数字化看守所/监狱监控系统设计方案

      一、前沿
     随着我们经济水平的提高和科学技术的发展，人们对安全防范所提出的要求也越来越高。为了防止各种各样的经济刑事犯罪的发生，保护国家和人民群众的生命财产安全，保证各行各业和国家重点部门的正常运转，采用高科技手段预防和制止犯罪已成为保安领域里的共识。

　　看守所是关押、管理犯罪人员的场所，在押人员多为刑事犯罪分子，关押与管理不容易，安全是首要需保障的问题。要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全，犯罪分子的安全。利用先进的监控保安设备，可有效的加强对服刑人员的管理，直观及时的反映重要地点的现场情况，增强安全保障措施。是监狱现代化管理的有力工具。

　　因此，利用高速发展的计算机网络技术与先进的数字图像处理技术，结合多年来专着于数字化安防产品开发的专业能力和经验，在充分了解当今安防监控的实际需求与对未来用户需求的分析后，设计开发了一套软硬件相互结合、多种硬件设备同平台处理的网络监控系统。该系统的成功应用说明了安防监控系统的网络远程管理控制功能已经成为系统中的核心功能之一，该系统将为更多需求分布式网络监控功能的用户带来更多的便利与惊喜。此系统打破了传统视频监控系统的主机端与客户端概念，使网络端(客户端)也同样能够设计大型显示监控中心的需求，甚至网络端监控中心可以同时监控管理下属更多的主机端，构成真正的分布式网络远程监控系统。

　　二、系统设计原则
　　1.先进性原则：网络监控系统中，所有核心硬件设备均采用国际上先进的TI芯片为主处理芯片以及H/WH.264压缩技术，保证系统建成后整体达到国际先进、国内领先水平。且我公司产品提供终身软件免费升级服务，保证系统的保持一定的先进型。
　　2.可靠性原则：在系统中的核心设备系列产品均通过了国家公安部认证，消除了用户对稳定性的疑虑。
　　3.高性能原则：该系统要求具有很高的处理性能。
　　4.可扩展性原则：在系统设计时充分考虑到将来系统扩充的可行性，系统中预留了为后期进行扩展的大量接口。通过中心服务器堆叠的方式理论上系统可无限升级。
　　5.经济性原则：在满足用户需求、保证系统功能完善、先进、可靠的基础上，通过利用网络监控系统的远程控制管理功能，尽量降低系统的成本和运行、维护费用。
　　6.易用性原则：系列产品系统经过几年的时间开发，已经达到了系统功能强大、界面友好、软件设计人性化，易于被普通用户掌握、操作和使用的特点。

