CN105530459A - 一种医院安防监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种医院安防监控系统，包括前端视频采集部分、音视频信号传输部分、系统显示及控制部分和资料存储部分；本发明的监控系统优势在于其监控画面更清晰、录像文件更安全、系统更加的安全和完备的联动功能，该发明的系统提高了医院的安全防范等级、加强医院的纵深防护能力。

Description

一种医院安防监控系统

技术领域

本发明涉及监控领域，是有关于一种医院安防监控系统。

背景技术

近年来一些治安案件伸到了医院，严重危害了医院和病人的生命财产安全，他们实行扒、窃、抢、破坏等手段扰乱医院工作秩序、窃取他人钱财、破坏社会治安。为了我们的健康，为了社会的安宁，良好的医院环境受到社会的广泛关注，为了更好的改善医院的环境，为构建社会主义和谐社会的首善之区创造条件的一项基础性工作。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、处理和记录相关影像，对重要的场所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，提高医院的安全防范等级、加强医院的纵深防护迫在眉睫。

发明内容

针对现有技术存在的空白，本发明提出的医院安防监控系统，就可以方便地实现智能可视报警的功能，大幅度降低威胁医院内人员，物资、财产安全的事件发生。让医院的社会治安案件大幅减少，使医院内物资、财产、人员、医生的人身安全性得到进一步地提高。

为实现上述目的，本发明的医院安防监控系统技术方案如下：

一种医院安防监控系统，包括：

前端视频采集部分，完成个监控场所的视频采集，产生图像和声音信号；

音视频信号传输部分，完成监控现场到控制中心的信号传输，一方面摄像机得到的图像、语音及报警要传到控制中心，另一方面控制中心的控制信号要传送到现场；

系统显示及控制部分，将前端视频信号接入视频综合平台、平台管理软件进行显示和管理；可通过客户端软件、控制键盘、平台软件实现视频综合平台的参数配置、操作和控制等操作；

资料存储部分，用户可根据录像模式进行选择，可设置定时录像，报警录像、移动侦测录像等机制。

进一步的，所述前端视频采集部分包括红外一体化能高速球摄像机、网络半球摄像机、网络枪式摄像机的一种或多种组合；

进一步的，所述音视频信号传输部分进行音视频信号、控制信号和报警信号的传输，采用视频专网装置，包括交换机、光收发器、超五类线、光纤盒和光纤；

进一步的，所述系统显示及控制部分包括视频综合平台、工作站、网络控制键盘、60寸拼接屏、光接收器和交换机；

进一步的，所述资料存储部分采用磁盘阵列以RAID5的方式进行存储，可支持2块硬盘同时损坏而不影响系统的正常运行。

本发明的系统的基本作用及工作过程：

1、前端视频采集部分的摄像机配置方案：在各门诊科室、办公室、抢救室等场所设置百万像素网络半球；各收银台、病房、观察室、治疗室等设置百万像素网络半球；楼梯、电梯前室等场所采用百万像素网络枪机；医院大门采用200万像素网络枪式摄像机。医院周界配置红外一体化智能高速球机，采用540TVL分辨率；对需要大范围监控的摄像机，采用高清智能高速球机进行视频信号采集；

2、音视频信号传输部分一方面摄像机得到的图像、语音及报警要传到控制中心，另一方面控制中心的控制信号要传送到现场，传输系统包括音视频信号、控制信号和报警信号的传输，其中的：

a)视频信号的传输：各监控点高清网络摄像机的图像信号采用超五类线传输到各接入点，接入点通过4芯光纤至监控控中心进行数字信号传输，光纤传输，不产生明显的噪声、失真，保证图像清晰度和灰度，具有良好幅频和相频特性。

