國家教育考試網上巡查系統

技

術

方

案

中山華康安防有限公司

2010-8-31

*章  前言

近年來，隨著電子信息技術和計算機網絡技術的發展，我國監控系統建設在技術水平和實際應用等方面都取得了長足的進步，在社會眾多領域得到了廣泛的應用。

為提高國家教育考試的管理效能，給國家教育考試的安全運行以充分的技術保證，*考試中心提出的建立“國家教育考試網上巡查系統”，能覆蓋全國各級考試機構和考點，實現考試過程和保密室的監控指揮。

需求如下：

1．1通過對全國各級考試中心和考點范圍構成聯網系統，實現互通直連，構建成全國性的考試網上巡察系統。

1．2 兼顧教學信息交流功能，利用教學數字監控系統可實現校內網絡實時教學和課堂實錄或通過Internet網實現校際教學交流；

1．3 根據中共*、*加強機關、學校等單位內部安全保衛和技術防范措施的指示，在教學樓內使用數字監控系統能保證對公共場所的連續監視，確保校內的人身財產安全，加強校園治安管理；

1．4 防止考試舞弊事件的發生。

     采用數字監控系統，可以完成上述各種需求。

【數字監控系統是一種*的、監視能力*的綜合系統，它可以通過遙控攝像機及其輔助設備（鏡頭、云臺等）直接觀看被監視場所的一切情況，可以把被監視場所的情況一目了然。是人們在現代化教育管理中一種極為有效的觀察工具。

【當今的監控系統將朝一體化、計算機化、多媒體化、網絡化方向發展，以達到綜合多功能、智能、自動及遠程傳輸的目標。數字化技術的廣泛應用是監控領域的一次質的飛躍，它融合了當今世界上zui高、的科技技術，是今后監控領域的發展方向。數字多媒體監控系統*以計算機為核心，運用的數字視頻技術、現場總線技術、網絡通訊技術建立一套軟硬件相互結合、嶄新、完整的多媒體監控體系。到目前為止，數字技術應用到監控領域zui為成功的產品是硬盤錄像機和遠程監控系統等設備。zui近更是出現了智能網絡攝像機，可利用各種標準網絡傳輸實時彩色圖像，如以太網、局域網及廣域網，公共線交換網（PSTN），綜合數據業務網以及蜂窩式網，其體積雖小，卻融合了標準PC機的結構，由此實現了在各種網上傳輸實時彩色圖像所必需的圖像捕獲、壓縮及傳輸能力。

【華康安防結合當今市場的綜合情況和現有技術的開發和處理能力，生產了新一代的多媒體監控系統，該系統是有豐富經驗的技術和科研人員根據安全管理需要專門設計開發的集數字錄像、網絡監控、遠程數字圖像傳輸等于一體的*的多媒體監控系統。

第二章  公司簡介

       中山華康安防有限公司是一家專業從事網絡視頻服務器研發、生產、銷售和服務的高科技公司。公司專注于數字視頻軟硬件開發、網絡音視頻通訊和編解碼、圖象處理及嵌入式操作系統等領域的綜合應用。自主研發并擁有獨立知識產權的網絡視頻服務器軟、硬件系列產品在同類產品中具有優勢。
　　經過多年發展，公司產品線日漸豐富，國內*不斷攀升，市場穩步拓展。華康安防公司被業界視為專業的產品提供商、安防行業潛力的民族之一。公司自主研發并具有核心知識產權的軟件產品具有五項軟件知識產權，并提供獨立開發SDK軟件包以供二次開發，同時，公司還為合作伙伴定制個性化軟件。我公司產品HK8800E憑借可靠硬件質量、優異軟件性能，以優勢獲評為2006年度《中國安防新銳產品》之一。近年來，公司先后被評為《中山深圳市高新企業》，《中山市軟件企業》，并與行業協會保持良好關系，經誠摯邀請，暫居《廣東安防協會》副理事長單位、視頻專家委員會專家成員以及《中國安防協會》會員，殫精竭慮引導行業潮流、為行業同仁同謀福祉。
　　持續創新，人才為本。華康安防一直視人才為發展戰略的核心內容，極為重視和培養人才。擁有一批在行業內具有豐富經驗的技術骨干和視頻監控領域的學術帶頭人，并與國外研究機構和企業保持著密切的技術合作關系。雄厚的人才實力促使華康安防公司在視頻監控領域始終保持著行業，開發出了一系列核心技術具有自己獨立知識產權的產品。
　　質量優先、服務*。華康安防視質量為企業的*生命力。公司分別通過ISO9000、UL、FCC/CE等認證，所有產品在出貨前都經各層各環節的嚴格質量測試和把關。華康安防的產品已廣泛用于政府、金融證券、*、能源、交通等諸多行業。其優異的質量、完善的售后服務得到客戶的充分認可和高度肯定。
　　持續改進、不斷創新產品是華康安防孜孜以求的目標。依托雄厚的技術積淀、合理的人才儲備、長遠的戰略規劃，華康安防將在數字視頻領域不斷前行、推陳出新，以*的理念、的產品，為用戶提供的專業服務。

第三章  項目描述及需求分析

3.1 項目描述

項目名稱：國家教育考試網上巡查系統

建設單位：

方案設計：中山華康安防有限公司

3.2系統現狀

各學校基本上建有正常的校園網絡，信息點的分布比較合理。網上巡查系統主要是將分布在各校園的考點教室進行聯網管理，按照縣、市、省、國家四級

現有的校園監控系統分為兩種模式，一種是模擬信號，另一種是數字信號。

3.3 校園網絡和高考監控系統擴建的需求分析

根據現有的網絡和監控系統，需要新增加24個監控點和36信息點。新增加的高考監控系統要求運用純數字的網絡監控，并對與圖象要求比較高。

3.3.1網絡部分：

綜合考慮學校的近期規劃和長遠發展，經用戶方和設計方的充分溝通，建議本設計方案應認真滿足以下基本的功能需求。

（1）進一步完善校園綜合布線系統。對現有布線系統作出客觀技術評測，對布線系統需擴容部分統籌規劃，建立一套能容入校園當前和今后信息化建設的各種應用的多媒體綜合校園網。

