智慧校园电子监考系统解决方案

-1- 智慧校园电子监考系统 1.1 系统概述 “国家教育考试考务管理与服务平台”是教育部考试中心“十一五”事业发展规划的重点建设项目，平台建设是利用数据通讯技术、网络技术、数据库技术、视频技术、系统工程、管理技术等高科技手段，在全国范围内分批建立全方位发挥作用的安全、可信、实时、高效的数字化、信息化的国家教育考试指挥、管理、监控、服务体系。平台共有七大功能，即：网上巡查、应急指挥、考务综合管理、视频会议、学生服务功能、网上考试和诚信档案等。 教育考试巡查系统集成了“国家教育考试考务管理与服务平台”七大功能中网上巡查、视频会议和应急指挥三大功能，并将不断完善逐步实现“国家教育考试考务管理于服务平台”的其它功能。 本校园建有的3栋教学楼、1栋综合楼和1栋体艺楼涉及的考场教室共有XXX间，面向2000多学生，以教育部统一制定的《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》（JY/T-KS-JS-2007-1）为指导，建立崭新的学校定点电子监考系统，作为前端监控资源，为上级考试中心提供服务，实现考场的实时网络监控和巡查，确保信息和系统的安全，保证各种考试的正常顺利进行。真正实现教育考试公平、公正、公开。 -2-

1.2 系统设计说明 1.2.1 系统拓扑图

1.2.2 前端点位设计 根据本项目建筑结构特点和技防标准设置摄像机。 校园内在3栋教学楼、1栋综合楼、1栋体艺楼内均设有考场，1号教学楼有18间教室作为考场，2号教学楼有18间教室作为考场，3号教学楼有24间教室作为考场，综合楼有9间教室和多媒体教室作为考场，共69间考场，每间考场设置2台高清网络摄像机和2个拾音器；体艺楼有1间大报告厅作为考场，设置6台高清网络摄像机和6个拾音器。

1.2.3 监考系统架构 学校监考系统平台是组成教育考试网上巡查系统的基础，小学有70个考场，每个考场在每个教室内安装2台网络摄像机完成信号的采集和编码后通过网络传回监控中心，并在集中存储服务器上完成数据的存储。在学校级中心消防控制室只需要2台画面分割器作为解码设备。通过网关、转发、中心服务器与上级实现互联互通及图像上传等功能。 监考系统点位统计表如下： 序号 楼栋 楼层 监视区域 监考专用摄像机 拾音器 1 1#教学楼 2F 普通教室6间 -3-

2 3F 普通教室6间 3 4F 教学辅导室6间 4 2#教学楼 2F 普通教室6间 5 3F 普通教室6间 6 4F 教学辅导室6间 7 3#教学楼 1F 普通教室6间 8 2F 普通教室6间 9 3F 普通教室6间 10 4F 教学辅导室6间

合计

1.2.4 承载网设计 前端监控点（考场）的网络摄像机完成图像采集和声音（拾音器）采集后，经过编码，网络摄像机通过双绞线将图像汇集到楼层交换机，再通过光纤将信号传输至监控中心。 核心设备：网关、转发、中心三合一服务器、集中存储服务器、画面分割器等主要设备放置在学校消防控制室监控中心。前端信号传送至集中存储服务器进行集中存储，解码设备（画面分割器）通过网络访问学校级网关、转发、中心服务器，并调取图像解码上电视墙。 电子监考系统和视频监控系统均设计为数字化网络，两套系统的接入交换机和核心交换机共用，线路的走向充分考虑安全性、抗干扰、方便检修等综合因素，保证信号的顺畅传输。

1.2.5 存储设计 本项目监考系统共设计144台720高清网络摄像机，配置5台集中存储服务器，每台支持64路高清存储。硬盘计算公式为（按照30天存储）：单路摄像机码流*摄像机数量*24小时*30天*3600秒/8/1024/1024/0.9/。共计20块2T企业级硬盘。 -4-

1.2.6 显示设计 画面分割器主要功能是从网络上获取压缩视频数据流，将数字信号转换还原为模拟信号，输出到监视器。本项目消防控制室监控中心采用2台画面分割器，为电子监考设计4台22寸监视器，支持IP高清图像切换，支持音视频编码、解码上墙。电视墙与视频监控系统的电视墙共用。监考图像在监控中心经解码后，监考系统的所有视频图像都可以通过窗口形式显示在电视墙任意一块监视器上，每个监视器可以最多显示16个视频窗口。 1.3 系统功能 1.3.1 网上巡查系统功能 网上巡查系统应能实现不同设备及系统的互联、互通、互控，实现音视频及报警信息的采集、传输/转换、显示/存储、控制；进行身份认证和权限管理，保证信息的安全。应能与报警系统联动，宜提供与其他业务系统的数据接口。其主要有以下功能： 1) 国家标准连网：配置符合国家标准规定的SIP及视频流接口。可实现上至国家级巡查中心，下至市级、区县级或学校巡查中心的连网。 2) 实时监控：可通过电视、监视器、PC客户端等显示所管辖考点内所有考场的画面，实现画面分割、分组切换显示、自动循环切换显示等功能。 3) 网络存储：可按照预先设计好的存储策略在中心自动或手动存储考场图像。 4) 检索查询：在中心可实现按学校、设备、考场、日期、时间等参数查询学校端的录像。 5) 远程下载：通过网络下载学校端集中存储服务器存储的考场图像。 6) 远程回放：在中心PC上直接播放学校端集中存储服务器存储的考场图像。 7) 并发服务：多级远程终端同时访问一个考场时，可以提供多路实时流分发。 8) 灵活的管理模式：巡查系统管理中心有两种管理模式，一种模式是集中管理，集中管理由中心管理员统一完成远程用户、SIP路由器、分发服务器、流媒体体服务器的添加、删除、修改、维护等工作。另一种模式是分布式管理，各下属巡查中心系统管理员使用远程虚拟控制台，利用上级巡查中心的系统管理功能和服务进行分布式管理，实现各自的管理功能。 9) 远程用户管理：可按要求添加、删除、修改远程用户。远程用户按树状结构部署以及用户权限设置，各自有自己的远程访问范围，每个远程用户都需要有自己的登录名和密码。 -5-

