视频监控系统方案设计

智能建筑工程应用综合实训

校园视频监控设计方案

设计成员：杨昌贵（10608111049）

张胜辉（10608111041）

指导教师：张定祥老师、贾国荣教授等 设计单位：电子设备与运行管理11-1班 设计日期：2012年12月7日

贵州商业高等专科学校 计科系

平安校园视频监控系统

目录

1 项目概况················································································································· 1

1.1 基本概况 ································································································ 1 1.2 需求分析 ································································································ 2 1.3 系统概述 ································································································ 2

2 设计依据 ················································································································· 3

2.1 学校视频监控现场勘查设施基本配置情况 ········································ 3 2.2 国家标准、行业规范 ············································································ 4

3 总体设计 ················································································································· 5

3.1 设计概述 ································································································ 5 3.2 设计目标 ································································································ 6 3.3 设计原则 ································································································ 6 3.4 主要技术指标 ························································································ 7 3.5 系统拓扑图 ···························································································· 7 3.6 总体平面图 ···························································································· 8

4 产品选型 ················································································································· 9

4.1 前端设备设计 ························································································ 9 4.2 传输线缆设计 ······················································································ 11 4.3 记录设备设计 ······················································································ 12 4.4 系统结构图 ·························································································· 16 4.5 系统工作原理 ······················································································ 16

5 设备清单与预算 ··································································································· 18

I

平安校园视频监控系统

6 今后发展方向分析 ······························································································· 19

6.1 网络化 ·································································································· 19 6.2 数字化 ·································································································· 20

7 附录 ······················································································································· 21

II

平安校园视频监控系统

团队人员分工

组长：杨昌贵

序号 姓名 学号 任务分配 现场勘查、记录、撰写设计方案以及画系统结构图 现场勘查、记录、查询设备清单以及画总体平面图 3 1 杨昌贵 10608111049 2 张胜辉 10608111041

1 项目概况

1.1 基本概况

21世纪安全是一个比较熟悉的名词，当然学校作为公共场所，过往在安全防范上仅限于人防，只在入口等重要地方设置保安人员。随着科技的发展，近年来犯罪分子的犯罪手段不断提高，各类校园治安案件时有发生，如外来的侵扰，包括丢失电脑、手机、打架、偷窃等，诸如此类的事件，引起各个学校对安防的重视。另一方面，由于犯罪分子的作案手段不断提高，安防系统需要人防技防结合，也促使学校的安防意识不断提高。同时，国家的诉讼制度对证据的要求较以往更严格，对人权讲得比以往多，安防系统可以提供确凿的物证。

随着学校招生规模每年都在扩大，自然也需要在管理和基建上扩建，而校园周界的治安问题日益突出，简单的人防模式已不能适应学校治安防范的需要，加快技防建设，形成人防、物防、技防三位一体的防范体系，已成为现

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平安校园视频监控系统

代化学校加强治安防范工作的重要手段。建立健全安全防范体系，将能进一步提升各学校的安全保卫工作水平，为广大师生在提供一个安全、有序的生活、学习环境。

通过该系统的使用，将使学校和相关部门可直观的掌握现场情况和记录事件事实，起到强有力的震慑作用避免可能发生的危害性事件，为安全管理工作提供强有力的技术保障。

1.2 需求分析

随着社会经济的发展，犯罪分子日益猖獗，胆大妄为，日趋狡猾，为了使您的生命财产不受损失，安全防范工作受到了高度重视。就各大高校来说，都有个共同地特点：场地分散、面积大、管理人员少，学生人数众多、生性好动、防范意识差。高校的实验室、学生活动中心、运动场、图书馆、学生宿舍、餐厅、教学楼等公共场合都存在安全隐患： （1) （2) （3) （4) （5)

学生宿舍被盗事件（CD、相机、电脑）时常发生； 高校自行车丢失事件时常发生，一般是车棚无人管理； 图书馆存包架上偷窃钱包事件时常发生； 实验室财物被盗事件时常发生； 餐厅、运动场发生骚乱事件时常发生；

