現代監獄網絡視頻監控系統方案淺析

背景

司法部自2009年開始對全國監獄進行了布局調整與改造，到2010年底，全國近700所監獄基本上實現充分運用現代科學技術手段和先進裝備增加監獄科技含量，達到信息資源數字化、信息傳輸網絡化、信息技術普及化、信息管理智能化的目標。目前中央和地方政府已經為此投入了44.6億元的改造資金，今后還將繼續加大此方面的投資力度。無論是舊監獄改造還是新監獄的建設，對技術(軟件)和設備(硬件)都有著十分巨大的需求空間。而要充分發揮監控系統的作用，向“科技要警力”是必然途徑。

目前全國司法監獄體系共有監獄673所，其中司法部的部屬監獄1所，省屬監獄605所，市屬監獄67所，70％的監獄尚未全面開展信息化工作。在已建安防監控系統的監獄中，普遍存在安防監控系統與信息化建設割裂分離的狀況，有可能導致監獄安防工作出現漏洞，造成不良影響。

例如，云南晉寧看守所的“躲貓貓”事件中，有記者提出希望公安機關能否公布死者李蕎明監室監控錄像，但云南省公安廳新聞發言人楊建萍說，該監室內監控錄像損壞已達半年之久尚未修復。為監獄管理體系“技防”和“人防”建設敲響了警鐘。在“技防”方面，由于模擬安防監控系統各組件分割獨立，相關設備發生故障或老化失效，管理人員不能及時察覺。因此必須提出監獄安防網絡化、信息化、智能化的要求。在“人防”方面，監獄與管理局缺乏聯網監控，上級單位無法抽查觀看基層單位的實際狀況，急需建立有效監督管理機制，防止玩忽職守、隱瞞事實的事件再次發生。

結合現在監獄工程信息化、網絡化、智能化市場趨勢需求，避免無謂事情的發生，深圳波粒科技股份有限公司推出基于數字百萬高清網絡攝像機實時視頻監控平臺，系統采用分級部署、分布實施、集中管理等特性，采用波粒自主研發高清網絡攝像機+網絡視頻監控軟件，為監獄辦公、人防、技防、上級管理、協作溝通提供一個實時視頻監控在線管理平臺。

一、      系統概述

監獄作為關押犯人和實施法律約束的主要場所，監管安全的保障非常最重要，在完善人防、物防的同時，技術防范作為輔助防范手段其重要性也越來越引起相關部門的重視，隨著科學技術的日新月異，視頻監控技術、信息技術以及計算機技術也隨之迅速發展，給各行業的安全防范系統帶來了先進的解決方案，為了加強對在押人員的管理，及時的反映監管情況，加強安全保障措施，在監獄全方位的安裝科技含量高的監控管理設備是監獄實現現代化管理、人性化管理的重要手段之一。利用綜合數字監控管理系統，可有效的加強對監獄場所、在押人員的管理，對監獄的各個區域實施無盲區監控，直觀及時的反映重要地點的現場情況，增強安全保障措施，實現現代監獄全數字化監控管理。

根據現代監獄的建設需求，充分應用現代技術，全方位、全天候地對監獄實施現代監管，為監獄監控做到高標準，符合現代化文明監獄的規范要求，應采用現有的一流的數字監控和報警等先進設備，力求融監視、監聽、報警、對講、廣播等多種功能為一體的強大視頻報警監控系統，建立現代化、數字化的管理平臺，并要求以高智能化、數字化的系統支持，使其在應用上具有很強的可操作性和使用性。

本方案以濮陽市勞動教養管理所網絡視頻監控系統為例，對本系統的設計，應根據濮陽市勞動教養管理所實際情況進行設計，必須嚴格遵照國家及部級標準進行設計，使整個系統的配置充分的體現科學合理、實用、經濟、安全、先進的原則，以達到較高的性能價格比和技術的先進性，同時也使系統的功能和容量都具有可擴展性，為今后的升級和擴充創造一個較大的技術空間。