10)安全认证管理：合法设备和远程用户进行注册；并对接入巡查系统的设备、用户等的合法性进行验证。 11)软件狗验证机制：根据我们在巡查系统建设中的经验，在中心增加考试模式的选项。这个选项只在重要考试期间启用。启用后所有远程用户要登录和访问本系统都必须使用软件狗。每个软件狗都有唯一序号，中心数据库会记录这些用户的远程操作。非考试期间远程用户可以不需要软件狗，只需正确输入自己的合法帐号和访问密码即可。 12)权限管理：远程用户权限包括实时图像查看、历史图像查看、云台镜头控制、录像的启停等，对一级的用户这些权限设置可精确到每个考场。 13)优先级控制：可为远程用户设置访问优先级，当两个远程用户同时控制一个前端设备时级别高的用户可抢占控制权，当网络带宽有限时级别高的用户将优先使用带宽。 14)SIP域管理：每个下属巡查中心可看作一个SIP子域，如市巡查中心可看作省级巡查中心的子域，学校则可看作市级巡查中心的子域，各个SIP域的管理员可完成自己的相关设置工作。 15)跨域访问：在省级巡查中心的授权下，各市远程用户可实现平级跨域访问，如A校巡查中心可远程监考B校的考场，B校巡查中心可远程监考A校的考场，起到交叉监考试的作用。 ➢ 全网时间同步 建设巡考系统的目的就是为了取证，每个监控图像在录像存储的时候都会在录像画面上标上有时间，日期等水印标签。监控图像上的时间、日期在取证时就显得尤其重要（如监控图像上的时间与现实时间不一致时，图像也就失去了取证的价值）。然而作为一个大型的巡查系统，设备都是分散布置在各个地方的，常规的做法就是要求对每个设备进行时间设置，力求所有设备的系统时间与现实时间一致。这是一项相当困难的工作。本方案中网关路由、转发、中心三合一服务器具有统一系统时间的功能，当所有设备注册到服务器管理平台上时，这些注册设备就会自动调整为服务器管理平台的系统时间。只要管理平台的时间正确了，系统内所有设备的时间都是正确一致的。这就使得系统内所有监控图像的时间保持正确，方便对历史数据的查询或者取证。 ➢ 两种工作模式 -6-

教育考试网上巡查系统不同于普通的视频监控系统。它有着自己的特殊要求，需要一些特殊的功能。充分了解和考察了这些需求之后，我们将教育考试网上巡查系统赋予两种工作模式：考试工作模式和普通工作模式。其中考试工作模式为教育系统所独有；而普通工作模式又具备极强的多媒体应用的功能。 一网多用，多网合一，以最少的投资达到最大的效果。用户完全可以将电子监考系统的建设与学校的教学和网络系统建设结合起来，考试时保证考试的顺利进行，而平时大量地应用于多媒体教学中，充分发挥设备的作用。 考试工作模式： 对考场的纪律有着严格的要求，对考试期间的数据安全性和保密性也有严格的要求。 为确保各种考试，教育考试网上巡查系统必须解决： ①考卷的保密性和安全性问题； ②巡查数据的保密性和安全性问题。 我们的系统采用软件与硬件相结合的方式，提供了安全可靠的手段，可以防止非法入侵，杜绝考场信息的外泄。 在考试工作模式下，有相应权限的远程用户如果要控制前端的摄像机，进行变焦或转动操作，将会在远端用户进行操作时发出声音和图像的告警信息，提示学校巡查中心的值班人员。学校巡查中心的值班人员此时可以进行相应的操作，比如：拉远镜头，防止试卷清晰地出现在监控画面上；强行断掉远程控制的网络接入功能等等。这样就能有效地防止考试期间试题的外泄。另外，在考试工作模式下，远程用户必须首先通过严格的注册流程，将自己的合法帐号、权限、接入设备等在管理中心预先进行注册登记。考试时，用户只有使用在管理平台上注册过的USB软件狗才能接入教育考试网上巡查系统，通过网络获取考场图像，进行实时监控。这种软硬结合的方式极大地增强了考试期间图像数据传输、获取的安全性和保密性，所有非法用户将会无一例外地被屏蔽在网络之外。 普通工作模式： 众所周知，学校担负着繁重的日常教学任务。我们这套教育考试网上巡查系统充分考虑和兼顾了学校的教学活动，使系统既适用于考试巡查又能为教学提供方便直观的多媒体教学平台。