监狱行业智能视频监控系统解决方案.doc

监狱行业智能视频监控系统解决方案上海卓扬科技有限公司2010年02月数字化监管指挥系统 共26页 第26页 目 录1系统背景概述31.1监狱系统安防管理系统现状31.2监狱系统对安防系统的要求41.3卓扬科技数字安防管理系统42系统设计方案概述52.1系统设计思路52.2系统结构组成52.3系统拓扑图73系统功能特点83.1重点部位智能监控的特点83.1.1预防犯人上吊83.1.2预防犯人高处触物93.1.3预防飞物伤人93.1.4窗户外检测103.1.5预防窗户串供103.1.6执勤人员睡觉提醒113.1.7哨兵脱岗检测113.1.8夜起检测123.2报警联动系统的特点123.3网络语音对讲系统143.4智能周界监控系统设计154器材选型214.1.1监控子系统选型211 系统背景概述1.1 监狱系统安防管理系统现状为了更好地提高监狱系统的科学化管理水平，进一步实现监管业务管理信息化，实现全省范围的监管业务信息的高度共享和综合利用，在全省范围内实现各监狱系统监控系统与监狱系统管理信息系统的联网，使监管技术和监管信息管理技术集成联动使用。安防系统可以很好的提高监狱系统的科学化管理水平，但是，安防系统中各个子系统众多，每个子系统在监狱系统安防管理中都承担着各自不同的角色。监狱系统安防系统中一般分为以下几个部分：1、 音视频监控部分音视频监控系统是安防系统的基础，也是监狱系统安防系统中核心的组成部分。在监狱系统的各个监室中都必须装有摄像机，用于监视监室中在押人员的一举一动。同时，在监狱系统的各个通道、放风场所、周边地区也都必须安装摄像机，避免监狱系统受到非法冲击。监狱系统的音视频监控系统通过卓扬科技VE1004HA网络视频服务器结合已有的网络条件实现远程传输，VE2008HA网络视频矩阵用于切换视频图象上屏幕墙，便于狱警监视；磁盘阵列用于数字视频资料的存储，便于发生案件时的取证。2、 行为异常检测系统针对监狱系统内容易发生的犯人自杀、遮挡摄像机、斗殴等严重影响监狱系统正常管理的一些区域，在摄像机后端采用卓扬科技IVO BOX智能视频分析服务器，进行行为检测，进行形成主动预防、提前控制的管理方式，进而提高管理水平和效率。3、 周界报警系统监狱系统的周界围墙等地，安装卓扬科技IVO BOX智能视频分析服务器进行周界入侵检测。一旦监狱系统受到外界入侵，报警设备第一时间将报警信号传送给值班干警，便于事故的迅速处理。在监狱系统的内部，各个通道和一些重点防范部位，也都装有各种报警探头，用于内部的防范。4、 对讲和监听系统在监狱系统的每个监室里，都安装有对讲和监听设备，用于在押人员和值班干警的通话。同时，为了更真实的了解监室内在押人员的情况，每个监室内都安装了监听头，干警可以随时通过值班室的主控设备获取到监室的声音信息。在监狱系统的家属会见室，也都装有对讲和监听设备。对讲设备用于在押人员和家属的沟通，监听设备用于狱警掌控在押人员的会见情况。1.2 监狱系统对安防系统的要求面对监狱系统安防环境的日益复杂，监狱系统对安防系统提出了更新的要求。具体要求如下：1、 主动式的智能视频监控报警系统随着监狱系统视频监控系统建设的不断加强，在面对数量众多的监控场景时，监控人员无法及时有效的发现安全隐患，监控系统的应用价值不断下降，逐渐沦为被动式的事后录像查询系统。目前在晚上7点-早上7点期间，是监狱监狱系统对犯人监管的灰色地带，例如监舍内犯人殴斗、自杀、偷窃或身体骚扰等，即使所有监舍都装有监控装置，但由于监控点太多而且无法长时间看屏幕，导致在这个时间段实际上是监控管理的盲区。