监狱闭路电视监控系统方案

　　我们主要谈谈从监狱监控系统中运用到的新技术以及还存在什么不足来看看现今安防行业的现状与不足。
　　一、概述
　　监狱，实现社会治安综合治理的最重要环节之一。监狱发生的任何闪失，都会给监狱外的社会治安带来巨大的压力，甚至严重的后果。近些年来，犯罪人素质和技术水平越来越高，魔高一尺，道高一丈，采用高科技手段加强防范是当务之急。监狱，是强制管理违法犯罪人员的场所，在押人员不容易管理，要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全、在押人员的安全。对犯罪者日常行为及特殊情况下的监控，是监狱不可缺少的职责。
　　在高新技术数字化发展的今天，“多媒体、数字化、全方位”是监狱系统对电视监控系统的新要求，也是充分发挥监控系统的作用，实现“向科技要警力”的途径。电视监控报警系统通过对监狱四周围墙、监舍、禁闭室等重点区域进行严密的二十四小时电视监控，不仅能在第一时间对诸如越狱或意欲越狱等事件作出快速反应，还能提供事件发生前后一定时间内的查证资料;同时采用监控远程传输技术实现监控中心对各个监狱的监控，为监狱的管理工作提供更有效的管理手段，大大减轻监管人员的压力，提高管理的效率和质量。
　　以此建立一套完善的，无懈可击的、功能强大的安全防范系统及计算机网络系统工程，以现代电子信息技术、计算机网络技术、数字处理技术为骨干，以“人防、物防、技防”相结合的手段，进一步完善监狱的整体防范能力，提升全监整体快速反应能力和协同作战能力;最大限度地节约警力，降低民警的劳动强度，向科技要警力实现科技强警。
　　目前，国内监狱广泛使用的闭路监控系统大多为模拟监控系统，其主要特点是：采用矩阵主机控制，通过电视墙监视前端目标，采用长延时模拟录像机进行录像和回放;其主要缺点是：当录像资料需要长时间备份时，需要大量的录像带，消耗大量的人力和物力，并且在录像回放、检索时操作不方便。
　　经过几年的发展，基于数字存储技术的硬盘录像系统至今技术已经完全成熟，很好地解决了传统图像存储及回放等技术难题。数字硬盘录像系统不仅存储费用低、效率高，而且还具有网络传输、远程传输和循环存储等优点。与此同时，硬盘录像系统的数字化和传输网络化等先进技术可以实现与防盗报警等系统联网联动，及时准确地反馈现场信息，为报警事件提供充分可靠的依据。
　　二、设计要求
　　传统的监控都依照国家和行业相关的设计要求来进行设计追求：
　　先进性：
　　在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。
　　可靠性：
　　系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。
　　安全性：
　　对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。
　　可扩充性：
　　系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。
　　规范性：
　　由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。
　　一切应从实际出发，使智能系统具有较高的实用效能。这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。
　　在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。
　　可靠性：
　　系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。
　　安全性：
　　对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。
　　可扩充性：
　　系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。
　　规范性：
　　由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。
　　一切应从实际出发，使智能系统具有较高的实用效能。这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。
　　三、系统划分
　　现将监狱系统监控系统分为视频采集，信息传输，信息存储与扩展陆四大部分，并特别提提现代监狱的新需求与新技术。
　　一)、视频采集前端的核心部件就是摄像机，在监狱的重要区域因为不同环境的影响需要我们采用相应功能的摄像机来满足监控的要求。对于监舍，围墙，禁闭室的环境可采用两种摄像机，
　　室内
　　采用高清与有日夜功能的摄像机，枪机，半球摄像机都可以，关建是在于室内在光线条件差的情况下也能清楚看清监控区域的情况是最重要的要求，当然采用带红外光源的一体化摄像机也是可以有，这两种摄像机根据不同的用户要求适当选择。高清日夜功能摄像机在弱光的情况下表现没有红外一体化摄像机的好，但它的优势在于其使用寿命长，而红外线由于其红外光源的寿命不长的限制会造成红外摄像机使用寿命变短，到时还要再更换，从长远看成本过高。
　　现阶段的高清摄像机由于采用了基于CMOS的DPS技术，使得高清摄像机宽动态的功能较基于CCD的DPS(两次成像再合成处理成宽动态图片)具有处理更快，更高清晰度的特点。DPS技术的摄像机的信号是直接全数字化输出。不再需要进行传统CCD摄像机的模数转换过程，更便于网络传输。由于CMOS摄像机也有自已的缺点就是在光线照度低于10LUX时其图像表现效果不佳，但是现在的CMOS扩大芯片面积便可以一定程度上缓解甚至解决这种问题。如国内景阳的120dB
　　超宽动态摄像机，其超宽动态功能就能达到很高的清晰度。(图1，为CCD与CMOSDPS技术的比较)

