監(jiān)控現(xiàn)狀分析
監(jiān)獄是關(guān)押、管理犯罪人員的場(chǎng)所,在押人員多為刑事犯罪分子,安全是首要問(wèn)題。要保障社會(huì)的安全,也要保障獄警人員的安全,犯罪分子的安全。利用先進(jìn)的監(jiān)控保安設(shè)備,可有效的加強(qiáng)對(duì)服刑人員的管理,直觀及時(shí)的反映重要地點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情況,增強(qiáng)安全保障措施,是監(jiān)獄現(xiàn)代化管理的有力工具。
監(jiān)獄是對(duì)安防系統(tǒng)防護(hù)等級(jí)要求最高的場(chǎng)所,也是所有安防產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)所中涵蓋安防產(chǎn)品最多的場(chǎng)所。傳統(tǒng)監(jiān)獄安防系統(tǒng)構(gòu)建時(shí),各個(gè)子系統(tǒng)相互獨(dú)立,管理不便,也存在一定的安全隱患。隨著監(jiān)獄安全防范系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展需要,現(xiàn)在監(jiān)獄安全防范系統(tǒng)的建設(shè)都體現(xiàn)了充分應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù),全方位全天候地對(duì)監(jiān)獄實(shí)施現(xiàn)代管理的特點(diǎn)。
省廳監(jiān)獄管理局管轄各監(jiān)獄經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,不斷的擴(kuò)大,現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)己充分的發(fā)揮了系統(tǒng)的高效率和穩(wěn)定性,減少了工作人員的工作強(qiáng)度并提高了工作效率,但隨著行業(yè)的發(fā)展,對(duì)各個(gè)職能部門在各項(xiàng)工作內(nèi)控管理、安保工作等方面也提出了更高要求,如何更好的保障各監(jiān)獄的安全運(yùn)行,也對(duì)監(jiān)獄安防管理系統(tǒng)提出了更嚴(yán)格的要求,而現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)帶有明顯的區(qū)域性特征,功能較為簡(jiǎn)單,聯(lián)網(wǎng)程度較低。
需求分解
1、對(duì)采集點(diǎn)的要求
★要求以固定攝像機(jī)與快球相結(jié)合的方式覆蓋總系統(tǒng);
★要求執(zhí)行夜間監(jiān)控的點(diǎn)位選取帶紅外功能的攝像機(jī)或者增設(shè)補(bǔ)光設(shè)施,并且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或遠(yuǎn)程手動(dòng)開(kāi)啟補(bǔ)光設(shè)施;
★圖像的采集部分主要由IP高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)來(lái)完成,圖像更清晰、數(shù)據(jù)量更大、色彩還原更度更高;
★要求前端采用H.264的編碼格式;
★要求前端的預(yù)覽分辨率高達(dá)720P(1280*720分辨率)/1080P(1920*1080分辨率)全實(shí)時(shí)廣播級(jí)圖像畫質(zhì),錄像與回放分辨率均達(dá)到4CIF,幀率達(dá)到25幀;
★要求前端能針對(duì)不同環(huán)境調(diào)節(jié)合適的圖像參數(shù),以實(shí)現(xiàn)理想的圖像質(zhì)量,比如:白平衡、背光補(bǔ)償?shù)鹊?