b)网络摄像机视频信号进入交换机、光收发器通过新建的千兆光纤网传到控制中心，完成视频信号在IP网上的传输。

c)数据信号的传输：我们利用光纤收发器将控制中心与接入点相联，提供图像监控网络数据交换通道。接入点采用光纤收发器与控制中心进行数据交换。

d)医院的护士站值班人员通过视频专网调用管辖视频监控摄像机，并可通过工作站PC监控及预览辖区历史录像资料。

3、系统显示及控制部分将医院前端视频信号接入视频综合平台、平台管理软件进行管理，高清网络摄像机采集的图像信号通过视频专网将视频送至控制中心，监控中心通过视频综合平台对前端数字图像其中的N路图像在电视墙上进行显示，监控中心设计12个60寸DLP拼接屏；控制中心视频综合平台由控制键盘、客户端进行管理，工作人员通过网络控制键盘可对前端的摄像机进行选择上墙并对前端摄像机进行控制。客户端PC通过WEB服务或安装客户端软件对前端的摄像机其中的N路图像同时在显示器上进行显示。客户端软件支持：1、4、9、16等画面分割显示，并可通过客户端、网络控制键盘对前端智能快球进行云台、镜头焦距、聚焦、光圈的控制。系统所有的客户端软件登陆系统前需要通过管理服务器进行认证，认证后的用户才能登陆监控系统对前端摄像机进行控制。用户调用前端图像需要通过流媒体服务器进行视频转发，以减少对网络带宽的缓解。医院的管理者使用客户端软件或以WEB形式登陆系统，可通过局域网、internet网对医院N路图像进行实时的监控，并可调用30天前的录像资料；视频综合平台的可通过客户端软件、控制键盘、平台软件实现视频综合平台的参数配置、操作和控制等操作。主要可实现下述管理与控制功能：

1)平台管理服务模块，是整个系统的核心组件，提供统一的认证、授权、管理服务。作为认证服务器，支持AAA的集成；作为管理服务器，对系统内的用户、角色、权限、视频监控设备、报警设备、各种服务器进行集中配置管理；作为应用服务器，提供各类监控业务。提供完善的日志管理和审计功能。

2)流媒体服务模块，支持实时视频数据的转发及分发；支持存储数据的回放点播(VOD)；支持Qos管理，对带宽进行合理使用；支持用户和事件的优先级管理；支持级联和分布式部署；支持视频流相关的统计信息。

3)报警服务模块，管理系统内各种报警事件及其联动处理，并可对报警消息进行分发及上传。支持的联动方式有客户端联动(视频图像、声光显示、信息叠加)、云台联动、通道录像、报警输出联动、EMAIL通知、短信发送、通道抓图等方式。提供完善的报警日志管理，方便事后查询检索。

4)WEB服务模块，提供企业安防信息门户(Portal)。为系统管理、流媒体、报警转发、集中存储检索等所有应用服务器提供统一WEB访问配置界面，为前端监控设备提供统一远程监视查询WEB访问界面。

其中的总控制中心配置N块60寸DLP大屏对医院全部视频信号进行调用显示。总控制中心配置1台视频综合平台配置3块高清解码板及1块标清解码板，每张高清视频输出板可解调32路4CIF格式的图像或解调16路720P分辨率的图像，8路高清1080P(1920*1080)的视频信号，3张板共可输出720P分辨率图像48路，配置1张标清视频编码板用于解调周界红外一体化智能高速球。具体显示可根据现场的情况进行确定进行分配；系统可通过控制键盘进行配置，对前端视频信号进行画面分割显示，支持1/4/9/16等画面的分割显示，考虑到大屏的数量有限，无法对前端视频信号进行全部显示，为此我们设计的视频综合平台解码输出支持视频轮询功能，客户可按照区域进行画面的轮询显示；通过控制键盘可调用磁盘阵列中的历史录像资料在电视墙上进行显示，配置摄像机通道参数，前端一体化智能高速球的云台、镜头等控制口令。

4、资料存储部分，用户可根据录像模式进行选择，可设置定时录像，报警录像、移动侦测录像等机制，启用规制录像可大大的减少录像资料对硬盘使用率；本部分的初步设计采用NAS架构进行搭建，系统支持RAID0、RAID1、RAID5、RAID10等备份模式，考虑到录像资料的安全性，本次采用RAID5进行存储，可支持2块硬盘同时损坏而不影响系统的正常运行；H.264压缩方式下，采用最新的4CIF格式(704＊576分辨率)，以实时25帧/S存储，以1路4CIF的图像质量每路最大1.5Mbps码流。720P格式(1280*720)1路视频大约需要码流为3Mbps，1080P格式(1920*1080)1路视频大约需要6Mbps的码流。

本发明的系统实现以下的主要功能：

1、集中监控和分散监控相结合，利用基本覆盖医院的摄像机监控和网络实现对医院实时全方位监控，医院监控中心、护士站值班人员对医院情况能实时掌握。

2、通过监控系统的磁盘阵列进行录像及回放功能，医院通过客户端软件可调用摄像机的历史录像文件，一旦发生重大安全事故或其他时间，可提供录像资料给相关部分进行取证。

3、一旦医院出现异常或突发事件市、区卫生局、医院控制中心都能第一时间做出快速处理，统一指挥：实现医院的安防监控；实现和市、区卫生局监控系统互联；系统录像时间超过30天；通过平台软件及视频综合平台可对医院多路视频信号进行上电视墙的调用；管理者通过IE方式可查看医院所有视频图像。