（2）在本次網絡設計中，著重考慮網絡對視頻監控應用。

（3）計算機網絡平臺建設。能實現與CERNET、Internet聯網，提供WWW、FTP、、BBS等各種網絡服務。網絡平臺應有足夠的帶寬和很高的速率，為視頻、音頻等多媒體的應用提供一個良好的網絡環境。

經過與學校溝通，學校綜合校園網建設項目如下：

       1、全國教育考試網上巡查。實現全國網絡互聯直通，實現不同設備構成的系統之間的聯網和互操作，建成為全國性的考試網上巡察系統。

2、網絡應用的建設目標是以學校教育、教學、科研管理應用系統集成（如MCAI中課件的開發、管理、課件點播等）為主體，學校信息管理集成系統（如行政管理、教務管理、財務管理等）為保障的網上信息綜合服務系統。

在教學、科研和管理活動中的作用表現在：

（1）能及時、準確、可靠地采集、存儲、處理、傳輸教育教學信息。

（2）能實現教育資源的高度共享，為教學、科研、管理提供服務，為領導規劃、決策、管理提供基礎信息和科學手段。

（3）能為學校教師備課、教學演示、學生交互學習、練習、考試和評價提供網絡環境。教師可以方便地瀏覽和查詢網上資源，進行教學設計和科研工作；調用網上資源，進行課堂教學；通過網絡對學生的學習進行指導和考查。學生也可以方便地瀏覽和查詢網上資源，實現網上"個別化學習"，通過網上學習，學會信息處理能力。

（4）能實現辦公自動化，可方便地對教務、行政事務、學生學籍、財務、資產等進行綜合管理，同時可以實現各級管理層之間的信息數據交換。能提供電子郵件、公告牌、教育教學信息查詢等服務。能提供與上級*門、社會、家庭通訊的出入口。

3、作為校園網絡，用戶主要是老師和學生，對網絡用戶的行為管理比對網絡本身的管理顯得更為重要。在網絡方案中考慮使用認證的方式管理上網用戶，即在網絡方案中考慮一套有效的用戶認證系統的建設。

4、學校校園網絡規化基本可分為校園網絡中心、教學子網、辦公子網、圖書館子網、宿舍子網及后勤子網等。

5、在技術應用方面，全面考慮其實用性、科學性、*性、開放性、可擴充性、經濟性、可靠性、安全保密性及友好性

3.3.2 監控部分：

    1、整個監控系統主要分布在兩棟教學樓,有22間教室；

2、整個監控系統采用*的視頻網絡結構，利用校園網絡系統進行數字信號傳輸；

3、與原來的監控形成多網段監控。

其功能要求：

a、高考時監考人員可在監控室機房通過視頻服務器的顯示器或大屏幕電視墻監視所有考點考試情況，通過視頻服務器控制軟件控制各監控點的云臺、攝象機的動作，同時所用考點的音視頻信號被采集壓縮存儲到視頻服務器硬盤上，高考結束后硬盤送至考試院備查。為防止數據丟失，可以在視頻服務器錄象時同步將數據通過網絡傳輸至文件（視頻）服務器備份數據。

b、管理人員可*的任意一個或多個網絡接點上進行監控、監聽，便于考試等的管理；

c、管理人員可*的兩個或多個網絡接點上進行圖象相互觀看、聲音對講，便于交互式教學；

d、管理人員可*的一個或多個網絡接點對高考監控機房和周邊環境監控值班室機房所有視頻服務器進行遠程啟動或關閉，并且可控制攝象機和云臺的動作，對圖象和聲音進行*點本地錄象；

e、管理人員可*的一個或多個網絡接點對校園周邊環境監控值班室機房所有視頻服務器所聯動設備的報警輸出，本地實現；

f、教學相關人員及管理層領導，在主控室*的任意網絡端口對一個或多個班級上課情況進行實時聽課、觀摩教師的示范課；

g、控制人員對錄像數據進行簡單的處理即可將所拍攝內容制作成教學課件；

h、各班自習時監看紀律情況；

i、學校送電教館評審的公開課的節目錄制；學校留存檔案和兄弟學校之間的資料交流；

 g、組織教學管理人員以及學科帶頭人在主控室*的任意網絡端口進行實時聽課，記錄。

第四章  系統設計依據和原則

4.1設計依據

1.       安全防范工程程序與要求（GA/T75-94）

2.       安全防范工程費用概預算編制辦法（GA/T 70-1994）

3.       民用建筑電氣設計規范（JGT/T16-92）

4.       工業電視系統工程設計規范（GBJ115-87）

5.       計算機軟件開發規范（GB856688）

6.       電業安全工作規程（DL/108-91）

7.       防盜報警控制器通用技術條件（GB 12663-2001）

8.       電力工程電纜設計規范（GB50217-94）

9.       保護接地和防雷接地標準（IEC364-4-41）

10.   客戶提供的各種技術要求和規范

4.2 設計原則

根據視頻監控系統技術要求和以實際應用為出發點，并考慮系統投資的長期效益，對系統進行優化設計，實現*的工程性能價格比，本方案設計遵循以下的設計原則：

（1）實用性

根據用戶具體情況特點布置監控點，并全盤考慮整個用戶的聯網傳送和控制視頻音頻信號，能*客戶的監控要求。

（2）*性

教室內安裝高清晰度一體化攝象機，自動光圈、自動聚焦，云臺動作遠程可控，保證靈敏、清晰、高精度的視音頻信號采集。

（3）  可靠性

系統各部分的硬件均采用可靠性高的部件，具有較強的抗*力，在系統結構上采取星形結構，可防止在某一采集端或通訊線路故障時影響整個系統運行。系統具備自診斷和自恢復功能，通過安全管理機制和日志管理功能防止外人入侵。

