。在室外受光线和背景的影响，R e c o F a c e 的识别成功率大大减低，而采用L B P 算法的人脸识别虽然对运动的中的人脸识别成功率不高，但在正常步行的下完成的人脸识别成功率大大提高，所付出的代价就是资源的增加，在我校学生早操打卡采用L B P 人脸识别，在采取了不同天气下的脸部数据后，让学生在散步过程中就完成了打卡动作。4 4 智慧校园安防系统综合管理平台智慧校园安防系统综合管理平台以校园空间地理信息系统为基础，建立集安全保卫、防范监控、G I S 应急实战、安保业务应用为一体的安防应用平台，通过将多种应用功能模块集中整合在系统中，打破传统安防系统仅是对视95、频信息监控的功能，从多个维度对校园的安保工作进行管理。智慧校园安防系统综合管理平台有效地帮助用户对校园安防相关信息进行管理与分析，不仅是一个展示性的美观的2 5 维校园安防管理系统，同时是一个具有详细用户应用价值的业务系统。平台依托于数据库、中间件、地理信息技术及基础应用框架技术，接入编解码设备、存储设备、校园空间信息数据及安保日常业务应用数据，对外提供基础服务、传输服务、存储服务、控制服务、G I S 应急实战服务以及业务服务。平台开发模块化、框架化、集群化、服务化，提高了系统的可靠性、可扩展性和可维护性，满足不同系统对接整合、兼容应用和可持续发展的需要。4 4 1 平台软件设计遵循原则万方96、数据第4 章新增系统工作流程和应用(1)实用性原则：平台不仅是一个具有较好应用价值的综合系统，而且是一种具有统一模式、统一流程、统一规范的科学化的管理模式。平台建立基于空间地理信息的校园安保管理模式，该模式能够帮助用户建立科学化的应急决策，完善的管理机制，从多个方面实现对校园的安全保卫工作，保证了校园安保工作的顺利进行。(2)技术先进性原则引入J a v a 缓存框架E h c a c h e，有效提升平台页面的访问速率。引入云存储系统，面向百P B 级的海量存储需求，可有效解决传统S A N 或N A S 在性能和容量上的瓶颈。引入插件技术，对于不同厂家的编码设备接入和非标的第三方平台接入，97、可通过封装插件，导入平台实现支持。引入F l e x 框架技术用于实现具有表现力的w e b 界面，提升可视化展示效果，在运维管理中有大量应用，可以有效直观的展现当前系统的运行状态。(3)安全可靠性原则系统设计保证系统的运行和数据传输，在软件的组织和设计方法的选择、数据的安全性和完整性以及系统的运行和管理等方面采取必要的措施，并防止和恢复由内在因素和危机环境造成的错误和灾难性故障，以保证系统的可靠性。运行安全方面，系统支持重要服务器的双机热备，存储服务器的N+M 备份，流媒体的负载均衡等技术确保系统的运行安全。(4)可扩展性原则平台按照各个功能模块进行了组件的划分，各个组件的边界清晰，固化了组98、件的接口和流程设计，大大降低了系统的复杂度。组件式封装的软件架构，实现了组件与组件之间的独立性，为组件的独立运行提供了基础保证，也为组件的分散部署奠定基础，大大增加了系统的可扩展性。(5)可维护性原则一平台可提供完整的安装部署手册，以减少安装部署人员工作，还可提供系统日志、平台异常警示功能，方便维护人员及时发现平台中服务器、设备及其配置的异常情况。万方数据智慧校园安防系统的设计与实现4 4 2 平台功能模块(1)综合监管综合监管G I S 应急实战模块支持全高清仿真三维地图，能够提供丰富的图上作战功能，实现更好地为校园用户展现校区全貌以及更透彻查询、分析和管理，为校园安保提供有力支撑。全图资源99、名称的模糊查询功能，包括监控点、报警点、门禁点、建筑物、出入口、停车场、案情多发区、监控盲点和网格区域。其中监控点除了基本的关键字检索外，还可以按照监控点安装位置及特征位置进行查询。查询结果快速定位功能，单击任一查询结果的地图元素即可快速定位到对应资源。监控点查询结果批量实时预览、录像回放、一键上墙等应用。