因此安装防盗可视监控与消防监控设施，做到人防与技防相结合是势在必行的。

1.3 系统概述

校园网络视频监控报警系统建设监控系统是要把以监控、通信、计算机和网络为代表的现代信息技术运用到工作中，充分调动各方面的力量，全面提高系统的整体性能，扩大网络覆盖面，增强信息网络系统的安全和可靠性，实现网络化办公、信息化管理、智能化监控，增加网络应用服务项目，提高工作效率和管理水平，推进法制化、科学化、社会化建设的顺利进行，加快的信息化、现代化建设步伐。

网络视频监控系统安全系数要求很高，必须确保系统高性能、高稳定，根

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平安校园视频监控系统

据要求，在管教所的周界安装监控系统，全方位视频监控内部情况，对报警情况能进行智能化分析，确保酒店的安全。

摄像机的选型必须兼顾效果与特殊环境要求，本方案要求采用数字与模拟相结合的数模混合监控系统，运用电视墙等传统的监控显示设备进行音视频显示，运用先进的数字编码器对重要区域进行24小时监控录像并将其模拟视频信号转化成数字视频信号上传监控中心的存储服务器保存，然后经过数字化无延时解码输出到显示设备上进行监看，让整个监控区域达到监控无死角。

工程布线采用标准化布线，整个工程力求做到系统结构配置更实用、更经济，节省项目单位总体投资。

2 设计依据

2.1 学校视频监控现场勘查设施基本配置情况

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

项目 安装区域或覆盖范围 学校外围道路交叉口 学校大门 食堂出大门 食堂侧门 学校后门 实际配置设应应应设 应设 应设 应设 应设 应设 应设 应设 应设 应设 已设 已设 已设 没有 没有 已设 已设 已设 没有 已设 已设 已设 摄像机 学生宿舍（公寓）楼公共学生宿舍（公寓）大门 4号楼梯口 二楼阶梯教室 三楼阶梯教室 3号楼梯口 3号楼梯10楼走廊 3

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13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 控制装置、存储记录和显示设备 3号楼梯11楼计算机实验1号楼梯口 电梯轿厢 一楼图书馆 三楼图书馆 财务室 1号楼梯10计算机教室 1号楼梯11楼计算机 图书馆、档案馆 操场制高点 停车库 (场)出入口及库网络中心 监控中心 应设 应设 应设 应设 应设 应设 应设 应设 宜设 应设 应设 应设 应设 已设 已设 没有 没有 没有 应设 应设 已设 没有 已设 已设 已设 应设 2.2 国家标准、行业规范

 《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）；

 《民用闭路电视监控系统工程技术规范》（GB50198-94）；  《视频安防系统技术要求》（GB/T367-2001）；  《工业视频监控系统工程设计规范》（GBJ115-87）；  《中华人民共和国公共行业标准》（GA/T75-94）  《安全防范工程费用概算编制办法》（GA/T 70-94）  《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-82）  《建筑电气安装工程质量检验评定标准》（GBJ303-88）

 《电子工程建设概预算编制办法 电子设备安装工程费用定额》及《电子

工程建设预算定额》（HYD41-01-1999）

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 《安全防范报警设备安全要求和实验方法》（GA16796-97）  《视频监控系统技术要求》（GA367-2001）

3 总体设计

3.1 设计概述

摄像部分是监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”，它把监视的内容变为图像信号，传送到视频服务器上进行对模拟图像信号转换成数字图像信号，摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响到视频服务器编码的质量。摄像机采集到视频信号后，经过视频服务器转换成数字视频信号，输送到后端处理。