★部分監(jiān)控區(qū)域要求攝像機(jī)達(dá)到防暴、防水等級(jí);
★要求前端的安裝方式要多樣化,比如:吊裝、壁裝、吸頂式等等;
2、對(duì)存儲(chǔ)的要求
★要求存儲(chǔ)以網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器即所謂的NVR的方式為監(jiān)控點(diǎn)提供存儲(chǔ)服務(wù);
★要求存儲(chǔ)系統(tǒng)能為每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)提供至少1個(gè)月的存儲(chǔ)空間,并保有擴(kuò)容能力;
★要求存儲(chǔ)設(shè)備能隨時(shí)檢索、回放存儲(chǔ)系統(tǒng)中的視頻數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)可經(jīng)過(guò)軟解壓或硬解壓呈現(xiàn)在PC機(jī)或各監(jiān)控中心的電視墻上;
3、對(duì)解碼設(shè)備的要求
★要求解碼設(shè)備能輸出標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào),支持標(biāo)準(zhǔn)的顯示設(shè)備;
★要求能解碼H.264編碼格式的碼流,能解碼4CIF@25fps碼流;
★要求提供高清解碼服務(wù),支持解碼1280*720或者1920*1080分辨率、25幀的碼流;
★要求能解碼來(lái)自攝像機(jī)的實(shí)時(shí)碼流和來(lái)自存儲(chǔ)系統(tǒng)的回放碼流,對(duì)解碼的實(shí)時(shí)性與流暢性可以進(jìn)行調(diào)節(jié);
★要求能按單畫面、4畫面等顯示方式進(jìn)行解碼顯示;
4、對(duì)軟件功能的要求
★要求軟件平臺(tái)以分布式系統(tǒng)方式進(jìn)行搭建,以提高系統(tǒng)的性能和容錯(cuò)性;
★要求軟件平臺(tái)以管理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)集中管理功能,以分級(jí)監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)多級(jí)監(jiān)控功能;
★要求軟件平臺(tái)能檢測(cè)系統(tǒng)中的各種監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài);
★要求軟件平臺(tái)提供統(tǒng)一的用戶入口,利于權(quán)限的管理;
★要求監(jiān)控中心包含各種操作功能;[nextpage]
系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
監(jiān)獄網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)內(nèi)容主要包括各級(jí)監(jiān)控中心、網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)和前端視頻監(jiān)控點(diǎn)等部分。
1、監(jiān)控平臺(tái)
監(jiān)控平臺(tái)分三個(gè)等級(jí)管理,分別是:
一級(jí)監(jiān)控中心:省廳監(jiān)獄管理局集中監(jiān)控管理中心;
二級(jí)監(jiān)控中心:市級(jí)指揮監(jiān)控管理中心;
三級(jí)監(jiān)控中心:前端各大隊(duì)視頻采集點(diǎn)本地監(jiān)控中心;
每個(gè)分控中心機(jī)房部署存儲(chǔ)設(shè)備,可為大容量磁盤陣列或嵌入式 NVR,為高清攝像機(jī)提供存儲(chǔ)服務(wù);(若需要)可部署流媒體服務(wù)器,將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給分控中心和總控中心的客戶端/解碼器。分控中心監(jiān)控室設(shè)置客戶端,對(duì)管轄區(qū)域內(nèi)的高清攝像機(jī)施行實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制;
總控中心機(jī)房部署管理服務(wù)器,對(duì)監(jiān)控專網(wǎng)內(nèi)的高清攝像機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、解碼設(shè)備、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器實(shí)行集中管理,監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài);對(duì)總控中心、分控中心和其它部門的客戶端進(jìn)行帳戶、密碼、使用權(quán)限的集中分配和管理,對(duì)客戶端登陸監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證??偪刂行谋O(jiān)控室設(shè)置客戶端對(duì)全網(wǎng)的高清攝像機(jī)施行實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制