2、 多级联网的安防管理系统要求安防系统具备多级联网功能，从市公安局到监狱系统再到监区。系统做到前端信息的共享，便于领导的远程管理，和出现事件时的统筹。3、 各个子系统的统一管理目前大多数监狱系统的安防系统中的监控、门禁、报警、对讲等各个子系统，都是相互独立的，没有统一管理和相互联动。这样，在一些特殊情况下，整个系统不能相互呼应，也给安防管理留下了一些漏洞。因此，监狱系统要求各个子系统能够实现“一体化、集成化”的管理。同时要求各个子系统相互联动，使整个安防系统形成一个整体，更好的发挥各个子系统的作用，堵塞安防漏洞。1.3 卓扬科技数字安防管理系统针对监狱系统安防的现状，卓扬科技科技有限公司凭借着多年以来在安防行业的技术积淀，和在监狱、武警部队等行业安防领域的设计经验，设计了这套“智能化”“一体化”、“集成化”、“数字化”、“网络化”的监狱系统安防管理系统。凭借着特有的技术优势，和多年来的设计经验，在本系统中融入了先进的“智能视频分析技术”、“音视频处理技术”、“信息处理技术”、“自动控制技术”和“网络传输技术”。本系统将视频监控、周界报警、门禁控制和对讲系统无缝集成，实现各个子系统在一个平台下的统一管理，并且实现相互之间的联动，使整个安防系统真正实现了“一体化”管理，满足了监狱系统安防的要求。本系统针对监狱系统环境的各个细节作了专门的设计，专门针对监狱系统环境量身定做。2 系统设计方案概述2.1 系统设计思路为了满足监狱系统对数字化管理系统的要求，数字化监狱系统安防管理系统采用了“智能化”、“一体化”、“集成化”、“数字化”、“网络化”设计原则进行了设计。智能化：利用由上海卓扬科技基于全球领先的Object Vedio智能视频分析算法开发的IVO BOX智能视频分析系统，将原有的被动式监控转化为主动式的监控。一体化：卓扬科技的监管指挥系统采用一体化的管理平台，将监控、门禁、报警等功能模块实现了“嵌入式集成”，由统一的管理平台软件来管理，同时实现各个功能模块之间的联动。集成化：本系统除了将监控、门禁、报警统一管理之外，还为对讲等系统提供接口，实现和对讲的联动。同时，本系统还为“狱政信息管理系统”预留了友好的数据接口。数字化：本系统中的所有主控设备全部采用数字化管理主机，实现对整个系统中各个功能模块的数字化管理。网络化：本系统支持从前端监区值班室到监狱系统监控指挥中心，并支持若干网络终端的控制、报警、显示系统，使所有信息的传输畅通无阻。2.2 系统结构组成数字监管指挥系统在物理结构上可以分为“前端监区值班室”、“监狱系统总控中心”、和“领导坐席”等几个部分。监区值班室（分控制室）：监区值班室是系统的最前端一级管理部门，负责前端视频图像、门禁控制、报警控制等信息的采集和控制，同时负责和对讲的联动。在监区值班室安装监控主机和报警管理服务区。监控管理主机是监区值班室的核心设备，负责管理视频图像和监区门禁控制、周界报警、民警巡更以及对讲等设备的联动，构建“安防一体化”管理平台。监控管理主机和报警管理服务器通过监狱系统的局域网络，和监狱系统监控指挥中心联网，形成两级联网管理结构。监区内的所有门禁、巡更控制信号，通过通信总线，连接到监区值班室的AM1024报警管理服务器，由管理平台统一管理。监区内所有的报警信号，也都集中在监区值班室，由报警管理服务器集中管理，并接入“安防一体化”管理平台统一管理。监区内的对讲系统，由管理平台管理，和视频监控信号联动。实现对讲呼叫时，联动切换该监舍图像。监狱系统监控指挥中心 监狱系统监控指挥中心是整个监狱系统的中枢指挥机构，承担着对所有监区和其他值班室的视频图像、门禁控制、周界报警、对讲等功能模块的统一管理。