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　　整體設(shè)計(jì)原則和理念
　　
　　監(jiān)獄安全防范系統(tǒng)除維護(hù)監(jiān)獄安全外，另一重要目的是服務(wù)與管理，給監(jiān)獄安全文明管理提供有效的技術(shù)手段。*性價(jià)比是zui主要考慮因素之一，系統(tǒng)的實(shí)施不能理想化地達(dá)到國(guó)內(nèi)*或的，也要依據(jù)實(shí)用、可靠的原則，使用一些*的技術(shù)或系統(tǒng)，同時(shí)在*的性價(jià)比的前提下，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。所遵循的原則和理念主要有*性;實(shí)用性;可靠性;擴(kuò)展性;模塊化;在線式維護(hù);系統(tǒng)的安全性和保密性;經(jīng)濟(jì)性等等，除此之外，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)還要注意采用*、成熟的數(shù)字技術(shù)、數(shù)字設(shè)備，順應(yīng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的潮流，以計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)，建立一個(gè)多功能的、集散式綜合信息服務(wù)系統(tǒng)。
　　
　　項(xiàng)目需求分析
　　
　　某監(jiān)獄位于市東南方，距市內(nèi)4公里。監(jiān)獄面積1.35平方公里，地勢(shì)平坦，河流從北向南貫穿而過(guò)。需求分析如下。
　　
　　囚室監(jiān)控
　　
　　對(duì)于一些具有高度危險(xiǎn)性的囚犯，需要對(duì)其活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)和*的監(jiān)控;以防意外事件發(fā)生，保障其本人以及監(jiān)獄中其他人的安全;利用監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，通過(guò)囚室內(nèi)安裝的攝像機(jī)，對(duì)囚室進(jìn)行全實(shí)時(shí)的視、音頻錄像，囚犯在囚室內(nèi)的所有活動(dòng)都記錄在內(nèi);還可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制中心對(duì)囚室進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像。
　　
　　公共場(chǎng)合
　　
　　在監(jiān)獄內(nèi)部，食堂、禮堂、操場(chǎng)、工作場(chǎng)合等公共場(chǎng)合是犯人相對(duì)比較集中的地方，由于在押犯人情況混雜，往往易出現(xiàn)各種異常情況，在獄警較少情況下，為保證各種公共場(chǎng)合內(nèi)人員、設(shè)施的安全，須要有一定的安全監(jiān)控報(bào)警措施，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)有效地對(duì)這些場(chǎng)合實(shí)時(shí)監(jiān)控及錄像，通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)在出現(xiàn)非正�，F(xiàn)象時(shí)，及時(shí)向監(jiān)獄管理部門發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)地對(duì)各種非正常現(xiàn)象作出處理。
　　
　　監(jiān)獄周邊、門口
　　
　　監(jiān)獄的周邊及門口是監(jiān)獄與外界聯(lián)接的部分，往往是在押人員越獄逃跑的地方，通過(guò)監(jiān)控、報(bào)警系統(tǒng)有效的保證這些地方及在此進(jìn)行看管的人員安全，并有效的配合監(jiān)獄看管人員聯(lián)動(dòng)，防止在押人員越獄行為的發(fā)生，同時(shí)防止外界人員進(jìn)入。
　　
　　看管人員工作生活區(qū)
　　
　　負(fù)責(zé)在押人員管理的獄警及負(fù)責(zé)監(jiān)獄安全的*官兵的安全是保證監(jiān)獄整體安全穩(wěn)定的重中之重。通過(guò)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，在看管人員工作區(qū)設(shè)立控制室，可以在看管人員較少的情況下，有效地對(duì)全監(jiān)獄內(nèi)情況進(jìn)行全面掌握，及時(shí)做出反應(yīng)。通過(guò)在看管人員工作生活區(qū)設(shè)立監(jiān)控報(bào)警設(shè)備，可以有效的保證看管人員的安全，為監(jiān)獄的整體安全與穩(wěn)定打好基礎(chǔ)。
　　
　　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
　　
