校园安全管理整体解决方案

第1章 校园安全概述

1.1 建设背景

针对校园的几起治安事件，如校门口恶性人身侵害事件、楼梯垮塌践踏事件、社会人员滋扰在校师生事件等，严重侵害学生权益的案件日益突出。因此教育部、公安部等有关部门分别组织会议及下发文件要求加强中小学幼儿园安全防范工作，中小学幼儿园安全防范工作已经提升到整个社会安全层面。
有效解决当前校园安全存在的问题，确保校园安全，已经成为创建平安社会工作的一个重要内容。运用先进的技术手段，在一定区域范围内警戒可能发生的入侵行为，对发生的报警事件及时捕获、处理和记录，对重要的部门进出情况进行自动记录，对重要区域提供有效的保护等，是安全防范系统追求的目标，防范胜于救险，提高学校安全防范等级、加强校园的纵深防护迫在眉睫。
校园安全综合管理工程,也涉及到应急预警、协调指挥的问题。为了便于集中管理和应急指挥，需要把现有的单个学校各自为政的监控系统，监控联网实时了解现场情况，便于相关部门指挥决策，因此需要把各学校纳入联网监控系统。
根据国家关于学校安防建设的规范，结合实际应用需求，本着高水准、高质量的要求，在设计上充分体现建设者的意图，并考虑到今后使用者的维护、使用的方便性，特制定本方案设计书。

1.2 校园安全概述

校园安全是指消除和防止对学校安全有害的一切不安全因素,包括入侵安全、交通安全、卫生饮食安全、消防安全、自然灾害应急、重大疫情防范等许多方面，安全防范范围也包括校园环境安全、校园周边安全、重点部位安全、体育设施安全等。
本方案主要关注入侵安全、应急处置、事故预防，并结合校园安全教育考虑，范围包括校园内部环境、重点部位安全。可提供的服务为：

1. 教育警示：提供日常安全教育信息发布平台及紧急告警信息通知。
2. 安全统计: 学校填报的校园安防事件经统计汇总后，通过短信、彩信、手机邮箱等方式，发送给相关领导。
3. 事故预防：通过出入控制、身份验证及出入报安等手段，对出入校园人员进行排查，达到安全防范的目的。
4. 应急处置：当发生安防事故时，可通过与110联动紧急报警装置迅速告警。
5. 调查取证：提供校园安防重点部位的视频录像，供事后调查取证使用。

第2章 需求分析

2.1 校园安全管理现状

近期校园安全事故频发，引发社会各界广泛关注，校园安全成为全社会关注的焦点。也暴露出各地区学校在安全管理方面所存在的严重漏洞和薄弱环节，同时也引起了公安、教育等有关部门的高度重视。目前存在的主要问题为：
大部分学校只有传统的视频监控、考勤和门禁管理，无法做到对学生、教师和访客的精确管理，存在安全漏洞；

• 校园大门和关键区域的锁的安全性、可管理性亟需加强；
• 校园的外围边界存在监控盲区；
• 校车缺乏实时有效地监控管理；
• 现有校园安全系统缺乏与教委、公安的联动；
• 应急演练缺乏规范指导，灾难发生时难以正确应对。