網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái):監(jiān)獄網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)是此視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的骨干網(wǎng)絡(luò)和核心組成部分。圖像、語(yǔ)音、控制、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)均能在該傳輸平臺(tái)中運(yùn)行。
前端視頻監(jiān)控點(diǎn):它是系統(tǒng)的主要圖像采集源,包括攝像機(jī)、云臺(tái)、支撐物、傳輸設(shè)備、電源等內(nèi)容。高清攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)圖像,高清攝像機(jī)接入監(jiān)控專用網(wǎng)絡(luò),若附近有報(bào)警信息點(diǎn),可借助高清攝像機(jī)將報(bào)警信號(hào)傳回監(jiān)控中心。
2、系統(tǒng)總體拓?fù)?/strong>
本監(jiān)獄監(jiān)控系統(tǒng)采用光纖傳輸方式建立專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),由省廳監(jiān)獄管理局、各看守所監(jiān)控中心和各大隊(duì)本地監(jiān)控中心組成。整體拓?fù)鋱D如圖3.1所示:
3、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與監(jiān)控技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。它能將監(jiān)控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接起來(lái),使兩個(gè)相互獨(dú)立的系統(tǒng)開(kāi)始走向融合,在理念和方式上取得了重大突破。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將封裝成IP包的監(jiān)控信息傳送到網(wǎng)絡(luò)上,與現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)融為一體,使網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)上均可實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控信息的管理和調(diào)用,提高管理水平和管理效率。
本監(jiān)獄聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式系統(tǒng)架構(gòu),具有成熟可靠、畫質(zhì)清晰、流控分離和維護(hù)便捷等特點(diǎn),通過(guò)全中文界面、智能化的管理平臺(tái),將管理、控制、存儲(chǔ)、流轉(zhuǎn)發(fā)、解碼等服務(wù)進(jìn)行獨(dú)立的模塊設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)業(yè)務(wù)均衡,各模塊能更有效地完成自有功能,并提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)SDK開(kāi)發(fā)包,方便用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)融合。
其中管理模塊可對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行集中管理,最大可管理200臺(tái)NVR,超過(guò)1000個(gè)視頻通道,并負(fù)責(zé)用戶的權(quán)限分配與登陸驗(yàn)證,用戶數(shù)量無(wú)限制。NVR采用分布式存儲(chǔ),集中管理的模式,保證存儲(chǔ)可靠性,錄像數(shù)據(jù)也不因網(wǎng)絡(luò)故障而丟失??刂浦行目蛻舳四軐?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像預(yù)覽、PTZ控制、錄像回放、參數(shù)配置、遠(yuǎn)程升級(jí)等功能。網(wǎng)傳的實(shí)時(shí)預(yù)覽、錄像回放的圖像質(zhì)量均可達(dá)到720P畫質(zhì),幀率30fps;網(wǎng)傳PTZ控制延時(shí)小于300ms。
系統(tǒng)選用具備高性能、高可靠性、高安全性的設(shè)備。各監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)采用高性能高清逐行掃描CMOS感光芯片,捕捉運(yùn)動(dòng)圖像無(wú)鋸齒,具備高清晰度、色彩還原度、飽和度,保障前端視頻源的清晰性,同時(shí)支持背光補(bǔ)償、自動(dòng)彩轉(zhuǎn)黑、自動(dòng)白平衡和隱私遮蔽等業(yè)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)。
綜上所述,本系統(tǒng)滿足監(jiān)獄各項(xiàng)監(jiān)控需求,同時(shí)考慮未來(lái)發(fā)展需求,避免追求系統(tǒng)的超前性,以減少不必要的投資,以科技的手段降低監(jiān)獄管理部門的工作強(qiáng)度,保證監(jiān)獄安全,提高對(duì)犯人的監(jiān)督和改造效果。
