高職院校智能樓宇視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

陸秋俊

摘 要：在物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)時代，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已全面網(wǎng)絡(luò)化、智能化，其使用和功能基本都在智能化的控制軟件中實(shí)現(xiàn)。但在高職院校的教學(xué)過程中，必須講透徹計(jì)算機(jī)視頻監(jiān)控原理，以及安裝調(diào)試過程，所以要建設(shè)合適的實(shí)驗(yàn)室，以利于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控設(shè)備和傳統(tǒng)設(shè)備的講解，提高學(xué)生的動手能力。文中設(shè)計(jì)的視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案，既滿足了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的講解要求，又能有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力。

關(guān)鍵詞：高職；智能樓宇；視頻監(jiān)控；網(wǎng)絡(luò)；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

中圖分類號：TP39；G48 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）12-0-02

0 引 言

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，高職院校的智能樓宇視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室已無法滿足時代的發(fā)展要求，因此必須對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造和重建。在建設(shè)過程中，一方面要體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，使實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備和現(xiàn)實(shí)工程項(xiàng)目中的設(shè)備基本一致，使學(xué)生能夠在校就學(xué)習(xí)到工程中的設(shè)備和工程架構(gòu)；另一方面，作為高職院校，也要訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)際動手能力，理論與實(shí)踐相結(jié)合。

1 高職院校智能樓宇視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室建設(shè)原則

作為工程類的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)室，高職院校的智能樓宇視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室既要體現(xiàn)先進(jìn)性，又要符合實(shí)際工程情況，還要滿足鍛煉學(xué)生實(shí)踐動手能力的需求。

1.1 先進(jìn)性原則

智能樓宇弱電系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，樓宇設(shè)備的更新速度非?？?，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備也不斷淘汰更新。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)時，應(yīng)充分考慮工程建設(shè)市場及智能樓宇行業(yè)、企業(yè)的發(fā)展變化，盡可能采用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備來完成實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的架構(gòu)。對于智能樓宇中的重要子系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該符合目前的物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)要求，使用符合潮流的先進(jìn)設(shè)備。同時，在保證教學(xué)效果的前提下，控制成本，利用之前的老舊實(shí)驗(yàn)器材加強(qiáng)訓(xùn)練學(xué)生的動手能力，減少損耗，以使學(xué)生能夠掌握本專業(yè)的專業(yè)知識，符合企業(yè)對學(xué)生技術(shù)、技能的要求，幫助學(xué)生順利走上工作崗位。

1.2 符合工程實(shí)踐性原則

建設(shè)智能樓宇弱電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的目的在于提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，既要能夠?qū)W會弱電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試，也要懂得工程圖紙的設(shè)計(jì)，在實(shí)踐動手的過程中體驗(yàn)工程圖紙的設(shè)計(jì)，通過實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)加深對專業(yè)理論的理解。同時由于高職學(xué)生通常工作在工程實(shí)踐第一線，因此，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)必須符合實(shí)際工程項(xiàng)目的要求，在實(shí)驗(yàn)時要盡可能多地讓學(xué)生動手操作，加強(qiáng)和提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力。

1.3 可擴(kuò)展性原則

由于智能樓宇弱電系統(tǒng)發(fā)展變化非?？?，在建設(shè)實(shí)驗(yàn)室時還需考慮可擴(kuò)展性問題，方便之后在原有設(shè)備上進(jìn)行擴(kuò)展。采用新建和擴(kuò)建相結(jié)合的原則，考慮到智能樓宇設(shè)備擁有不同的子系統(tǒng)，也可對部分子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行完全重建，并聯(lián)網(wǎng)加入原有系統(tǒng)。從實(shí)際工作中可發(fā)現(xiàn)，智能樓宇實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)通常是經(jīng)常性的升級工程，因此應(yīng)盡量采用模塊化結(jié)構(gòu)，方便設(shè)備的擴(kuò)展或升級，通過可擴(kuò)展性來保證實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)性。

2 視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和主要設(shè)備

2.1 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室的主要架構(gòu)