2.2 校园安全需求分析

本方案针对学校重点部位设立安全防范监控，采用报警、视频监控、3G通讯、RFID射频识别等技术手段为主，结合人员巡逻、值守、查验和物理防护，提供全方位、科学的综合安防监控系统解决方案，实现各种视频安防监控、入侵报警、110安防报警的视频联动，形成“人防、技防、物防”相结合的安全防范措施，实现对校园的综合安全保障。
通过对近期几起学校事件分析可知，不法分子基本上都是强行闯入校园，或在学校门口作案；由此可见，各出入口是安防工作的重点区域之一，必须采用相应的视频监控等措施，达到预防和及时反映的功能。另外，犯罪分子有可能，通过非正常的手段侵入校园，如翻越围墙等手段，所以为了防患于未然，把好安全防范的第一道关，也必须加强周界等的安防措施，如采用视频监控及周界防范系统。
因学校是人员密集区域，且因学校放学等时间固定，其人流量具有爆发性，所以容易在楼梯等部位发生踩踏事件，因此楼梯等人员密集区域，也应加强监控，一旦发现异情可立即采取预案，有效避免事故的发生。
针对学校一些容易发生打架斗殴的场所，如操场等区域，也需要加强视频监控。同时学校的主要道路口等也是事故高发地，所以也需要加强管理。
为了有效的保管学生及学校的财产，需在大楼宿舍等出入口、部份走廊及停车场及自行车棚等地方设置视频监控系统，以达到安全保管财产的目的；同时大楼宿舍出入口是师生人身安全的重要一道防线，必须加强相应的安全监控。
单个学校的监控系统的信息只能在学校监控室中保存，实时查看也只能在学校内部，由此产生的后果是应急指挥时需要了解现场情况的领导及公安部门不能在第一时间得到第一手资料，所以需要为公安部门和上级主管单位提供视频、人员等相关信息，以实现实时监控，协调、应急指挥，更好的为学校管理、应急指挥等服务。
 

第3章 建设目标

 

3.1 业务目标

整个校园安全管理系统应实现以下业务目标：

1. 在校园内及校园周边的安全监控，实现实时监管需求

 
 

2. 对接送学生的校车实现实时监控管理需求

 
 

3. 针对所有学生、教职员、访客的进出及园内活动的管理需求

 

4. 学校定期进行应急演练

3.2 技术目标

3.2.1 预警功能

系统设计时充分考虑系统预警功能，防患未然。在平安校园系统建设中把好大门关的同时，也必须对周界加强实时警戒，以防被犯罪分子有可乘之机，不能出现安防系统的短板。本系统设计时充分考虑报警联动视频监控系统，采用报警联动措施可达到预警功能，当犯罪分子出现时能及时发现，让犯罪分子无处可藏。

3.2.2 多部门协作联动

当出现安全事故时，应是多部门横向和纵向的联动——学校与监控中心实行纵向联动，警校联动等则是横向联动。本设计时充分考虑到多部门应急指挥，协调联动的功能，则本系统设计时，采用的联网监控系统，通过相应的传输网络，根据需要可把视频信号送至需要的部门。

3.2.3 整合其它子系统

系统设计时充分考虑管理的便利以及系统联动的需求，校园安全管理平台整合其他子系统，本设计可接入其它的信息子系统，把它们纳入统一管理，并可满足系统之间联动的要求。包括：

• 学籍管理
• 学习社区
• 电子教育课程
• 家长、学校互动
• 上联教委信息系统
• ……

 

第4章 系统总体设计

4.1 设计原则

系统方案设计时应遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：

• 先进性：校园安全管理系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。
• 经济性与实用性：充分考虑校园安全管理的实际需要和信息技术发展趋势，根据校园的现场环境，设计选用功能适合现场情况、符合校园要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
• 可靠性：本系统基于可靠的网络通信技术，能确保系统级别的高稳定性和可靠性，满足7×24小时、全年365天的全天候长期稳定运行。
• 稳定性：校园安全管理系统的设计具有较高的稳定性，系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
• 扩展性：校园安全管理系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时本监控系统设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

4.2 设计依据

系统建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：

1. 各部委下发的通知文件：

19. 《公安部关于联合加强中小学和幼儿园安全整治的通知》
19. 《关于全面检查落实各地中小学和幼儿园安全防范工作的紧急通知》

2. 城市联网监控报警系统设计方面：

19. 《城市监控报警联网系统技术标准》（GA/T669-2008）
19. 《跨区域视频监控联网共享技术规范》DB33/T 629-2007
19. 公安部关于城市报警与监控系统的建设、管理、应用规范性文件（公安部科技信息化局汇编2009年3月）