（4） 靈活性

系統規模能夠伸縮，可以用于大型的網路系統，也可以使用于僅有一個采集端的系統。能夠適應不同的通訊網絡，可以是以太網、E1、無線局域網或其他傳輸通道。可以適用于各種不同場所。

（5） 擴展性

系統具有較好的開放性，方便系統功能的完善和擴展，可以與其他各種自動化系統方便接口，視頻音頻數據流及文件滿足標準的格式，標準的播放器能播放。對于云臺、矩陣、多畫面分割器的控制命令以及系統的配置命令按照一個統一的方式進行，能夠實現和其他系統的互連互通。

此外，系統設計還本著滿足用戶的切實需要，并且工程性能價格比為*的原則。

4.3系統技術特點與功能：

4.3.1高精度視音頻信號采集：

教室內安裝高清晰度一體化攝象機，自動光圈、自動聚焦，云臺動作遠程可控，保證靈敏、清晰、高精度的視音頻信號采集。

4.3.2*的壓縮方式：

將所有各監控點的音視頻信號進行標準硬件壓縮

4.3.3網絡傳輸、立體化同步評估：

系統支持課堂教學場景圖象、場景、畫面自如切換的立體化遠程示范教學與教學評估。任意計算機信息節點、多媒體教學終端節點經*后可觀看班級的授課現場，并可直接操作各監控點攝象機焦距、光圈、聚焦及云臺動作。可以實現視頻服務器對所用上傳視頻通道的采集壓縮存儲與切換，任意捕捉攝錄授課、聽課動作、場景，以便進行立體化的教學觀摩評估或課件采集。

4.3.4校長網絡巡查、聽課：

校長通過網絡利用“校長綜合辦公平臺”可隨時通過監控評估功能，調用各教室教學場景以及現場聲音等，進行一路雙碼流評估監控或多路音視頻監控，并可切換控制現場攝象機的鏡頭、云臺動作、課件演示畫面及視頻采集場景，在不干擾正常教學的情況下進行立體化的網絡視頻監控評估、電子巡查、聽課，實時在線打分。

4.3.5教師自我評估訓練：

教師可隨時將自己上課實況錄象存儲，以便自我檢查授課效果，提高自身授課水平。系統允許多位教師在教室端而無需在主控室，就可自行遠程操作系統進行雙視頻流的錄象、硬盤存儲。

4.3.6網絡視頻會議論壇：

教室、教研室、辦公室、校長室可召開多方網絡會議，進行教學、教務、校務研討。

4.3.7電子監考：

在主控室，可通過多畫面顯示系統或監控回放電視墻，采用多路分組切換、實時監控、硬盤錄象存儲等手段，實現集中電子監考；亦可由任課老師或班主任在自己辦公機上實現網絡視頻監考。

4.3.8網絡同步硬盤錄象：

除了硬盤錄像機可以將所用監控系統內視音頻信號壓縮存儲外，視頻服務器的隨機監控平臺管理軟件還可以通過網絡將實時視音頻同步保存到的*的硬盤上，并可隨時調出進行檢索、查詢和回放。

4.3.9全網監控*管理：

可對綜合校園網各類終端及各級/類用戶的監控范圍及操作權限進行動態管理。

4.3.10行業兼容性：

我公司根據省教育考試院要求 “2005年前全省各高考考點監控系統聯網” 的精神，可使系統平滑升級。

第五章  網絡系統

5.1系統說明

計算機網絡的迅速發展和普及，改變了整個信息管理的面貌，使信息管理從以單個計算機為中心發展到以網絡為中心，并為計算機技術在工業、商業、教學、科研、管理等領域中的應用提供了一個全新的網絡通信環境，也從根本上加強并促進了群體工作成員之間的信息交流、資源共享、科學計算、技術合作及有效管理等，進而推動了生產、管理、科研及教學事業的發展。企業的生產、經營環境的改善，必須以現代化的集成生產管理系統和高度自動化的信息技術為依托，將企業的各個生產部門構成一個有機的整體，而不是自動化程度很高的“孤島”的簡單疊加。

目前，信息化程度已成為衡量一個國家、一個地區、一個單位綜合實力的重要標志。*央和*對我國信息化工作非常重視，信息化建設已作為一項重要工作領導小組，并指出了“統籌規劃、聯合建設、統一標準、專項結合”的十六字指導方針。隨著信息化建設的不斷深入發展，原有人工管理方式已不能適應現代管理需要。

******工程是******教育的重要組成部分，目標是要建成該校的多媒體教學網絡系統。利用信息技術，建立一個*、完善的校園計算機網絡是實現這一目標的重要基礎,根據校方的介紹的實際情況，我公司將結合在校園院網絡系統方面豐富的開發與集成經驗，采用*的計算機及網絡設備，為xxxx中學建立起一套快速穩定、技術成熟的網絡信息系統。

5.2 系統拓撲結構圖

系統主要由三個層次構成：前端設備層、傳輸網絡層、中心服務應用層。各層之間相對較為獨立，模塊化強，設備更換不會影響到系統運行。層與層之間采用標準的TCP/IP協議進行通訊，不受網絡平臺的限制。前端設備提供采集并壓縮視頻圖像、狀態信號采集及控制信號輸出等功能，支持用手提電腦對前端設備進行本地設置，本地維護時具有人面交互、各種圖形顯示、視頻圖像的當地實時監控功能；中心服務應用層器提供視頻及報警數據存儲、訪問控制、視頻解碼顯示、回放、控制、報捷處理及各種系統管理功能的操作界面等，

