监控现状分析

　　监狱是关押、管理犯罪人员的场所，在押人员多为刑事犯罪分子，安全是首要问题。要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全，犯罪分子的安全。利用先进的监控保安设备，可有效的加强对服刑人员的管理，直观及时的反映重要地点的现场情况，增强安全保障措施，是监狱现代化管理的有力工具。

　　监狱是对安防系统防护等级要求最高的场所，也是所有安防产品应用场所中涵盖安防产品最多的场所。传统监狱安防系统构建时，各个子系统相互独立，管理不便，也存在一定的安全隐患。随着监狱安全防范系统建设的发展需要，现在监狱安全防范系统的建设都体现了充分应用现代技术，全方位全天候地对监狱实施现代管理的特点。

　　省厅监狱管理局管辖各监狱经过多年的发展，不断的扩大，现有的视频监控系统己充分的发挥了系统的高效率和稳定性，减少了工作人员的工作强度并提高了工作效率，但随着行业的发展，对各个职能部门在各项工作内控管理、安保工作等方面也提出了更高要求，如何更好的保障各监狱的安全运行，也对监狱安防管理系统提出了更严格的要求，而现有的监控系统带有明显的区域性特征，功能较为简单，联网程度较低。

　　需求分解

　　1、对采集点的要求

　　★要求以固定摄像机与快球相结合的方式覆盖总系统;

　　★要求执行夜间监控的点位选取带红外功能的摄像机或者增设补光设施，并且能实现自动或远程手动开启补光设施;

　　★图像的采集部分主要由IP高清网络摄像机来完成，图像更清晰、数据量更大、色彩还原更度更高;

　　★要求前端采用H.264的编码格式;

　　★要求前端的预览分辨率高达720P(1280*720分辨率)/1080P(1920*1080分辨率)全实时广播级图像画质，录像与回放分辨率均达到4CIF，帧率达到25帧;

　　★要求前端能针对不同环境调节合适的图像参数，以实现理想的图像质量，比如：白平衡、背光补偿等等;

　　★部分监控区域要求摄像机达到防暴、防水等级;

　　★要求前端的安装方式要多样化，比如：吊装、壁装、吸顶式等等;

　　2、对存储的要求

　　★要求存储以网络存储服务器即所谓的NVR的方式为监控点提供存储服务;

　　★要求存储系统能为每个监控点提供至少1个月的存储空间，并保有扩容能力;

　　★要求存储设备能随时检索、回放存储系统中的视频数据;数据可经过软解压或硬解压呈现在PC机或各监控中心的电视墙上;

　　3、对解码设备的要求

　　★要求解码设备能输出标准的模拟信号，支持标准的显示设备;

　　★要求能解码H.264编码格式的码流，能解码4CIF@25fps码流;

　　★要求提供高清解码服务，支持解码1280*720或者1920*1080分辨率、25帧的码流;

　　★要求能解码来自摄像机的实时码流和来自存储系统的回放码流，对解码的实时性与流畅性可以进行调节;

　　★要求能按单画面、4画面等显示方式进行解码显示;

　　4、对软件功能的要求

　　★要求软件平台以分布式系统方式进行搭建，以提高系统的性能和容错性;

　　★要求软件平台以管理服务器实现集中管理功能，以分级监控中心实现多级监控功能;

　　★要求软件平台能检测系统中的各种监控设备的工作状态;

　　★要求软件平台提供统一的用户入口，利于权限的管理;

　　★要求监控中心包含各种操作功能;[nextpage]

　　系统总体设计

　　1、系统结构

　　监狱网络视频监控管理系统内容主要包括各级监控中心、网络传输平台和前端视频监控点等部分。

　　1、监控平台

　　监控平台分三个等级管理，分别是：

　　一级监控中心：省厅监狱管理局集中监控管理中心;

　　二级监控中心：市级指挥监控管理中心;

　　三级监控中心：前端各大队视频采集点本地监控中心;

　　每个分控中心机房部署存储设备，可为大容量磁盘阵列或嵌入式 NVR，为高清摄像机提供存储服务;(若需要)可部署流媒体服务器，将实时数据流转发给分控中心和总控中心的客户端/解码器。分控中心监控室设置客户端，对管辖区域内的高清摄像机施行实时监控和远程控制;

　　总控中心机房部署管理服务器，对监控专网内的高清摄像机、存储设备、解码设备、流媒体转发服务器实行集中管理，监测设备的运行状态;对总控中心、分控中心和其它部门的客户端进行帐户、密码、使用权限的集中分配和管理，对客户端登陆监控系统进行验证。总控中心监控室设置客户端对全网的高清摄像机施行实时监控和远程控制