3. 安防视频监控系统设计方面：

19. 《中华人民共和国公安部行业标准》（GA70-94）
19. 《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）
19. 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94)
19. 《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）
19. 《安全防范系统通用图形符号》（GA/T75-2000）
19. 《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》（GA/T 832—2009）
19. 《机动车号牌图像自动识别技术规范》（GA/833-2009）
19. 《闯红灯自动记录系统通用技术条件》GA/T496-2009
19. 《建筑及建筑群综合布线工程设计规范》 （GB/T50311-2000）
19. 公安部《警用地理信息系统系列标准规范》

4. 视频监控图像质量方面：

19. 《电视视频通道测试方法》（GB3659-83）
19. 《彩色电视图像质量主观评价方法》（GB7401-1987）

5. 视频系统网络设计方面：

19. 《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T 17963）
19. 《计算机信息系统安全》（GA 216.1－1999）
19. 《计算机软件开发规范》（GB8566-88）

6. 视频系统工程建设方面

19. 《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
19. 《安全防范工程技术规范》(GB 50348-2004)
19. 《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93）
19. 《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)
19. 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)
19. 《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T670-2006)
19. 《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)

4.3 总体框架

图1 平安校园系统结构图
 如上图所示，整个校园安全管理系统，主要包括以下部分：智能锁管理系统、校园出入管理系统、校车实时监控及定位、访客管理系统、视频监控系统、入侵报警系统、应急综合管理系统
此外整个校园安防系统可对外提供平台接口，实现与上级教育主管部门和公安部门的系统对接，让各部门共同参与应急事件并进行协同指挥。

4.4 功能设计

通过对近期几起学校事件分析可知，不法分子基本上都是强行闯入校园，或在学校门口作案；由此可见，各出入口是安防工作的重点区域之一，必须采用相应的视频监控等措施，达到预防和及时反映的功能。另外，犯罪分子有可能，通过非正常的手段侵入校园，如翻越围墙等手段，所以为了防患于未然，把好安全防范的第一道关，也必须加强周界等的安防措施，如采用视频监控及周界防范系统。
此外，随着校园的数字化、信息化建设的逐步深入，校园内的各种信息资源整合已经进入全面规划和实施阶段，校园一卡通以结合学校正在进行的统一身份认证、人事、学工等MIS和应用系统等建设。通过共同的身份认证机制，实现数据管理的集成与共享，使校园一卡通系统成为校园信息化建设有机的组成部分。通过这样的有机结合，可以避免重复投入，提高建设进度，为系统间的资源共享打下基础。
通过以上分析可知，系统应能实现如下功能：

1. 预警功能：采用周界防范、报警按钮等报警系统，配合视频、RFID等监控等第一时间发现事故点，有关部门根据应急预案迅速反应，把事故损失控制到最小范围，本系统应24小时可靠工作；
2. 监视功能：采用高品质摄像机，获得监视范围内清晰的视频图像，在学校大门等关键位置部署高清网络摄像机，实现24小时监控；
3. 手机查看功能：平台自动向用户手机推送报警信息，用户也可以随时调阅平台和前端的视频；
4. 周界防范报警联动功能：实现报警系统和视频监控系统的联动，在监视器上显示报警所在位置的视频画面，提醒值班人员快速处理；
5. 一卡通功能：支持教室、考场、宿舍楼、办公楼的门禁管理；此外，能够对教师、学生进行刷卡考勤；还能够支持校园巡更管理。
6. 管理功能：管理人员或授权访问人员，能通过访问系统，实时预览监控画面、回放历史监控图像、下载监控资料、查看刷卡记录等；
7. 平台对接功能：平台能与上级教育平台、公安平台实现对接，开放相应的视频调用和管理权限，实现应对突发事件的协同应急指挥。