　　整個(gè)監(jiān)獄監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)傳輸基于以太網(wǎng)，采用接入---匯聚---核心三級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以百兆/千兆作為接入層，千兆作為主干。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)通過(guò)屏蔽雙絞線和接入層交換機(jī)連接，接入層交換機(jī)與匯聚層交換機(jī)之間采用超六類千兆線連接，匯聚層和核心層采用光纖連接。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，再根據(jù)實(shí)際需要采用VLAN，端口匯聚，負(fù)載平衡等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)順暢（圖1）。
　　
　　根據(jù)以上的系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的使用分析，并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，推薦服務(wù)器放在骨干上，帶寬符合千兆以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等設(shè)備帶寬要求保障一路視頻流的帶寬，即滿足百兆以太網(wǎng)應(yīng)用，并需充分考慮整個(gè)網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)。
　　
　　為保證良好的圖像清晰度和流暢度，同時(shí)有效節(jié)省帶寬和存儲(chǔ)資源，本方案將采用在同等碼流前提下畫(huà)質(zhì)zui高的H.264編碼（例如在碼流為100kbps時(shí)，H.264大約比MPEG4好3dB（約2倍），比MJPEG好約10dB（約10倍），即同樣容量的硬盤，在儲(chǔ)存畫(huà)質(zhì)及速率一樣的情況下，H.264可以比MPEG4多儲(chǔ)存2倍的時(shí)間，比MJPEG多儲(chǔ)存10倍的時(shí)間）配置進(jìn)行實(shí)時(shí)瀏覽和錄像。
　　
　　·D1普清如下：圖像壓縮格式：H.264MainProfile@Level3;圖像分辨：4CIF（D1,704x576）;圖像碼流：2Mbps;圖像幀速度：25fps;
　　
　　·720P高清如下：圖像壓縮格式：H.264/MJPEG;圖像分辨率：720P（1280*720）;圖像碼流：4Mbps;圖像幀速度：25fps。
　　
　　上述配置情況下，單路復(fù)合流（視頻與音訊流之和）的D1zui大帶寬約為2Mbps，720P的zui大帶寬約為4M,按照要求，整個(gè)監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像點(diǎn)位總計(jì)1000個(gè)普清監(jiān)控點(diǎn);100個(gè)高清監(jiān)控點(diǎn)，分布在6個(gè)監(jiān)區(qū)和三個(gè)工廠建筑當(dāng)中。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)，并以單路復(fù)合流zui高的帶寬占用值2-4Mbps計(jì)算，充分考慮設(shè)置碼流在實(shí)際帶寬的突發(fā)占用情況，因此監(jiān)控應(yīng)急指揮中心與每個(gè)監(jiān)區(qū)之間千兆的網(wǎng)絡(luò)鏈路，*可以滿足帶寬的需求。
　　
　　為保證視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高穩(wěn)定性、高冗余性，本次視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在核心交換機(jī)組連接上采用雙機(jī)熱備、負(fù)載均衡技術(shù)。參考上述需求分析使用數(shù)據(jù)流統(tǒng)計(jì)分析表后，設(shè)計(jì)的骨干網(wǎng)就不會(huì)出現(xiàn)滿載運(yùn)行，故設(shè)計(jì)主干帶寬時(shí)，不能按極限帶寬計(jì)算，否則將造成極大的浪費(fèi)。本次設(shè)計(jì)主干按極限需求的70%計(jì)算，已足夠保證用戶的帶寬需求。對(duì)于處于整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)推薦采用專業(yè)的監(jiān)控視頻存儲(chǔ)IP-SAN產(chǎn)品，采用多臺(tái)專業(yè)型48盤位磁盤陣列，三電源冗余。單塊硬盤采用2T容量工業(yè)級(jí)專業(yè)監(jiān)控硬盤，在RAID5模式下存儲(chǔ)一個(gè)月，可以*需要。
　　
　　監(jiān)獄監(jiān)控要求分別對(duì)監(jiān)獄的行政區(qū)域、生活區(qū)域、生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行有效的監(jiān)控管理。囚室、禁閉室監(jiān)控設(shè)置日夜型防暴半球攝像機(jī);在監(jiān)獄內(nèi)部，食堂、禮堂、操場(chǎng)、工作場(chǎng)合等公共場(chǎng)合設(shè)置百萬(wàn)網(wǎng)絡(luò)智能高速球、百萬(wàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及低照度網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、紅外網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等高清加標(biāo)清的監(jiān)控模式，監(jiān)獄周邊設(shè)置百萬(wàn)網(wǎng)絡(luò)紅外攝像機(jī)、大門口設(shè)置百萬(wàn)網(wǎng)絡(luò)智能高速球。看管人員工作生活區(qū)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所的不同設(shè)置網(wǎng)絡(luò)智能高速球、網(wǎng)絡(luò)半球攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)低照度攝像機(jī)。特殊場(chǎng)所設(shè)置智能分析低照度攝像機(jī)、智能分析一體化高速球、智慧分析防暴半球攝像機(jī)，達(dá)到智能視頻監(jiān)控的目的。