攝像機模擬視頻信號首先接入前端視頻服務器進行視頻編碼和壓縮，形成網絡化的視頻數據流，經由網絡傳輸至監控中心。監視工作站接收視頻流進行解碼顯示。解碼后的視頻流可以直接在監視工作上顯示或切換到其它顯示輸出設備。

其它顯示輸出設備采用具有解碼功能的網絡視頻服務器，這些服務器將數字信號再轉化成模擬信號在模擬監視器上輸出顯示。

5.3 前端系統設計

5.3.1 前端系統的組成

前端系統由彩色一體化攝象機、球型云臺（含解碼器）、拾音器、視頻服務器（含視頻和音頻編碼）。

5.3.2 設計依據

中華人民共和國國家標準：

GA/T75-94 安全防范工程程序與要求

GA/T74-94 安全防范系統通用圖形符號

GB50198-94 民用監控電視系統工程設計規范

GA/T 70-94 電視監控工程費用概預算編制辦法

GB12663-90 防盜報警控制器通用技術條件

5.3.3 前端系統連接示意圖

5.3.4 前端系統設備說明

5.3.4.1 彩色一體化攝象機：MS-560C

主要性能指標：

10Bit元模數轉換器

內置22倍光學變焦（ZoomLens）及10倍電子變焦鏡頭（Digital Lens）

1/4英寸IT Super HAD CCD

480線以上的水平分辨率

自動光圈，自動或手動聚焦

zui低照度0.03Lux

畫中畫功能

可將畫面輸出鏡像和正負片

DSP數字信號處理

可設置區域背光補償及適應多種光照條件的背光補償

位移探測報警

中文菜單顯示

5.3.4.2七寸球型云臺HK-KQ18-1（7″）

高考監控各點我們采用天津亞安七寸球型云臺

產品特點：
    NP－9018-1（7″）云臺是室內、外電動云臺，可內置彩色一體化攝像機或其他攝像設備。

 可內置解碼器，有多種協議可選。可內置集電環，連續旋轉， 解除斷線煩惱。
   半球形透光罩，透光性能好，圖象不變形。
    工程塑料上殼造型美觀，堅固耐用。
    配有支架，安裝方便，造型新穎。壁裝、吊裝均可。
    限位機構可隨意調整，使用方便。
    功能可靠，經濟實用。

半球形透光罩，透光性能好，圖象不變形。
* 工程塑料上殼造型美觀，堅固耐用。
* 配有支架，安裝方便，造型新穎。壁裝、吊裝均可。
* 限位機構可隨意調整，使用方便。
* 功能可靠，經濟實用。
主要技術指標：
l、轉角：水平轉角0°～355°；垂直轉角0°～90°
2、轉速：水平轉速：10°/秒（50赫茲） 12°/秒（60赫茲）；垂直轉角：5°/秒（50赫茲） 7.2°/秒（60赫茲）
3、限位調節：任意
4、zui大載荷：1.5千克（75N.Cm）
5、zui大內部空間：70X70X150毫米
6、工作方式：水平：自動或平移

工作條件：
    1、電源：交流24V（50/60赫茲）　功率：15瓦
    2、工作環境溫度：0℃～50℃（室內）　－30℃～70℃（室外）
結構：
    1、外形如下圖所示（單位：mm）
    2、上部外殼為高強度工程塑料。
    3、下部為具有良好透光性能的球形護罩（茶色）。
    4、重量約5.5kg

5.3.4.3 拾音器

技術參數：

工作電壓：DC9-16V

消耗電流：6mA

頻率范圍：100-10000Hz

頻率響應：2.5dB

輸出阻抗：600Ω

輸出電平：0-6V

5.3.4.4 視頻編碼服務器: 華康HK9001D

技術參數：

視頻制式：支持NTSC或PAL格式

視頻壓縮方式：MPEG-4或H.264

幀率：PAL（25幀）   NTSC（30幀）

音頻壓縮標準：ISO-MPEG Audio Layer-3

視頻編碼尺寸：Half D1: 704×288 CIF: 352×288

視頻流占用帶寬平均：200 kbps（分辨率352×288，25幀每通道）

畫面延遲：小于200毫秒（局域網）

圖像調節：亮度、對比度、色度、飽和度，圖像質量級別調節

支持的分辨率：PAL： 352×288

NTSC： 352×240

性能：輸出幀率zui大為30fps，網絡帶寬占用zui小為32Kbps

觸發事件及行動：觸發條件：時間/報警輸入/視頻移動偵測視頻丟失動作：繼電器輸出控制外圍設備。

IO及控制接口：485透明通道

嵌入式WEB服務：支持IE瀏覽、配置、升級

動態域名：內置動態域名客戶端，配置成為二級域名方便動態IP用戶使用

視頻輸入：1/2/4路1.0V（P-P）, 75Ω Composite, BNC, PAL/NTSC

音頻輸入：1/2/4路 BNC接口 麥克風輸入或線性輸入（與型號有關）

音頻輸出：1.0V（P-P） BNC接口 線性輸出

CPU：高性能DSP處理器；

操作系統：實時嵌入式VxWorks操作系統；

一個RS-485端口

一個RJ-45用戶以太網接口

2/4報警輸入

1/4繼電器報警輸出（1A 120VAC  1A 24VDC））

網絡接口：10/100M

安全性：3層密碼保護

斷電恢復功能：器具備斷電、斷線自動重啟恢復繼傳功能

工作溫度：5 ~ 60 ℃

矩陣功能：支持矩陣的循環切換及鎖定切換的硬件轉發功能

5.3.4.5 吸頂紅外探頭：加拿大楓葉PA-465

5.3.4.6 室內解碼器 HK9001R

功能說明:

  1. 通信方式為RS－485總線；

 2. 云臺控制：可控制云臺的上、下、左、右等動作；

 3. 鏡頭控制：對三可變鏡頭的光圈、聚焦、變焦進行控制；

 4. 報警：可以設置報警輸出；

 5. 攝象機電源：DC12V或AC220V可選；

 6. 云臺：AC24V或AC220V控制可選；

 7. 鏡頭：控制電壓為8V或12V可選；

 8. DC12V輸出除可作為直流12V攝象機電源外，還可作為拾音器和報警器電源；

 9. 解碼器電源：AC220V，解碼器連續通電工作一般不超過72小時；

10．一鍵控制功能：自動控制所有云臺作同時啟動右關閉。

5.4 網絡傳輸系統設計

5.4.1 網絡傳輸系統的組成

網絡傳輸系統由交換機、超五類網線、配線架、光纖、光纖接口模塊及網絡模塊、機柜等輔材組成。

5.4.2 設計依據

· IEEE 802.3 10Base-T 網絡標準

· IEEE 802.3 100Base-T 快速以太網標準（包括三種傳輸介質指標100BaseTX、100BaseT4、100BaseFX）

· IEEE 802.3x 1000Base-T 千兆以太網標準

· LAN Emulation V1.0 局域網仿真標準

· MPOA標準

· CCITT ISDN 綜合業務數據網絡標準

（8）通訊協議標準

網絡層和傳輸層TCP/IP協議并兼容IPX、X.25等協議，支持PPP和SLIP協議。

（9）布線和電氣安裝標準

方案設計中靠近以下標準：

· 中國電氣設計規范

· 工業電氣設計規范

· GB/T50311－2000 建筑與建筑群綜合布線工程設計規范

· ANSI EIA/TIA607民用建筑通訊接地標準

· ANSI EIA/TIA-568A商務建筑布線標準

· ANSI EIA/TIA-569A商務建筑通道標準

· ANSI EIA/TIA-606 商務建筑布線系統文檔建立標準

· EIA/TIA TSB-67 商務建筑布線系統測試標準

（10）網絡管理標準

符合IETF SNMP 簡單網絡管理協議。

5.4.3 網絡傳輸系統的基本說明

在本設計的設計中，充分考慮了用戶的投資允許、對監控傳輸的特殊要求及技術的成熟性與以后的生命周期，我們建議采用1000Mbps為主干、100Mbps到桌面的高速網絡技術構建本次的網絡傳輸系統。

當前高速網絡技術主要有：

· 快速以太網（Fast Ethernet）

· 光纖分布式接口（FDDI ）

· 異步傳送模式（ATM ）

· 千兆位以太網（ Gbps Ethernet）

· 交換技術（Switching技術）

此外，第三層和三層以上交換、VPN、寬帶網絡等新技術不斷出現和發展，計算機網絡領域中新技術、新產品層出不窮。

建設網絡的關鍵還是網絡的實際效益，網絡的實用性。下面就千兆以太網本身的技術特點作一些分析，以確定網絡交換機的選擇。

5.4.3.1 網絡傳輸系統交換機吞吐率計算

背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的zui大數據量。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會上去。  
    如何去考察一個交換機的背板帶寬是否夠用呢？應該從兩個方面來考慮：  
1、）所有端口容量×端口數量之和的2倍應該小于背板帶寬，可實現全雙工無阻塞交換，證明交換機具有發揮zui大數據交換性能的條件。  
2、）滿配置吞吐量（Mpps）=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量×0.1488Mpps+其余類型端口數×相應計算方法，如果這個速率能≤標稱包轉發速率，那么交換機在做交換的時候可以做到線速。

一般是兩者都滿足的交換機才是合格的交換機。 

那么，1.488Mpps是怎么得到的呢?
包轉發線速的衡量標準是以單位時間內發送64byte的數據包（zui小包）的個數作為計算基準的。對于千兆以太網來說，計算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps 說明：當以太網幀為64byte時，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。故一個線速的千兆以太網端口在轉發64byte包時的包轉發率為1.488Mpps。快速以太網的線速端口包轉發率正好為千兆以太網的十分之一，為148.8kpps。
對于萬兆以太網，一個線速端口的包轉發率為14.88Mpps。
對于千兆以太網，一個線速端口的包轉發率為1.488Mpps。
對于快速以太網，一個線速端口的包轉發率為0.1488Mpps。
對于OC－12的POS端口，一個線速端口的包轉發率為1.17Mpps。
對于OC－48的POS端口，一個線速端口的包轉發率為468MppS。

永順一中吞吐率計算：

一號教學樓六層,共有32個監控點，教學樓1用兩臺交換機級連，一臺交換機的吞吐率應不小于1×1.488+24×0.1488＝5.0592 Mpps；另一臺的吞吐率應不小于8×0.1488+2×1.488＝4.1664 Mpps。

二號教學樓三層及科技樓（機房）,共有9個監控點，5臺控制電腦，交換機的吞吐率應不小于2×1.488+14×0.1488＝4.72 Mpps

三號教學樓四層,共有12個監控點，教學樓2交換機的吞吐率應不小于1×1.488+12×0.1488＝4.4224 Mpps

圖書館共有6個監控點，圖書館交換機的吞吐率應不小于1×1.488+6×0.1488＝2.0416 Mpps

永順二中吞吐率計算：

一號教學樓六層,共有41個監控點，教學樓1用2臺交換機級連，一臺交換機的吞吐率應不小于1×1.488+24×0.1488＝5.0592 Mpps；另一臺的吞吐率應不小于17×0.1488+2×1.488＝5.5056 Mpps

二號教學樓三層,共有12個監控點，教學樓1交換機的吞吐率應不小于2×1.488+12×0.1488＝4.0832 Mpps

中心控制室所在辦公樓,沒有監控點，有5臺控制主機，辦公樓交換機的吞吐率應不小于1×1.488+5×0.1488＝2.232 Mpps

本項目中的可以用到16口交換機，所以背板帶寬要求16×100×2+1000×2×2＝7200Mbps（7.2Gbps）.