由以上本发明的技术方案可知，本发明的有益效果在于：

一、监控画面更清晰：

本系统前端采用高清网络摄像机，高清数字摄像机采用百万像素级别传感器，能获得更多的视频信息，实现1280*960、1280×720、的视频图像分辨率；监控图象显示质量更高，能够更好地捕捉细节；支持HDMI、DVI的宽屏输出；监控画面覆盖面更广，相同监视区域可以替代原有的多个固定点摄像机和一个全方位摄像机。

二、录像文件更安全：

系统采用磁盘阵列，存储采用RAID5+Hotspare冗余机制，改机制允许2块硬盘同时损坏而不影响系统的正常运行，从而保证了录像资料的完整性；高清网络摄像机编码后的视频流具有水印技术，防止有人非法篡改录像文件；音视频流传输采用AES进行加密，网络传输部分采用SSL进行加密，确保有人非法获取录像资料。

三、系统更加的安全：

信息加密措施：对网络传输信息，采用加密措施，包括视频信号的加密、控制信令的加密，保障信息安全；专网传输措施：监控系统通过专网传输，与外网物理隔离，避免传输网络遭受攻击和破坏；登陆客户端采用AAA登陆认证机制，通过对用户权限认证、用户账号认证、统一认证管理。防火墙隔离：对监控中心服务器平台网络接入进行防火墙隔离，只允许指定端口、指定地址访问指定的服务，防止非法入侵；防病毒：监控中心和分控中心部署防病毒系统，保护网关、服务器和工作站的安全。

四、完备的联动功能：防盗报警等联动功能，能自动将报警发生地附近的监控点自动切换到监视器上重点显示，并发出报警声音。当有警情发生时，监视器将显示与报警防区联动的前端摄像机图像。采用报警联动，可达到反应迅速的目的，并可避免监控室相关人员因视频图像多，容易疏漏重要的险情信息的问题。与门禁联动功能，平时门禁为常开状态，病人使用电子标签出入门时，门禁读头将通过近距离无线接口自动记录进出区域的信息；所有进入医院规定区域需要进行刷卡操作，才能出入规定区域，系统同时记录相应的时间，对于持非法卡进入规定区域的人员系统将产生报警信息，通过声光报警器提醒医院监控中心值班人员，控制中心电视墙将自动弹出持非法卡联动的相关视频信号在监视器上进行显示。

附图说明

图1为本发明实施例的医院安防监控系统拓扑的结构示意图；

图2为本发明实施例的医院安防监控系统的中的系统显示及控制部分的结构示意图；

图3为本发明实施例的医院安防监控系统的中的系统显示及控制部分软件框架图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

参考图1，本发明的医院安防监控系统包括：

前端视频采集部分，完成个监控场所的视频采集，产生图像和声音信号；

音视频信号传输部分，完成监控现场到控制中心的信号传输，一方面摄像机得到的图像、语音及报警要传到控制中心，另一方面控制中心的控制信号要传送到现场；

系统显示及控制部分，将前端视频信号接入视频综合平台、平台管理软件进行显示和管理；可通过客户端软件、控制键盘、平台软件实现视频综合平台的参数配置、操作和控制等操作。

资料存储部分，用户可根据录像模式进行选择，可设置定时录像，报警录像、移动侦测录像等机制；

其中的前端视频采集部分的前端网络高清摄像机、模拟智能高速球通过光纤、同轴线缆、网络线缆接入控制中心，主楼与附属楼高清网络摄像机通过网络线缆接入到各楼层设立单独的汇集点，各楼层汇集点与控制中心通过光纤进行连接，医院周界摄像机通过视频线缆接入控制中心，超过400米传输距离的采用光纤进行传输。模拟摄像机直接接入视频综合平台的视频输入口，高清网络摄像机视频信号通过视频专网接入平台软件，并由流媒体服务器提供分发两路视频信号，一路发送给视频综合平台进行解码输出上电视墙，另外一路发送给磁盘阵列用于系统资料存储，控制中心可通过网络控制键盘对前端摄像机进行视频切换、画面分割，并支持对大屏显示模式进行选择。所有登陆系统的网络用户都需要通过平台软件进行认证，认证通过的用户方可对系统内的视频资源进行控制及调用。各护士站值班人员通过视频专网可调用管辖区域的视频信号进行监视。系统支持与区、市卫生局进行互联互通，区、市卫生局通过平台软件可调用康宁医院前端视频信号进行预览。前端视频采集部分共配置多台摄像机：540TVL红外一体化能高速球、720P高清百万像素网络半球摄像机，1080P两百万像素摄像机、720P高清百万像素网络枪式摄像机对医院进行实时布控，对于室外监控点，安装高度不能低于3米，室内按照高度不能低于2.5米，防止有人蓄意破坏或转动摄像机的采集角度。

