監(jiān)控現(xiàn)狀分析
監(jiān)獄是關(guān)押、管理犯罪人員的場所,在押人員多為刑事犯罪分子,安全是首要問題。要保障社會的安全,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)對服刑人員的管理,直觀及時的反映重要地點(diǎn)的現(xiàn)場情況,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)獄是對安防系統(tǒng)防護(hù)等級要求最高的場所,也是所有安防產(chǎn)品應(yīng)用場所中涵蓋安防產(chǎn)品最多的場所。傳統(tǒng)監(jiān)獄安防系統(tǒng)構(gòu)建時,各個子系統(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,對各個職能部門在各項(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,功能較為簡單,聯(lián)網(wǎng)程度較低。
需求分解
1、對采集點(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)自動或遠(yuǎn)程手動開啟補(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)時廣播級圖像畫質(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;
★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、對存儲的要求
★要求存儲以網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器即所謂的NVR的方式為監(jiān)控點(diǎn)提供存儲服務(wù);
★要求存儲系統(tǒng)能為每個監(jiān)控點(diǎn)提供至少1個月的存儲空間,并保有擴(kuò)容能力;
★要求存儲設(shè)備能隨時檢索、回放存儲系統(tǒng)中的視頻數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)可經(jīng)過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,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;
★要求能解碼來自攝像機(jī)的實(shí)時碼流和來自存儲系統(tǒng)的回放碼流,對解碼的實(shí)時性與流暢性可以進(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、對軟件功能的要求
★要求軟件平臺以分布式系統(tǒng)方式進(jìn)行搭建,以提高系統(tǒng)的性能和容錯性;
★要求軟件平臺以管理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)集中管理功能,以分級監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)多級監(jiān)控功能;
★要求軟件平臺能檢測系統(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)容主要包括各級監(jiān)控中心、網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺和前端視頻監(jiān)控點(diǎn)等部分。
1、監(jiān)控平臺
監(jiān)控平臺分三個等級管理,分別是:
一級監(jiān)控中心:省廳監(jiān)獄管理局集中監(jiān)控管理中心;
二級監(jiān)控中心:市級指揮監(jiān)控管理中心;
三級監(jiān)控中心:前端各大隊(duì)視頻采集點(diǎn)本地監(jiān)控中心;
每個分控中心機(jī)房部署存儲設(shè)備,可為大容量磁盤陣列或嵌入式 NVR,為高清攝像機(jī)提供存儲服務(wù);(若需要)可部署流媒體服務(wù)器,將實(shí)時數(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,對管轄區(qū)域內(nèi)的高清攝像機(jī)施行實(shí)時監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制;
總控中心機(jī)房部署管理服務(wù)器,對監(jiān)控專網(wǎng)內(nèi)的高清攝像機(jī)、存儲設(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)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài);對總控中心、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,對客戶端登陸監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。總控中心監(jiān)控室設(shè)置客戶端對全網(wǎng)的高清攝像機(jī)施行實(shí)時監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制
網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺: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、語音、控制、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)均能在該傳輸平臺中運(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、支撐物、傳輸設(shè)備、電源等內(nèi)容。高清攝像機(jī)實(shí)時采集現(xiàn)場圖像,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。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,使兩個相互獨(dú)立的系統(tǒng)開始走向融合,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)中的每一臺多媒體計(jì)算機(jī)上均可實(shí)現(xiàn)對監(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),通過全中文界面、智能化的管理平臺,將管理、控制、存儲、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開發(fā)包,方便用戶進(jìn)行二次開發(fā)和系統(tǒng)融合。
