学校电视监控系统解决方案 

一、概述
　　我国正处在一个高速发展的历史时期，教育兴国是我国的一项基本国策，全社会都对教育事业投入了极大关注和巨大的人力物力，教育由原来的学分教育、知识教育向素质教育转变。这些都对教学工作提出了更高的要求，学校等教育业者采取了很多措施改进教学手段，其中，新兴电教设备的采用（如校园网）成为一个必不可少的部分。许多学校都建成了自己的校园网，但其利用潜力远未开发。校园网只用来做计算机课程的教具，而网络的根本特性如传播、复制、存储、共享等功能还未能充分运用。学生是受关爱的群体，家长和社会各界都对他们的健康成长和人身安全、人格尊严、人身权利等给予了极大关注。而现实社会又是纷繁复杂的，各种不同人格、性格的学生、教师同处在一个拥挤的空间内，很容易发生各种矛盾和意外。在已发生的意外中，由于事发突然，往往没有足够的现场证据遗存而由学校承担无限责任。而各种不规范的言行尤其是教师的言行之所以发生，缺乏监督是一个很重要的诱因。全面的素质教育，要求学校更加全面地了解学生和教师的状况，及时地发现问题，并能对某些偶然事件、不规范言行进行必要的研究。
　　二、系统设计
　　1、教室监控
　　在每个教室安装摄像机，对教学情况以及课堂纪律情况实时监控。在教室安装大屏幕显示器，可方便大型教室进行教学。同时也可成为考试期间考试纪律的现场监控，避免学生的作弊行为。还可实现网络教学，通过网络识别访问即时课堂，进行远程教育。
　　2、周界监控
　　对整个校园的安全也可进行实时监控，可在主要的校园出口、活动区、各教学楼的教室通道及出入口安装摄像机，实现整个校园的安全监控目的。对学生在校期间发生的任何情况都有图像资料可查，避免了不必要的纠纷。
　　3、实验室监控
　　现代教学的理念是理论与实践的相结合，所以在校园内设有许多个学科实验室，可在每个实验室安装摄像机，对每次的实验全过程进行监控和录像，保证实验安全，同时可通过录像对实验过程反复分析，达到教学目的。
　　4、监控网络中心
　　控制中心设有视频切换设备和录像存储设备，并且整个中心连接在广域网中，家长和远程教学人员可通过广域网直接访问到校园监控网络，对学校的课堂情况和整个环境情况进行了解。整个监控系统实现现代化的教学理念，也实现现代化的安全要求。
　　随着技术的更快发展和用途的拓展，摄像机的精度越来越高，自动化程度越来越强，现在的数字化教室已经发展为学校和其他培训机构教学质量检测和沟通的一种先进手段。它可以给校长及主管教学工作的领导提供一套教学全过程的可信资料，尤其对培养年轻教师有双向促进作用，是提高教学质量，向45分钟要成绩的先进手段。
　　数字化教室是以电动云台控制的彩色摄像机为基础,装配多倍三可变镜头（电动调整光圈、距离、倍率）、高灵敏度拾音器组成的操作方便、实用性很强的摄录系统。
　　校园监控系统是多个数字化教室组成的综合系统，该系统通过在每间教室和校园内的重要位置设置摄像机和拾音器、音箱等设备，对校园的每个角落一览无余，是集教学、管理于一身的高级音视频传输系统。
　　本系统与闭路电视系统相结合，可使每间教室达到音视频的互相交流，既有利于教学内容交流，又有利于教务和考试管理的进行，对学校日常管理、观摩课、示范课和年轻教师的培养，起着举足轻重的作用。
　　三、监控系统主要功能
　　1.管理人员可对任意一间教室进行监控、监听、对讲，便于考试等的管理；
　　2.教室内除授课的教师和学生外,没有其他摄制和听课人员，整套工作是通过安装在前、后和天花板上的摄像机及高灵敏拾音器完成的，上课人员感觉不到任何干扰；
　　3.主控室可控制任意一间教室内的镜头作全方位（360°）旋转、变焦、变距、拍摄特写；
　　4.多个监视器监看不同摄像机的拍摄画面,对教室内的教学全过程从不同方位进行监控、录像；
　　5.控制人员可对教室内教师的教态教法、语态、板书以及学生活动进行全方位拍摄和录像；
　　6.主控室内应用录像主机可对任意一间教室进行观摩课录像；