其中的音视频信号传输部分采用光传输网络，是整个系统信号传输的主干网络，负责将多个汇集接入点，前端设备与控制中心的设备连接起来，同时控制中心通过Internet络接口与市、区卫生局进行数据的共享。视频专网包括交换机、光收发器、超五类线、光纤盒光纤等。

如图2所示，系统显示及控制部分的控制中心主要由视频综合平台、工作站、网络控制键盘、60寸拼接屏、光接收器、交换机、存储磁盘阵列(根据存储格式确定数量)、平台管理软件等组成。前端视频信号接入视频综合平台、平台管理软件进行管理，高清网络摄像机采集的图像信号通过新建设的视频专网将视频送至控制中心，监控中心通过视频综合平台对前端多路数字图像其中的N路图像在电视墙上进行显示(监控中心设计12个60寸DLP拼接屏)。控制中心视频综合平台由控制键盘、客户端进行管理，工作人员通过网络控制键盘可对前端多个摄像机进行选择上墙并对前端摄像机进行控制。客户端PC通过WEB服务或安装客户端软件对前端多个摄像机其中的N路图像同时在显示器上进行显示。客户端软件支持：1、4、9、16等画面分割显示，并可通过客户端、网络控制键盘对前端智能快球进行云台、镜头焦距、聚焦、光圈的控制。系统所有的客户端软件登陆系统前需要通过管理服务器进行认证，认证后的用户才能登陆监控系统对前端摄像机进行控制。用户调用前端图像需要通过流媒体服务器进行视频转发，以减少对网络带宽的缓解。医院领导使用客户端软件或以WEB形式登陆系统，可通过局域网、internet网对医院多路图像进行实时的监控，并可调用30天前的录像资料。视频综合平台的可通过客户端软件、控制键盘、平台软件实现视频综合平台的参数配置、操作和控制等操作。总控制中心配置12块60寸DLP大屏对康宁医院全部视频信号进行调用显示。总控制中心配置1台视频综合平台配置3块高清解码板及1块标清解码板，每张高清视频输出板可解调32路4CIF格式的图像或解调16路720P分辨率的图像，8路高清1080P(1920*1080)的视频信号，3张板共可输出720P分辨率图像48路，配置1张标清视频编码板用于解调周界红外一体化智能高速球。具体显示可根据现场的情况进行确定进行分配。系统可通过控制键盘进行配置，对前端视频信号进行画面分割显示，支持1/4/9/16等画面的分割显示，考虑到大屏的数量有限，无法对前端视频信号进行全部显示，为此我们设计的视频综合平台解码输出支持视频轮询功能，客户可按照区域进行画面的轮询显示。通过控制键盘可调用磁盘阵列中的历史录像资料在电视墙上进行显示，配置摄像机通道参数，前端一体化智能高速球的云台、镜头等控制口令。

如图3所示，系统显示及控制部分的软件框架图，本系统中的控制、管理、服务均由中心服务器、存储服务器、流媒体服务器、电视墙解码和报警模块实现，形成报警与监控管理控制应用平台。远程网络监控采用B/S(浏览器/服务器)和C/S(客户端/服务器)模式，其中监控中心、领导采用C/S模式，在集团领导计算机上安装客户端软件，可根据权限划分，实现对其管辖范围内的录像服务器、摄像机等前端设备远程管理设置、图像浏览录像和回放；集团领导电脑访问采用B/S模式，使用IE浏览器登录服务器，能远程浏览图像、控制设备。ControlCenter主要是于前端的设置做直接的操作交互包括预览、录像、回放、远程配置等操作，以及配置控制区域、预览通道、日志管理以及电子地图，同时与ServerControl保持联系。中间件客户端抽象层：是中间件抽象出来的与视频编码设备交互的接口，应用层通过这一层控制设备。获取码流：主要有两种模式，一种直连一种是通过流媒体。录像：应用实现管理的所有通道的录像计划，调用集中存储中间件提供的接口给存储服务器发命令控制集中存储服务器以及嵌入式DVR的录像。解码：解码上电视墙调用电视墙抽象层封装的接口控制前端的高清解码器。参数控制：设置预览的视频参数如亮度、对比度等，以及控制预览画面前端的云台，包括聚焦等。远程配置：调用客户端抽象层接口配置设备的所有参数，包括网络、通道、串口、报警、用户等。报警：在controlcenter启动监听被动接收前端服务器上传的所有报警信息，并且在这个模块中将所有的报警信息做脉冲过滤处理。消息联动：对过滤过的报警信息建立联动关系并且触发所有相关的联动动作启动。设备管理：编码设备通道的添加、删除及配置的管理，包括各种组合的配置，如组的画面分割、组中通道的添加等等。日志管理：记录、查询controlcenter所有的操作和报警日志。网络传输：向上级ControlCenter或Server发送报警、操作信息，并且上传controlcenter的运行情况。