(2)实时预览在校园G I S 地图(或室内静态地图)上点击任意监控点查看实时视频，支持标清、高清动态视频播放，显示分辨率最高支持1 0 8 0 P，播放帧率最高支持2 5 帧全帧率。(3)录像回放以不同的颜色区分显示不同类型的录像，并支持根据录像类型过滤录像片段。快速定位到指定时间点，支持100、快捷的日期切换。分段回放，支持分段缩略图。录像标签功能，可以对录像标签进行增、删、改、查。录像通过专用下载器下载，下载任务可管理，下载进度可直观显示。(4)监控上墙对任意监控点快速上墙，默认第一块显示屏。对任意监控点自定义上墙，可指定上墙的显示屏位置。上墙码流可按主子码流选择，默认主码流。(5)空间分析按照用户自定义区域查询指定区域内的监控点信息，并集中批量播放实时监控视频信息，在地图或监控中心大屏上可视化地呈现防范区域与区域内监控万方数据第4 章新增系统工作流程和应用现状。范围查询后集中批量播放历史视频。对人员或车辆行迹进行全方位的跟踪，在图形化界面或监控中心大屏上模拟行迹路线，动态获取路线101、途径监控，实时监控人员或车辆的动向。轨迹查询后集中批量播放历史视频。校园视频监控覆盖范围管理，对各个监控点的覆盖范围提供可视化管控，根据云台转动，动态获取监控方向及覆盖范围。(6)报警应用监控点、报警点声音和闪烁报警，并可根据事先配置的报警联动预案策略执行响应。对任意配置监控点、报警点联动报警的报警信息查询。用户对报警信息确认并根据报警等级和报警内容转接处警，和校园案情管理结合。(7)门禁应用在地图上直接查看对应门禁点的实时视频、历史视频。基于异常入侵等门禁事件报警联动，门禁报警事件可关联报警预案并自动执行，门禁报警事件查询。(8)车辆应用车辆出入信息查询，可根据指定车牌号码模糊查询一段时间内102、出入信息，追踪指定车辆的轨迹4 5 本章小结安防系统的集中式管理的概念提出了很多年，可是由于高校对安防的不重视，或者可能是对安防概念的不理解，虽然安防系统建立了一期又一期，可是使用处于管理粗放的阶段，在这方面城市联防建设较为先进。论文对安防系统升级改造，依托高校高速的校园网络，借鉴城市安防系统经验，通过安防综合管理平台进行集中管理，解放了人力物力，基本实现了人防、物防和技防相结合的目标，在智慧校园的建设中走在前面。万方数据智慧校园安防系统的设计与实现第5 章智慧校园安防系统的效果与实战5 1 智慧校园安防系统的效果通过安防系统的升级改造，可以得到以下检验效果。首先是系统简单可视的用户平台，如图103、5 1 所示。篷感鬻臁；l圈一目图5 1 平台管理页面F i 9 5 1P l a t f o r mm a n a g e m e n tp a g e出入口的移动侦测入侵可以有效的捕捉到通过该区域的所有物品，但是误报率比较高，常常会因为影子或者小动物的通过而报警，所以该功能的告警级别很低，只是做日常备份存储。出入口的入侵检测会检测到所有通过该区域的移动物体，不会对影子和小动物等产生反应，通过设定时间段，可以保证该时间段内的所有穿过该区域的人或车辆被抓拍，可以给安全管理人员提供巡检的数据。效果如图5 2 和5 3 所示。曩一曩一垂一鋈一叠一曩；童曩：囊一lg辫溅万方数据第5 章智慧校园安防系104、统的效果与实战启用区域入侵愤州警戒区域f。鳓匿戮薹j 磊蘸i|ko=二二i二躲J时间阁值两m m m m0s灵敏度s 吨b*5 0占比I 知鞴鞲臻嘲鼎1 辐瞩精辨辨驻髑目g 瓤辩弱日戮鬻_ i 囊薹i 纛攀猢黼l；：12 2：0 0簿2 _ k 一“：2。9：囊。9：鼍口C 日0 0囊嚣3 07。“。3。“江时囊翔；51(【0 0囊稚o鼍一1 60 0：0 0囊0 0：一、w r 鼍T 断；t 扩j l 塑篓；l 眙静“囊v 一?一v、赫蘸鬟i 缝聱：耽l 斑篓挪蓥瓤!戮墨挪；。