1000×2×2為兩個千兆端口，項目應該為千兆主干。

所以本項目中的交換機的背板帶寬應該≥7.2Gbps,吞吐率≥5.1Mpps

綜上所述，我公司本項目中交換機選擇，背板帶寬：8.8Gbps吞吐率：6.5 Mpps的Hp switch 2510-24G交換機

5.4.4 網絡傳輸系統的連接示意圖

5.4.5 網絡交換機的技術說明

型號：ProCurve Switch 2510-24G

特性：

1、靈活性

無風扇設計：能夠降低噪音、安靜運行，不會分散開放空間工作人員的精力

2、端口

24 個 10/100 端口（IEEE 802.3 Type 10Base-T、IEEE 802.3u Type 100Base-TX）

1 個 RJ-45 串行控制臺端口

2 個雙功能定制端口，每個端口均可以用作 RJ-45 10/100/1000 端口（IEEE 802.3 Type 10Base-T；802.3u Type 100Base-TX；802.3ab 1000Base-T 千兆以太網），或可用的 mini-GBIC 插槽（用于 mini-GBIC 收發器）

3、性能

延遲時間：< 4.9 µs（64 字節數據包）

100 MB：< 4.9 µs（64 字節數據包）

1000 MB：< 2.6 µs（64 字節數據包）

吞吐率：高達 6.5 Mpps

交換能力：8.8 Gbps

MAC 地址表大小：8,000 個條目

4、內存和處理器

處理器類型和速度：MIPS BCM5836，264 MHz

閃存容量：8 MB

SDRAM：64 MB

5、彈性和高可用性

IEEE 802.3ad 鏈路匯聚控制協議 （LACP） 和 ProCurve 捆綁：支持 2 個 10/100 鏈路匯聚，每個鏈路匯聚支持 4 個鏈路（端口），和一個千兆鏈路

IEEE 802.1s 多生成樹：允許多生成樹在多 VLAN 環境下提供高鏈路可用性；為 IEEE 802.1d 和 IEEE 802.1w 提供傳統支持

6、第 2 層交換

VLAN 支持和標記：支持高達 64 個基于端口的 VLAN 和 IEEE 802.1Q VLAN 動態控制標記，在工作組間提供安全性

GARP VLAN 注冊協議：允許 VLAN 的自動獲悉及動態分配

7、安全性

IEEE 802.1X 和 RADIUS 網絡登陸：對基于端口的訪問實施控制，利于進行身份驗證和統計

安全的管理訪問：所有訪問方式：CLI、GUI 或 MIB，均通過 SSHv2、SSL 和/或 SNMPv3 安全加密

TACACS+：使用密碼驗證服務器，以簡化交換機安全性的管理

8、服務質量 （QoS）

IEEE 802.1p 優先化：根據優先級和流量類型將數據傳輸到設備上。

9、可管理性

RMON：為統計信息、歷史記錄、報警和事件提供監測及報告功能

10、友好端口命名：可為端口描述性的名稱

ProCurve Auto-MDIX：自動適應所有 10/100 端口上的直連或交叉電纜

11、全功能控制臺：通過熟悉的命令行界面 （CLI） 提供全面的交換機控制

12、Web 界面：允許從網絡上任一 Web 瀏覽器上實施交換機配置

13、堆疊容量：單 IP 地址管理，支持高達 16 臺交換機的虛擬堆疊，包括 ProCurve 2500 系列、2600 系列、2800 系列、2810 系列、3400cl 系列、6108、6400cl 系列、4200vl 系列和 4100gl 系列

14、融合

IP 組播偵聽和 IGMPv3：自動阻止 IP 組播流量的泛濫

5.5 機房系統設計

5.5.1 機房系統的組成

機房系統由電視墻、錄像及控制服務器（電腦）、在線式UPS電源、空調。

5.5.2 機房系統的連接示意圖

5.5.3 機房系統的控制及畫面顯示簡述

1、機房通過錄像及控制服務器（電腦）及視頻服務器隨機的控制軟件對各點進行控制、錄象、存儲。

2、錄像及控制服務器（電腦）可以分割顯示1、4、9、16畫面，通過顯卡（必須采用獨立顯卡）和VGA銅纜輸出到監控DLP數字背投，本方案是按照每臺電腦顯示16個畫面設計，每臺DLP數字背投對應1臺電腦。

3、主畫面的顯示（矩陣控制功能）是通過視頻服務器隨機的控制軟件的1-128路畫面的自動輪巡顯示和畫面的鎖定顯示來實現。

5.5.4 機房系統的在線式UPS電源設計

    設備選配UPS電源時，怎樣選擇合適的UPS容量？若選擇不當，通常會出現以下兩種情況，一是容量過小，即所謂小馬拉大車，很可能會造成設備的損壞；另一種情況是容量過大，造成資金的浪費。因此，正確地選擇UPS的容量對設備保護是非常重要的。
    一般來講，UPS在容量選擇應考慮以下因素：
    實際負載情況：P=∑Pi/f
    即實際所有負載的總和∑Pi，再除以功率因數f，f=0.7~0.8,即可得到實際負載容量P。

