监狱哨位智能化预警监控系统方案

    一、行业背景
　　监狱是关押和改造犯罪人员的场所，安全是首先要保障的；要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全以及在押人员的安全与稳定。通过安装监控报警设备，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。
　　在高新技术信息化发展的今天，数字、智能、高清网络是监狱系统对视频监控系统的新要求，也是充分发挥监控系统的作用，实现“向科技要警力”的途径。正如中国科学院自动化所陈龙研究员在第三届中国安防论坛上所说：“安防系统要与时共进”，“数字化、网络化与智能化”是监狱技防系统的必然选择。目前监狱安防系统主要包括了视频监控、公共广播、报警、对讲、门禁等子系统，一直以来，这些系统都是独立运行、独立管理的，随着监狱安防应用的进一步深入，这种独立运行、独立管理的形式暴露出越来越多的问题。
　　天津亚安科技股份有限公司针对监狱监控特点，运用网络、数字图像处理、音视频编解码等技术，推出监狱哨位智能预警终端，实现监狱哨位监控的传输光纤化、视频高清化、运行智能化；实现监狱哨位监控由监控哨兵向监控目标、重点及薄弱部位扩展，由固定哨位、固定区域向动态勤务扩展；实现监狱哨位监控指挥、通信、报警、防护信息化模块集成化处理；实现通用监狱监控向智能化监狱监控的升级改造，形成独具特色的监狱哨位智能预警监控系统。

哨位智能预警终端设备——视频入侵报警云台摄像机

 　 二、项目分析
　　监狱是一个高危险、高严肃性的特殊区域，它内部所关押的都是违反国家刑法或刑事诉讼法的人员，一旦发生越狱事件，容易对社会治安和稳定造成极为严重的破坏和影响，其潜在的社会威胁性不容忽视。
　　现有视频监控系统产品存在如下弊端：
　　(一)视频清晰度不够，图像模糊，仅看到人或车辆的轮廓，不能看清细节；
　　(二)前端摄像机全天候监控能力较弱；
　　(三)智能化程度弱，人工24小时操作监控，冗余音视频录像，感兴趣目标看不清细节，事后根据侦察结果，沿途查询录像，费时费力效率低，目标往往在视频监控盲区；
　　(四)视频监控点布防越来越广，所处位置和周边环境未知，指挥和调度处置事件难度大；
　　(五)行业整体解决方案能力较弱，单一视频监控，物联网技术应用弱，没有统一协议和标准，重复建设，视频资源形成信息孤岛，无法统一联网检索、挖掘。
　　综上所述，目前专门针对监狱、看守所环境的视频监控系统，存在视频效果和环境适应能力差，信息化和集成化程度不高，而且各个系统相对独立，很难实现智能化的综合管理。因此，在监狱、看守所日益复杂的安防环境中，单一功能的、传统的安防系统很难满足其安全、可靠、智能化和网络化综合管理的安防要求。
　　三、系统构成
　　天津亚安智能化哨位预警监控系统由前端子系统、传输子系统、存储子系统、显示子系统和控制子系统和业务应用管理子系统组成。主要由哨位预警终端——视频入侵报警云台摄像机对无人值守区域的侵入或可疑目标进行检测、预警、跟踪，其音视频和环境感知数据流压缩网络化通过传输子系统传输到存储子系统和显示子系统。综合管理平台软件对前端子系统设备配置注册管理、图像录像、浏览、视频转发、前端设备控制管理，综合管理平台软件主要由中心管理服务器、录像服务器、GIS服务器、流媒体转发服务器、状态服务器、注册服务器等软件、客户端浏览控制台软件、触摸大屏显示图像、以及传输通信设备等组成智能化哨位预警监控系统，完成预警、预防、追踪、追查、处置等目的。本系统的核心技术产品为哨位智能预警终端。