艘图5 2 出入口的入侵检测F i 9 5 2G a t e w a yo fi n t r u s i o nd 105、e t e c t i o n图5 3 出入口移动侦测F i 9 5 3I n w a r da n do u t w a r dm o t i o nd e t e c t i n g寝室楼入口的入侵检测和门禁系统配合，可以保证寝室楼内学生的安全，也可以防止学生也不归寝，还可以保证寝室楼的关楼时间。效果如图5 4 所示。一4 4万方数据智慧校园安防系统的设计与实现图5 4 宿舍门口入侵检测F i 9 5 4D o r m i t o r yd o o ri n t r u s i o nd e t e c t i o n在监控大场景时往往需要安装多个摄像机，目前由于各摄像机图像之间无法关联，106、会造成监控区域重叠，浪费监控资源；录像查询无法关联，调查取证效率低。图像拼接技术可以完成该区域内监控摄像头的图像合成一个完整的全景。效果如图S 5 所示。图5 5 图像合成F i 9 5 5 I m a g es y n t h e s i s带有车牌识别功能的摄像头主要安装在出入口和个主要干道，在各个高校都面临这样的问题，车辆进入到学校以后就很难掌握其行踪，而带有车牌识别功能的监控摄像头和地图资源显示联合起来就可以粗略的显示该车辆在校内的万方数据第5 章智慧校园安防系统的效果与实战移动轨迹，通过查询功能，可以知道该车辆的出入时间。原理图如图5 6 所示，使用效果如图5 7 所示，数据管理如图107、5 8 所示。盔清汽车牌照U-泐j器网络交换矾图5 6 出入口设备连接图F i 9 5 6G a t e w a ye q u i p m e n tc o n n e c t i o nd i a g r a m图5 7 出入口车牌抓拍F i g5 7G a t e w a yl i c e n s ep l a t ec a p t u r e4 6 万方数据智慧校园安防系统的设计与实现厍号m 口#抟自H 目*目女t*勰#2 i 2 卧口1*蝴捆：蓐号貉名嚣#g*捌日#翳瓣i 月姥龚茔锄s 吲喵瑚鐾?结藏捆：暂王瓣!2 0 1 5-0 1-6 s 9 _ 甓5 2 智慧校园安防系统的实战图108、5 8 车辆出入查询F i 9 5 8V e h i c l ea c c e s sq u e r y任何系统都要经过实践的检验才能验证是否达到预期目标，下面以个别案例为对象，对论文所设计的安防系统的性能进行分析。5 2。1 智能分析案例由于P 2 P 技术的发展，隔空就可以完成交易，校园外往校园内送外卖的车辆增多，极大的影响了师生的安全。出于学院安全管理需要，不允许校外车辆包括电动车进入校园内送外卖。通过车牌抓拍和行动轨迹比对，锁定了其车牌，计入到安防系统的黑名单，这样在车辆进入到学校出入口的时候就会发出警报，保卫人员就不会让车辆进入校园。由于学校的地形复杂，边界长而安保人员少，许多不为人109、知的角落就成了社会人员进入学校的通道，这对学校的安全管理产生不可预知的危害，通过边界入侵检测，让这些不法入侵分子无处遁形。对于宿舍管理，学生往往通过贿赂宿舍管理人员让他们开后门，可以在任意时间内出入宿舍，这使学校的规章制度成为一张空纸，如果有专人检查或时刻观察监控，不仅耗费了人力，也不能达到预期效果。有的学校为了查寝问题万方数据第5 章智慧校园安防系统的效果与实战甚至动用了许多怪招，比如在就寝前发一张全家福到辅导员的手机上。通过门禁系统和宿舍楼门口入侵检测很容易就解决了问题，在就寝后，入侵检测生效，所有通过的人都会被抓拍，在通过门禁系统查询，就可以解决宿舍管理问题。门禁系统还可以阻止非本校人员110、进入宿舍楼，保障了学生人身和财产的安全。在某个时间段，学校就会进入封闭状态。这个时候开启出入口和边界入侵检测，可以把入侵报告存储到服务器上让管理者查询，可以分时间段和监控点查询。在某一时间段的监控点，发现在学校封闭后入侵的人特别多，这给管理者提供了数据，可以根据这些数据来突击检查，保障学校的安全。