第5章 系统详细设计

根据对校园安全的需求分析，本项目建设智能锁管理系统、校园出入管理系统、校车实时监控及定位系统、视频监控系统、入侵报警系统、应急综合管理系统：

1. 智能锁管理系统：针对不同区域需求选择合理的智能锁方案。
2. 校园出入管理系统：提供学生、教师、访客的身份识别验证功能；出入报安功能。
3. 校车实时监控及定位系统：实时监控校车位置，上报车内人员信息。
4. 视频监控系统：提供实时监控功能；视/音频复核功能。
5. 入侵报警系统：提供入侵检测功能；紧急报警功能；110联动功能。
6. 应急综合管理系统：在线维护和管理应急预案，为应急演练、应急处理提供指导。

5.1 智能锁管理子系统

需增加内容

5.2 校园出入管理子系统

 

系统设计：
a)读卡器：用于卡号采集，可安装于学生集中进出的大门口或教学楼走廊两侧。学生及老师进入校门时，读卡器读取远距离感应卡的信息，传送至校园中心控制器，从而产生考勤信息，包括学生序号和刷卡时间。
b)视频设备：根据现场需要在校门口等集中刷卡地点安装摄像机，用于视频信号采集。
c)卡片：每个学生或教师均配置一张标准带紧急按钮功能感应卡，用于进出校门刷卡。刷卡信息将自动通过系统以短信方式发送到家长的手机上，让家长及时了解孩子的在校学习情况。
d)管理软件：支持卡片信息管理，支持短信息指定发送等，包含底层数据库系统。
系统功能特点：
a)学生到校通知：学生进校后在终端刷卡器上刷卡，系统自动给家长发一个短信，通知家长孩子已经安全到校。
b)学生离校通知：学生离校前在终端刷卡器上刷卡，系统自动给家长发一个短信，通知家长孩子已经离开学校。
c)学生出勤记录：学生进、离校刷卡自动记录出勤状况。
d)学生成绩单短信通知：家校通信息平台开设成绩单发送功能，将学生每次考试的成绩实时发送到家长手机上。
e)学校收费短信通知家校通信息平台开设学校收费明细发送功能，将学校日常收费明细以短信方式实时发送到家长手机上。
f)刷卡联动视频家校通系统可设定学生刷卡同时联动视频信号，可设定刷卡联动录像或在特定的时段刷卡联动录像；录像文件可通过服务器传输到指定的网站，供家长访问。
保安室报警视频管理平台
a)多画面监视： 1/4/9/16/32/64多画面分割模式，简单易用。
b)录像和回放：任何一路视频图像显示、录像、回放、多工同时进行，为增强录像的灵活性，软件同时提供了多种录像方式，有移动侦测录像、定时录像、手动录像、预设录像等。
·移动侦测录像：移动侦测录像是当服务器检测到现场发生图像运动就自动把现场情况记录并储存录像信息。
·定时录像：定时录像是指在软件中设置录像时间段，当系统时间进入设定的时间段后自动把这一时间段的图像记录下来。这样实现了无人职守系统也正常监视的功能（比如节假日时，就可以提前设定假日时间段的录像计划，这样到时系统就会自动执行录像计划）
·手动录像：使用手动录像方式时，用户更能方便的人为去控制，当用户选定某一通道时就会开始录像，而取消后，也就停止了录像。
·预设录像：在软件中支持报警触发前1-60秒钟的预先录像处理。
c)视频备份和图像备份：在软件中能实现任意一通道、任意一时间段的视频、图像抓拍保存，可将选中的视频保存至本地硬盘。根据需求可在视频或单帧图像上添加文字说明。
d)电子地图：系统支持嵌入电子地图， 根据系统物理设备(摄象机)的实际位置在预先绘制好的地图上放置该设备的模拟设备图片，在监视画面中可以通过电子地图直观地地位寻找相应的设备，支持多个电子地图。
e)远程控制：主机端和客户端可实现多点对多点的互联；独有的动态IP解析功能；客户端对主机端任意设置，可同时监视不同主机的视频通道；强大的远程搜索功能和异地数据远程本地编辑备份功能；远程控制云台的上下左右转动，镜头光圈、焦距、变倍的调节。
本解决方案采用有源RFID技术实现，RFID技术利用无线射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到自动识别目的，具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如、可识别高速运动物体并可同时识别多个标签等优点。RFID系统包括电子标签、读写器、控制中心三部分，如下图所示：
 