二、      系統設計

本系統主要是根據現場的實際考察、與濮陽市勞動教養管理所相關負責人的交流、以及行業背景來編寫的，總體建設目標是輔助勞教所的相關管理人員強化各項工作的管理，隨時掌握在勞動教養人員的動態，防止其在內部打架、鬧事、自殘、自殺；防止私自翻越圍墻出逃、防止外部人員擅闖教管所、劫獄、管理人員被襲；妥善處理勞教所各種突發性、棘手性的事件，保證在押人員的安全和看守人員的安全；能夠輔助勞教所管理部門對在押人員進行教育和勞動改造，及其他需求。接下來的設計都是圍繞以上的一些建設目標進行設計。

2.1 需求分析

根據現場的勘察、與相關人員的溝通以及防范對象的行業要求做出如下需求分析匯總，對前端功能、防范區域、后端處理等方面的要求進行闡述：

?        辦公樓：辦公樓作為管理人員上班以及勞教人員學習的地方，屬于比較重要的區域，需防止可疑的、非法人員進入辦公大樓，以及避免犯人逃逸，因此我們在辦公大樓的大廳及教室內安裝多臺寬動態效果不錯的網絡紅外海螺半球。在辦公樓每層的過道兩端安裝網絡紅外槍機。

?        宿舍樓：每間宿舍安裝網絡紅外小半球，攝像機具備隱蔽、防爆、低照度功能，樓層過道安裝網絡紅外海螺半球和網絡紅外槍機，防止在燈光照度不理想或者是照明設施損壞時進行夜視成像。每個監控點位根據室內監控范圍的大小選擇合適的鏡頭，一般我們推薦選擇2.8-4mm范圍內的定焦鏡頭攝像機，攝像機自帶低照度感紅外功能。

?        食堂：需要重點監控，食堂常常是是人群聚集較多的區域，因此對食堂全范圍無盲區監控是很有必要的，我們設計在食堂四角安裝網絡紅外槍機進行監控，攝像機采用室外IP66防護等級，防止食堂內多蒸汽、高溫等惡劣環境影響攝像機工作。

?        其他需求

室外區域：對于建筑物外面其他區域采用區域覆蓋形式進行監控，要求滿足大范圍全向監視。

周界圍墻墻及大門：對圍墻內外以及重要出入大門都必須進行監控。

所有室外攝像機滿足低照度、高清晰度、寬動態功能。

報警系統：對監墻四周安裝周界防范報警系統。

應急對講系統：各監室內在發生緊急事件時能夠進行緊急求救和呼叫。

廣播系統：建立一套完善的廣播系統，實現收聽廣播和對在押人員的集中教育功能。

集中聯網：通過網絡集中管理所有視頻監控設備，并且可以通過網絡和上一級部門進行對接，使相關部門領導能夠遠程查看康復中心各區域的狀況。

監控系統室內走線全采用暗敷、并對終端設備如攝像機等進行特殊處理。

2.2 設計原則

本項目方案設計遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統設計內容是系統的、完整的、全面的；設計方案具有科學性、合理性、可操作性。其具有以下原則：

1.     先進性與適用性

系統的技術性能和質量指標應達到國際領先水平；同時，系統的安裝調試、軟件編程和操作使用又應簡便易行，容易掌握，適合中國國情和本項目的特點。該系統集國際上眾多先進技術于一身，體現了當前計算機控制技術與計算機網絡技術的最新發展水平，適應時代發展的要求。同時系統是面向各種管理層次使用的系統，其功能的配置以能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷為準則，其操作應簡便易學。

2.     經濟性與實用性

充分考慮用戶實際需要和信息技術發展趨勢，根據用戶現場環境，設計選用功能和適合現場情況、符合用戶要求的系統配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現最佳的性能價格比，以便節約工程投資，同時保證系統功能實施的需求，經濟實用。

3.     可靠性與安全性

系統的設計應具有較高的可靠性，在系統故障或事故造成中斷后，能確保數據的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復的功能，同時系統具有一整套完成的系統管理策略，可以保證系統的運行安全。

