基于兩級監(jiān)控中心架構(gòu)實現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案

監(jiān)獄是國家司法機(jī)關(guān)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著執(zhí)行法紀(jì)、教育改造的重要使命，監(jiān)獄的安全關(guān)系著社會的穩(wěn)定，地位舉足輕重監(jiān)獄。以前的監(jiān)獄設(shè)施差，生活條件艱苦，采取的是原始的農(nóng)場式管理，這種監(jiān)管方式點(diǎn)多、線長、戒備設(shè)施差，消耗大量警力，監(jiān)管人員工作強(qiáng)度大，安全性低。

某省經(jīng)濟(jì)繁榮，流動人口多且復(fù)雜，該省監(jiān)獄系統(tǒng)關(guān)押的犯人數(shù)連續(xù)多年居全國前列，且案犯類型日趨復(fù)雜，重型犯、暴力犯、累犯慣犯、涉黑涉毒案犯日益增多，罪犯抗改手段不斷翻新，獄情復(fù)雜。相較之下，該省監(jiān)獄系統(tǒng)警力嚴(yán)重不足，監(jiān)管資源極度缺乏。該省司法廳和監(jiān)獄管理局對這一狀況高度重視，為了在不增加警力的情況下提高監(jiān)管水平和監(jiān)管效率，全面啟動了建設(shè)數(shù)字化監(jiān)獄建設(shè)工程。

該省其中一個地區(qū)的監(jiān)獄就是全省監(jiān)獄系統(tǒng)全面建設(shè)數(shù)字化監(jiān)獄的一個典型，它擺脫了傳統(tǒng)監(jiān)獄監(jiān)控半模擬半數(shù)字的建設(shè)模式，采用了科達(dá)行業(yè)級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，打造了全網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，從前端、平臺、存儲到客戶端，全面實現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化處理。系統(tǒng)采用“分散控制，集中管理”的兩級監(jiān)控中心架構(gòu)，基于該監(jiān)獄現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)了圖像實時監(jiān)控、錄像存儲與回放、智能報警聯(lián)動、用戶分權(quán)管理、完善的日志管理等一系列功能，且與監(jiān)獄其他信息化系統(tǒng)友好融合，完全滿足了監(jiān)獄高可靠、高安全和全數(shù)字化的需求。目前，該系統(tǒng)一期工程已經(jīng)結(jié)束，共計部署1300多個監(jiān)控點(diǎn)，反應(yīng)良好，大大提高了該監(jiān)獄監(jiān)管人員的監(jiān)管效率，減輕了工作強(qiáng)度，加強(qiáng)了監(jiān)獄安全保障，成為全省監(jiān)獄系統(tǒng)中一流的數(shù)字化監(jiān)獄。據(jù)悉，后期工程還需擴(kuò)容800多個監(jiān)控點(diǎn)，目前正在籌劃當(dāng)中。

一、系統(tǒng)部署方案

該系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)圖如下所示。

該系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)圖

1、監(jiān)控中心

根據(jù)監(jiān)獄的應(yīng)用特點(diǎn)及管理模式，系統(tǒng)采用了“分散控制、集中管理”的兩級管理架構(gòu)，分為監(jiān)獄監(jiān)控總指揮中心（一級監(jiān)控中心）和值班室二級監(jiān)控中心，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和易擴(kuò)展性。

一級監(jiān)控中心作為整個監(jiān)獄系統(tǒng)的控制中心樞鈕，布置在監(jiān)獄辦公樓三樓，負(fù)責(zé)整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集中管理，對整個監(jiān)獄安全防范起監(jiān)察、指揮、調(diào)度、協(xié)調(diào)和控制作用。監(jiān)管人員在一級監(jiān)控中心通過監(jiān)獄內(nèi)部計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即可掌控整個監(jiān)獄的情況及警力配置，對門樓、圍墻周界、廠區(qū)、監(jiān)舍、禁閉室等高危場所進(jìn)行實時監(jiān)控等，可提高監(jiān)獄系統(tǒng)的整體運(yùn)作能力及對突發(fā)事件和全局事件的處理控制能力，提升監(jiān)獄整體快速反應(yīng)能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力。

