看守所综合安防系统设计方案(V5.0).doc
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XX看守所综合安防管理系统
设
计
方
案
目录
一、系统概述 3
1.建设背景 3
2.需求分析 3
3.建设要求 4
4.设计原则 6
5.设计依据 7
二、视频监控系统建设 8
1.概述 8
2.需求分析 8
3.系统总体说明 9
4.监控系统结构 9
5.监控中心设计 10
6.监控前端设计 14
7.图像智能分析 15
8.智能跟踪系统 19
9.存储系统设计 21
10.监控平台功能 23
三、综合安防管理平台建设 30
1.平台概述 30
2.架构设计 31
3.需求分析 32
4.总体设计思路 32
5.系统设计原则 32
6.系统总体说明 33
7.安防子系统接入管理 35
8.系统功能应用 49
一、系统概述
1.建设背景
看守所是羁押依法被逮捕、刑事拘留的人犯的机关，是实现社会治安综合治理的最重要环节之一。
在当前国内国际的复杂形势下，各类犯罪人员的人数每年有增无减。
看守所管理人员的工作日益繁重，因此，如何在不增加警力的情况下，提高工作效率和监控管理能力，成为当前公安监管工作中非常迫切的需要。
同时，随着近年来一系列公安监所类似“躲猫猫”的安全事件的曝光，整个社会对看守所管理的透明化、高效化提出了新的要求。
在这样的背景下，看守所管理手段必须由原先的物防加人防的方式向技防、物防、人防结合的方向转变。
并且跟随着信息化技术的进步，由原本的模拟设备，独立设备，如DVR，独立报警主机等设备，向数字化、网络化、智能化方向发展，并向多系统联动，多分级联动方式转变。
以科技的手段减低管理部门的工作强度，提高对犯人的监督和改造效果。
这也是看守所实现“向科技要警力”的有效途径，让看守所管理工作水平迈上了一个新的台阶。
2.需求分析
公安机关作为监所的管理者，一方面要提供一个人性、科学的管理环境，另一方面又要确保监所的管理人员和在押人员的绝对安全。
如何兼顾两者是目前的管理者、执行者、监督者需要共同思考的问题。
所以在技术上必将采取更智能的产品，在制度上采取更加科学的方法，在管理上采取更加人性的手段来逐步实现。
其中信息化建设又是我们实现“科技兴所”的重要途径。
随着信息化技术手段不断朝着数字化、网络化、智能化方向发展，看守所目前迫切需要建立一套“多媒体、数字化、全方位”的立体综合安防管理平台，提供集成视频监控、智能分析、报警、对讲、门禁、电子巡更、高压电网等于一体的综合安防管理系统，从而实现全方位地对犯罪者日常行为及特殊情况的监控及预警。
根据上述情况结合最新的网络智能化监管技术，提出新一代安防系统网络智能化建设方案，在利用原有安防系统的基础上，充分发挥网络化、智能化、高清化、集成化的优势。
建设的新系统可以做到如下方面：
一、实现各安防设备集中管理，构建综合安防管理平台，完成看守所各安防系统的统一接入管理与报警联动。
二、实现高清监控，视频管理平台支持高清网络摄像机的接入，提升整体监控图像清晰度。
三、实现图像智能分析，智能分析平台作为综合安防管理平台的子平台，可以通过图像智能分析技术及时发现在押人员的各类异常情况。
四、实现数字化电视墙，通过统一的综合安防管理平台和数字解码器完成图像上墙，同时在有异常情况发生时可以自动切换大屏图像，可以及时、醒目的提醒值班民警关注重点事件。
五、实现网络化集中存储，通过IP-SAN集中存储设备即可完成海量图像存储和容灾备份，能及时发现存储故障、排查存储故障，保证录像数据的完整性。
整套系统严格按照“保障必须、不断完善、实用高效、安全可靠”的原则，为看守所打造一个高效智能的网络化综合安防管理平台。
3.建设要求
根据《看守所监控系统建设规范》等规范的建设要求，监所安防系统包括视频监控、通信指挥系统、监管信息系统、应急报警系统等十二个子系统。
