現(xiàn)代監(jiān)獄網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案淺析

背景

司法部自2009年開始對全國監(jiān)獄進行了布局調(diào)整與改造，到2010年底，全國近700所監(jiān)獄基本上實現(xiàn)充分運用現(xiàn)代科學技術手段和先進裝備增加監(jiān)獄科技含量，達到信息資源數(shù)字化、信息傳輸網(wǎng)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(jīng)為此投入了44.6億元的改造資金，今后還將繼續(xù)加大此方面的投資力度。無論是舊監(jiān)獄改造還是新監(jiān)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(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的作用，向“科技要警力”是必然途徑。

目前全國司法監(jiān)獄體系共有監(jiān)獄673所，其中司法部的部屬監(jiān)獄1所，省屬監(jiān)獄605所，市屬監(jiān)獄67所，70％的監(jiān)獄尚未全面開展信息化工作。在已建安防監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)獄中，普遍存在安防監(jiān)控系統(tǒng)與信息化建設割裂分離的狀況，有可能導致監(jiān)獄安防工作出現(xiàn)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(jiān)室監(jiān)控錄像，但云南省公安廳新聞發(fā)言人楊建萍說，該監(jiān)室內(nèi)監(jiān)控錄像損壞已達半年之久尚未修復。為監(jiān)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(jiān)控系統(tǒng)各組件分割獨立，相關設備發(fā)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(jiān)獄安防網(wǎng)絡化、信息化、智能化的要求。在“人防”方面，監(jiān)獄與管理局缺乏聯(lián)網(wǎng)監(jiān)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(jiān)督管理機制，防止玩忽職守、隱瞞事實的事件再次發(fā)生。

結合現(xiàn)在監(jiān)獄工程信息化、網(wǎng)絡化、智能化市場趨勢需求，避免無謂事情的發(fā)生，深圳波?？萍脊煞萦邢薰就瞥龌跀?shù)字百萬高清網(wǎng)絡攝像機實時視頻監(jiān)控平臺，系統(tǒng)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(fā)高清網(wǎng)絡攝像機+網(wǎng)絡視頻監(jiān)控軟件，為監(jiān)獄辦公、人防、技防、上級管理、協(xié)作溝通提供一個實時視頻監(jiān)控在線管理平臺。

一、      系統(tǒng)概述

監(jiān)獄作為關押犯人和實施法律約束的主要場所，監(jiān)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(jiān)控技術、信息技術以及計算機技術也隨之迅速發(fā)展，給各行業(yè)的安全防范系統(tǒng)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(jiān)管情況，加強安全保障措施，在監(jiān)獄全方位的安裝科技含量高的監(jiān)控管理設備是監(jiān)獄實現(xiàn)現(xiàn)代化管理、人性化管理的重要手段之一。利用綜合數(shù)字監(jiān)控管理系統(tǒng)，可有效的加強對監(jiān)獄場所、在押人員的管理，對監(jiān)獄的各個區(qū)域實施無盲區(qū)監(jiān)控，直觀及時的反映重要地點的現(xiàn)場情況，增強安全保障措施，實現(xiàn)現(xiàn)代監(jiān)獄全數(shù)字化監(jiān)控管理。

根據(jù)現(xiàn)代監(jiān)獄的建設需求，充分應用現(xiàn)代技術，全方位、全天候地對監(jiān)獄實施現(xiàn)代監(jiān)管，為監(jiān)獄監(jiān)控做到高標準，符合現(xiàn)代化文明監(jiān)獄的規(guī)范要求，應采用現(xiàn)有的一流的數(shù)字監(jiān)控和報警等先進設備，力求融監(jiān)視、監(jiān)聽、報警、對講、廣播等多種功能為一體的強大視頻報警監(jiān)控系統(tǒng)，建立現(xiàn)代化、數(shù)字化的管理平臺，并要求以高智能化、數(shù)字化的系統(tǒng)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(yǎng)管理所網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)為例，對本系統(tǒng)的設計，應根據(jù)濮陽市勞動教養(yǎng)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(tǒng)的配置充分的體現(xiàn)科學合理、實用、經(jīng)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(tǒng)的功能和容量都具有可擴展性，為今后的升級和擴充創(chuàng)造一個較大的技術空間。

二、      系統(tǒng)設計

本系統(tǒng)主要是根據(jù)現(xiàn)場的實際考察、與濮陽市勞動教養(yǎng)管理所相關負責人的交流、以及行業(yè)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(yǎng)人員的動態(tài)，防止其在內(nèi)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(fā)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(jù)現(xiàn)場的勘察、與相關人員的溝通以及防范對象的行業(yè)要求做出如下需求分析匯總，對前端功能、防范區(qū)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(qū)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(nèi)安裝多臺寬動態(tài)效果不錯的網(wǎng)絡紅外海螺半球。在辦公樓每層的過道兩端安裝網(wǎng)絡紅外槍機。