报警采集设备主要负责前端的非法越过和非法闯入，马上启动摄像机跟踪和在监控中心通过声音和图像效果提示值班人员注意和处理。

传输部分是系统的数字图像信号和数字控制信号的通道。

控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。

显示部分一般是由几台或多台显示器和者监视器组成，它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。

记录系统主要是负责存储从视频服务器输送上来的数字视频信号。

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3.2 设计目标

（1） 通过本系统，建立一套完善的、功能强大的技术防范体系，以满足本工程对校园安全和管理的需要，配合人员管理，实现人防和技防的统一与协调。 （2） 系统前端配置按基本、重要程度分别配设不同的前端设备，突出重点，追求高性价比。 （3） 系统采用数字硬盘录像机进行集中管理和控制，控制系统功能强大、可靠，具备先进水平。主机具备交互式中文系统菜单，用户可通过屏幕中文提示设定参数，具有极好而且易操作和易维护性。 （4） 系统完善、清晰，各自独立、有机结合，力求经济实用，整个系统安全、可靠，易于维护。

3.3 设计原则

3.3.1 实用性

（1） 系统功能可满足学校集中监控的基本要求，使用方便，图像清晰，控制灵活；

（2） 系统具有高可靠性和高安全性，能长期稳定运行，不易受黑客攻击和病毒感染；对于无人值守场所的设备，使用具有升级能力的嵌入式设备； （3） 系统可用性好，全天候稳定工作，不论白天还是夜晚，不论晴天还是雨天，都能有较好的效果；

（4） 可扩展性好，不仅系统规模和功能易于扩充；

（5） 采用统一的系统标准和通信协议，使整个系统中各个子系统之间能互联互控，充分发挥整个系统的功能，而且所采用设备也不必受制于某一厂商；

（6） 本系统前端平台采用嵌入式操作系统和直观的中文界面操作，因此具备友好和简单的人机界面。 3.3.2 先进性

（1） 系统采用先进的技术，包括先进的传输技术、图像压缩编码技术、

存贮技术、控制技术；

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平安校园视频监控系统

（2） 采用先进的软硬件组合，使系统升级、扩展更容易，并采用模块结

构化设计，使维护简单化，同时具有良好的兼容性； （3） 所采用技术均为是成熟的，且符合技术发展方向。

（4） 整个监控系统达到完善、清晰，各自独立、有机组合，力求经济实

用。 3.3.3 经济性

（1） 由于采用了模块化设计，在将来系统扩展时，只需要增加相应设备，

而不需要更换设备，就能达到系统功能的扩展和升级。 （2） 通过模块化、层次性的设计，系统的维护成本更低。

（3） 系统的软件能方便低成本升级，以满足网络技术和数字监控系统发

展的需求。

3.4 主要技术指标

3.4.1

全部采用符合现行的国家和行业有关标准的产品；

3.4.2 监控系统采用设备和部件的视频输入和输出阻抗以及电缆的特性阻抗均为75Ω，系统选用的各种配套调和的性能及技术要求协调一致； 3.4.3 在摄像机的标准照度下，闭路监控图像质量和系统技术指标满足下列要求：摄像机的图像质量可按五级损伤制评定，图像质量不应低于4级； 3.4.4 前端摄像机水平清晰度不低于480线，后端显示水平清晰度不低于400线；

3.4.5 可以选择多个重要地点长时间录像，同时可以根据现场情况任选一路摄像机进行实时录像； 3.4.6 3.4.7 3.4.8

监控系统可手动、自动、报警联动录像；

监控系统可适合各种网络平台的分控，并可根据需要调整分控端； 系统采用模块式结构，方便系统扩展，报警区域无盲区和死角。

3.5 系统拓扑图

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3.6 总体平面图

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4 产品选型

4.1 前端设备设计

4.1.1 大唐卫视室外高速球型网络摄像机 HP-7003

主要特性

 操作系统：嵌入式Linux系统

 压缩方式：视频压缩方式：H.264 ，音频压缩方式：G.726  最低照度：0.01-0.02LUX

 摄像机性能：红外有效距离150米；OSD支持字符叠加，显示位置自定  报警输入：1路报警输入  报警输出：1路报警输出  动态侦测：支持

 安装方式：壁装、吊装、吸顶装

 电源电压：DC 12V（电压可为DC 12V-DC 15V），5A  其他性能：双层外壳，防酸雨，刚度高

4.1.2 海康威视枪式模拟摄像机 DS-2CC172P-IR3

主要特性

 成像器件：1/3英寸Sony CCD

 分辨率：PAL:752（水平）×582（垂直） NTSC:768（水平）×494（垂直）

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 镜头参数：12mm@F1.8（3.6mm，6mm，8mm，16mm 可选）  最低照度：0.1Lux@（F1.2，AGC ON），0LUX with IR