其中管理模塊可對系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行集中管理,最大可管理200臺NVR,超過1000個視頻通道,并負(fù)責(zé)用戶的權(quán)限分配與登陸驗(yàn)證,用戶數(shù)量無限制。NVR采用分布式存儲,集中管理的模式,保證存儲可靠性,錄像數(shù)據(jù)也不因網(wǎng)絡(luò)故障而丟失。控制中心客戶端能實(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)程升級等功能。網(wǎng)傳的實(shí)時預(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)動圖像無鋸齒,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,同時支持背光補(bǔ)償、自動彩轉(zhuǎn)黑、自動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,同時考慮未來發(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,提高對犯人的監(jiān)督和改造效果。
各監(jiān)控點(diǎn)通過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)方案主要針對視頻監(jiān)控子系統(tǒng),故報(bào)警、出入口控制、對講子系統(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;每個看守所所需前端監(jiān)控點(diǎn)位約為50-100個。[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),并通過帶云臺控制的攝像機(jī)覆蓋整個走廊;盥洗室內(nèi)每個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)可使看守人員通過實(shí)時預(yù)覽掌控食堂內(nèi)就餐和其它區(qū)域人員活動情況。
如圖4.3所示,選用130萬高清日夜型槍式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(WJA-CBN-1613E),攝取固定場景,當(dāng)室內(nèi)照度受室外光線影響較大時建議采用自動光圈鏡頭,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,通過遠(yuǎn)程控制球機(jī)完成調(diào)用預(yù)置點(diǎn)或啟動巡航等操作
(3)接見室
親情會見是對監(jiān)犯教育改造的重要手段,加強(qiáng)對常規(guī)會見管理非常重要。監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)全程監(jiān)控會見情況并全程錄像存儲。
接見室內(nèi)需在每個探監(jiān)位置安裝固定攝像機(jī),并以有云臺控制的攝像機(jī)或球機(jī)覆蓋整個接見室內(nèi)部環(huán)境,如圖4.4所示:
監(jiān)控探頭選用200萬高清紅外防暴半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(WJA-CDN-4620E)對應(yīng)每個探監(jiān)位置,當(dāng)室內(nèi)照度受室外光線影響較大時建議采用自動光圈鏡頭,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)視接見室內(nèi)部環(huán)境,并在有突發(fā)事件時,通過遠(yuǎn)程控制球機(jī)完成調(diào)用預(yù)置點(diǎn)或啟動巡航等操作。
(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。
監(jiān)控探頭選用200萬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),用于攝取固定場景和對整個禮堂內(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,即可通過監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)出實(shí)時畫面,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
安裝多個固定攝像機(jī)攝取武器架和彈藥柜的實(shí)時圖像,通過室內(nèi)球機(jī)覆蓋武器庫內(nèi)整體環(huán)境,如圖4.9所示:
武器庫的監(jiān)控探頭選用200萬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)。
采用全天移動偵測和報(bào)警觸發(fā)錄像與定時錄像結(jié)合的方式(當(dāng)有人員全天在武器庫內(nèi)看守時,采取全天定時錄像,當(dāng)無人員看守或看守力度較小時采取移動偵測和報(bào)警觸發(fā)錄像)。
前端監(jiān)控?cái)z像機(jī)和存儲設(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)場視音頻信號,通過本地網(wǎng)絡(luò)傳輸至本地NVR進(jìn)行本地存儲。NVR提供本地顯示、控制功能,可以顯示IP攝像機(jī)實(shí)時圖像,控制IP攝像機(jī)云臺鏡頭,接收報(bào)警信息,對IP攝像機(jī)進(jìn)行參數(shù)配置。
監(jiān)區(qū)、食堂、接見室(規(guī)定探監(jiān)日期)、審訊室(提審犯人)、禮堂(對服刑人員進(jìn)行集中教育)和武器庫(無人看守時)采用移動偵測和報(bào)警觸發(fā)錄像:NVR選用WJA-NVR-6604型號,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,完全滿足錄像保存3個月的要求。
禁閉室、周界和武器庫(全天有人員看守時)采用全天定時錄像:NVR選用WJA-NVR-6608型號,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,完全滿足錄像保存3個月的要求。
5、錄像功能
采用各弱電間分散存儲和中心控制室集中存儲同時進(jìn)行的備份錄像模式。
前端弱電間所有NVR采用7×24小時定時錄像,錄像資料保存周期為三個月(按30天計(jì));中心控制室的集中存儲服務(wù)器進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動錄像、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)的分散存儲主要記錄所有監(jiān)控點(diǎn)的錄像,中心控制室的集中存儲主要記錄報(bào)警等事件的錄像,實(shí)際上是通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了錄像的備份,并且通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)的回放功能。
在軟件中有一個存儲服務(wù)器模塊,所有的數(shù)據(jù)都是通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)命令給存儲服務(wù)器,服務(wù)器接收到命令,通過解析后由網(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。在存儲的同時存儲服務(wù)器會建立相關(guān)的索引文件以及在數(shù)據(jù)庫中保存相關(guān)的錄像記錄。