　　网络传输平台：监狱网络视频监控系统网络系统网络传输平台是此视频监控网络系统的骨干网络和核心组成部分。图像、语音、控制、业务数据均能在该传输平台中运行。

　　前端视频监控点：它是系统的主要图像采集源，包括摄像机、云台、支撑物、传输设备、电源等内容。高清摄像机实时采集现场图像，高清摄像机接入监控专用网络，若附近有报警信息点，可借助高清摄像机将报警信号传回监控中心。

　　2、系统总体拓扑

　　本监狱监控系统采用光纤传输方式建立专网实现系统的联网，由省厅监狱管理局、各看守所监控中心和各大队本地监控中心组成。整体拓扑图如图3.1所示：

　　3、系统详细设计

　　网络视频监控系统将计算机技术、多媒体技术、网络技术与监控技术有机地结合起来。它能将监控系统和计算机网络系统连接起来，使两个相互独立的系统开始走向融合，在理念和方式上取得了重大突破。利用计算机网络技术，将封装成IP包的监控信息传送到网络上，与现有的信息管理系统融为一体，使网络中的每一台多媒体计算机上均可实现对监控信息的管理和调用，提高管理水平和管理效率。

　　本监狱联网监控系统采用分布式系统架构，具有成熟可靠、画质清晰、流控分离和维护便捷等特点，通过全中文界面、智能化的管理平台，将管理、控制、存储、流转发、解码等服务进行独立的模块设计，实现系统级业务均衡，各模块能更有效地完成自有功能，并提供了强大的网络SDK开发包，方便用户进行二次开发和系统融合。

　　其中管理模块可对系统中的设备进行集中管理，最大可管理200台NVR，超过1000个视频通道，并负责用户的权限分配与登陆验证，用户数量无限制。NVR采用分布式存储，集中管理的模式，保证存储可靠性，录像数据也不因网络故障而丢失。控制中心客户端能实现远程图像预览、PTZ控制、录像回放、参数配置、远程升级等功能。网传的实时预览、录像回放的图像质量均可达到720P画质，帧率30fps;网传PTZ控制延时小于300ms。

　　系统选用具备高性能、高可靠性、高安全性的设备。各监控点摄像机采用高性能高清逐行扫描CMOS感光芯片,捕捉运动图像无锯齿，具备高清晰度、色彩还原度、饱和度，保障前端视频源的清晰性，同时支持背光补偿、自动彩转黑、自动白平衡和隐私遮蔽等业内领先技术。

　　综上所述，本系统满足监狱各项监控需求，同时考虑未来发展需求，避免追求系统的超前性，以减少不必要的投资，以科技的手段降低监狱管理部门的工作强度，保证监狱安全，提高对犯人的监督和改造效果。

　　各监控点通过视频线缆将视频图像传送到大队监控室的网络设备间，网络硬盘录像机通过专网将数据流上传至所各看守所监控中心，各中队专网将数据流上传至省厅监狱管理局监控中心，整个系统以光纤传输方式建立专网。拓扑图如图4.1所示：

　　图4.1

　　注：本系统方案主要针对视频监控子系统，故报警、出入口控制、对讲子系统不做详细叙述。

　　4、各前端监控点设计

　　各看守所分布在省内各地，总数约为**个;每个看守所所需前端监控点位约为50-100个。[nextpage]

　　(1)监区

　　监舍内监控探头需覆盖所有服刑人员的床位;走廊两端安装固定摄像机，并通过带云台控制的摄像机覆盖整个走廊;盥洗室内每个洗漱和淋浴位置都需安装摄像机，如图4.2所示：

　　监舍内光线较差可选用200万高清红外防暴半球网络摄像机(WJA-CDN-4620E)，走廊和盥洗室内监控摄像探头选用130万高清日夜型超高解枪式网络摄像机(WJA-CBN-2613E)

　　(2)食堂

　　根据食堂内部建筑风格与各区域分布情况的不同，选取并安装符合需要的摄像机可使看守人员通过实时预览掌控食堂内就餐和其它区域人员活动情况。

　　如图4.3所示，选用130万高清日夜型枪式网络摄像机(WJA-CBN-1613E)，摄取固定场景，当室内照度受室外光线影响较大时建议采用自动光圈镜头，有利于摄像机清晰成像;选用室内高速球机(WJA-CSN-5613)可使看守人员环视食堂内部环境，并在有突发事件时，通过远程控制球机完成调用预置点或启动巡航等操作