　　
　　在監(jiān)獄的各個(gè)監(jiān)區(qū)設(shè)立分控中心，部署一臺(tái)管理服務(wù)器，多臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器，多臺(tái)流媒體服務(wù)器及工作站，采用磁盤陣列座位存儲(chǔ)介質(zhì)，對(duì)于監(jiān)控畫(huà)面采用網(wǎng)絡(luò)矩陣、高清譯碼設(shè)備實(shí)現(xiàn)上墻功能，采用3×3液晶拼接屏及16臺(tái)22英寸LCD監(jiān)視器組成的電視墻圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控。管理服務(wù)器對(duì)整個(gè)轄區(qū)的所有攝像頭以及其他設(shè)備進(jìn)行綜合管理。
　　
　　在監(jiān)獄的辦公大樓設(shè)置總控中心，部署兩臺(tái)管理服務(wù)器（一臺(tái)為熱備），多臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器，多臺(tái)流媒體服務(wù)器及工作站，采用磁盤陣列座位存儲(chǔ)介質(zhì)，對(duì)于監(jiān)控畫(huà)面采用網(wǎng)絡(luò)矩陣、高清譯碼實(shí)現(xiàn)上墻功能，采用3×6液晶拼接屏及32臺(tái)22英寸LCD監(jiān)視器組成的電視墻實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像。管理服務(wù)器對(duì)整個(gè)監(jiān)獄的所有攝像頭以及其他設(shè)備進(jìn)行綜合管理，存儲(chǔ)服務(wù)器對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行備份存儲(chǔ)。
　　
　　集成平臺(tái)建設(shè)
　　
　　監(jiān)獄安全防范綜合管理系統(tǒng)平臺(tái)系統(tǒng)功能應(yīng)包含視頻類設(shè)備遠(yuǎn)程管理及控制、報(bào)警類設(shè)備遠(yuǎn)程管理及控制、門禁類設(shè)備遠(yuǎn)程管理及控制、電子地圖應(yīng)用、遠(yuǎn)程監(jiān)看和控制圖像、系統(tǒng)日志、數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)、權(quán)限集中管理等基本功能，支持語(yǔ)音對(duì)講、遠(yuǎn)程門禁控制及管理、照明設(shè)備遠(yuǎn)程控制等功能。
　　
　　監(jiān)控綜合管理平臺(tái)軟件從功能上分為三層：
　　
　　1、數(shù)據(jù)采集及匯總層
　　
　　主要實(shí)現(xiàn)監(jiān)控相關(guān)資料的采集和匯總，包括音視頻數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)。
　　
　　2、核心數(shù)據(jù)管理及調(diào)度層
　　
　　主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的綜合及聯(lián)動(dòng)處理邏輯。
　　
　　3、應(yīng)用層
　　
　　實(shí)現(xiàn)對(duì)各類數(shù)據(jù)處理的終端直觀體現(xiàn)。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)
　　
　　所有的監(jiān)控產(chǎn)品采用網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，視頻圖像經(jīng)攝像機(jī)采集之后被直接數(shù)字化，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行傳輸，從而能夠充分保持圖像的清晰度，可高達(dá)720P/1080P。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻產(chǎn)品所構(gòu)建的數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以直接連入網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到即插即用的效果，安裝方便（僅需設(shè)置一個(gè)IP地址），系統(tǒng)具有幾乎無(wú)限的無(wú)縫擴(kuò)展能力。
　　
　　多設(shè)備兼容的高擴(kuò)展性
　　