监所内和上级主管部门设立监控指挥总控中心，包括视频监控的后台控制和指挥、系统资源的综合管理和调度，以及系统管理和维护工作。
具体建设应注意满足：
集成联动性
1）系统可以实现各子系统的集成管理，包括系统接入与配置、状态查询、报警布防、撤防，所有操作在统一的安防界面下完成；
2）在完成集成管理的基础上，系统的重要目标是实现“联动报警”，包括监控系统的联动、预案的联动、电子地图的联动、声光报警设备的联动等。
系统提供方便的图形化配置界面和简易的报警规则配置，能在报警发生时，按照事先设定的联动规则实现相应联动报警操作。
兼容扩展性
1）系统采用模块化设计思想，具备统一的设备接入模块，通过简单的二次开发就可以集成多子系统的设备，方便各个看守所使用的不同子系统，不同硬件设备的统一集成，做到一次建设，长期受益；
2）系统支持三级以上的多级模式，可以在省厅、市局、看守所部署统一的控制软件平台，根据不同权限设置，各级可以管理相应下级单位的平台；
3）系统具备开发的数据接口，可以和其他相关的看守所信息化系统和相关管理系统实现数据共享。
界面易用性
考虑到看守所民警涉及不同年龄层次及有效减轻值班民警的工作强度，看守所信息化软件易用性非常重要，具体：
1）系统支持完善的互动操作界面，依据看守所实际环境配置电子地图，同时在地图相应位置部署相应设备图标，通过图形化的显示界面及简单的鼠标操作即可完成日常设备查看及管理事项。
2）日常的接处警、报表生成、日志查询均提供模板记录及图形化菜单，各类操作由各级用户分级分类完成，整体工作简捷有序。
安全可靠性
1）完善的用户管理机制，合法用户才能登陆系统，指定用户只具备相应系统操作和设备权限，无法越权操作；
2）完备的日志管理系统，系统登陆、退出、配置、报警等所有操作均记录于数据库，普通用户不可更改，责任明确方便事后查询及生成报表；
3）系统支持7*24小时不间断运行，数据库自动备份，支持心跳检测。
同时系统支持模块化运行，平台和子系统既可统一运行，亦可独立运作。
4.设计原则
系统建设时应遵循“五个统一”。
l实用性与经济性的统一
坚持实用性第一的原则，系统应能最大限度地满足各项业务要求、满足系统管理人员、使用人员、督查人员的业务需求，能适应新技术的发展，同时还应努力降低建设费用,选择技术成熟和性能稳定、性价比高的产品，并尽可能地利用好现有设备，减少浪费。
l合理性与先进性的统一
系统方案的设计必须遵循系统工程的设计准则，在系统的合理性与技术的先进性之间取得均衡。
应努力追求整个系统功能的科学合理，防止片面追求某一局部的高指标与先进性。
在保证整个系统功能和性能的前提下，最大限度地采用成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进技术。
l标准化与开放性的统一
系统建设应尽量采用标准化、模块化设计并严格遵守相关技术的国际、国内和行业标准，以确保系统之间的开放透明性和系统之间的互连互通。
考虑到整个系统是分期建设的，系统建设时，对有扩展要求的子系统，在建设和选用设备时,应在对未来业务的增长和扩容进行科学预测基础上进行余量设计,预留扩容和发展的空间。
l可靠性和安全性的统一
整个系统采用具有高可靠性的总体建设，选用的设备自身应具有较高的安全可靠性，关键设备或关键部件应采取备份冗余设计，选用安全机制完善、安全级别较高的系统软件，使用具有可靠功能的专用网络安全产品。
l易管理性和易维护性的统一
系统应易于管理和维护，借助网管、系统自诊断程序等专门工具，可方便地监控网络或其它设备的运行状态，以便及时解决出现的问题；计算机网络等信息基础设施的设计应采用简洁易用的体系结构，以降低系统运行维护费用。
为确保产品的售后服务，原则上应选用技术成熟的国内品牌产品。
5.设计依据
《看守所技术建设规范》公监管[2002]160号
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000