5.5.4.1 xxx中學機房電源設計

機房設備：普通電腦（含顯示器）5臺   功率=5*300=1500W

          電視機9臺                 功率=9*75=675W

監控設備：計現有59個點和將來擴容的62個點（攝象機5W 視頻服務器5W 云臺10W）                

功率=121*20=2420W

廣播系統：                           功率2000W

功率總和1500+675+2420+2000=6595W

實際負載P=6595/0.8=8243VA

所以配備10KVA的UPS電源主機

要求4小時在線，選配40節12V100AH的電池

  （12V*100AH*40）/10KVA=4.8H

選用的UPS電源為：山特C10KS/4小時在線式

5.5.5 機房系統關鍵設備說明

5.5.5.1 視頻服務器隨機軟件的說明

功能說明：

網絡傳輸、IE實時瀏覽監控：在校園網、廣域網內實現*的普通PC硬盤、擴展硬盤陣列、熱插拔硬盤、CD-RW刻錄盤、服務器磁帶等同步或者定時網絡數據備份和*用戶的IE實時瀏覽監控（適用于任何現有LAN局域網、DDN,E1,PSTN網、互聯網等）；

視音頻錄像和預覽：各通道圖像可同時錄像和預覽。視音頻*同步；

畫面顯示：支持1、4、9、16畫面的分割顯示，在VGA輸出到電視墻顯示時，控制面板隱藏；

用戶管理：提供單獨用戶管理模塊，可以方便地增、刪、變更用戶。超級用戶可對各用戶進行限制功能、限制設備的權限級別管理。支持多服務器，多客戶端。多任務同時工作，監控、錄像、回放、遠程網絡傳輸可同時進行，互不影響；

手動錄像：對*錄像的用戶，可在*設備內進行手動錄像和手動停錄；

循環錄像：支持硬盤空間提示及多硬盤自動盤滿循環錄像。若用戶禁用或拆除某一物理磁盤，在系統中的反映只是忽略該磁盤上錄像數據，而決不會導致系統崩潰；

預約錄像：支持按照預先設定的無人值守工作時間表進行自動工作。時間度為秒。時間誤差<1秒；

報警預錄像：支持防盜監控報警，報警觸發前30-120秒鐘的預先錄像處理，同時啟動警號、警燈及撥號等；

報警靈敏度控制：支持報警探頭靈敏度的調整；

電子地圖：能根據需求定義整體、局部、疊層模擬場景電子地圖，直觀顯示報警位置；

錄像效果調整：在預設錄像質量的前提下，依據信號復雜程度，其錄像文件在30M~220M/小時之間，可根據需要調整錄像效果和預覽效果。同等質量，同等時長的錄像文件尺寸約為MPEG 1產品的1/（3~4）；

錄像文件管理：*用戶可對文件實施刻錄備份、刪除、加密、保留時間等設置，也可以將一個錄像文件進行分割或將幾個錄像文件合并存儲設置；

錄像回放：可以隨機按時文件名稱、日期、錄像時間、監控點、存儲量檢索錄像文件、報警錄像文件、報警預錄像文件、預覽抓幀文件和回放抓幀文件。每路25-30幀/秒回放，支持回放中的快放、慢放、變速、正反向播放，單幀可實現動態或靜態的局部放大、縮小、抓幀、數幀等。支持1-4畫面回放，其中1畫面可擴大到滿屏播放；

日志查詢：系統忠實記錄每一次有價值的事件。用戶通過分析系統日志，可以查明每天所發生的事件，有利于分析現場、發現實情、解決糾紛；

云臺控制：支持云臺及鏡頭的控制；

對講功能：各視頻服務器能與主控機房或*控制點進行實時語音對講；

支持網絡遠程啟動：系統支持遠程手動或定時，開啟或關閉視頻服務器；

矩陣顯示功能：支持128路視音頻輸入。支持1-128路視音頻輪巡輸出顯示和手動鎖定單畫面輸出顯示。

5.5.5.2 電視墻設備說明

DLP數字背投說明：雅圖AT-DP55C

技術參數

屏幕可視尺寸55寸DLP光顯背投

*分辨率1024*768或以上

亮度≥700 NIT

對比度≥1500：1

伴音功率2×20W（L、R）

色溫6500－11000K（可調）

可視角大于或等于179度

畫面靜止、圖像放大瀏覽功能

智能化斷電延時保護

連續72小時工作保障穩定系統

圖像動態畫面提升功能

遙控器上有快捷轉換鍵，用來轉換電腦、電視、視頻等

恢復預設值  輕松一鍵，可以自動將電視內部的各種參數調整至出廠標準狀態

燈泡壽命大于10000小時

可選防眩光玻璃屏幕，具有高亮度、高強度防撞擊、防眩光功能

端口：3路AV輸入、3路S輸入、1路DVI輸入、2路15針VGA輸入、1路Ypbpr輸入、1路Ycbcr輸入、一路RF射頻輸入、1路R－S232控制接口；1路AV輸出、1路S-VIDEO輸出