0.2Lux@（F1.8，AGC ON），0LUX with IR  信噪比：大于48dB

 视频输出：1Vp-p Composite Output（75Ω/BNC）  其它参数：信号系统：PAL  镜头接口类型：M12

 日夜转换模式：电子彩转黑同步方式：内同步  红外照射距离：30-40米

 电子快门：1/50（1/60）秒至1/100000秒

4.1.3 大唐保镖红外半球模拟摄像机 HP-3002

主要特性

 成像器件：1/3英寸Sony CCD

 分辨率：PAL：752（水平）*582（垂直）  镜头参数：6mm@F1.8（3.6mm，2.8mm可选）

 最低照度：0.1Lux@（F1.2，AGC ON），0LUX with IR 0.2Lux@（F1.8，AGC ON），0LUX with IR  水平清晰度：480TVL

 电子快门：1/50（1/60）秒至1/100,000秒  信噪比：大于48dB

 视频输出：1Vp-p Composite Output（75Ω/BNC）  其它参数：信号系统：PAL

镜头接口类型：M12

日夜转换模式：电子彩转黑 同步方式：内同步 防护等级：IP66

红外照射距离：10-20米

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4.2 传输线缆设计

4.2.1 SYV-75-5视频监控控制线和RVV2×1.0电源线

系统所用到的线缆，其质量的好坏对监控系统起到了关键性的作用，如果工程用线不能保证质量的话，那么系统设备再好，也不能保证监控系统的正常运行和图像质量，因此我们本着对客户负责的态度，所有线缆均采用名厂正品的安防专用线，以保证工程质量。

本方案按各个学校地的实际情况设计前端视频图像和警信号接入到设置在学校的嵌入式网络硬盘录像机，距离较近的，采用SYV75-5视频线作为图像信号传输介质，使用RVV2×2.5屏蔽线进行智能快球摄像机控制，使用RVV2×1.0电源线进行集中供电。 4.2.2 5e类非屏蔽双绞线

主要特性

 产品适用：布线网络  最大单段长度：100米  传输速率：100Mbps  包装长度：305米

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4.3 记录设备设计

4.3.1 联想21寸LED显示器 LS2221

主要特性

 屏幕尺寸：21.5英寸  面板类型：TN

 动态对比度：1000万:1  最佳分辨率：1920x1080  背光类型：LED背光  屏幕比例：16:9（宽屏）  视频接口：D-Sub（VGA），DVI-D  亮度：300cd/㎡  灰阶响应时间：5ms  可视角度：170/160°  产品类型：3D显示器

4.3.2 海康威视硬盘录像机 DS-7816H-S

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主要特性

 视频输入：16路，BNC接口，1.0Vp-p，75Ω

 视频输出：2路，BNC接口，1.0Vp-p，75Ω，1路VGA输出  音频输入：4路RCA音频输入  音频输出：1路RCA音频输出  电源电压：DC 12V

 电源功率：≤30W（不含硬盘）  外形尺寸：390×445×70mm  产品重量：≤8kg  环境温度：-10-55℃  环境湿度：10％-90％

 其它接口：RS232，RS485，RJ-45，3个USB2.0

4.3.3 联想视频监控服务器 ThinkServer TS130 S850 2/500O

主要特性

 CPU型号：Pentium G850 2.9GHz  标配CPU数量：1颗  内存容量：2GB DDR3  标配硬盘容量：500GB  网络控制器：双端口千兆网卡  电源类型：80PLUS单电源  产品结构：4U  RAID模式：RAID 0，1