各監(jiān)控點(diǎn)通過(guò)視頻線纜將視頻圖像傳送到大隊(duì)監(jiān)控室的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間,網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)通過(guò)專網(wǎng)將數(shù)據(jù)流上傳至所各看守所監(jiān)控中心,各中隊(duì)專網(wǎng)將數(shù)據(jù)流上傳至省廳監(jiān)獄管理局監(jiān)控中心,整個(gè)系統(tǒng)以光纖傳輸方式建立專網(wǎng)。拓?fù)鋱D如圖4.1所示:
圖4.1
注:本系統(tǒng)方案主要針對(duì)視頻監(jiān)控子系統(tǒng),故報(bào)警、出入口控制、對(duì)講子系統(tǒng)不做詳細(xì)敘述。
4、各前端監(jiān)控點(diǎn)設(shè)計(jì)
各看守所分布在省內(nèi)各地,總數(shù)約為**個(gè);每個(gè)看守所所需前端監(jiān)控點(diǎn)位約為50-100個(gè)。[nextpage]
(1)監(jiān)區(qū)
監(jiān)舍內(nèi)監(jiān)控探頭需覆蓋所有服刑人員的床位;走廊兩端安裝固定攝像機(jī),并通過(guò)帶云臺(tái)控制的攝像機(jī)覆蓋整個(gè)走廊;盥洗室內(nèi)每個(gè)洗漱和淋浴位置都需安裝攝像機(jī),如圖4.2所示:
監(jiān)舍內(nèi)光線較差可選用200萬(wàn)高清紅外防暴半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(WJA-CDN-4620E),走廊和盥洗室內(nèi)監(jiān)控?cái)z像探頭選用130萬(wàn)高清日夜型超高解槍式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(WJA-CBN-2613E)
(2)食堂
根據(jù)食堂內(nèi)部建筑風(fēng)格與各區(qū)域分布情況的不同,選取并安裝符合需要的攝像機(jī)可使看守人員通過(guò)實(shí)時(shí)預(yù)覽掌控食堂內(nèi)就餐和其它區(qū)域人員活動(dòng)情況。
如圖4.3所示,選用130萬(wàn)高清日夜型槍式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(WJA-CBN-1613E),攝取固定場(chǎng)景,當(dāng)室內(nèi)照度受室外光線影響較大時(shí)建議采用自動(dòng)光圈鏡頭,有利于攝像機(jī)清晰成像;選用室內(nèi)高速球機(jī)(WJA-CSN-5613)可使看守人員環(huán)視食堂內(nèi)部環(huán)境,并在有突發(fā)事件時(shí),通過(guò)遠(yuǎn)程控制球機(jī)完成調(diào)用預(yù)置點(diǎn)或啟動(dòng)巡航等操作
(3)接見(jiàn)室
親情會(huì)見(jiàn)是對(duì)監(jiān)犯教育改造的重要手段,加強(qiáng)對(duì)常規(guī)會(huì)見(jiàn)管理非常重要。監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)全程監(jiān)控會(huì)見(jiàn)情況并全程錄像存儲(chǔ)。
接見(jiàn)室內(nèi)需在每個(gè)探監(jiān)位置安裝固定攝像機(jī),并以有云臺(tái)控制的攝像機(jī)或球機(jī)覆蓋整個(gè)接見(jiàn)室內(nèi)部環(huán)境,如圖4.4所示:
監(jiān)控探頭選用200萬(wàn)高清紅外防暴半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(WJA-CDN-4620E)對(duì)應(yīng)每個(gè)探監(jiān)位置,當(dāng)室內(nèi)照度受室外光線影響較大時(shí)建議采用自動(dòng)光圈鏡頭,有利于攝像機(jī)清晰成像;選用室內(nèi)高速球機(jī)(WJA-CSN-5613)可使看守人員環(huán)視接見(jiàn)室內(nèi)部環(huán)境,并在有突發(fā)事件時(shí),通過(guò)遠(yuǎn)程控制球機(jī)完成調(diào)用預(yù)置點(diǎn)或啟動(dòng)巡航等操作。
(4)審訊室
安裝固定攝像機(jī)分別攝取服刑人員和審訊人員的圖像,如圖4.5所示:
審訊室內(nèi)監(jiān)控探頭選用200萬(wàn)高清紅外防暴半球網(wǎng)絡(luò)攝像(WJA-CDN-4620E)。
(5)禁閉室
在禁閉室內(nèi)安裝高清防暴攝像機(jī),使看守人員通過(guò)預(yù)覽查看禁閉室內(nèi)的視頻圖像,了解被單獨(dú)囚禁的犯人的一舉一動(dòng)。
監(jiān)控探頭選用200萬(wàn)高清紅外防暴半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(WJA-CDN-4620E)。[nextpage]
(6)禮堂
根據(jù)具體環(huán)境在禮堂四周安裝固定攝像機(jī)和高速球機(jī),用于攝取固定場(chǎng)景和對(duì)整個(gè)禮堂內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行巡視。
圖4.7
監(jiān)控探頭選用200萬(wàn)高清紅外防暴半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(WJA-CDN-4620E)和室內(nèi)高速球機(jī)(WJA-CSN-5613)。