监狱系统监控指挥中心使用卓扬科技VE2008HA网络视频解码矩阵，将前端各个监区的视频信号输出给屏幕墙进行监视，可以设置所有视频信号的群组切换。监狱系统监控指挥中心值班人员，可以通过中心管理软件实时查询各个监区值班干警的值班记录和交接班情况，同时可以实时查询在押人员数目等数据信息。 监狱系统监控指挥中心安装监管中心管理主机，对前端各个监区的数字监管主机进行统一管理。监狱系统监控指挥中心的监管中心管理主机，采用多级电子地图管理，整个监狱系统可以用一个整体的地图显示，在地图上点击各个子图层的图标，就可以直接进入各个子图层。所有设备的运行情况在电子地图上一目了然，便于监控和管理。监管中心管理主机采用“电子地图分屏显示”的方式工作，一个画面显示各个视频点的视频图像，另一个画面显示电子地图，更加便于监控和管理。当前端有报警信号上传时，系统自动弹出报警点所在的电子地图图层，同时报警点图标闪烁，提醒值班管理人员。报警信号可以触发本地录像。同时监管中心管理主机可以和前端各个监区之间实现“双向对讲”功能，出现任何情况，中心可以很方便的和前端进行通信，便于指挥和事故处理。监狱系统监控指挥中心设置监管中心服务器，该服务器负责对整个系统的安全验证、系统设置和视频传输的流媒体转发。 监狱系统各个分控端 在监狱系统中的各个管理职能部门都安装有分控端，这些分控端包括“监狱系统领导分控”、“武警值班室分控”和“中门值班室”。在监狱系统领导和武警值班室，分别安装“分控软件”，在分控软件上，监狱系统领导和武警可以根据自己的相关权限，浏览和控制前端的设备。同时，前端各个值班室有报警信息时，系统会自动区分将报警信息上传给有权限的分控端。各个分控端，可以根据自己的权限，对报警信息进行消警或向下发布等处理。2.3 系统拓扑图 3 系统功能特点监狱系统等监管部门是关押犯人的重要场所，属于一级风险单位，因此对安防系统的要求很高。传统的监控、门禁、报警、对讲等单一的子系统在监所环境中已经越来越多的体现出其局限性；加之传统的监控系统多为单机工作模式，对多级联网管理支持不够，所以监狱、监狱系统等监管部门的安防系统急需一体化、集成化、数字化、网络化的解决方案。极大的提高了相关监管部门的日常业务管理能力、安全防范能力以及应对紧急突发事件的能力。3.1 重点部位智能监控的特点针对监狱系统内部分高危区域系统卓扬科技智能视频分析系统来进行主动式防范，特别是针对犯人自杀、上吊、斗殴等非法行为进行自动识别，提前预警，加强管理效率，并且提高管理预见性。3.1.1 预防犯人上吊预防上吊自杀：对视屏监控画面区域进行智能视频分析，当有犯人企图以上吊形式自杀时，系统将立即预警，第一时间提醒监控管理人员进行预警确认，达到对犯人自杀行为的有效防范。3.1.2 预防犯人高处触物高处触物： 对视屏监控画面进行智能分析，当有人触碰系统规定高度物品时（如：高处悬挂的电视机、高处安装的摄像机等），系统将立即预警，提示监控管理人员进行预警确认，达到有效控制犯人非法触碰高处物品。3.1.3 预防飞物伤人飞物伤人： 对视频画面进行智能分析，当有人抛仍物体时，系统将进行预警，提示监控人员对预警进行确认，了解情况，第一时间发现犯人扔物伤人，及时控制事态升级，防止发生群殴事件。3.1.4 窗户外检测窗户外检测： 对监狱室外窗户区域进行智能监控，当有犯人伸出头手或则丢弃传递物品时，系统将立即预警，提示监控管理人员进行预警确认，以便及时观察非法情况发生。3.1.5 预防窗户串供预防窗户串供：对监狱室内临近窗户区域进行智能监控，当有犯人进入靠近窗户区域时，系统将立即预警，提示监控管理人员进行预警确认，以便及时阻止非法情况发生。