　　綜合管理平臺(tái)通過(guò)設(shè)備接入管理層，專門針對(duì)設(shè)備接入做特殊處理，可實(shí)現(xiàn)接入國(guó)內(nèi)大部分主流編碼廠商的產(chǎn)品。軟件系統(tǒng)中的設(shè)備管理及驅(qū)動(dòng)服務(wù)模塊負(fù)責(zé)將設(shè)備與系統(tǒng)的核心服務(wù)隔離，保證系統(tǒng)核心服務(wù)的設(shè)備無(wú)關(guān)性。如果設(shè)備廠商能提供完善的SDK，可在短時(shí)間內(nèi)將其產(chǎn)品兼容到本系統(tǒng)中，保證軟件系統(tǒng)長(zhǎng)期的投資可靠性。
　　
　　視頻監(jiān)控新技術(shù)的應(yīng)用
　　
　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的不同環(huán)境定制不同的個(gè)性方案，滿足實(shí)際的需要。如防暴產(chǎn)品應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)集成報(bào)警、對(duì)講等實(shí)用功能，省去監(jiān)獄的報(bào)警及對(duì)講投入的費(fèi)用。同時(shí)實(shí)現(xiàn)智能視頻分析功能，對(duì)一些特殊事件做出智能視頻分析，如人員徘徊檢測(cè)、人流量統(tǒng)計(jì)、人員密集檢測(cè)、打架檢測(cè)等。從傳統(tǒng)的監(jiān)控的事后取證，做到智能的事中預(yù)警，當(dāng)發(fā)生異常行為報(bào)警，可以通過(guò)跟蹤系統(tǒng)，讓球機(jī)自動(dòng)追蹤目標(biāo)，使目標(biāo)持續(xù)放大并顯示在畫(huà)面中央，以利于確認(rèn)犯人或者可疑人員的身份和事后對(duì)照取證。
　　
　　電子地圖功能
　　
　　用戶通過(guò)簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊可直接查看地圖上某個(gè)位置的圖像。現(xiàn)場(chǎng)地圖可以是圖片，區(qū)域地圖，建筑物布置圖，樓層平面圖;多個(gè)地圖按分層順序進(jìn)行組織;在地圖上可放置攝像機(jī)圖示，用戶通過(guò)點(diǎn)擊圖示，可快速選擇所要觀察的監(jiān)視點(diǎn)。
　　
　　視頻與門禁、報(bào)警智能聯(lián)動(dòng)
　　
　　有權(quán)限的用戶可設(shè)置報(bào)警時(shí)的聯(lián)動(dòng)方式，根據(jù)需要手動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)行布防。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)操作員信息及操作時(shí)間、報(bào)警設(shè)備信息及報(bào)警時(shí)間等信息自動(dòng)存檔;實(shí)現(xiàn)與其他報(bào)警子系統(tǒng)等*系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。監(jiān)控前端能自動(dòng)打開(kāi)聲光等報(bào)警聯(lián)動(dòng)設(shè)備，并發(fā)送相關(guān)的報(bào)警信息至服務(wù)器;報(bào)警時(shí)，*遙控監(jiān)視點(diǎn)能自動(dòng)彈出報(bào)警信息窗口和發(fā)出聲音提示，并顯示報(bào)警點(diǎn)的具體位置，報(bào)警類型及現(xiàn)場(chǎng)圖像，并存儲(chǔ)相關(guān)攝像機(jī)的圖像及聯(lián)動(dòng)錄像等。支持門禁聯(lián)動(dòng)附近門口的視頻圖像，如正常開(kāi)門和非正常開(kāi)門均可實(shí)現(xiàn)視頻聯(lián)動(dòng)。
　　
　　維護(hù)和培訓(xùn)
　　
　　受培訓(xùn)的人員主要包括用戶方獄警干部及值班管理人員、設(shè)備維護(hù)人員等，由資深工程師及項(xiàng)目支持工程師在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)。讓用戶方使用人員能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)全面了解，熟悉日常維護(hù)工作，有能力處理一般性問(wèn)題，并消除系統(tǒng)因使用或操作不當(dāng)而引起的故障、減少突發(fā)故障的發(fā)生。使系統(tǒng)使用人員能熟練掌握各個(gè)系統(tǒng)的基本操作，具備一定的日常維護(hù)能力。
　　
　　結(jié)語(yǔ)
　　
　　本項(xiàng)目系統(tǒng)充分利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)功能的多面性、智能方案的豐富性、架構(gòu)的靈活性和開(kāi)放性，貫穿整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的釋放設(shè)計(jì)需求。運(yùn)用智慧視頻分析技術(shù)，針對(duì)監(jiān)獄的安全防范、罪犯脫逃、兇殺、非正常死亡等各類影響監(jiān)獄安全穩(wěn)定的事故幾個(gè)功能組合使用，充分發(fā)揮人防加技防的優(yōu)勢(shì)，有效發(fā)現(xiàn)異常情況，將可能發(fā)生的各種事情消滅在萌芽狀態(tài)，維護(hù)社會(huì)的穩(wěn)定、國(guó)家的安寧。