監(jiān)獄需求分析

　　隨著監(jiān)控視頻技術(shù)的發(fā)展，特別是數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的成熟，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以更有效的幫助獄警對(duì)監(jiān)獄安全進(jìn)行管理防范，使監(jiān)控系統(tǒng)不止停留在視頻的查看和調(diào)用上，更能使監(jiān)獄進(jìn)行有效的管理。監(jiān)獄監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)在于，由總值班室負(fù)責(zé)調(diào)度獄中多個(gè)值班。除此之外，還有武警部門(mén)負(fù)責(zé)的監(jiān)控室對(duì)周界外圍進(jìn)行監(jiān)控，正常情況下，武警與獄警為相互獨(dú)立的部門(mén)，互不干涉。當(dāng)有突發(fā)事件產(chǎn)生時(shí)，除了該監(jiān)獄上級(jí)部門(mén)的監(jiān)獄監(jiān)控室可以隨時(shí)調(diào)用視頻，作為應(yīng)急指揮中心外，武警部門(mén)也需要及時(shí)了解監(jiān)獄內(nèi)的各種情況，及時(shí)做出響應(yīng)措施。由此看出，監(jiān)獄是一個(gè)多級(jí)級(jí)聯(lián)的系統(tǒng)，除了本地監(jiān)控以外，監(jiān)控的上級(jí)指揮中心、武警部門(mén)都需要對(duì)監(jiān)獄的報(bào)警信息及視頻進(jìn)行及時(shí)接收及查看。

　　監(jiān)獄監(jiān)控防范系統(tǒng)對(duì)安全系數(shù)要求極高，必須確保系統(tǒng)高性能和高穩(wěn)定性。對(duì)于監(jiān)獄內(nèi)的監(jiān)舍樓、辦公樓、監(jiān)區(qū)內(nèi)食堂、醫(yī)務(wù)室、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、活動(dòng)區(qū)、監(jiān)墻崗哨、崗樓、出入口雙層門(mén)、探視室等場(chǎng)所的情況，進(jìn)行全方位監(jiān)控。同時(shí)，隨著監(jiān)控、監(jiān)聽(tīng)、公共廣播、門(mén)禁、周界報(bào)警、消防、巡更、探視系統(tǒng)等現(xiàn)代化信息系統(tǒng)運(yùn)用到監(jiān)獄中，以進(jìn)一步提高現(xiàn)代化的管理，更好的實(shí)現(xiàn)人防、技防、物防，打造全方位的安全防范系統(tǒng)。

　　由于對(duì)安全性要求極高，監(jiān)獄重視建設(shè)各種安防系統(tǒng)，但在實(shí)際應(yīng)用中，各系統(tǒng)相對(duì)較為獨(dú)立，當(dāng)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警時(shí)，還需要大量的人力物力去進(jìn)行確認(rèn)，響應(yīng)速度也沒(méi)法得到保障，存在一定的安全隱患。用戶(hù)希望能夠借助系統(tǒng)之間的互聯(lián)互動(dòng)提高監(jiān)獄的安全管理效率，在系統(tǒng)報(bào)警的時(shí)候能自動(dòng)把相關(guān)視頻進(jìn)行關(guān)聯(lián)，不需要人為手動(dòng)去查找相關(guān)的報(bào)警點(diǎn)視頻，同時(shí)，希望相關(guān)報(bào)警信息能自動(dòng)傳送至上級(jí)。除此以外，用戶(hù)希望系統(tǒng)是長(zhǎng)期可用的，不容許系統(tǒng)在關(guān)鍵時(shí)刻時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，如當(dāng)發(fā)生事故時(shí)進(jìn)行錄像的取證時(shí)卻發(fā)現(xiàn)此錄像不存在，將會(huì)對(duì)事情造成巨大的影響。由此看來(lái)，監(jiān)獄將要求系統(tǒng)間能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互動(dòng)，同時(shí)需要具有極高的穩(wěn)定性。

　　監(jiān)獄對(duì)管理平臺(tái)的要求

　　隨著網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)一步興起，安防系統(tǒng)IP化已經(jīng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬系統(tǒng)，而作為監(jiān)獄的安防系統(tǒng)，體現(xiàn)得更加明顯。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)獄也掀起了技改的浪潮，將系統(tǒng)逐步網(wǎng)絡(luò)化。這些系統(tǒng)有個(gè)共同的特點(diǎn)，就是系統(tǒng)產(chǎn)品的多樣化，以監(jiān)控為例，很多監(jiān)獄均是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行逐步升級(jí)，將面臨著多系統(tǒng)、多設(shè)備并存的情況，如何去對(duì)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，將是用戶(hù)面臨的一道難道。因此，要求CMS管理平臺(tái)具有極強(qiáng)的兼容性，可集成IPC、編解碼器、DVR等設(shè)備，要求支持ONVIF/PSIA標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。同時(shí)，要求集成管理平臺(tái)可集成門(mén)禁、防范報(bào)警、消防、巡更、對(duì)講系統(tǒng)等，并支持OPC接口，實(shí)現(xiàn)視頻與各安防子系統(tǒng)的報(bào)警聯(lián)動(dòng)。

