智慧监狱监控系统技术方案

智慧监狱监控系统技术方案目录1概述.................................................42方案总体要求及可行性分析..............................52.2系统总体要求及需求分析.............................72.3系统可行性分析.....................................82.3系统设计原则.......................................93方案总体设计..........................................93.1系统结构图........................................93.2系统原理说明.....................................123.2.1前端............................................123.2.2中队监控室......................................123.2.3大队监控室......................................133.2.4监狱中控室......................................143.3该方案的特点.....................................174前端建设.............................................184.1智能周边警戒......................................184.2狱舍监控..........................................204.3监狱内道路监控....................................205中控室建设............................................215.1中心硬件部分......................................215.2中心软件部分......................................226系统主要设备技术参数.................................276.1智能视频分析处理器.................................276.2主控服务器........................................296.3转发服务器........................................306.4解码服务器........................................326.5存储服务器........................................331概述随着宽带网络的普及和行业管理部门对管理水平提高的需求增加，城市公安、交通、金融、环保、电力、医疗、教育等管理部门对城市范围内的大型联网安全与视频监控平台的需求也在这两年开始大量增加，其中尤其以城市公安和金融领域的需求最为突出。在城市公安领域，公安部门正在大力进行科技强警示范城市的建设，首批22个城市的城市治安监控系统已经开始实施，2008年科技强警示范建设城市将达到180个，而最终我国660个城市和1642个县城都需要上基于网络的公共安全与图像监控系统。而在金融领域，在过去的几年中，国内各大国有银行和商业银行根据中国人民银行总行和公安部关于银行图像监控系统的数字化改建要求，已经建设完成了大量基层网点的数字化监控系统建设改造工作，目前也已经开始进行各种联网监控管理系统的改造试点工作。随着网络传输技术、图像编解码技术的成熟，实现这些新兴行业客户需求的已经取得了重大的突破，目前具体实现重点有三点，监控硬件设备、宽带传输网络和联网监控管理软件。作为国家重点关注的司法领域，监控应用的不断深入使得本领域对技术先进性和稳定等提出了更高的要求，在市场上传统的模拟方案已经广泛的应用在各个行业，随着数字化系统的推出，很多行业开始使用模数结合或全数字化的系统取代传统的模拟方案，而且数字化系统以其不可替代的优越性必然会在不久后成为监控领域的主流，本方案就是结合了某监狱的具体需求，提出了一套纯数字监控系统设计，在方案先进性及稳定性上都得到了保障。2方案总体要求及可行性分析2.1监狱安防系统的特点由于监狱安防系统特点复杂，具体如下：监狱有犯人、管理人员、后勤人员、武警等；犯人有男、女之分，老年、中年、青年之分，轻犯、重犯之分，服刑长短之分，已经服刑时间的长短之分；一般监狱的管理模式有小队、中队、大队之分。一个监狱有三至十来个大队，一个大队有三到六个中队，一个中队有三至六个小队，一般是以中队为基础的管理模式，有生活场所、劳动场所、活动（放风）场所等；一般分成两大区：办公区和关押犯人的区域；外围是武警管理和值勤，武警是独立的一个体制；劳动场所会可能有工具和设备等；教育方式为电视、广播、操练、开会、上课、对讲等；监狱是个小社会。有男女老少之分，且吃、喝、拉、睡均在里面，一般的看病医疗也在里面；监狱的重大事故一定要严防。例如：犯人逃走、意外死亡、犯人闹事、安全生产、清洁饮食等；晚上：监舍内低照度的，而周界是高照度的，有的还有探照灯；监狱的管理是半军事化的；物防（铁门、铁栅栏、围墙等）是监狱防范的基础，墙有一定强度；门禁：以机械门、机械锁为主，电子门锁是起管理作用，强度是靠铁门和栅栏门等；通道设计：管理通道和犯人通道两者要分离，通道的设计应多重考虑，有些通道可设置一些迷宫、死胡同等；场所分管理者场所（办公楼、生活楼等）和监舍（卫生间、小放风、大放风劳动场所，居住场所等）；监狱、看守所、戒毒所、青少年监狱、妇女监狱等不同名称的监狱他们都有基本类似之处，也有其特殊的地方；设计者一定要区别对待，分别加以考虑；进出监狱的人、物和车辆一定要监看；进出门车辆的检查和管理是关键点位，有些监狱进出还有金属探测器或门，毒品、爆炸物等物品的检测设备，例如：对进出的车辆还有车底探测和检测设备；电视监控：一般是以中队为基础的管理，中队的图像传到中队监控。