综上所述，本系统的特点在于：

1.高清网络摄像机实现高清视频图像采集功能，支持1080P(1920*1080))UXGA(1600*1200)或(1280*720)分辨率，具有最佳的图像抗干扰性和高清视频图像远距离传输能力；高清网络摄像机夜间能获得高质量的视频监控效果，确保录像资料能有效记录人员的人貌特征、环境等图像信息，提供有效的刑侦分析素材，对系统的建设意义极为重要。

2.视频综合平台实现对高清网络摄像机视频图像的解码，支持1080P、UXGA、720P、4CIF、CIF等分辨率，高清网络摄像机利用高效的编码效率，使所需要的码率更低，设置变码率可进一步降低总体传输码率，以降低网络承载的压力和总体存储容量。

3.在医院通过视频监控专网，授权用户能远程监控任意可控监控点的图像，远程操作摄像机进行变焦和转动，可以清晰地查看现场图像。视频综合平台采用高性能处理芯片和优化算法，编码效率高，编码延迟小，可确保端到端控制延迟小于300ms。低延迟体现控制灵敏度高、响应迅速、聚焦准确等优势。

4.高清网络视频信号通过视频综合平台进行解码，按一定的分割和轮循规则显示在电视墙上。高清解码设备支持高清视频图像和标清视频图像输出，可兼容标清显示系统。

5.系统具备高清视频流的存储功能，授权网络用户可以从存储服务器或磁盘阵列上远程调看、下载视频资料。

本系统实现的功能包括：通过管理服务器，统一管理存储设备的音视频资料的访问，并为客户端提供流畅的视频流服务，实现全网系统管理和流媒体转发；可以添加和删除用户，并可对各级用户的控制权优先级进行管理。视频综合平台具有控制拼接大屏控制功能、通过控制键盘可对大屏进行显示模式的选择、与报警系统进行联动控制、与门禁系统进行联动控制等。通过视频资源共享专网和软件管理平台其他单位提供图像资源；系统自动记录系统的操作日志和运行日志。

以上说明书文字与附图仅为对本发明的解释和说明，不以任何形式对本发明构成限制和限定，本发明的范围以权利要求书为准，一切不超出本发明宗旨的显而易见的修改、变换和替代方案均在本发明范围内。

Claims (5)

1.一种医院安防监控系统，其特征在于包括：

前端视频采集部分，完成个监控场所的视频采集，产生图像和声音信号；

音视频信号传输部分，完成监控现场到控制中心的信号传输，一方面摄像机得到的图像、语音及报警要传到控制中心，另一方面控制中心的控制信号要传送到现场；

系统显示及控制部分，将前端视频信号接入视频综合平台、平台管理软件进行显示和管理；可通过客户端软件、控制键盘、平台软件实现视频综合平台的参数配置、操作和控制等操作；

资料存储部分，用户可根据录像模式进行选择，可设置定时录像，报警录像、移动侦测录像等机制。

2.根据权利要求1所述的医院安防监控系统，其特征在于，所述前端视频采集部分包括红外一体化能高速球摄像机、网络半球摄像机、网络枪式摄像机的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的医院安防监控系统，其特征在于，所述音视频信号传输部分进行音视频信号、控制信号和报警信号的传输，采用视频专网装置，包括交换机、光收发器、超五类线、光纤盒和光纤。

4.根据权利要求1所述的医院安防监控系统，其特征在于，所述系统显示及控制部分包括视频综合平台、工作站、网络控制键盘、60寸拼接屏、光接收器和交换机。

5.根据权利要求1所述的医院安防监控系统，其特征在于，所述资料存储部分采用磁盘阵列以RAID5的方式进行存储，可支持2块硬盘同时损坏而不影响系统的正常运行。