如图5 9 所示。图5 9 人群密度分析F i 9 5 9T h ec r o w dd e n s i t ya n a l y s i s随着生活水平越来越高，汽车走入了平常生活，可是在学校内开快车却会带来很大的危险。学校的道路上的学生多，有的学生带耳机根本听不到汽车的鸣笛声，或者打闹的学生也不会111、主要来往的车辆。各个学校都有对车辆行驶的管理，通过人员密度的智能分析，可以得出学校内哪几条路是繁忙的，在这几条路上限制行驶速度或限行。系统界面和流程如图5 1 0 和5 11 所示。雠峨”。穗嚣誊；g 襄“零簧鼙-嗡xr 棼麓螂挣黛女锋莲器雕耩w。t-cII、，-=g，“。，-、3 7”。，t”。+。一h。7。；t。，j图5 1 0 智能分析界面F i 9 5 10I n t e l l i g e n ta n a l y s i si n t e r f a c e万方数据智慧校园安防系统的设计与实现图5 1 1 智能分析流程图F i 9 5 11I n t e l l i g e n t112、a n a l y s i sf l o wc h a r t以上都是通过统一部署后，有后台智能分析服务器分析后得出，就如同给管理人员装上了2 4 小时的电子眼，让危险消失在萌芽状态。5 2 2 特殊监控头案例这次安防系统建设，初次采用了带温湿度显示的监控摄像头，主要分布在超市、后厨和宿舍楼大厅。这次采用的原因是北方学校的冬季比较寒冷，学生在校和学生放假，供暖对资源的要求不一样，可是却没有一个直观的数据来表示，往往不是浪费资源就是温度过低导致水管爆裂，更加的损耗人力物力。而且一旦水管爆裂没有及时发现，对学校和学生的财产会造成更大的损失。安装这样的摄像头就会对各个区域的温度有直观的认识而不必每栋113、建筑检查，节省了人力，效果如图5 1 2所示。万方数据第5 章智慧校园安防系统的效果与实战5 3 本章小结图5 1 2 监控画面F i 9 5 12M o n i t o rs c r e e n人防是各个岗位的负责人，有问题可以本人到场或者通过电话解决问题的人；物防是锁和门，是门禁系统的设备和出入口的道闸设备，是各个视频监控设备；而技防就是对各个设备传输过来的信号进行分析和整理，然后通过事先预定的告警级别进行告警。通过实例验证，这是一个安全可靠、能够解放人力并为学校的其他科研课题提供数据的安防系统，万方数据智慧校园安防系统的设计与实现6 1 总结第6 章总结和展望本文首先提出了安防建设是智慧114、校园的一个组成部分，不仅要为智慧校园的安全保驾护航，还要为智慧校园提供数据支持。通过对国内外现状的研究分析，做出了设计思路。首先进行系统设计和功能设计，系统建设过程中遇到了很多问题，也有一些问题是现阶段的科技手段解决不了的或者花费代价太大。设计出的系统通过实践检测，基本达到了预期目标。将新增的系统和已有系统或者正运行的其他系统做了比较，在安全性和稳定性上要超过旧有系统，节省了人力，实现了人防、物防和技防相结合的目的。论文在以下几个方面展开了工作：(1)新建的安防系统使人从繁杂的工作中解放出来。以人为本，以安防系统为辅，智能化、人性化。对相同区域内的监控摄像头统一部署、统一联动、逐级告警，使安防115、系统真正成为安保人员的眼睛。(2)新建安防系统使用后台的智能分析软件，从前端摄像头传回来的画面经过智能分析，然后把结果传给告警系统。没有人为的干扰，轮询系统保证每个监控头都在线，每天会形成报告，把不在线的摄像头以列表形式打印出来。门禁系统对人脸识别率高，识别时间快，及时网络断了也可以把数据存在工作站里，等网络恢复后上传给服务器，或者在网络不繁忙的夜里上传到服务器。告警采用短信提醒方式，可以在客户端查看告警图片内容在做决定，做到预警。(3)通过实践来验证系统效果，在实践中取得了令人满意的成绩。