(7)周界
在關(guān)押區(qū)圍墻內(nèi)圍和外圍也安裝視頻監(jiān)控,一旦有人試圖靠近圍墻,即可通過(guò)監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)出實(shí)時(shí)畫面,這樣就可以有效的預(yù)防犯人逃脫和內(nèi)外勾結(jié)實(shí)施劫獄。
在監(jiān)獄外安裝高速球機(jī),覆蓋監(jiān)獄圍墻四周,實(shí)現(xiàn)無(wú)監(jiān)控死角;各出入口安裝固定攝像機(jī),攝取人員和車輛出入情況,如圖4.8所示
選用室外高速球機(jī)(WJA-CSN-5613)。
(8)武器庫(kù)
安裝多個(gè)固定攝像機(jī)攝取武器架和彈藥柜的實(shí)時(shí)圖像,通過(guò)室內(nèi)球機(jī)覆蓋武器庫(kù)內(nèi)整體環(huán)境,如圖4.9所示:
武器庫(kù)的監(jiān)控探頭選用200萬(wàn)高清紅外防暴半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(WJA-CDN-4620E)和室內(nèi)高速球機(jī)(WJA-CSN-5613)。
采用全天移動(dòng)偵測(cè)和報(bào)警觸發(fā)錄像與定時(shí)錄像結(jié)合的方式(當(dāng)有人員全天在武器庫(kù)內(nèi)看守時(shí),采取全天定時(shí)錄像,當(dāng)無(wú)人員看守或看守力度較小時(shí)采取移動(dòng)偵測(cè)和報(bào)警觸發(fā)錄像)。
前端監(jiān)控?cái)z像機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備NVR以非屏蔽雙絞線接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),組成局網(wǎng)。前端采用高清IP攝像機(jī)采集現(xiàn)場(chǎng)視音頻信號(hào),通過(guò)本地網(wǎng)絡(luò)傳輸至本地NVR進(jìn)行本地存儲(chǔ)。NVR提供本地顯示、控制功能,可以顯示IP攝像機(jī)實(shí)時(shí)圖像,控制IP攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭,接收?qǐng)?bào)警信息,對(duì)IP攝像機(jī)進(jìn)行參數(shù)配置。
監(jiān)區(qū)、食堂、接見(jiàn)室(規(guī)定探監(jiān)日期)、審訊室(提審犯人)、禮堂(對(duì)服刑人員進(jìn)行集中教育)和武器庫(kù)(無(wú)人看守時(shí))采用移動(dòng)偵測(cè)和報(bào)警觸發(fā)錄像:NVR選用WJA-NVR-6604型號(hào),可接入4路720p高清視頻流輸入,最大碼流5Mbps/每路,支持VGA、HDMI本地高清顯示,分辨率高達(dá)1280*1024 (HDMI輸出為可選配置)支持1/4畫面預(yù)覽;720P單路回放,硬盤最大可支持4個(gè),完全滿足錄像保存3個(gè)月的要求。
禁閉室、周界和武器庫(kù)(全天有人員看守時(shí))采用全天定時(shí)錄像:NVR選用WJA-NVR-6608型號(hào),可接入8路720p高清視頻流輸入,最大碼流5Mbps/每路,支持VGA、HDMI本地高清顯示,分辨率高達(dá)1280*1024 (HDMI輸出為可選配置)支持1/8畫面預(yù)覽;720P單路回放,硬盤最大可支持8個(gè),完全滿足錄像保存3個(gè)月的要求。
5、錄像功能
采用各弱電間分散存儲(chǔ)和中心控制室集中存儲(chǔ)同時(shí)進(jìn)行的備份錄像模式。
前端弱電間所有NVR采用7×24小時(shí)定時(shí)錄像,錄像資料保存周期為三個(gè)月(按30天計(jì));中心控制室的集中存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像、電視墻顯示圖像的錄像(按57路計(jì))、前端硬盤錄像機(jī)故障時(shí)的備份錄像。所有錄像采用循環(huán)覆蓋方式。
硬盤錄像機(jī)的分散存儲(chǔ)主要記錄所有監(jiān)控點(diǎn)的錄像,中心控制室的集中存儲(chǔ)主要記錄報(bào)警等事件的錄像,實(shí)際上是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了錄像的備份,并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的回放功能。
在軟件中有一個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器模塊,所有的數(shù)據(jù)都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)命令給存儲(chǔ)服務(wù)器,服務(wù)器接收到命令,通過(guò)解析后由網(wǎng)絡(luò)去視頻編碼器或者硬盤錄像機(jī)上獲取視頻數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)。在存儲(chǔ)的同時(shí)存儲(chǔ)服務(wù)器會(huì)建立相關(guān)的索引文件以及在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存相關(guān)的錄像記錄。