隨著物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，未來視頻監(jiān)控系統(tǒng)將呈網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)型，包括監(jiān)控和傳輸系統(tǒng)也將會網(wǎng)絡(luò)化，音視頻存儲可以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在圖1所示的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，主要使用了前端信號采集設(shè)備、編碼器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，以及網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備、監(jiān)控軟件、解碼器、監(jiān)視器和電視墻等視頻顯示設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過前端攝像機(jī)及音頻、報警等輔助設(shè)備，將監(jiān)控情況拍攝記錄下來，通過編碼器將信號數(shù)字化并轉(zhuǎn)化成網(wǎng)絡(luò)傳輸信號，通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)傳送到監(jiān)控中心。同時將信號通過數(shù)字化存儲設(shè)備進(jìn)行存儲，在接收和監(jiān)控端則通過解碼器將網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號還原成音視頻信號。數(shù)字化傳輸和存儲的好處是使監(jiān)控信號的處理更加方便和智能化，可以實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)大的功能，監(jiān)控人員也可以通過IE瀏覽器對監(jiān)控對象實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控和參數(shù)調(diào)整。

2.2 視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室的實(shí)施方案

在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，由于其線路連接已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，攝像機(jī)部分也全部數(shù)字化、計(jì)算機(jī)化，所以其硬件連接十分簡單、快捷。網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)對于真實(shí)的工程用戶而言操作簡便、實(shí)用，但對于在校學(xué)生而言并不太好，快捷的連接使學(xué)生缺少硬件連接和安裝訓(xùn)練，因此，在構(gòu)建視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室時，需要讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行傳統(tǒng)攝像機(jī)的安裝訓(xùn)練，以及各類連接導(dǎo)線的訓(xùn)練與故障排除訓(xùn)練?？傊?，視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的初衷，在于加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，一方面是視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建訓(xùn)練與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試訓(xùn)練，另一方面是機(jī)械、電氣、導(dǎo)線的連接訓(xùn)練，而這應(yīng)該是最基礎(chǔ)的硬件安裝與維護(hù)和計(jì)算機(jī)軟件、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置訓(xùn)練，也是技術(shù)和技能的統(tǒng)一訓(xùn)練。在此指導(dǎo)方針下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方案如圖2所示。

在本設(shè)計(jì)方案中，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為中心，進(jìn)行各數(shù)字化視頻設(shè)備之間的信息交互。前端視頻采集設(shè)備采用兩種攝像機(jī)，即網(wǎng)絡(luò)高清智能球機(jī)和傳統(tǒng)彩色槍機(jī)。采用網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)的目的在于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控功能、智能化監(jiān)控功能；采用普通槍機(jī)的目的在于訓(xùn)練學(xué)生對攝像機(jī)的拆裝、接線、故障排除等能力。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的視頻信號可通過網(wǎng)線、交換機(jī)等設(shè)備傳輸給控制主機(jī)。網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)進(jìn)行視頻信號的傳輸、存儲和控制，實(shí)現(xiàn)智能視頻監(jiān)控功能。而傳統(tǒng)槍機(jī)的視頻信號是模擬信號，傳輸給數(shù)字視頻錄像機(jī)DVR，由其進(jìn)行存儲和處理，并經(jīng)過DVR將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)信號，使其可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)字化傳輸。無論是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還是模擬信號攝像機(jī)，都可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸給電視監(jiān)控墻和其他計(jì)算機(jī)，并通過網(wǎng)絡(luò)鍵盤控制這些攝像機(jī)，經(jīng)視頻解碼器在電視墻上回放顯示。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可以對監(jiān)視器圖像進(jìn)行調(diào)整瀏覽、控制云臺的轉(zhuǎn)動、對視頻進(jìn)行切換、調(diào)節(jié)鏡頭控制、查詢錄像記錄等。但在該視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各數(shù)字化的設(shè)備必須配備相應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IP地址，實(shí)現(xiàn)對源監(jiān)控視頻IP地址管理、分組，構(gòu)建用于視頻監(jiān)控的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并由智能化的視頻監(jiān)控平臺軟件統(tǒng)一控制。

3 結(jié) 語

高職院校智能樓宇視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識、訓(xùn)練專業(yè)技能、了解視頻監(jiān)控工程設(shè)備、構(gòu)建視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、訓(xùn)練工程能力的重要場所。針對高職學(xué)生的職業(yè)特點(diǎn)和就業(yè)導(dǎo)向，滿足學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的需求，建設(shè)合適的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室意義重大，通過精心設(shè)計(jì)，可以充分滿足高職院校的技術(shù)技能型教學(xué)需求。

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