3.1.6 执勤人员睡觉提醒执勤睡觉： 对监狱管理人员执勤情况进行智能监控，当执勤人员睡觉时，系统将立即预警，提示监控管理人员对预警确认，提高对执勤人员的管理。3.1.7 哨兵脱岗检测哨兵脱岗： 对哨兵站岗进行智能分析，当哨兵不在岗位时，系统将立即预警，提示监控管理人员进行预警确认，了解哨兵离岗的原因，第一时间进行情况处理。3.1.8 夜起检测目前在晚上7点-早上7点期间，是监狱看守所对犯人监管的灰色地带，例如监舍内犯人殴斗、自杀、偷窃或身体骚扰、越狱等，即使所有监舍都装有监控装置，到由于监控点太多而且无法长时间看屏幕，导致在这个时间段实际上是监控管理盲区。3.2 报警联动系统的特点本报警联动系统是以上海卓扬科技有限公司的智能监控报警网关为核心建立在以太网基础上传输的。系统是以智能报警网关为硬件的核心设备，通过智能报警网关接受报警信息，通过TCP/IP方式以太网数字信号网络传输的，系统本身具备报警及报警转发功能，同时通过计算机+报警联动软件的方式，接收网络中报警信号，并通过语音、报警等方式提示值班员，同时可实现转发，安装报警联动软件的计算机通过授权可将收到的报警信息转发至其他报警联动计算机上。 3.3 网络语音对讲系统监狱联动语音对讲系统是上海卓扬科技有限公司根据监狱管理的业务需求而专门开发、生产的一款基于监狱的三级管理模式而定制化的产品。 监狱联动语音对讲系统可实现哨位间的呼叫、通话，哨位和中队值班室的呼叫、通话，中队值班室对哨位的音频广播、监听等功能，支队值班室对中队、哨位的呼叫,机关及其上级的呼叫等功能。 3.4 智能周界监控系统设计在监狱系统警戒墙上安装高压脉冲电网并配合基于OV智能视频分析算法的智能周界监控系统，用于发现和制止在押人员脱逃和外部侵入。一、高压电网系统应具有脉冲调制技术、数据采集技术、高压技术、智能分析技术，应集防范、报警、监控于一体。值班人员应能通过主机上的界面掌握电网的运行情况、发生警情，系统能立即显示报警区域并发出声光报警，高压电网必须采用公安部指定的厂家和产品。二、配合高压电网的周界控制系统必须安装基于OV智能视频分析算法的智能周界监控系统，在周界外围或内部出现人员徘徊或者入侵时系统能够自动分析主动预警，同时设置缓冲报警带，在在押人员靠近周界一定距离的状态下，系统即产生报警。3.4.1 智能周界监控系统系统设备介绍翻越围墙的情况可以在围墙上设置警戒线来预报翻越围墙警情。靠近围墙或紧贴围墙有企图翻越意图可以通过在围墙下设置窄长形区域进行进入区域限制。当然，此时如果要追求比较好的效果，则最好让摄像机平行于围墙架设，这样的效果比较好。围墙周边的徘徊完全可以通过现有的徘徊逗留规则进行配置和防范。围墙处丢弃不明物体也完全可以通过弃置识别规则进行配置和防范。通过围墙旁边的树木攀爬进而翻越，则最好安装必要的摄像机对着树木进行监控，预防有犯罪分子爬树。1) .进入警戒区域 当物体、车辆和人进入事先设置好的警戒区域后，自动报警。进入警戒区域2) 跨越警戒线这个规则可设置在围墙上，防止有人翻墙，也可设置在地面上，做到进入前预警。跨越警戒线3) 区域内徘徊、滞留对围墙警戒区域、大门口等重要部位防止人员徘徊和滞留。区域徘徊滞留检测4) 遗留物体检测对内外警戒区域、大门哨位及内重要区域进行遗留物检测，发现有遗弃物体立即报警。遗留物体检测3.4.2 门岗遇袭和大门防范1) 入侵检测 为了保障哨位和重要场所的境界安全，对每个场景设定好警戒区域，并设置识别规则 一旦有异常情况出现，立即进行报警。