　　7.易维护性原则：系统基本上可以处于免维护工作状态，且人工维护可在远程操作，维护简单，易于管理。
　　
    三、用户需求分析

　　我方本着严格执行国家、行业的有关标准及公安部门有关安全技术防范的要求、质量条例前提下，结合北京百科博计算机技术有限公司多年在安全防范行业大型项目的实施经验，确保为广东省看守所网络监控项目提供一流的技术方案的原则，根据用户提供的相关信息，我方分析用户需求及核心平台设计思路如下：
　　1.看守所本地监控：要求建设本地监控中心，将所有前端视频、音频、报警等信号接入到中心，并达到实时显示、录像存储、回放、云台控制等功能。能提供远程访问服务功能与远程访问身份认证及权限分配等服务。
　　2.看守所本地网络监控：要求看守所相关部门能够利用看守所内局域网实现网络实时监控，录像存储和远程管理主机等功能(根据权限)。
　　3.市级公安部门网络监控：要求市级公安部门能够通过专用网对下属多个看守所进行实时监视、录像存储、云台控制等操作。并要求能够实现在市级公安部门监控中心构成数字转模拟的大型显示系统能力。并保证市级之间具有权限控制能力，使其在不具备权限时不能相互连接监控。
　　4.省级公安部门网络监控：要求省级公安部门也能够通过专用网连接下属各市级公安部门，并能够监视其下属多个看守所。对其进行实时监视、录像存储、云台控制等操作。并要求预留能够实现在省级向上级提供监控服务的接口，和在省级公安部门监控中心构成数字转模拟的大型显示系统能力。
　　我们设计的系统解决方案中允许多种设备同平台应用，且支持堆叠视频工作站的方式提供服务。市级公安部门接入下属几个看守所的远程视频，同时还提供了向省级公安部门提供接入服务的接口。
　　5.本地监控功能
　　根据甲方提供的需求表明，需要在每个看守所的重要位置安装各种不同种类的摄像机、红外探测器、拾音器、手动报警按钮、警铃等前端探测设备，在监控中心需要安装相关录像、监控等中心控制设备。具体达到的功能如下：
　　图像显示
　　保证有高清晰的实时图像画面，可单画面、多画面分割、多路轮循，隐藏部分区域等多种显示方式;
　　声音采集
　　保证多路音频与视频同步输入功能，音质清晰流畅，无杂音并可进行同步存储，声音与图像数据同包，回放时音质无失真;
　　录像存储
　　采用新一代H.264高压缩技术，大大提高压缩比及网络传输效果;
　　每路均可达到全实时录像，系统可按日程表设置定时连续录像、视频移动录像、报警联动录像和手动录像等多种模式;
　　智能化管理，支持多硬盘循环录像，无需人工换盘;支持开机状态的热插拔。
　　检索回放
　　可以录像的同精确、迅速检索需要的录像资料;
　　控制功能
　　可方便控制前端装有设置高速球、云台的摄像机等;
　　报警功能
　　有视频丢失报警及移动报警录像等功能，与报警设备相关联动;
　　电子地图
　　主机具有电子地图功能，用户可根据实际情况绘制电子地图和设置报警点;报警后电子地图自动弹出，显示报警方位;
　　操作系统及软件升级
　　支持多种操作系统，用户界面友好，支持软件升级;
　　使用方特定功能
　　根据使用方特殊要求开发新的软件功能。
　　6.远程监控功能
　　具备强大的联网功能，可以用PSTN、ISDN、ADSL、DDN、LAN、Internet等方式进行联网，并提供防火墙穿透，VLAN穿透，路由器开放端口等各项参数与功能;
　　采用先进的网络解压缩格式，自动适应带宽并配置资源，优化网络传输速度快，提高播放画质，减少网络延时;
　　系统支持多个分控端对一个主控端的同时远程访问，或多个分控端对多个主控端同时远程访问，各点之间相互独立，互不干扰;
　　远程联网具备本机的所有功能，包括远程图像实时监看、远程调看录像资料、远程遥控云台镜头、远程报警接收，还可通过网络对各网点录像主机的系统参数进行设置等;
　　可对各网点的不同录像主机进行分组管理，通过点击快捷按钮，可调看同一录像主机上不同画面，也可在同一窗口监看不同录像主机的图像;
　　具有异地录像存储功能;
　　可在主控端设置网络分控端的分控权限，通过不同密码使分控端享有不同操作权限，以区分管理层次，加强管理的安全性;
　　具有报警上传功能，主机端报警后可自动将画面上传到设定好的分控端并可自动录像。
　　
四、系统组成及功能介绍
　　1.系统结构图