一級監(jiān)控中心主要由中心管理平臺、管理PC、電視墻、IPSAN磁盤存儲陣列、多路集中解碼器以及相關(guān)客戶端PC組成。前端監(jiān)控系統(tǒng)通過多路集中編碼器將匯集的前端視音頻信號進(jìn)行壓縮編后，通過網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)控中心管理平臺，再由多路集中解碼器解碼上墻，監(jiān)管人員通過電視墻即可實時監(jiān)控監(jiān)獄場景情況。

1）中心業(yè)務(wù)平臺

系統(tǒng)選用了嵌入式硬件管理平臺，穩(wěn)定性、安全性都比軟件平臺好。該平臺是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)該監(jiān)獄整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的所有前端接入、設(shè)備管理、視頻轉(zhuǎn)發(fā)分發(fā)、錄像存儲、檢索回放、告警聯(lián)動、用戶權(quán)限管理以及網(wǎng)絡(luò)管理等一系列功能。另外還負(fù)責(zé)與監(jiān)獄其他信息化系統(tǒng)的對接，如門禁、報警、辦公系統(tǒng)等。

整個系統(tǒng)組網(wǎng)靈活、部署簡單、使用便捷。中心管理平臺各功能部分采用模塊化結(jié)構(gòu)，所有功能模塊均可配置、可裁減，可集中運(yùn)行在單一平臺之上，也可任意分布在多個平臺之上，既可通過單平臺配置實現(xiàn)中小容量接入，又可通過多平臺堆疊和多級級聯(lián)滿足大容量平滑擴(kuò)展和大型分級組網(wǎng)應(yīng)用。通過中心業(yè)務(wù)平臺集中調(diào)度的方式實現(xiàn)業(yè)務(wù)、用戶以及設(shè)備的統(tǒng)一管理，有效的保障了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，同時也提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率和用戶的使用便捷性。

2）存儲

由于監(jiān)獄的性質(zhì)和環(huán)境特殊，對存儲的可靠性和圖片質(zhì)量要求都非常高。監(jiān)獄要求24小時不間斷錄像，錄像存儲時間一般為15-30天，圖像質(zhì)量采取D1和CIF混合方式，重點(diǎn)區(qū)域如監(jiān)舍、廠房、圍墻周邊等采用D1圖像存儲，其他次要區(qū)域采用CIF存儲。

本系統(tǒng)采用在監(jiān)控中心集中存儲模式。這樣一可避免前端存儲易被破壞而造成錄像丟失，二可減少硬件設(shè)備、存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)資源的消耗和投資。監(jiān)控中心采用IPSAN磁盤陣列，嵌入式設(shè)計，高可靠，大容量，可擴(kuò)展，可適應(yīng)監(jiān)獄的高要求存儲。

3）電視墻

電視墻部署在監(jiān)獄監(jiān)控中心，由電視墻解碼器和電視墻顯示設(shè)備組成，主要完成監(jiān)獄各監(jiān)控點(diǎn)所有視頻圖像的輪詢和實時監(jiān)控。該部分可選，可根據(jù)實際的需求情況進(jìn)行考慮。

二級監(jiān)控中心可以在一級監(jiān)控中心的基礎(chǔ)上，通過IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在監(jiān)獄內(nèi)各個大樓的值班室等地，配置解碼器、電視墻、監(jiān)控主機(jī)，可實現(xiàn)分散控制。