需具備升級功能，觸摸式電子白板、USB接口、內置電腦等

背投可選配底座

高清電視：創維34T66HT

主要參數

音頻參數

基本功能

其他參數

5.5.5.3 在線式UPS電源說明

山特 C10KS

設備類型：在線式UPS
額定容量（KVA）：10
輸出電壓（V）：220×（1±1％）VAC

5.5.5.4 錄像及控制服務器（電腦）說明：新藍商銳6626

鍵盤：K0301鍵盤

主板：華碩P5VD2－MX/S（P4M890/LGA775/支持1066總線/可擴PCI－E顯卡/支持酷睿）

CPU：PD 915雙核2.8G/2M*2/800FSB（監控機房）

      PD 945雙核3.2G/2M*2/800FSB（考區保密室）

風扇：LGA775架構風扇

內存：1G DDRII（533）

顯卡：Geforce7 7100GS 128M（PCI-E  zui大支持512M）

光驅：DVD－RW

硬盤：SATA 160G（7200）*2

顯示器:17寸純屏（監控機房）

       22寸WHD（考區保密室）

電源：250W電源

鼠標：光電

網卡：10/100M（8139）

音箱:3D（考區保密室）

5.6 防雷系統設計

      雷電災害是一種嚴重的自然災害，我省每年因雷電災害造成的直接損失近億元人民幣。而現在的教學樓自動化程度高,弱電設備多,耐壓程度低的特點,因此，防雷問題是不可忽視。

本方案依據國家、行業及IEC有關標準、規范制訂。

5.6.1 工作及設計依據

    一）依據下列法律、法規和政策開展工作：

    1、《中華人民共和國氣象法》

    2、《防雷減災管理辦法》（*令第三號）

3、*機構編制委員會[1995]13號文件

4、湖南省人民政府辦公廳關于加強雷電災害管理工作的通知（湘政辦發[2000]18號）

    二）依據以下IEC、國家及行業標準進行設計

1、   《建筑物防雷設計規范》GB（50057-94）

2、   《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB（50343-2004）

3、   《電子計算機機房防雷設計規范》GB（50174-93）

4、   《計算機場地安全要求》GB（9631-88）

5、   《計算機場地技術條件》GB（2887-89）

6、   《防止靜電事故通用導則》GB（12158-90）

7、   《民用建筑電器設計規范》JGJ/T（16-92）

8、   《電子設備雷擊試驗導側》GB3483-83

9、   《Protection of structures against lightning》IEC1024-1,1993

10、《Protection against lightning electromagnetic impulse》IEC 1312-1-2-3

11、《Insulation coordination for equipment within low-voltage systems》IEC 664，1992-10

5.6.2 防雷工程示意圖

5.6.3 防雷工程設計方案

技術人員根據雷電可能對大樓機房及其內部設備造成損壞的形式、特點、途徑等分析，防雷系統應是一個綜合、有效的防護系統，即，中心機房應采取接地、分流（安裝避雷器）、等電位、屏蔽等防護措施。現按招標文件要求做出設計方案。具體如下：

1、  接地系統及機房內部等電位網絡

根據國家有關規范要求，中心機房需各增設一接地電阻小于4Ω的地網，用于弱電設備的接地，地網采用鍍鋅角鋼、鍍鋅扁鐵、長效降阻劑等材料構成，接地母線采用25mm²多股銅線由弱電地網引入中心機房，并與等電位銅帶相接。按國標GB（50174-93）第6.4.5條、第三節靜電防護和JGJ/T（16-92）第14.7.5.4條的要求，采用截面積大于50mm²的紫銅帶在機房內部沿機房周邊布設一網狀等電位網絡，與公共地網相連，并用交叉的方式，將四周的紫銅帶作等電位連接。另外，每隔3-5米用6 mm²銅線將靜電地板支架與均壓環就近壓接。按照上述布設，同時可以解決靜電接地問題。

2、  電源系統防感應雷部分

在需要保護的區域，有可能引入雷擊過電壓的進線處裝避雷器。避雷器一般在線路上并聯對地安裝，其常態是處在高阻抗，雷擊瞬間迅速響應導通將雷電流泄入大地，同時使大地、設備、線路處在等電位上，從而保護設備免遭強電勢差的損害。

按照GB（50057-94）有關條款要求，根據貴單位的具體情況，建議在中心機房總電源處安裝60KA以上的電源避雷器作為供電系統的一級保護；二級保護設在機房UPS輸入或輸出端,安裝雷電通流量為20KA、殘壓比、響應時間合適的電源避雷器進行保護。

3、  屏蔽處理（此項建議由布線方實施）

建議網絡系統信號線應合理布線，應采用金屬管進行屏蔽處理，且金屬管兩端接地。

5.6.4 設備選型

根據要求，經過比較充分的調研論證，選用南京和高科技有限公司的產品。該公司生產產品符合設計方案的要求。具體如下：

設備選型電源避雷器一級采用南京和高科技有限公司的HP2310/4電源避雷器、二級采用電源避雷器HP2110/2電源避雷器

以上選型符合方案設計要求。

5.6.5 其他特別說明

1、經避雷檢測部門檢測合格后發給合格證書。

2、防雷裝置的設計方案與資料本公司負責建檔保存。

      3、此方案上報省防雷中心審核批準并備案。

4、公司為用戶負責，對所承接的防雷工程在太平洋財產保險股份有限公司投了“保證期工程發包人財產雷擊保險”

5.7 對講機說明（可選）

功能與特點：

• 美觀大方的外觀設計
• 靈活實用的耳機旋轉蓋設計
• 采用PC外殼及鋁合金框架，堅固耐用，抗沖擊。
• 使用ELMA高質量編碼器，轉動靈活，手感特好。
• 采用CPU控制，性能更好。
• 射頻功率輸出5W，信號穿透力強。
• 音頻功率輸出500mW，聲音清晰、洪亮。
• 內置標準CTCSS/DCS（模擬啞音/數字啞音）編解碼，可避免同頻干擾或做啟動中轉使用。
• 符合美國軍標MIL-STD810C/D/E/F及歐洲IP54/55標準。
• 通過復制線纜，對講機之間可相互復制
• 中英文語音報號
• 16個信道，可靈活組網，使用簡單。
• 電腦寫頻：可通過電腦寫頻設置各信道的頻率及參數。
• 省電功能：對講機不工作時間超過10秒，自動進入省電狀態。
• 鈴聲呼叫：本機特設有鈴聲呼叫鍵。
• 現場報警功能：遇到突發或緊急事件，可啟動該報警功能。
• 低電壓報警及保護功能：當電壓低于預定值時，機器會發出警告，當高于預定值時，機器將停止工作，以免損壞機器。
• *保護：為避免長時間占用某一信道發射，本機可設定發射時間。
• 信道忙禁發：當信道被占用時禁止發送信號，以免造成干擾。
• 監聽功能：可監聽當前信道的使用情況，或在信號弱時，按下監聽鍵，可以收到比較弱的信號。
• 具有主呼、選呼、群呼、單向呼等功能

技術指標：    

第六章 項目預算