其中部分图像传至大队和监狱中控室。大队和监狱中控室可调看中队任意一幅图像，但不能同时调看全部。目前还有一种模式就是将全部图像都汇集监狱中控室，监控中控室将一部分送给中队和大队看；需要与上级部门及时联系时可以采用视频、音频、数据等方式，通过电话线、PTSN（公用电话网）、ADSL等专用局域网、无线网传输达到。但是运用时需要注意三点：首先，由于保密起见，因特网是不能用的；其次，当少数人看少数图像时，可适当运用业务网，但一定要控制数据的流量，不要妨碍到业务网的正常使用；最后，若数据量大时一定要建立为安防使用的专网。一般是千兆网，百兆网是远远不够用的；保持与友邻或驻守武警联系，有的信号（部分图像和通讯）应传给武警，或与当地公安机关保持一定的联系；犯人家属探望时需要对他们携带的物品进行检查，并要对探视期间进行监督，因而就需要有探访犯人管理系统（例如：发号、叫号、对讲等）；犯人的GPS定位系统，该系统可以随时了解犯人当前在何处；若犯人偏离规定的区域，系统会自动报警，这样就可及时处理；2.2系统总体要求及需求分析1）通过搭建平台，实现远程监视及时掌握监狱内所有角落的安全动态。网点有报警时，监控中心可通过查看监视信息最快的了解现场情况，以便采取相应的措施。监控中心通过实时监看，也可能发现网点的异常情况，并采取措施。2）远程视频控制系统能将监控系统通过计算机网络使其能够到达桌面的计算机上，从而与信息管理系统和办公自动化系统融合在一起，更好的为管理服务，提高管理水平和效率。3）图像监控系统及资料的统一规范化管理。远程数字监控系统实现后，所有的控制由监控中心完成，监控资料也集中存放于监控中心，实现网点监控系统和资料的统一规范化管理。4）本系统选用网络数字矩阵，最大管理330路复合图像到电视墙。支持手动切换、组切换和联动切换，支持回放图像切换输出。2.3系统可行性分析技术防范产品的数字化已经实现，产品亦走向成熟，网络化的安全防范系统已经在国内外大量投入使用，因此，本项目在核心基础技术方面是完全可行的，主要是合理运用、科学集成的问题。集中联网监控涉及到本项目的关键技术如下：媒体的数字化技术：国内媒体记录类技防产品早已走向数字化，从早期的MJPEG到MPEG-1再到MPEG-4（SP、ACE、AVC）均是非常成熟的数字化产品。特别是MPEG4算法的成熟和H.264算法的不断改进，给减少网络数据传输占用带宽提供了根本的技术保证。NVR存储技术：经过多年的发展，系统级的NVR数字产品已经成熟并在多个领域获得广泛的应用，安防产品的系统平台已经出现了成熟的产品。多媒体网络技术：实时传输协议RTP/RTSP已经成熟，MSTP技术构建银行安全保卫的专用传输网络，结合前端设备的码流抑制（带宽控制）功能，可以实现安全保卫信息的实时传输，并与其他业务信息系统合理占用网络资源，发挥网络资源的最大效率。2.3系统设计原则本套监控系统的设计须严格按照甲方的要求且遵守以下原则。先进性：本系统采用国际上技术先进、性能优良、工作稳定的监控设备，使整个系统的应用在相当长的一断时间内保持领先的水平。可靠性：系统的可靠性原则应贯穿于系统设计、设备选型、软硬件配置到系统施工的全过程。方便性：监控系统的操作应具有灵活简便，人机界面友好，易于掌握的特点，操作人员能够方便的进行使用及维护，使整个系统的功能得以最大化实现。扩展性：整个系统采用全IP的设计思路，使用分布式存储、集中控制的方式。使得前端设备可以轻松做到无限扩容。3方案总体设计针对以上通用和特殊的要求，我们专门针对方案要求的实际情况进行了本方案的设计。3.1系统结构图音视频子系统、门禁子系统、对讲子系统、高压电网子系统、智能视频分析子系统。系统部署如下图所示。系统逻辑架构如下：图表1系统逻辑架构图根据监狱管理建制，本系统采用中队监控室——大队监控室——监狱中控室的三级监控模式，而管理层则采用监控PC进行网络客户端监控。系统由前端（含中队监控室）、传输网络、远端（总控室）、客户端监控（管理层办公室监控PC）构成。前端采集到的相关信息通过硬盘录像机DVR、NVR(或视频服务器)入网上传，其他子系统信息亦通过网络进行传输。该方案说明：1、中队控制室：接受前端摄像机的视频讯号；至有能控制前端的管理平台，一般有2~4路供本地监视器监看和2~4路视频讯号上传大队；前端来的视频讯号经过视频分配器一路至智能分析，同时另一路至硬盘录像机（DVR）本地录像，该DVR配有显示器可观看单路数字视频或者多路（4/9/16）画面数字视频，该DVR还具有DVS（视频服务器）的功能，它可以通过专用局域网上传2~4路数字视频至大队控制室；网络摄像机直接进NVR进行存储同时通过专用局域网上传数字视频至大队控制室。2、大队监控室：大队主控服务器+监视器，若一个大队6~8个中队，每个中队向大队上传4路视频讯号，大队向监狱中控室传12~24路视频讯号，大队还有主控服务器和解码服务器，可通过专用局域网看中队上传的数字视频讯号，大队也可以通过专用局域网控制中队服务器和中队的DVR，大队没有存储功能。3、监狱中控室：来自大队视频讯号和来自（周界，公用走道、办公区）的模拟视频讯号，中控室配有视频监控管理平台，该管理平台输出讯号一部分可上电视墙，一小部分视频上传到管理局，也可以通过视频服务器将模拟视频转换数字视频信号通过专用局域网向管理局上传（后者已是目前常用的方法）。监狱中控室可以通过矩阵的控制讯号控制各中队和各大队的矩阵，该控制讯号是通过专用局域网向下传。监狱中控室有一定量存储能力，解决