二級監(jiān)控中心通過一級監(jiān)控中心的授權(quán)后即可對其監(jiān)控范圍內(nèi)的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行管理監(jiān)控，負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)監(jiān)舍、餐廳、出入口、圍墻周界、禁閉室、廠房等高危場所的監(jiān)控和現(xiàn)場突發(fā)事件的處理，并匯總本級監(jiān)控區(qū)域的所有監(jiān)視、監(jiān)聽、對講、廣播、報警的視頻、音頻、控制信號通過監(jiān)獄網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇偙O(jiān)控中心。二級監(jiān)控中心的設(shè)置可以大大降低民警的勞動強(qiáng)度，節(jié)約警力，提高應(yīng)付突發(fā)事件反應(yīng)速度。

2、前端監(jiān)控點(diǎn)

監(jiān)獄的前端監(jiān)控部分安裝在監(jiān)獄內(nèi)的圍墻、出入口、建筑、監(jiān)舍及其他重要控制區(qū)域，由模擬攝像機(jī)、話筒、音箱，各類聲光、煙感、紅外報警設(shè)備、編碼器組成。

前端監(jiān)控點(diǎn)

基于監(jiān)獄前端監(jiān)控點(diǎn)密度大的特點(diǎn)，為有效節(jié)約網(wǎng)絡(luò)端口、限制廣播域的規(guī)模、利于日后減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)維護(hù)工作量，并充分考慮到今后監(jiān)控點(diǎn)的擴(kuò)容等因素，以樓宇為單位采用集中式多路編碼。

集中編碼器采集各監(jiān)控點(diǎn)現(xiàn)場視音頻信號、告警信號，經(jīng)過編碼處理后，集中上傳到監(jiān)控中心進(jìn)行實時監(jiān)控。同時支持移動偵測、報警聯(lián)動和語音對講，發(fā)生異常情況時，監(jiān)控中心可以便捷地控制前端設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場情況觀察，通過語音對講進(jìn)行即時溝通，大大提高事件處理效率，提高監(jiān)管安全性。

3、客戶端

客戶端是指所有訪問監(jiān)控資源的用戶，基于PC。本系統(tǒng)采取了嚴(yán)格的分級分權(quán)機(jī)制，分為管理員、高級用戶、一般用戶，最多可劃分為10級用戶，高級用戶比低級用戶具有搶占優(yōu)先權(quán)，由中心業(yè)務(wù)平臺對用戶及其權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一管理。

客戶端可以位于網(wǎng)絡(luò)的任意位置，可以是監(jiān)控中心，可以是監(jiān)獄系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)，也可以是外網(wǎng)用戶，經(jīng)授權(quán)后，都可以通過網(wǎng)絡(luò)查看實時圖像，進(jìn)行錄像調(diào)用、點(diǎn)播等，配以話筒和音箱，即可與前端監(jiān)控點(diǎn)及各分控中心進(jìn)行語音對講。如監(jiān)獄領(lǐng)導(dǎo)在其辦公室，即可通過監(jiān)獄專網(wǎng)訪問并控制監(jiān)控；上級主管單位（省監(jiān)獄管理）領(lǐng)導(dǎo)可通過政法網(wǎng)武警3級監(jiān)控網(wǎng)訪問監(jiān)獄系統(tǒng)專網(wǎng)，對監(jiān)獄監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行查看和控制。

二、系統(tǒng)功能與特色

1、實時圖像監(jiān)控

由中心管理平臺集中管理，授權(quán)用戶通過配置客戶端軟件的PC或電視墻可對監(jiān)獄系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控。監(jiān)控圖像的瀏覽支持單畫面和多種多畫面模式，每幅畫面的瀏覽可手動或自動輪詢，輪詢間隔可設(shè)置。另外，用戶可通過中心平臺對前端設(shè)備進(jìn)行管理與控制，便捷的查看現(xiàn)場狀況。