6 2 展望在未来的安防系统中继续以大规模集成智能系统为主，智能监控中心犹如人类的大脑，能够对存在的危险116、做预警，同时以可视化的界面，能够让用户对存在的所有终端进行调试部署。万方数据第6 章总结和展望同时无线遥控和生物技术也将在以后的日子迅速发展，将来还将以视频监控为主的安防系统做到隔空对话，即使人在千里外，对防护范围内的一切也了如指掌。智能安防系统既不过多的介入生活又能对生活提供切实可靠的保障。安保系统不仅是设备的升级，科技的发展，也是观念的更新，也许以后的安保更注重的是服务，专业的事情由专业的人来做，而我们只享受专业给我们带来的安全。万方数据智慧校园安防系统的设计与实现参考文献 1 曹建军试论高等院校安全技术防范系统的建设“完善安全防控体系构建和谐校园”学术研讨会文集2 0 0 5 2 谢秉宸117、智慧校园背景下的高校治安防控体系建设研究一以N J 高校为例湖北函授大学学报2 0 1 6(0 4)：2 8 2 9 3 h t t p：删W h i k v is i o n c o m 4 h t t p：c n u n i v i e w c o m 5 顾建伟平安校园安防监控需求分析及解决方案电脑与电信2 0 1 4(1 0)：6 3 6 6 6 易东高校校园视频监控现状及发展趋势科技信息2 0 1 1(3 6)：2 7 6 2 7 6 7 崔诚高校校园视频监控现状及发展趋势硅谷2 0 1 3(2)：1 6 1 6 8 李磊，冉翠翠，李艳峰物联网技术在高校平安校园建设中的应用河南农业2118、 0 1 4(1 2)：5 2 5 8 9 熊慧芳物联网技术在高职智慧校园中的应用数字技术与应用2 0 1 5(1 2)：1 0 0 1 0 1 1 0 刘志龙物联网技术在高校智慧校园中的应用研究无线互联科技2 0 1 5(1 2)：1 4 7-1 4 8 1 1 3 江志晃基于数字化的校园视频监控系统设计与研究湖南大学学位论文2 0 1 3 1 2 刘正顶校园视频监控系统设计与实践科技视界2 0 1 5(3 6)：1 9 7 1 9 8 1 3 h t t p s：m,w y s 7 c o m 1 4 毛炼高校安全防范系统建设方案中国安防2 0 1 5(0 2)：1 1 4 1 1 7 1119、 5 国外校园安保措施一览安防科技，2 0 1 0(4)：2 3 2 3 1 6 3 GQ i a o，GS o n g，YW a n g，JZ h a n g，WW a n gA u t o n o m o u sn e t m o r kr e p a i r i n go fah o m es e c u r i t ys y s t e mu s i n gm o d u l a rs e l f r eI E E ET r a n s a c t i o n so nC o n s u m e rE l e c t r o n i c s ，2 0 1 3，5 9(3)：5 6 2 120、5 7 0 1 7 h t t p：硼w 2 1 c s p c o m c n n j c d 2 0 1 2 A r t i c l e 7 2 h t m l 1 8 高德美国安防行业2 0 1 2 现状与发展趋势中国安防2 0 1 3(Z 1)：2 3 2 5 1 9 马川鑫高校校园综合安防系统的设计与研究西安建筑科技大学学位论文2 0 0 6 2 0 3 林幼平高校智能安防警报系统厦门大学学位论文2 0 0 9 2 1 金荣华试谈高校治安的技术防范绥化学院学报2 0 0 0(3)：1 3 8 1 3 9 2 2 3 北京冠林盈科智能系统集成有限公司中国现代教育备2 0 0 3(1 0121、)4 4 4 6 2 3 肖宏露高校安全技术防范建设的探讨科技信息2 0 0 9(1 4)：3 5 0 3 5 1 一5 3万方数据参考文献 2 4 曾敏基于物联网技术的学校安防监控系统的研究与设计电子技术与软件工程2 0 1 