　　图1

　　由于红外灯的需要消耗更多的能量，从环保角度来说，采用适应范围更广，功耗更低的是更符合现今社会节能的环保消费关念。
　　室外
　　则要根据实际的要求选用摄像机，如高清高速球机，或高清云台一体化摄像机，除了对清晰度和成像效果考虑，最重要的是其智能化的职守功能。这里所说的职守功能不仅是指我们所熟知的无人职守功能，而是更广意一点的意思，其表现就在智能上。除了一般高速球或云台所具有的预置位功能，花样扫描功能，线扫描功能等外，当然还有无人职守功能，还需要有更智能的行为分析功能以及自动跟踪功能。
　　智能化球机应用在监控系统前端设备已经简化为一个产品，大大减轻了采购，安装，调试的工作量。传输设备仍然为同轴电缆，控制总线，电源线所组成;后端部分由视频画面处理器、录像机、矩阵切换主机、控制键盘、监视器或者DVR组成。
　　智能自动跟踪球除了具备智能高速球机的全部功能之外，在球机的智能化设计方面更进了一步。在某些重要的无人值守的地方，如设备机房，弹药库，普通的智能球机只能单纯地侦测是否有人闯入，并不能判断闯入者的动向，而现代的侦测手段更倾向于证据的收集，这事实上又造成一种矛盾。
　　智能自动跟踪球机就是在这样的需求背景下设计出来的，它利用高速DSP芯片对图象进行差分计算，可自动识别视觉范围内物体运动的方向，并自动控制云台对移动物体进行追踪。再辅于高清晰的自动变焦镜头，目标物体在进入智能跟踪球机视线范围内直至离开的这段时间内，物体所有动作都被清晰地传往监控值班中心，为值班中心调度提供了可靠的证据。
　　智能自动跟踪球的使用方法与智能高速球类似，同样适用于传统的闭路监控系统。智能自动跟踪功能集成在球机内部，启用该功能仅需要简单地通过矩阵，控制键盘或者DVR系统直接调用功能预置位。
　　当然，以以上一般高速球与云台所具有的功能也能满足现行市场的基本的需求。采用这一类摄像机监看室外区域即可。而面对新的市场需求，监控产品的应要具有前瞻性和更简便的管理方面管理。
　　二)、传输部分
　　传输部分就是系统图象信号、声音信号、控制信号等的通道。目前电视监控系统多半采用视频基带传输方式。
　　如果在摄象机距离控制中心较远的情况下，也有采用射频传输方式或光纤传输方式。
　　一般监狱要求传输的距离都比较近，可采用基带传输方式，也就是75欧姆的视频同轴电缆。
　　对图象信号的传输重点要求在图象信号经过传输系统后，不产生明显的噪声、失真(色度信号与亮度信号均不产生明显的失真)，保证原始图象信号(从摄象机输出的图象信号)的清晰度和灰度等级没有明显下降等。
　　随着企业对生产和管理安全化要求的不断提高，以前简单的监控模式，即“现场摄像仪一专用传输线路一调度室电视接收机或投影显示”已经不能满足现代工矿企业的需求，生产安全监控系统不断向现代化、信息化发展。随着企业现代化装备的发展和计算机网络的应用，以多媒体计算机网络为依托，基于光纤和双绞线网络传输、多媒体计算机和电视墙终端，使图像资源得到共享，在各所需求的终端，实现了计算机网络多媒体终端的工业电视图像显示。
　　现阶段对传输部份也有新的要求，通过网络传输是监控行业的另一个发展趋势，网络的方便可接入性，安全性，与设备前端的集成管理的方便性是其将来大有取代传统布线方式的可能。
　　相应的，网络摄像机近来的兴起一直是本行业人们都及待看到的事情，它的方便不但能减少安装布线施工的难度，还能减低成本，一台网络摄像机，相当于一台电脑+一张编码器+一个摄像机。比起来其成本不但不贵反而更低了。
　　三)、后端储存：刀片服务器已以越来越方便的满足大容量存储与检查维修的客户需求。传统的DVR的主机功能在于对视频的采集与处理。而如何能真正实现更方便更省力的大容量存储一直是一个难题。前几的安防市场早就有刀片服务器的出现，但由于技术的不太成熟与市场需求的原因一直潜藏深巷，而近些年国家对公共安全的重视需求，随着大型安防工程的相继实施，对于大容量存储设备的需求日益突出。
　　所谓刀片服务器(准确的说应叫做刀片式服务器)是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元，实现高可用和高密度。每一块"刀片"实际上就是一块系统主板。它们可以通过"板载"硬盘启动自己的操作系统，如WindowsNT/2000、Linux等，类似于一个个独立的服务器，在这种模式下，每一块母板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过，管理员可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境，并同时共享资源，为相同的用户群服务。在集群中插入新的"刀片"，就可以提高整体性能。而由于每块"刀片"都是热插拔的，所以，系统可以轻松地进行替换，并且将维护时间减少到最小。
　　而扩展功能是独立的监控系统还不能完全的保证监控区域无盲区或死角。与其它系统进行联动设计来补充监控系统的不足之处，有得可互补相得益彰。如红外周界与室外高速球机或智能云台的联动，当有人越界时便能调用相关球机对事发现场进行同步监控。当掌握第一手资料。
　　而针对监狱这个特殊的环境来讲，门禁也是一个重要的系统，一般的门禁也有其自己的优点与不足，门禁具有很好的权限管理功能，但其不可视性却常常容易被冒充，这样就无法保证其唯一性了。而当先进和视频平台与门禁系统相接合时便能解决这一问题。当门禁系统被使用时，能过视频采集的图像信息经过处理后来判断使用者的合法身份，便在台很大程度上解决现行门禁的弊端。
　　监狱还有一个特别的需求，便是AB门，在这里只允许使用者单进单出。而门禁却不能实现这一功能，只有当其与视频结合的时候，才能有效保证AB门内一次只能通过一个人。在这方面市场上因为视频分析技术还不是很成熟，所在它的成功运用还有待安防人不断的努力创新。
　　四、结束语
　　当然，除了这些需求外，有关智能方面的监控产品如物体的消失与出现，人数统计等技术都在各自的成长中，纵观当前的安防行业，在立足于传统产品的基础上，不断开发新的技术来取代人防的不足与局限性是安防行业一个长远的发展目标。