2、存儲回放

本系統(tǒng)可實現(xiàn)對監(jiān)控現(xiàn)場圖像、聲音、告警數(shù)據(jù)等的實時錄像和存儲。采用了監(jiān)控中心集中存儲模式，支持手動、定時、告警等多種控制方式。錄像文件的檢索可支持秒級檢索，可按名稱、錄像方式、時間段等進(jìn)行檢索；錄像文件的回放支持本地回放和遠(yuǎn)程點(diǎn)播，可對回放的錄像進(jìn)行快進(jìn)、拖拉的控制，方便觀看。另外系統(tǒng)具備完善的日志功能，可對所有的操作、控制、報警等信息進(jìn)行保存和文件導(dǎo)出。

3、告警聯(lián)動、電子地圖

系統(tǒng)支持告警聯(lián)動功能。一種是與告警主機(jī)的聯(lián)動。在設(shè)置了告警主機(jī)的區(qū)域（如監(jiān)舍），當(dāng)發(fā)生異常情況（如監(jiān)舍門被打開等）時，會產(chǎn)生告警信號，由告警主機(jī)處理后將數(shù)據(jù)信息上傳到監(jiān)控中心，在監(jiān)管人員電腦、電視墻上顯示告警信息，并觸發(fā)各外設(shè)報警器材進(jìn)行報警。

另一種是電子地圖告警聯(lián)動。在監(jiān)獄未設(shè)置告警主機(jī)的區(qū)域（如廠房等），設(shè)置了電子地圖告警功能。當(dāng)該區(qū)域內(nèi)發(fā)生告警情況，電子地圖會在電視墻和PC上自動彈出，并顯示告警監(jiān)控點(diǎn)，同時觸發(fā)告警設(shè)備進(jìn)行報警和圖像抓拍及錄像，方便、直觀。

4、語音通信

本次系統(tǒng)支持雙向音頻功能。在監(jiān)控現(xiàn)場配置揚(yáng)聲器，監(jiān)控中心操作員可對監(jiān)控現(xiàn)場進(jìn)行即時喊話和對講。當(dāng)發(fā)生突發(fā)情況，可即時喊話，警示現(xiàn)場人員；通過語音對講溝通，可盡快維護(hù)秩序，解決問題。

5、多級級聯(lián)擴(kuò)展

本系統(tǒng)支持多級級聯(lián)，擁有良好的聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)超大規(guī)模的統(tǒng)一監(jiān)控。未來省監(jiān)獄管理局或其他上級單位可以通過與各監(jiān)獄專網(wǎng)的系統(tǒng)級聯(lián)，實現(xiàn)對各個下屬監(jiān)獄的管理、指導(dǎo)以及監(jiān)督。多級級聯(lián)后的系統(tǒng)采用樹型結(jié)構(gòu)實現(xiàn)分級、分層的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，每一級平臺都可以接入本監(jiān)獄所轄的監(jiān)控點(diǎn)，并提供獨(dú)立的業(yè)務(wù)功能和管理功能。同時，每一級平臺既可以作為上級平臺實現(xiàn)對下級平臺及其所轄監(jiān)控的集中管理，又可以作為下級平臺接受上級平臺的集中管理。

多級級聯(lián)擴(kuò)展

三、結(jié)束語

該監(jiān)獄網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化視訊技術(shù)與遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在現(xiàn)代監(jiān)獄司法系統(tǒng)安全防范管理領(lǐng)域的一個重要應(yīng)用，可以有力加強(qiáng)監(jiān)獄安全的監(jiān)管力度，顯著改善監(jiān)獄生活秩序和治安環(huán)境?；谛袠I(yè)級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控產(chǎn)品，該監(jiān)獄網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可用于開展遠(yuǎn)程巡察，及時發(fā)現(xiàn)監(jiān)獄內(nèi)的違規(guī)行為和突發(fā)治安事件，有效提高監(jiān)獄監(jiān)管部門的快速反應(yīng)能力。同時為日后全省監(jiān)獄聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控打下堅實的基礎(chǔ)，為現(xiàn)代監(jiān)獄管理和協(xié)健康發(fā)展、安全保衛(wèi)工作做出更突出的貢獻(xiàn)。

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