智能化哨位预警监控系统拓扑图

　   四、智能哨位预警终端结构功能概述
　　“耳听为虚，眼见为实”，人们对于事件发生的获知认可，多数基于亲眼所见，因此基于视频分析技术的监狱周界防范系统具备先天的优势。事后取证，视频录像资料的价值更加不可估量。

某监狱部署效果图

   (一)跟踪机
　　跟踪机主要由摄像机、红外灯、声光示警设备三大模块构成。在监狱哨位监控中，根据预警机视频分析，跟踪机迅速定位事发地，当犯罪人员触碰到预设的触警区域时，将会自动开启声光示警功能，对犯罪份子进行爆闪灯照射，并通过喇叭喊话警示，及时震慑违法份子。为凸显监狱严肃敏感的特征，喊话内容可进行定制化设置，由武警哨兵真人发声，对在押人员更加具有震慑作用。
　　(二)水平预警机

    水平预警机采用独特的“橘子瓣”型设计，大大增强产品的适应性，对于不同监狱、不同建筑格局，需要调整两个水平预警机角度，即可十分便捷覆盖监控区域，并可在监控区域划定预警侦测区域，一旦出现异常情况，自动报警。
　　根据不同地区、不同需求，水平预警机的硬件、软件配置方案灵活多变。如，在多雾季节，可以通过增加预警机透雾机制，即可达到人工哨兵所无法的监控效果。
　　(三)垂直预警机

    垂直预警机采用大广角鱼眼设计，可有效保证在哨位监控过程中不留死角，避免一般产品的“灯下黑”缺陷。
　　通过定位机、水平预警机和垂直预警机的有效配合，从根本上有效解决了传统摄像机视场角范围小、监控方向单一、盲区多等问题，从而很好地实现了大范围、多方向的监测效果。

    (四)工作原理
　　据报道，在近年不幸发生的越狱事件中，便存在在押人员趁哨兵注意力下降，利用哨位监控盲区，越狱潜逃的案例。
　　哨位预警终端对三路预警机机视频进行运动检测及跟踪处理，将三个摄像机拍摄的画面中所有移动目标提取出来，并通过相对空间定位算法，将目标相对于云台摄像机的位置计算出来。在统一的相对于云台摄像机的空间坐标下，进行目标合并(合并同时出现在两个摄像机画面中的目标)，仲裁哪些目标属于即将越界的目标，并选择进行云台控制跟踪。在跟踪的同时，根据现场情况及用户配置，进行爆闪灯、喇叭等报警信号输出。
　　五、平台优势
    智能化哨位预警监控系统的综合管理平台软件，基于网络全数字化的信息传输和管理系统，结合了视频流媒体传输技术、流媒体存储技术、智能检索、三维地图显示和虚拟现实漫游技术，采用模块化的软件设计理念，以集中管理和网络传输为核心，完成信息采集、传输、控制、管理、GIS地图和储存、智能搜索的监控报警联网指挥管理平台综合解决方案。

智能化哨位预警监控系统管理平台

    主要包括存储服务器、web服务器、事件服务器、GIS服务器、流媒体转发服务器、注册服务器、目录服务器、管理服务器等，可以管理支持1000路实时录像与2000路转发。整个系统数据共享，需要兼具设备自动查找与巡检、图像智能化分析与快照检索、云镜控制与远程管理、个性化浏览与多级地图等功能。具备网络集成一体化，统一图形用户接口(GUI)、跨平台共享数据库；用网络视频流检测异常行为并且自动发出警告；符合开放标准的视频处理兼容性、扩展性；系统支持多级的组网方式，并能实现对全系统的灵活管理与配置。实现视频监控大型、分布式、多级、统一的管理架构。
　　六、小结
　　与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较，该智能化哨位预警监控系统当处于领先水平。突破性的改变原有监狱监控系统着眼于信息化处理业务流的模式，重点着眼于监狱监控系统信息感知层面对监狱物理环境的高度协调适应性，将引领一个新的发展思路和方向。