《建筑智能化系统工程设计标准》DBJ13-32-2000（省标）
《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003
《建筑智能化系统工程实施及验收规范》DB32/366-99
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000
《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000
《国际综合布线六类信道标准》ISO/IEC11801
《中国人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94
《中国人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94
《监管改造环境规范》司法部第11号令
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
《安全防范系统验收细则》GA308-2001
《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《电子计算机场地通用规范》GB/T2887-2000
《工业、企业通信接地设计规范》GBJ79-85
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
二、视频监控系统建设
1.概述
随着XX看守所业务的不段发展，管理力度不段加大，管理方式不断更新，管理需求不断变化的现状。
所以本次系统建设的主旨就是通过构建高清视频监控系统，从而实现与监管综合信息系统的融合，形成一套全方位多角度智能化的新型监管系统。
视频监控系统可以实现通过XXX个前端摄像机对各主要监仓、通道及重要公共场所的实时监控和记录。
图像监控的范围涵盖了看守所的主要路口和重要的公共场所及监仓内部，避免其受到非法冲击。
2.需求分析
由于XX看守所原有的监控系统基本采用是模拟监控系统（DVR），随着使用年限的增长，部分监控点位已出现图像模糊不清，抖动的现象，急需更换新的设备。
同时随着网络监控的普及，特别是在监所行业中高清网络摄像机的引入，原有模拟监控系统已经开始不能满足新形势下监所高清监控的需要。
所以本次涉及网络监控改造的部分具体需求包括：
1）中心监控平台建设，整个网络监控系统在中心点设立网络监控管理平台，实现全网监控设备的集中接入与统一管理。
2）IP-SAN存储系统建设，系统采用IP-SAN形式的集中存储，整体存储时间不低于30天。
3）高清前端建设，重点部位采用高清网络摄像机，分辨率不低于720P（1280*720）。
实现真正的“无死角、高清晰”的监控。
4）高清解码器建设，采用高清数字解码器实现所有高、标清摄像机上电视墙，充分保证监控中心图像的清晰度。
3.系统总体说明
XX看守所的监控系统通过建立一套完整先进的视频监控管理系统，完成对管辖区域进行全方位的监控。
系统的建设要保证看守所的主要监控点能够获得高质量图像，方便控制，具有高速的处理能力。
监控系统接入总控中心的视频管理平台实现整个管辖区域的安全防范管理。
通过对国内众多的监所监控系统的了解和实际工程情况，通过对国际上有关技术的分析和了解，XX看守所的视频监控系统本着“技术先进、运行可靠、功能集成、便于扩展”的原则，以总控中心为主，辅助各分控中心，采用全数字化的解决方案。
根据具体视频监控点的位置所承担的功能，采用三种视频监控前端。
即高速球型摄像机、半球型摄像机和枪式摄像机及相应的镜头等设备。
半球型摄像机适合于以室内安全监视为目的的监控点，枪式摄像机适合于安装在固定场所或通道，高速球型摄像机适合安装于室外大范围监控点。
系统构架采用全数字的方式进行建设，前端网络高清摄像机通过网络交换机进行数字传输至总控中心，在本地IP-SAN进行存储。