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 扩展槽：1×PCIE 2.0 x16 1×PCIE 2.0 x...  光驱：DVD

 最大内存容量：32GB

 标准接口：1×RJ45网口

8×USB 2.0接口（2个前置，6个后置） 1×VGA接口1×串口

4.3.4 艾泰视频监控交换机 SF124

主要特性

 应用层级：二层

 接口介质：10Base-T：3/4/5类以上UTP 100Base-TX：5类UTP  传输速率：10/100Mbps  端口数量：24个  背板带宽：4.8Gbps  MAC地址表：8K

 网络标准：IEEE 802.3，IEEE 802.3u，IEEE 802.3x  端口结构：非模块化  交换方式：存储-转发

 端口描述：24个10/100Mbps自适应RJ-45端口  电源功率：最大9W

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4.3.5 海康威视视频编解码器 DS-6101HF

主要特性

 产品类型：视频编码器  分辨率：CIF/QCIF

 压缩格式：H.264，OggVorbis  压缩码率：32Kbps-2Mbps，可自定义

 视频帧率：PAL：1/16-25帧/秒，NTSC：1/16-30帧/秒  视频输入：4路模拟视频输入，BNC接口，1.0Vp-p，75Ω  音频输入：4路模拟音频输入，BNC接口，2Vp-p，1kΩ  音频输出：1路，3.5mm音频接口  报警输入：4路报警输入  报警输出：2路报警输出

 其它接口：1个RS232口，1个RS485口，1个RJ45  处理器：Davinci处理器  操作系统：Linux操作系统

 网络协议：支持TCP，UDP，RTP等多种网络协议  电源电压：DC 12V

 电源功率：≤20W（不含硬盘）

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4.4 系统结构图

4.5 系统工作原理

安装在校区各地区的前端摄像机把图像信号摄入后，经视频线将视频信号送入设置在学校内的嵌入式网络硬盘录像机和监视器以做显示、记录、保存。

数字录像机将视频信号采集压缩后，将压缩的数字图像信号保存在硬盘上，网络图像由带视频传输服务功能的嵌入式网络硬盘录像机将视频信号数字化压缩编码后送入局域网，局域网上的授权电脑通过IP方式可在局域网上远程查看录像资料，并可以截取或备份，录像资料保存的时间由硬盘录像机硬盘容量决定。

客户机通过管理服务器的认证后，实现对远程数字硬盘录像机的访问，控制监控系统的前端摄像机、云台、镜头等，数据浏览权限通过管理服务器分配。

监控中心的控制信号经控制键盘、局域网传送到前端，控制前端摄像机的云台和镜头。

监控中心的视频管理服务器通过建立一个数据库，可以将系统中所有用数据方式来表示的内容存放在这个关系数据库中，如摄像机的分别情况及与监控

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平安校园视频监控系统

点的关系，用户的名称、密码、权限及其他相关属性，操作日志信息，以及其他需要管理的数据。

监控中心的报警管理主机通过网络可获取学校的非法入侵报警、视频信号丢失报警、硬盘故障报警等各类报警信息，同时还有报警地点（IP地址/IP地址及通道号）、报警发生时间、报警联动图像信号等信息。

在取得远程的报警信息后，报警管理主机可以进行各种报警处理，如各种类型的报警提示方式（如声音提示等）、报警事件的记录与检索（联动录像资料的回放）、电子地图方式报警显示等处理功能。

4.6 系统功能

针对校园存在的众多安全隐患，我们做了深入的分析和考察，为了有效地维护校园秩序和安全，保障学校教学、科研工作地顺利进行，以及为同学们的生活和学习营造更好的安全环境，我们为您提供全方位的解决方案，该系统充分利用学校校园网，采用网络视频服务器和网络一体球设计，为用户提供一套2层结构的网络监控系统。具体实现功能如下：