　　(3)接见室

　　亲情会见是对监犯教育改造的重要手段，加强对常规会见管理非常重要。监狱视频监控系统全程监控会见情况并全程录像存储。

　　接见室内需在每个探监位置安装固定摄像机，并以有云台控制的摄像机或球机覆盖整个接见室内部环境，如图4.4所示：

　　监控探头选用200万高清红外防暴半球网络摄像机(WJA-CDN-4620E)对应每个探监位置，当室内照度受室外光线影响较大时建议采用自动光圈镜头，有利于摄像机清晰成像;选用室内高速球机(WJA-CSN-5613)可使看守人员环视接见室内部环境，并在有突发事件时，通过远程控制球机完成调用预置点或启动巡航等操作。

　　(4)审讯室

　　安装固定摄像机分别摄取服刑人员和审讯人员的图像，如图4.5所示：

　　审讯室内监控探头选用200万高清红外防暴半球网络摄像(WJA-CDN-4620E)。

　　(5)禁闭室

　　在禁闭室内安装高清防暴摄像机，使看守人员通过预览查看禁闭室内的视频图像，了解被单独囚禁的犯人的一举一动。

　　监控探头选用200万高清红外防暴半球网络摄像机(WJA-CDN-4620E)。[nextpage]

　　(6)礼堂

　　根据具体环境在礼堂四周安装固定摄像机和高速球机，用于摄取固定场景和对整个礼堂内的环境进行巡视。

　　图4.7

　　监控探头选用200万高清红外防暴半球网络摄像机(WJA-CDN-4620E)和室内高速球机(WJA-CSN-5613)。

　　(7)周界

　　在关押区围墙内围和外围也安装视频监控，一旦有人试图靠近围墙，即可通过监狱视频监控系统调出实时画面，这样就可以有效的预防犯人逃脱和内外勾结实施劫狱。

　　在监狱外安装高速球机，覆盖监狱围墙四周，实现无监控死角;各出入口安装固定摄像机，摄取人员和车辆出入情况，如图4.8所示

　　选用室外高速球机(WJA-CSN-5613)。

　　(8)武器库

　　安装多个固定摄像机摄取武器架和弹药柜的实时图像，通过室内球机覆盖武器库内整体环境，如图4.9所示：

　　武器库的监控探头选用200万高清红外防暴半球网络摄像机(WJA-CDN-4620E)和室内高速球机(WJA-CSN-5613)。

　　采用全天移动侦测和报警触发录像与定时录像结合的方式(当有人员全天在武器库内看守时，采取全天定时录像，当无人员看守或看守力度较小时采取移动侦测和报警触发录像)。

　　前端监控摄像机和存储设备NVR以非屏蔽双绞线接入网络设备间的网络交换机，组成局网。前端采用高清IP摄像机采集现场视音频信号，通过本地网络传输至本地NVR进行本地存储。NVR提供本地显示、控制功能，可以显示IP摄像机实时图像，控制IP摄像机云台镜头，接收报警信息，对IP摄像机进行参数配置。

　　监区、食堂、接见室(规定探监日期)、审讯室(提审犯人)、礼堂(对服刑人员进行集中教育)和武器库(无人看守时)采用移动侦测和报警触发录像：NVR选用WJA-NVR-6604型号，可接入4路720p高清视频流输入，最大码流5Mbps/每路，支持VGA、HDMI本地高清显示，分辨率高达1280*1024 (HDMI输出为可选配置)支持1/4画面预览;720P单路回放，硬盘最大可支持4个，完全满足录像保存3个月的要求。

　　禁闭室、周界和武器库(全天有人员看守时)采用全天定时录像：NVR选用WJA-NVR-6608型号，可接入8路720p高清视频流输入，最大码流5Mbps/每路，支持VGA、HDMI本地高清显示，分辨率高达1280*1024 (HDMI输出为可选配置)支持1/8画面预览;720P单路回放，硬盘最大可支持8个，完全满足录像保存3个月的要求。

　　5、录像功能

　　采用各弱电间分散存储和中心控制室集中存储同时进行的备份录像模式。

　　前端弱电间所有NVR采用7×24小时定时录像，录像资料保存周期为三个月(按30天计);中心控制室的集中存储服务器进行报警联动录像、电视墙显示图像的录像(按57路计)、前端硬盘录像机故障时的备份录像。所有录像采用循环覆盖方式。

　　硬盘录像机的分散存储主要记录所有监控点的录像，中心控制室的集中存储主要记录报警等事件的录像，实际上是通过网络实现了录像的备份，并且通过网络实现存储数据的回放功能。

　　在软件中有一个存储服务器模块，所有的数据都是通过网络发命令给存储服务器，服务器接收到命令，通过解析后由网络去视频编码器或者硬盘录像机上获取视频数据并进行存储。在存储的同时存储服务器会建立相关的索引文件以及在数据库中保存相关的录像记录。