在总控中心配置视频解码器进行解码后接入总控中心的大屏进行显示，并做重要数据的备份。
4.监控系统结构
系统拓扑图：
XX看守所监控系统设立两级控制中心，以及领导办公室客户端控制。
两级控制中心分别为：
看守所总控中心和分控中心。
5.监控中心设计
5.1总控中心
看守所总控中心作为整个看守所的控制中心枢钮实现集中管理，负责所有监控区域的监控任务，对整个看守所安全防范系统起监察、指挥、调度、协调和控制作用；可通过内部计算机网络系统掌控全监的情况及警力配置等；并可对像门楼、围墙周界、厂区、监舍、禁闭室等高危场所进行实时监控，从而提高系统整体运作能力及对突发事件和全局事件的处理控制能力上，提升看守所整体快速反应能力和协同作战能力。
在看守所本地总控中心配置监控中心平台、应急指挥调度系统、IP存储系统、智能分析服务器、集中解码器、电视墙以及操作电脑等。
针对用户要求“系统可靠稳定运行”的需求，本方案建议总控中心采用视频管理平台，平台采用嵌入式的硬件结构设计，内嵌Linux操作系统，有效防止木马病毒等侵入；并且提供完善的设备管理、用户管理、告警管理等功能，完全能够满足客户要求“运营级的管理”的需求。
视频监控平台功能：
Ø用户管理
提供用户及用户组的添加、删除以及用户信息的修改
支持超级管理员、用户管理员和操作员三种用户
Ø认证管理
实现用户登录信息的认证
登录用户的授权
Ø权限管理
采用用户分级管理机制实现用户权限的授予和取消
可针对不同用户分配不同的系统操作和设备管理权限
Ø报警记录
监控平台提供完备的日志功能，提供详细的报警信息记录，能够保存报警的详细信息，如：
报警地址、报警所属组织、报警级别、报警类型、报警时间、处警时间、处警结果等。
Ø设备管理
提供设备的添加、删除以及设备信息的修改
可根据设备的名称、类型等参数进行设备搜索
支持设备权限的设置和修改
支持设备软件的远程升级功能
Ø网络管理
提供系统配置管理和系统性能管理
提供报警管理、安全管理和日志管理
提供状态监测、系统备份及数据恢复功能
大屏显示系统：
高清监控系统后端显示系统设计对整个图像效果的展现非常关键，完善的大型监控电视墙系统，需要包括以下核心设备：
1、电视墙解码器：
实现数字图像转模拟输出到电视墙，实现电视墙浏览。
2、大尺寸液晶监视器或拼接大屏：
可显示报警信息、实时视频与录像等。
3、浏览客户端：
可实现电视墙管理、控制、切换，报警管理、录像管理等功能，客户端可外接数字键盘对前端监控点进行更加灵活的电视墙切换控制等操作。
4、电子地图客户端：
可实现对电子地图的显示，管理，如监控点在电子地图上的位置设置、修改、删除、报警显示的设置等操作，电子地图客户端直接连接电视墙液晶监视器进行显示输出。
5、电视墙管理客户端：
可实现电视墙设备的管理功能。
根据看守所的实际情况，我们设计使用数字化电视墙解码器及液晶拼接屏建设，新系统可以实现在指定大屏显示各分控中心报警联动图像切换上墙，及时提醒值班人员处理警情。
大屏显示系统可用于各位置图像调度及轮巡，支持电视墙预案设置、一键调度功能，如可以在放风时间一键调度所有放风场画面上墙显示，在休息时间可一键调度所有监仓画面上墙显示，支持电视墙预案自定义设置和键盘操作，方便值班人员设置和调度。
在大屏幕上方配备一块LED屏，用于显示告警情况等文字信息。
LED系统通过设置数据库软件接口，可实现数据服务器信息同步更新及报警信息提示。
在指挥中心同时应设置一台声光报警设备，在紧急情况下有效提示值班民警处置突发情况。
5.2分控中心
看守所分控中心负责汇总本级监控区域的所有监视、监听、对讲、广播、报警的视频、音频、控制信号中转到总监控，辅助完成子监控任务，可以在总控中心的基础上通过IP网络设置在看守所内各个大楼的值班室等地。