　　2.前端探测设备
　　前端探测设备主要有视频监控部分和报警部分，根据现场不同需求选择不同类型的设备，视频监控部分与报警部分通过监控主机设置相关联动，当触发红外探测报警时，可调用相应位置上的摄像机进行图像核实等。
　　视频监控部分的摄像机一般选用彩色摄像机，根据不同场合分别选用不同工作模式的摄像机，带云台的动点变焦摄像机，固定的定焦摄像机、吸顶式半球状摄像机等。
　　报警部分的前端探测设备主要有被动红外探测器、报警按钮、声光报警器等。
　　前端设备我方推荐我公司生产的系列摄像机，该系列摄像机不仅已经通过国家公安部生产许可与测试检验，还在很多大型项目上应用，产品成熟度已经非常高，特别是图像质量在同类产品中处于明显优势，故获得很多用户的好评。
　　3.本地监控中心设备
　　根据用户提供的需求表明，需要在每个看守所的重要位置安装各种不同种类的摄像机、红外探测器、拾音器、手动报警按钮、警铃等前端探测设备，在监控中心需要安装硬盘录像机等中心显示控制设备。IDRS系列分布式网络监控系统中，监控中心是整个系统的原始数据源。不仅要进行常规的显示、录像存储、回放检索、报警处理等工作，还负责向系统中的合法用户提供远程接入服务，以便于远程用户可以进行管理和维护工作。
　　监狱内部的各监控中心的核心设备为硬盘录像机、操控台、电视墙、报警主机、相关网络设备等。
　　4.市级监控中心
　　市级监控中心采用分控中心的方式，通过视频工作站可将各看守所的所有视频进行有选择地有效管理。不管各看守所用的是工控式DVR、嵌入式DVR还是网络视频服务器，监控中心都能统一显示控制，并能有效地进行资源分配。
　　这样可以有效地避免多个客户端同时连接看守所监控主机时造成网络拥堵等现象。监控中心既可通过视频工作站的方式输出到电视墙，也可通过相关的数字转模拟解码系统输出到电视墙。
　　5.省级监控中心
　　省级监控中心的设备、工作方式、特点等与市级监控中基本相同，可根据不同容量及需求增加相关设备。
　 6.其它客户端
　　网络远程监控系统软件采用C/S，B/S两种结构，可将分布在不同地点的摄像机集中管理，分散在网络中不同地点、不同使用权限的用户可同时监控同一图像，也可以任意选择其他监控图像，各监控用户相互不受影响，真正做到“多任务”的实时监控。
　　网络上的不同用户在分配适当权限的情况下，可以随时随地用IE浏览器观看相应摄像机所监控的现场。
　　
    五、核心功能介绍
　　网络远程监控系统采用标准的互联网协议，能架构在局域网、广域网和无线网络之上，可以与各种类型的不同的以太网设备无缝连接。系统无须铺设专用的视频和控制电缆，授权用户可在网络的任何计算机上对监控现场实时监控，同时能与本地系统紧密结合，真正做到一网多用。
　　1.强大的中心管理功能
　　网络远程监控系统中提出的中心服务器与视频工作站理念，对所管辖范围广，系统庞大的监控应用用户来讲，将能提供更加清晰的组网、监视、控制、管理逻辑关系从而提高系统使用率降、低运营费用与系统维护费用。
　　系统可以通过中心服务器的用户、设备登记认证，与视频工作站的视频数据处理构成系统平台，为前端系列核心设备提供支持，为用户提供连接服务。
　　2.完善的系统功能
　　系统监控控主机和各客户端可以对管辖范围内多个本地和远程监控前端进行实时监控，不同的用户可根据职务分配不同的控制权限。现场图像可根据地点分成监控组，以4分屏、9分屏或者16分屏方式显示，可设置手动录像、计划录像和报警自动录像等多种录像方式。在本系统中由于合理的配置了中心服务器与存储服务器，以及前端网络视频编码器，它们将发挥他们最大的效率。
　　本图表示了系统内不同设备的整合显示。
　　3.采用视频代理机制，节约带宽资源
　　在互联网带宽有限的环境下，系统提供代理访问机制，即当多个用户集中访问某一路图像时，此路图像由视频工作站转发给发出访问请求的用户，从而节省了有限的互联网带宽资源。
　　同时，图像传输以"点播"的方式发送，即当有用户发出请求时才发送图像，没有用户观看时，不占用网络资源，从而使网络带宽的利用率更高。
　　4.操作简单
　　操作界面人性化设计，全部为中文可视化界面，用户可根据清晰的中文功能提示，实现全部的监控操作。用户在实时监控过程中，可利用鼠标移动对前端监控点的摄像机进行控制。
　　5.远程系统维护和系统管理
　　视频工作站提供远程访问功能，管理员不必到达设备现场，就可修改前端视频服务器、硬盘录像机的各项参数，提高了系统的维护效率。
　　同时，管理员可远程增加、删除、修改用户、监控地点、用户的控制权限、录像时间和报警等信息。当这些信息修改之后，管理员不用对客户端进行维护，用户只要在重新登录系统一次，即可得到管理员重新分配的信息，大大的减轻管理人员的软件维护工作量。
　 6.易于与本地网络系统结合
　　系统采用的是一种标准的TCP/IP协议，具有很强的开放性和兼容性，完全能与各系统方便地联网，网内的用户只要使用客户端软件即可进行图像监控,无需任何设置。监控前端可以将许多现有的资源接入本系统，避免重复投资。
　　7.良好的可扩展性
　　网络远程监控系统的前端监控点采用模块化设计，当系统需要扩容时，可以很方便的增加前端监控点。在监控中心，只需要将增加的前端监控点加入系统，这样就完成了全部的系统扩容工作。本系统不限制用户数量，用户可利用浏览器和客户端控件，使用办公微机只要达到一定配置随时随地监控现场环境。
　　系统可根据用户实际安装情况提供不同版本的软件支持，良好的可扩展性使用户能从低成本投入开始组建远程视频监控系统，以后逐步扩充完善。
　　
    六、综述
　　数字视频、音频以其直观性、易于存储、检索和共享，是网络视频监控系统的重要组成部分，可被用户应用在相关的业务管理之中，它可以使用户在获取抽象数据的同时，对远程现场的情况进行实时监测。数据信息也是该系统必不可少的辅助信息。