（1） 校园各区域的安全问题不费吹灰之力便可以尽收眼底；

（2） 减少大量的人员开支以及人员疲于奔命搞巡逻，做到动静结合，有效节

省学校开支；

（3） 优化校园治安环境和学生自律意识，避免学校领导人由于事故而坐卧不

安；

（4） 紧急按钮为危险中的受害者提供快捷的呼叫服务； （5） 长时间录像以及触发录像，为后期快速破案提供依据； （6） 独家提出校园立体监控理念，变点控为全方位监控；

（7） 学校领导有副控，可在远距离用电脑便可以监督校园情况，而保卫处则

实时监测校园动态；

（8） 清理校园周边环境的混乱情况，还校园一片安宁；

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平安校园视频监控系统

5 设备清单与预算

监控监控系统工程项目清单 序设备名称 型号 品牌 数单单价 合计 备一、前端设备 智能高速大唐卫HP-7003 DS-2CC172P-IR3 HP-3002 视 海康威视 大唐卫视 1 2 球摄像机 枪机摄像机 红外线半6 13 16 台 台 台 6000 650 380 36000 8450 6080

3 球摄像机

4 小计（元） SF124 TS130S850 2/5000 DS-7816H-S 艾泰 联想 1 联想 海康威视 2 3 50530 二、中心控制设备 5 6 网络交换存储服务器 硬盘录像台 台 450 3900 1350 3900 7 机 21\"液晶台 1500 3000 8 显示器 视频编解码器 LS2221 联想 海康威3 台 1320 3960 9 DS-6101HF 视视 1 台 2600 2600 10 小计（元） 5e类4对 RVV2×1.0 汉维 万乘 5 600 14900 三、传输设备及辅材 11 12 网线 电源线 箱 480 米 1 2400 600

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平安校园视频监控系统

13 14 15 16 线卡 控制线 PVC管 CH RVVP2*0.7φ25 讯联 京昆 汇通达 1000 800 1000 个 0.25 米 2.3 米 3 250 1840 3000

小计（元） 7290 四、施工时间和费用 现场勘查 工程设计 17 施工所用时间（天） 施工时间 验收时间 总共时间 18 工程施工费用（元） 24000 2 5 15 2 24 五、还需要增加加设备 19 20 21 22 23 24 25 学校大门 学校后门 图书馆 保安室 食堂门口 报刊阅览室 总计（元） 枪机摄像机 智能高速球摄像枪机摄像机 21\"液晶显示器 枪机摄像机 枪机摄像机 117030 1台 1台 1台 1台 1台 1台 6 今后发展方向分析

6.1 网络化

视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集总式向集散式系统过渡，集散式系统采用多层分级的结构形式，具有微内核技术的实时多任务、多

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平安校园视频监控系统

用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应，组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等功能。

系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享，这也是系统集成的一个重要概念。

6.2 数字化

数字化是21世纪的特征，是以信息技术为核心的电子技术发展的必然，数字化是迈向成长的通行证，随着时代的发展，我们的生存环境将变得越来越数字化。

视频监控系统的数字化首先应该是系统中信息流（包括视频、音频、控制等）从模拟状态转为数字状态，这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构，根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，使视频监控系统与安防系统中其它各子系统间实现无缝连接，并在统一的操作平台上实现管理和控制，这也是系统集成化的含义。

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平安校园视频监控系统

7 附录

参考文献

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[2] 卢选民，张原，史浩山.分布式智能监控系统视频多画面显示的设计与实

现.计算机应用研究.2000. 3. [3] 崔元，程林，孙元章等，应用ATM网络实现电力系统远程实时监控，电力

系统自动化，2002，26(14)： 7~11 [4] 杨天怡.图像通信与监控系统[M].北京:中国铁道出版社，1994.

[5] 张益贞，刘滔.实现MPEG/JPEG编解码技术.人民邮电出版社，2002. 10. [6] 邵贝贝 等译，嵌入式实时操作系统μC/OS-II（第2版），北京：北京航

空航天大学出版社，2003 [7] 杨磊，李峰，付龙，杨娟编著.电视监控实用技术.机械工业出版社，2003.

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