按照各监区实际情况设立分控中心，通常配置1台对讲主机、1台或多台客户端PC负责所辖区域内的图像浏览、录像查看、报警处理等，分控中心的建设模式也是可以灵活调整的，对于所辖区域接入设备较少的分区分控中心，可以采用一机双屏的方式，一屏显示监控画面，另一屏显示电子地图（如下图）。
6.监控前端设计
根据XX看守所的实际情况及相关要求，视频监控系统的前端按不同的监控需求可分为5类：
室外智能球型摄像机X套、室内智能球型摄像机X套、固定摄像机X套、室内半球摄像机X套及室内防爆半球摄像机X套。
前端摄像机实现对监控目标图像信息采集，是监控系统的原始信号源，其功能状态、质量优劣直接影响整个系统的功能发挥。
传统的监控系统采用模拟摄像机和视频线缆实现图像采集和视频流传输，很容易被各种电气设备所产生强电磁干扰，因而会导致监控线路传输的模拟视频信号受到干扰，图像失真；同时视频线受到自身限制，传输距离短，不适合大规模、远距离传输；并且传统模拟监控图像分辨率仅能达到CIF、D1的标清画质，无法满足现代化高清监控的要求，也不符合监控发展的趋势。
基于以上原因，以及客户要求“系统提供高清图像质量”的需求，本方案建议所有新建前端摄像机均采用支持720P的高清网络摄像机。
同时依据看守所环境的特殊性需要监区内的所有建筑、主要道路和绿化场地等重要部位均设计安装视频监控系统，在监区构建完善的监控系统，实施有效的音视频监控和图像记录，重点位置如监仓、周界、大门等要做到无死角监控。
按照上述区域监视程度的不同，同时也是确保重点位置能得到更有效的高清监控，本次高清监控点设计将有针对性的进行部署，具体：
监仓主要功能为犯人休息睡觉的场所，考虑到安装位置以及半球自身占用空间小，美观性强、隐蔽性高，推荐在监仓安装高清防暴半球摄像机配备高保真拾音器，镜头使用广角镜头，确保监仓监控无死角和同步录音录像。
门厅、出入通道等重点位置，采用室内高清球形摄像机，可实现对该区域360度全景监控；
围墙：
推荐高清红外枪型摄像机，安装在围墙顶部，均匀分布，衔尾相连，对围墙进行无缝覆盖；
楼梯口、民警值班室、会见场所、病房等功能区域、功能房间：
各配置一台高清红外半球摄像机，摄像机镜头根据现行标准选用手动变焦镜头，根据现场情况安装在能够最大化监视此区域的位置，对该区域进行监视；
放风场所、室内楼道的图像监控，推荐配置高清红外枪式摄像机；
询问室、禁闭室等小范围室内图像监控，推荐配置高清防暴半球摄像机和拾音设备，实现音视频同步监控；
道路、公共区域：
在此区域推荐配置室外高清球形摄像机，在民警的操作下，可以对看守所内部的所有公共区域进行监控。
监控点统计：
摄像机类型
单位
数量
备注
台
台
7.图像智能分析
智能分析的原理是使用图像视觉分析技术对视频中的目标物体进行分离、侦测、监控、追踪，一旦视频场景中出现违反预定义规则的行为，分析端实时的将报警信息以及现场各种信息通过网络传输给监控平台。
如下图所示：
通过计算机图象处理和智能视频算法分析技术，可以实现对发生在监狱内外、监舍内的各种异常行为的分级分类的预警分析和实时报警,帮助监控值班人员作决策参考；提供各种报警输出方式，实现与其他业务管理系统的联动。
同时可提供报警事件的联网搜索、回放功能，自动生成统计数据和分析报表，并与监狱信息系统实现数据交互。
l智能分析设计
本次方案可扩展智能应用功能，通过在总控中心部署智能分析管理系统对上传的码流进行智能分析。
智能分析应用示意图：
如上图所示，在原有视频管理平台侧添加一个智能分析管理系统即可完成智能的扩展应用。
智能分析管理系统由两个核心模块构成：
智能管理系统和智能分析单元。
智能管理系统管理所有智能分析单元，同时存储并管理所有抓拍的图像，支持对智能分析结果进行统计分析，并可对存储的数据进行查询。
2.1限高警戒线：
A、检测区域：
监室、风场或者走廊内的禁止攀爬、进入的区域。
B、检测设置：
根据看守所环境，可以灵活设置多节点折线来部署适应警戒区域，可设两个及以上时间段，主要布控时间为夜间。
C、主要功能：