6(1)：5 4-5 5 2 5 袁森校园视频监控系统设计的思路与建议网络安全技术与应用2 0 1 5(8)：7 6-7 7 2 6 隋小明高校校园的智能化安防系统的构建中国电子商务2 0 1 3(b 2)：1 0 1 1 0 2 2 7 王家生，王娜，丁贞魁数字安防系统设计低压电器2 0 0 7(1 8)：1 4-1 8 2 8 刘江高校安防实验室建设一安防系统设计与122、研究内蒙古科技大学学位论文2 0 1 2 2 9 王秀平基于物联网技术的校园安防系统设计实验技术与管理2 0 1 1(0 8)：1 0 3 1 0 6 3 0 陈为民，胡向臻基于智能视频监控的安防系统设计江西理工大学学报2 0 1 3(0 1)：7 3-7 9 3 1 杨兴强教育系统校园安防系统设计科技经济导刊2 0 1 6(0 1)：2 4 3 2 孟凯基于智能视频监控的安防系统设计装饰装修天地2 0 1 6(0 7)：1 3 0 3 3 范强，齐酷琛基于数据中心的安防系统设计数码世界2 0 1 6(0 7)：4 8-4 9 3 4 罗金占浅议建筑小区安防系统设计配置中国电子商务2 0 1 123、3(1 2)：2 4 2-2 4 3 3 5 郑煌华互联网+时代电子安防系统的设计与实现商品与质量2 0 1 5(4 8)：5 1 5 2 3 6 王大铭建筑智能安防系统设计建筑工程与设计2 0 1 4(2 6)：6 0 6 3 7 常丹阳基于物联网的智能安防系统设计数字技术与应用2 0 1 3(1 0)：1 7 7 3 8 周进兵基于风险评估的中小学校园安防系统设计山西建筑2 0 1 5(1 4)：2 3 9 2 4 0 3 9 管健南京信息职业技术学院数字化安防系统设计南京邮电大学学位论文2 0 1 4 4 0 杨录田校园视频监控系统设计安装内江科技2 0 1 1 3 2(1 1)：1 0124、 8 1 0 8 4 1 马涛面向3 G 技术的平安校园网络视频监控的设计山东大学学位论文2 0 1 3 4 2 裴浩基于物联网的校园视频监控系统设计电脑知识与技术2 0 1 4(1 7)：3 9 9 6-4 0 0 0 4 3 郭卫兵，张效诗校园视频监控系统的有效设计思路及应用研究科技展望2 0 1 5(1 0)：1 3-1 3 4 4 杨乃滨网络视频监控技术在校园视频监控中的优势中小企业管理与科技2 0 0 9(3 0)：2 8 4-2 8 4 4 5 褚积挺浅议网络视频监控技术在校园视频监控中的优劣科技信息2 0 1 0(0 1)：4 8-4 8 4 6 吴延昌，李宁智能化校园安防系统的125、设计与实现。物联网技术。2 0 1 3。(0 8)：7 9 一一5 4 万方数据致谢致谢两年的研究生生涯即将接近尾声，在这短暂却充实的两年里，我学习到了很多，也收获到了很多。在论文完成之际，在此谨向在硕士学位攻读期间给予我关心和帮助的老师、同学、家人和朋友致以最真诚的谢意。首先要感谢我的导师宋梅萍老师对我学术上的悉心教导，她是一个负责任的老师，在她的鼓励下我才能够完成这篇论文，可以说她付出的心血远比我付出要多，她求真务实的精神是我以后学习的财富。感谢在读书学习期间一直支持我的我的爱人和孩子，你们让我轻装上阵，谢谢你们在生活上无微不至的照顾，感谢和我一起奋斗的兄弟姐妹们，你们和我一样辛苦了。祝愿我们在今后的道路上越飞越高。感谢我的父母多年来对我的教育和培养，在生活上和学习上都给予我关心与理解，一直默默支持和帮助我，让我取得今天的成果。最后，感谢各位老师对本论文所给予的审阅和指导。万方数据研究生履历姓名性别出生日期研究生履历罗文亮男1 9 7 9 年6 月6 日获学士学位专业及门类工学获学士学位单位辽宁师范大学获硕士学位专业及门类工学获硕士学位单位大连海事大学通讯地址辽宁省大连市旅顺开发区顺乐街3 3 号邮政编码电子邮箱1 1 6 0 5 11 8 9 4 0 8 7 0 2 2 5 1 8 9 c n万方数据