　　7.控制人员可操作电动云台、多倍变焦镜头对教师动作、学生回答、板书内容拍摄特写镜头；
　　8.主控计算机内可作校园平面图，可方便的将任一点摄像头所拍摄内容即时拉入屏幕；
　　9.可对教室内的声音进行同步录音；
　　10.对主校区内的所有监控点进行录制；
　　11.主控室可组织管理人员对某班上课情况进行听课，不影响该班级正常上课；
　　12.副控（校长室、会议室）具备上述各项功能；
　　13.对讲功能，监控时（学生自习、无教师时）发现课堂纪律散乱，主、副控均可对该班讲话；
　　14.控制人员对录像数据进行简单的处理即可将所拍摄内容制作成教学课件；
　　15.与闭路电视系统结合达到音视频互相传递。
　　16.教室内人员可使用按键请求与管理中心对讲。
　　四、监控系统主要用途
　　1.考试时监看各班纪律情况；
　　2.各班自习时监看纪律情况；
　　3.各保密机构如财务、库房的监控；
　　4.监控教师上课情况，了解教师执教态度、特点、优缺点；
　　5.组织教师对某班进行听课；
　　6.和闭路电视系统结合可将每个教室的情况互相转播；
　　7.防盗监控；
　　8.优秀教师的重要课程实况录像，以利于其他教师观摩、学习；
　　9.外聘特级教师的示范课；
　　10.组织教学管理人员以及学科带头人在主控室对青年教师进行听课，记录优点﹑缺点、实际问题进行课后的对比、提高；
　　11.专业教研组的实验课和教研组针对该课的讨论、修改；
　　12.学校重点课程的资料留存；
　　13.学校重大活动如外请专家、学者讲课，进行政治思想教育、爱国主义教育；
　　14.和闭路电视系统结合把数字化教室的活动和课程向全校实况转播；
　　15.学校送电教馆评审的优秀公开课的节目录制；
　　16.学校留存档案和兄弟学校之间的资料交流；
　　17.将校园网与互联网进行连接，在具备权限的前提下可以在全球任何地方监控校内任一监控点；
　　18.校园周届安全监视。
　　五、监控系统的原理
　　校园监控系统主要由摄像部分﹑传输部分﹑控制部分以及显示记录部分四大部分组成。在摄像部分包含有彩色摄像一体机（含有三可变镜头）﹑室内全方位云台﹑防尘罩等等；传输部分主要由视频服务器组成；控制部分中包含有图像切换﹑动作控制等等。
　　（1）摄像部分
　　摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”，摄像机把监视到的内容变为图像信号，通过视频服务器将数字音视频信号传送到控制中心的监视和存储设备。摄像部分是系统的原始信号源，摄像部分的好坏以及产生图像的质量影响着整个监控系统的质量。因此，电视监控系统采用具有清晰度高﹑灵敏度好的彩色摄像一体机；采用光圈﹑聚焦﹑变焦三可变的镜头；采用在水平方向旋转350°，在垂直方向可旋转±45°的电动室内用云台；采用具有防盗、防破坏、防尘性能强的防尘罩，等等。
　　（2）传输部分
　　电视监控系统的传输部分主要由图像信号的传输、声音信号的传输，以及对摄像机、镜头、云台等进行控制的控制信号的传输。在本方案中，我们考虑到学校的一些具体情况，我们将采用佳安特数码科技有限公司的穿越者视频服务器来传输图像、声音和控制信号，其主要的优点就是图像经过传输后不会产生噪声失真，可以保证原始图像信号的清晰度及灰度等级，主要利用学校现有的局域网进行传输，既最大限度的节约了成本又免去了重复铺设线缆的繁琐。
　　（3）控制部分
　　控制部分有两种方案可选，一种是采用计算机的鼠标和键盘进行控制，另一种是采用专用控制键盘和矩阵主机来控制。为了节约系统成本和尽量延长设备的淘汰周期，我们推荐使用第一种方案，使用计算机来进行控制。
　　（4）显示和记录部分
　　显示部分的主要设备是计算机显示器和大屏幕电视（或投影机），其中大屏幕电视用作主显示，计算机显示器用作辅助显示，以方便管理人员对前端监控点进行控制时使用。
　　记录部分主要由存储主机和磁盘阵列组成。每台存储主机可以对80路音视频进行同步存储，可以设定存储主机按时间计划录像等录像模式，以节省硬盘空间。