　　第三方系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)接入

　　為更好的集成第三方系統(tǒng)， CMS集成平臺(tái)可采用驅(qū)動(dòng)模塊化的方式，從而使得任何前端，包括網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻服務(wù)器、DVR以及第三方報(bào)警系統(tǒng)如：門(mén)禁、周界防范入侵、對(duì)講、消防、巡更等系統(tǒng)的接入都將單獨(dú)形成驅(qū)動(dòng)，跟驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行結(jié)合。這樣便可以實(shí)現(xiàn)在接入任何前端設(shè)備或者第三方系統(tǒng)時(shí)，不用其他模塊進(jìn)行相應(yīng)的開(kāi)發(fā)配合，在很大程度上提高了設(shè)備的接入效率和整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　與智能分析的集成聯(lián)動(dòng)

　　與視頻智能分析技術(shù)的相結(jié)合，利用越界檢測(cè)對(duì)監(jiān)獄圍墻進(jìn)行監(jiān)測(cè)，取代傳統(tǒng)的紅外對(duì)射。同時(shí)，還可對(duì)獄犯進(jìn)行人數(shù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)帶班人員進(jìn)行脫崗監(jiān)測(cè)等功能，這些可有效降低人力的同時(shí)又提高了監(jiān)督力度。這就要求CMS模塊化底層做得足夠健壯，支持集成平臺(tái)能兼容目前國(guó)內(nèi)外主流的智能分析產(chǎn)品，如OV、IOmniscient、卓揚(yáng)等的軟硬件智能分析產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)以報(bào)警為驅(qū)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)功能。以四川某勞教所為例，作為地震重災(zāi)區(qū)的重建，四川省政府要求對(duì)此勞教所提出了要建設(shè)成信息化示范性單位，對(duì)安防監(jiān)控提出了新要求，對(duì)獄犯進(jìn)行更有效的監(jiān)控，在獄犯活動(dòng)區(qū)，要求采用人數(shù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)人數(shù)發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行緊急報(bào)警處理，對(duì)于獄警進(jìn)行脫崗和瞌睡監(jiān)測(cè)，得到了四川省政府的認(rèn)可。

　　大聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)兼容

　　安防監(jiān)控隨著“數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化”的發(fā)展大趨勢(shì)，各個(gè)行業(yè)對(duì)跨區(qū)域監(jiān)控管理需求的不斷增加，聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控已經(jīng)成為安防系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)需求。而在監(jiān)獄行業(yè)，大聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的需求更為突出。自從“躲貓貓”、“越獄”等事件的發(fā)生，國(guó)家已經(jīng)把監(jiān)獄聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控提到了新的高度，以四川省為代表，開(kāi)始提出了全省監(jiān)獄進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。為實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、大范圍的統(tǒng)一管理，除了要求系統(tǒng)具備海量設(shè)備的接入，系統(tǒng)模塊化分層設(shè)計(jì)外，還要求系統(tǒng)能提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口，可讓視頻數(shù)據(jù)與上下級(jí)平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，輕松實(shí)現(xiàn)整合。

　　管理平臺(tái)應(yīng)具備的功能和性能

　　多級(jí)流媒體級(jí)聯(lián)

　　在監(jiān)獄的解決方案中，采用多級(jí)流媒體級(jí)聯(lián)的方式，采用多層架構(gòu)來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。在總機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置流媒體服務(wù)器，對(duì)全局視頻進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)的視頻存儲(chǔ)，同時(shí)，分別在每個(gè)值班室中設(shè)置NVR服務(wù)器對(duì)視頻進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)。獄警在值班室內(nèi)調(diào)看該區(qū)域的視頻時(shí)，視頻只需要從本值班室的NVR內(nèi)獲得數(shù)據(jù)，而不需要從總機(jī)房獲得視頻流，這就可以節(jié)省視頻回傳的帶寬，并且當(dāng)值班室到總機(jī)房的光纖遭到破壞時(shí)，值班室內(nèi)的獄警還可以看到該區(qū)域的前端情況，保證視頻能在短時(shí)間內(nèi)繼續(xù)錄像，方便事后取證。而監(jiān)獄其他部門(mén)或上級(jí)監(jiān)控室遠(yuǎn)程查視時(shí)，可以從機(jī)房的流媒體服務(wù)器上調(diào)看視頻，方便設(shè)備的維護(hù)、統(tǒng)一管理。對(duì)于報(bào)警聯(lián)動(dòng)的視頻，重要性極高，往往是事件取證的關(guān)鍵，進(jìn)行在監(jiān)控中心的備份存儲(chǔ)，以降低視頻數(shù)據(jù)受到破壞的風(fēng)險(xiǎn)。[nextpage]