在每个学生卡内部置有一个有源RFID标签，该标签会定时（每隔3～5秒）向识读基站发送信息，包括自身的编码和状态。识读基站会将该学生卡的信息传送给管理服务器，管理服务器的软件系统根据识读基站的识读范围即可确认该学生在校所处的大致位置。
在本解决方案中，在学校的出入口，教学楼，学生宿舍等地点安装识读基站。所有基站通过以太网等方式与管理服务器连接。
为所有学生配发一个内置有源RFID标签的学生卡（依据需要管理对象的不同选择不同佩戴方式，如小学生可以内嵌在书包内，中学生可以采取胸卡或校徽的方式）。每个学生卡有唯一的ID编码，该ID编码与学校信息系统平台内的学生信息一一对应。图2-1为学生卡的样卡。

图2-1 学生卡样卡
系统由数据采集平台进行数据采集，通过识读基站获取进出校区的学生卡ID编码与时间信息，经过时间过滤等数据处理后通过统一接口发送给学校的信息系统平台，进行记录与存储，并经由短信平台发送告知短信。学校信息系统平台可与学生家长进行即时通信，发送学校的相关公告、通知等信息。系统的组成结构如图2-3所示：

图2-3 学生进出校区监控子系统构成
识读基站提供以太网和RS-485总线两种接口，以太网接口可以直接接入学校内局域网。在以太网无法到达地方，可以使用RS-485总线，但需要通过IP转换器（以太网转RS-485）接入局域网。
为明确区分出学生是进入校区还是离开校区，在校区通道口需要按图2-4的方式布设两台识读基站，其识读范围分别在校门内侧和外侧。软件系统可根据学生卡被两个识读范围识读的先后次序来判断学生是进入校区还是离开校区。

图2-4识读基站配置实例
作为该子系统的功能延伸，可以在教学楼、学生宿舍、食堂和操场等主要活动场所的出入通道布设识读基站，当学生在这些场所进出时，其学生卡ID编码即可被识读到并传送给后台数据库，这些数据经提炼，挖掘后可提供给学校管理人员作为决策分析依据，例如：

• 通过这些数据可以生成某一时段某个学生的运动轨迹和停留时间，当发生异常事件时，可将此数据作为事件的调查分析的依据。
• 通过海量的数据，可以统计分析出学生的活动数据，如在教学楼时间，就餐时间及人流状态，在操场活动时间等，通过海量数据可以挖掘出一定的规律，学校管理人员可据此进行教学活动，作息时间等规章制定的依据。

本系统的建设将实现如下目标：

• 学生进出校区的监控：实时采集并记录学生进出学校的状态（进或出）和时间。
• 学生家长的短信通知：系统将采集到的学生进出学校的状态和时间即时通过短信方式发送给学生家长，供其掌握学生的在校情况。
• 学生考勤记录的自动生成：通过对学生进出校区的监控，可以进一步生成任意时段内学生的考勤状态。
• 校车的在途监控：及时监控学生上，下校车的时间和地点信息，传递回学校并发送到家长手机。

通过布设在学校内的识读基站和校园安全管理软件系统，根据学校的实际需求，还能够提供如下衍生服务功能：

• 学校访客的管理：通过身份证识读，人像采集等手段建立访客登记系统，通过访客终端显示来访者的登记照片等信息供门卫鉴别。
• 学校和家长的信息交互：通过该系统，学校可以将学校的各类通知，学生成绩等信息通过短信平台发送给家长，家长也可以通过该平台发送请假申请以及对学校的反馈信息。
• 学生家长的反馈信息的接收、存储及转发的自动处理。
• 教职员工的自动考勤系统的实现，依靠佩戴在身上的教职工卡实现自动考勤记录，以及学校安保人员巡更的自动签到与监控。
• 与学校“一卡通”消费系统结合，实现一卡多用。

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