4.     開放性

以現有成熟的產品為對象設計，同時還考慮到周邊信息通信環境的現狀和技術的發展趨勢，可實現遠程控制。

5.     可擴充性

系統設計中考慮到今后技術的發展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能。并根據今后該項目工程的實際要求擴展系統功能，同時，本方案在設計中留有冗余，以滿足今后的發展要求。

6.     追求最優化的系統設備配置

在滿足用戶對功能、質量、性能、價格和服務等各方面要求的前提下，追求最優化的系統設備配置，以盡量降低系統造價。

7.     保留足夠的擴展容量

該項目設備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統中改造新的控制點；系統中還保留與其他計算機或自動化系統連接的接口；也盡量考慮未來科學的發展和新技術的應用。

8.     提高監管力度與綜合管理水平

本項目系統設備控制需要高效率、準確及可靠。本系統通過中央控制系統對各子系統運行情況進行綜合監控，時時動態撐握監視及報警情況。閉路電視監控大大減少勞動強度，減少設備運行維護人員；另外，系統的綜合統籌管理可使設備按最優組合運行，在最佳情況下運行，既可節能，又可大大減少設備損耗，減少設備維修費用，從而提高監管力度與綜合管理水平。

3.3 總體設計

數字百萬高清監獄監控系統圖

此監控系統組成部門如下：

1.      前端：在每個監控點安裝百萬高清數字攝像機，根據監控環境的不同選用紅外槍機、紅外半球等不同的機型。

2.      傳輸：根據攝像機到監控中心的距離選擇傳輸方式，距離近的（400米以內）通過網線和交換機級聯進入監控中心，距離較遠的通過網線和交換機級聯再加主干光纖和光纖收發器進入監控中心。

3.      監控中心：監控中心主要由四部分組成，機房交換機，DVR主機、電視墻、管理主機。前端所有攝像機的信號都接入機房交換機，每臺DVR主機也接入交換機，每臺主機顯示16路圖像，通過VGA信號連接液晶電視機或者監視器，除了和DVR主機相連的液晶電視外，還可增加電視機的數量（例如再加液晶拼接屏），這些電視機通過高清解碼盒接入機房交換機（每臺電視機配一個解碼盒）。錄像資料保存在每臺DVR主機中，根據錄像時間需要掛載不同大小的硬盤或是磁盤柜。監控中心所有的操作通過管理主機來實現，包括圖像預覽、畫面切換上墻、查看主機錄像，還可以根據需要實現報警聯動的功能。監控中心的每臺DVR主機通過交換機接入Internet，遠程用戶（例如上級領導）可通過客戶端進行圖像預覽、抓拍、調用錄像等操作（根據不同用戶設置不同的權限）。

三、      系統優勢及特點

數字百萬高清監控系統不僅功能強大，在性能上也超過常規的模擬視頻監控系統。本系統優勢主要表現在以下幾方面：

a)      高品質的圖像質量：所有攝像機均是百萬高清數字攝像機，分辨率達到1280×720，每秒25幀數全實時，圖像清晰自然，網絡延時短（平均在0.2秒以內），且低照性能優越（0.05Lux），提供豐富的曝光模式選擇，以適用于各種復雜的監控環境；

b)      施工維護低難度、低成本：不需敷設大量的視頻電纜、電源線和采用特定的傳輸設備（例如光端機），本系統采用總線分布式的組網方式，施工簡單，所需傳輸設備成本低（例如交換機、光纖收發器），且利于日后的維護；

c)      系統結構靈活，可擴容性、升級性強：采用標準的組網方式，支持IP單播、組播功能。采用模塊化設計，無論前端擴容和中心擴容都可以充分利用前期資源，降低擴容投入成本。前端攝像機和中心管理軟件均支持本地升級，無需硬件改動便可實現系統功能的升級。

d)      易操作性：監控中心系統管理軟件的操作平臺是Windows XP中文版，控制界面為圖形方式，界面友好，用戶可以非常迅速地熟悉操作軟件。

e)      自主開發：系統的核心硬件設備和管理軟件均屬自主開發，能夠及時提供良好的售后服務，響應用戶的特殊需求，針對用戶的要求進行功能方面的量身定做（例如報警聯動、流媒體服務器）。