　　細(xì)致的權(quán)限管理

　　監(jiān)獄系統(tǒng)內(nèi)權(quán)限分明，不同的崗位分工明確，不同的角色擁有不同的管理權(quán)限，對(duì)安防系統(tǒng)也同樣符合監(jiān)獄系統(tǒng)的規(guī)則。雖然網(wǎng)絡(luò)是完全連通的，但是每個(gè)值班室都具有該值班室用戶(hù)的權(quán)限，并只能查看所負(fù)責(zé)值班區(qū)域的視頻。只有權(quán)限更高的用戶(hù)，才能登錄系統(tǒng)后查看到該用戶(hù)所擁有的視頻。當(dāng)多個(gè)用戶(hù)希望控制前端球機(jī)時(shí)，權(quán)限管理會(huì)讓等級(jí)高的用戶(hù)擁有優(yōu)先控制權(quán)，只有當(dāng)高權(quán)限的用戶(hù)釋放控制權(quán)后，低權(quán)限的用戶(hù)才允許控制。不同值班室不能越權(quán)控制其它值班室所監(jiān)管的區(qū)域，要求要擁有更高的控制權(quán)限，具有PTZ優(yōu)先級(jí)搶奪的權(quán)限，當(dāng)要控制時(shí)，會(huì)把優(yōu)先級(jí)更低的用戶(hù)權(quán)限搶奪過(guò)來(lái)，進(jìn)行PTZ控制。

　　機(jī)智的報(bào)警處理

　　監(jiān)獄監(jiān)控系統(tǒng)還可以更貼近監(jiān)獄的報(bào)警系統(tǒng)控制，當(dāng)前方觸發(fā)報(bào)警后(報(bào)警包括第三方報(bào)警系統(tǒng)或智能分析系統(tǒng))，會(huì)在該監(jiān)倉(cāng)所屬的值班室提示報(bào)警，如果獄警在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有對(duì)報(bào)警進(jìn)行處理，則報(bào)警信號(hào)自動(dòng)往等級(jí)更高的總值班室發(fā)送。上級(jí)監(jiān)控室在平時(shí)不需要對(duì)所有前端視頻進(jìn)行瀏覽時(shí)，只需要以報(bào)警為驅(qū)動(dòng)對(duì)視頻進(jìn)行查看即可，這樣可以盡量避免由于人為的疏漏，導(dǎo)致特發(fā)事件無(wú)人處理的情況。當(dāng)值班人員確認(rèn)重點(diǎn)監(jiān)倉(cāng)的報(bào)警信號(hào)不是誤報(bào)時(shí)，系統(tǒng)將報(bào)警信號(hào)直接傳送給獄長(zhǎng)。另外，報(bào)警的處理時(shí)間根可根據(jù)需求導(dǎo)出成報(bào)表，記錄每個(gè)報(bào)警的響應(yīng)時(shí)間，作為考核依據(jù)。

　　系統(tǒng)支持手動(dòng)將報(bào)警信號(hào)推送到網(wǎng)絡(luò)中的任意指定用戶(hù)客戶(hù)端，進(jìn)行報(bào)警視頻的顯示。當(dāng)值班人員發(fā)現(xiàn)有重大報(bào)警事件時(shí)，可手動(dòng)把相關(guān)報(bào)警信息發(fā)送到總控中心，請(qǐng)求協(xié)助，進(jìn)行綜合調(diào)度的應(yīng)急處理。

　　M+N冗余

　　對(duì)于傳統(tǒng)的DVR系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，每臺(tái)DVR大約承載16路視頻信號(hào)，1臺(tái)DVR出現(xiàn)故障所影響的范圍還是有限的。但是在數(shù)字監(jiān)控時(shí)代，每臺(tái)NVR的存儲(chǔ)錄像最高可以到100路視頻的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、報(bào)警等信號(hào)，1臺(tái)NVR出現(xiàn)故障，受影響的范圍會(huì)更大，然而要求電子設(shè)備不出現(xiàn)故障是一個(gè)不可能的任務(wù)，所以我們必須找到一個(gè)解決方案來(lái)保證系統(tǒng)在二十四小時(shí)全天候都是正常運(yùn)行的。