对在押人员接触、越过设置警戒线的行为进行报警，如限高、越界等。
图1：
智能限高
2、起身检测：
A、检测区域：
主要在监室床铺及相关区域，可以自行设定重点区域。
B、检测设置：
根据监室环境灵活设置多边形检测区域和灵敏度等参数，可设两个及以上时间段，每个时间段时间可自行设定。
C、主要功能：
铺位人员迅速爬起异常报警、铺位就寝人员下铺位报警，指定铺位人员起身，下铺位单独报警，提醒值班民间进行监控管理，防止在押人员夜间出现违规行为。
图2：
起身检测
3、区域看防：
A、检测区域：
摄像机近端的厕所、洗漱区，门口及相关区域。
B、检测设置：
根据区域条件设置矩形检测区域和灵敏度等参数，可设两个及以上时间段，每个时间段时间可自行设定。
C、主要功能：
可以根据环境自行划定报警区域；具备人员进入报警、人员进入超时报警；人员超时报警时长可自行设定，可辅助值班民警主动发现在押人员该类异常行为。
图3：
区域看防
4、剧烈运动：
A、检测区域：
整个监室。
B、检测设置：
根据房间形状，灵活设置检测区域和标定参数，通常该算法用于非睡觉时间，夜间主要以起身检测为主。
C、主要功能：
可以实现视频动作量检测、音频量检测或者视音频混合检测。
实现监室大规模人员聚集报警、人员间剧烈运动报警以及声音量持续过大报警，辅助值班民警发现有类似争吵、斗殴等严重违规违纪事件。
图4：
剧烈运动
5、视频诊断：
A、检测区域：
所有在押人员活动相关区域
B、检测设置：
可设两个及以上时间段，每个时间段时间可自行设定，对整个画面实现7*24小时检测。
C、主要功能：
实时检测无图像、镜头被遮挡、摄像机角度被移动均可异常报警，防止视频源丢失以及恶意遮挡镜头等违规行为。
图5：
视频诊断
8.智能跟踪系统
智能跟踪系统主要应用于监区AB门、广场等范围区域，用于主动监视区域内活动人员，抓取移动人员移动轨迹，旨在防止非法人员接近AB门或单独在广场区域活动等异常情况，可以做到及时发现、及时制止。
本次智能跟踪系统，采用“全高清、主从式”设计模式。
系统采用高清1080P全景智能跟踪枪机用于采集和分析全景视频信号，同时调度具备1080P高清分辨率和20倍光学变倍的高速球快速跟踪移动目标。
系统可接入后端管理平台，实现电视墙浏览和录像管理等功能。
系统拓扑图
如上图，科达智能跟踪系统依托IP承载网络构建一个星型结构的数字化、网络化、智能化的跟踪系统。
系统由前端跟踪系统和后端平台两部份组成。
前端跟踪系统负责全景监控以及对移动目标的跟踪监控，把全景图像、跟踪特写图像传到后端平台，平台对接入图像实现转发录像，解码上电视墙等功能操作。
该系统采用领先的复杂环境运动物体检测技术和多目标跟踪技术，可以实现跟踪锁定快速移动的多个目标，同时拍摄锁定的跟踪目标光学放大画面，从而用极少数监控设备覆盖大场景并得到清晰的细节视频画面。
前端智能跟踪系统应由全景监控枪机和跟踪球机两部分组成，实现枪球联动的跟踪，可同时呈现全景和跟踪特写两路图像视频。
8.1先进的智能跟踪技术
可跟踪多个监控目标。
跟踪球机可快速定位移动目标，持续地将移动目标准确保持在画面中央，整个跟踪过程平滑无跳跃感。
而对于不同大小的目标，系统还可以自动调节画面放大倍数，保障图像的有效性。
8.2监控距离远、范围大
可对远距离的移动目标实施跟踪，最远跟踪距离超过100米。
而全景高清枪机的配合4mm广角镜头，整个系统覆盖面积大且无死角。
8.3多种跟踪模式，使用便利
有自动跟踪、半自动、手动跟踪三种模式。
在自动模式，系统自动对移动目标定位跟踪，并在多个目标间切换，切换时间可设置。
半自动下，单点某一目标，则系统自动对某一目标持续跟踪。
而手动模式下，可手动控制球机，球机不再自动跟踪。
8.4灵活的分级警戒区域
可便捷设置三级警戒区域。
用户可根据实际
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