?        宿舍樓：每間宿舍安裝網(wǎng)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(wǎng)絡紅外海螺半球和網(wǎng)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(jiān)控點位根據(jù)室內(nèi)監(jiān)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(nèi)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(jiān)控，食堂常常是是人群聚集較多的區(qū)域，因此對食堂全范圍無盲區(qū)監(jiān)控是很有必要的，我們設計在食堂四角安裝網(wǎng)絡紅外槍機進行監(jiān)控，攝像機采用室外IP66防護等級，防止食堂內(nèi)多蒸汽、高溫等惡劣環(huán)境影響攝像機工作。

?        其他需求

室外區(qū)域：對于建筑物外面其他區(qū)域采用區(qū)域覆蓋形式進行監(jiān)控，要求滿足大范圍全向監(jiān)視。

周界圍墻墻及大門：對圍墻內(nèi)外以及重要出入大門都必須進行監(jiān)控。

所有室外攝像機滿足低照度、高清晰度、寬動態(tài)功能。

報警系統(tǒng)：對監(jiān)墻四周安裝周界防范報警系統(tǒng)。

應急對講系統(tǒng)：各監(jiān)室內(nèi)在發(fā)生緊急事件時能夠進行緊急求救和呼叫。

廣播系統(tǒng)：建立一套完善的廣播系統(tǒng)，實現(xiàn)收聽廣播和對在押人員的集中教育功能。

集中聯(lián)網(wǎng)：通過網(wǎng)絡集中管理所有視頻監(jiān)控設備，并且可以通過網(wǎng)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(qū)域的狀況。

監(jiān)控系統(tǒng)室內(nèi)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(wěn)定、節(jié)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(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統(tǒng)設計內(nèi)容是系統(tǒng)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(tǒng)的技術性能和質(zhì)量指標應達到國際領先水平；同時，系統(tǒng)的安裝調(diào)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(tǒng)集國際上眾多先進技術于一身，體現(xiàn)了當前計算機控制技術與計算機網(wǎng)絡技術的最新發(fā)展水平，適應時代發(fā)展的要求。同時系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng)，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(jīng)濟性與實用性

充分考慮用戶實際需要和信息技術發(fā)展趨勢，根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境，設計選用功能和適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約工程投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求，經(jīng)濟實用。

3.     可靠性與安全性

系統(tǒng)的設計應具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)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(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。

4.     開放性

以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對象設計，同時還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術的發(fā)展趨勢，可實現(xiàn)遠程控制。

5.     可擴充性

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

6.     追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設備配置

在滿足用戶對功能、質(zhì)量、性能、價格和服務等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設備配置，以盡量降低系統(tǒng)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(tǒng)中改造新的控制點；系統(tǒng)中還保留與其他計算機或自動化系統(tǒng)連接的接口；也盡量考慮未來科學的發(fā)展和新技術的應用。

8.     提高監(jiān)管力度與綜合管理水平

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

3.3 總體設計

數(shù)字百萬高清監(jiān)獄監(jiān)控系統(tǒng)圖

此監(jiān)控系統(tǒng)組成部門如下：

1.      前端：在每個監(jiān)控點安裝百萬高清數(shù)字攝像機，根據(jù)監(jiān)控環(huán)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(jù)攝像機到監(jiān)控中心的距離選擇傳輸方式，距離近的（400米以內(nèi)）通過網(wǎng)線和交換機級聯(lián)進入監(jiān)控中心，距離較遠的通過網(wǎng)線和交換機級聯(lián)再加主干光纖和光纖收發(fā)器進入監(jiān)控中心。

3.      監(jiān)控中心：監(jiān)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(jiān)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(shù)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(jù)錄像時間需要掛載不同大小的硬盤或是磁盤柜。監(jiān)控中心所有的操作通過管理主機來實現(xiàn)，包括圖像預覽、畫面切換上墻、查看主機錄像，還可以根據(jù)需要實現(xiàn)報警聯(lián)動的功能。監(jiān)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(diào)用錄像等操作（根據(jù)不同用戶設置不同的權限）。

三、      系統(tǒng)優(yōu)勢及特點

數(shù)字百萬高清監(jiān)控系統(tǒng)不僅功能強大，在性能上也超過常規(guī)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面：

a)      高品質(zhì)的圖像質(zhì)量：所有攝像機均是百萬高清數(shù)字攝像機，分辨率達到1280×720，每秒25幀數(shù)全實時，圖像清晰自然，網(wǎng)絡延時短（平均在0.2秒以內(nèi)），且低照性能優(yōu)越（0.05Lux），提供豐富的曝光模式選擇，以適用于各種復雜的監(jiān)控環(huán)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(tǒng)采用總線分布式的組網(wǎng)方式，施工簡單，所需傳輸設備成本低（例如交換機、光纖收發(fā)器），且利于日后的維護；

c)      系統(tǒng)結構靈活，可擴容性、升級性強：采用標準的組網(wǎng)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(xiàn)系統(tǒng)功能的升級。

d)      易操作性：監(jiān)控中心系統(tǒng)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(fā)：系統(tǒng)的核心硬件設備和管理軟件均屬自主開發(fā)，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(lián)動、流媒體服務器）。