　　在經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期研究與實(shí)際測(cè)試后，建議采用M+N的冗余策略解決此問(wèn)題，當(dāng)M臺(tái)服務(wù)器正在錄像的時(shí)候，中心管理模塊(CMS)定期向工作中的服務(wù)器發(fā)送心跳信號(hào)。其中某一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障，CMS可以通過(guò)心跳偵測(cè)超時(shí)返回發(fā)現(xiàn)服務(wù)器處于離線(xiàn)狀態(tài)。這個(gè)時(shí)候，CMS可以把該臺(tái)失效狀態(tài)的服務(wù)器上連接的攝像機(jī)發(fā)送給N臺(tái)備份服務(wù)器其中一臺(tái)上，并且激活備份服務(wù)器去連接攝像機(jī)。此切換過(guò)程的時(shí)間依據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況而定，在網(wǎng)絡(luò)狀況正常的情況下少于30秒。當(dāng)故障服務(wù)器修復(fù)后，CMS偵測(cè)到故障服務(wù)器恢復(fù)連接，然后把攝像機(jī)連接移回到原服務(wù)器上，并且備份服務(wù)器把自身的錄像數(shù)據(jù)也遷移回原服務(wù)器上進(jìn)行保存，遷移完成后備份服務(wù)器繼續(xù)處于待機(jī)狀態(tài)。系統(tǒng)可以允許同時(shí)出錯(cuò)的服務(wù)器數(shù)量取決于備份服務(wù)器的數(shù)量M，如果M為3，則可以允許有3臺(tái)服務(wù)器處于離線(xiàn)狀態(tài)，系統(tǒng)還可以繼續(xù)正常運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)大面積錄像丟失。通過(guò)此策略，可以讓系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都是可用的，以滿(mǎn)足監(jiān)獄對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的高可用性要求。

　　在監(jiān)獄中，可根據(jù)不同的監(jiān)控區(qū)域、不同的安全等級(jí)劃分不同的冗余組，如，對(duì)于監(jiān)墻崗哨、崗樓、出入口雙層門(mén)等重點(diǎn)區(qū)域，可采用1+1的雙機(jī)熱備冗余;而對(duì)于活動(dòng)區(qū)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、食堂等區(qū)域，安全等級(jí)及事故發(fā)生率都不高的區(qū)域，可采用10+2的冗余。將不同的服務(wù)器群劃分在不同的冗余組后，實(shí)現(xiàn)在同一監(jiān)獄安防系統(tǒng)中不同要求的區(qū)域具備不同程度的冗余機(jī)制，在有限的資金投入中得到更有價(jià)值的服務(wù)。

　　數(shù)據(jù)零丟失

　　由于電子設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行后電子零件可能出現(xiàn)故障，在運(yùn)行一段時(shí)間后需要定期維護(hù)，而在維護(hù)的時(shí)候系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題一直是關(guān)鍵。CMS系統(tǒng)在冗余系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建議要為用戶(hù)提供了一個(gè)維護(hù)零數(shù)據(jù)丟失的解決方案。該系統(tǒng)與冗余系統(tǒng)最大的區(qū)別在于，維護(hù)系統(tǒng)由人工手動(dòng)進(jìn)行確認(rèn)服務(wù)器進(jìn)入維護(hù)狀態(tài)，CMS知道某臺(tái)服務(wù)器需要進(jìn)行停機(jī)。中心管理模塊(CMS)會(huì)先啟動(dòng)備份服務(wù)器，當(dāng)備份服務(wù)器啟動(dòng)完成后，再通知原服務(wù)器可以進(jìn)行關(guān)閉。通過(guò)確認(rèn)方式，保證在維護(hù)的時(shí)候，系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失。通過(guò)這樣的方式保證安防系統(tǒng)一直穩(wěn)定的運(yùn)行。

　　對(duì)于監(jiān)獄中的一些超高級(jí)警戒區(qū)，如監(jiān)獄進(jìn)出口雙重門(mén)，要求24小時(shí)無(wú)間斷去進(jìn)行錄像，為保證系統(tǒng)的良好運(yùn)作，需要定期對(duì)硬件進(jìn)行維護(hù)，如何避免在維護(hù)過(guò)程中的數(shù)據(jù)不丟失呢?可在監(jiān)獄的本地監(jiān)控中心，部署多臺(tái)數(shù)據(jù)零丟失備份服務(wù)器，當(dāng)系統(tǒng)中的某臺(tái)服務(wù)器要進(jìn)行維護(hù)需要停機(jī)時(shí)，此時(shí)先啟動(dòng)備份服務(wù)器，等備份服務(wù)器完全接管工作后再進(jìn)行服務(wù)器的維護(hù)。