入侵检测2) 穿越检测对于不能用区域入侵报警的场所划定警戒线，一旦人或车穿越警戒线就报警。穿越报警3) 人员聚集检测对于大门及周边周界出现3人以上，或者正常警戒范围出现5人以上的突然聚集，进行报警。在规则的框架之内，只要突然出现3人或3人以上停留超过10秒以上就被判定为人员聚集。防人员聚集4) 防冲撞防加速检测 对于大门口的防冲撞和防加速可以使用双警戒线规则来进行检测。在镜头处设备2条警戒线，线之间的间距根据实际情况确定，大致范围在5-8米之间，在跨越第一条警戒线之后3秒内又再次穿过第二条警戒线则报警。3.4.3 周界智能监控子系统的功能特点1、 强大的环境适应能力卓扬科技的IVO SYSTEM智能视频分析系统能够实现自主的环境学习，能够对复杂的现场环境、潮汐、低质量的画面、水面的反光、雪景自动适应；能够适应黑白彩色摄像机、低照度摄像机、全景摄像机、热感摄像机。2、 分布式、多极化统一管理基于IP技术，实现各分散的工业无人值守基站的联网统一管理和调度；采用卓扬科技AM系列报警管理管理服务器产品，将监控视频与各类报警传感器通过IP网络统一进行管理和控制；良好的报警转发功能，能够在突发事件时，为应急指挥和部署提供出色的信息支撑。3、 报警输入、输出灵活设置报警管理主机可以通过管理软件设置各个报警通道的报警方式，包括“闭路报警”和“开路报警”，检测闭路信号或开路信号作为报警触发信号。2、报警联动输出灵活设置报警信号触发时的联动输出，可以设置一个报警信号联动一路开关量输出，也可以设置一路报警信号联动多路报警输出。联动的输出信号包括“声”、“光”报警输出等。3、按防区、时间段的布、撤防设置报警主机可以灵活设置报警点的布防和撤防状态，可以按照防区和时段设置，保证报警系统的灵活性。4、 报警联动切换视频系统可以设置报警信号时，联动报警点的视频信号切换输出上屏幕墙，便于值班室干警第一时间掌握报警点情况，做出相应的处理。5、 报警联动电子地图系统可以设置在有报警信号时，自动切换到电子地图，显示报警点位置，以及报警点周边的地形和情况，为处理警情提供依据。6、 报警联动录像在有报警信号时，可以设定报警点的视频信号启动录象功能，录象文件作为将来事故分析的取证资料保存。7、 联动启动紧急预案重点报警信号，可以联动预设的紧急预案。紧急预案包括向所有监区值班室发布警情通知和启动相关门区自动锁死功能。 4 器材选型智能视频分析服务器IVO System智能视频分析系统IVO System智能视频分析系统是由上海卓扬科技有限公司自主开发并生产、拥有完全自主知识产权的嵌入式智能视频分析系统。该系列智能视频分析系统采用最先进的影像识别处理技术，可对各种安全事件进行主动预警，如边界、空中，地面入侵等行为；对监视区域进行严密的警戒设防，做到无盲点自动防卫监控；对已经出现或将要出现的安全威胁，通过声音、视频等方式实时发出报警信息。在大规模部署的监控中心可极大程度地降低监控人员的工作强度，有效避免由于工作人员倦怠、脱岗等造成的安全隐患及财产损失。产品特点：l 提供本地视频无损环出，可连接视频服务器、DVR等设备；l 全数字方式直接网络访问；l 设备散热性好，可适应各种机房环境；l 支持多种网络传输协议；l 嵌入式实时操作系统，更加安全稳定；l 灵敏度高、识别率高；l 规则全面、针对性、适用性强；l 外型美观；l 支持多种报警设备，如红外对射、声光报警器等；3、主要功能：l 目标识别目标识别是指对监控画面中各种人及物体进行识别。包括对人以及车辆、箱、包等各种物体的识别。目标识别是智能化分析的前提，只有准确无误地识别出监控画面中的各个目标，才能进行高准确度的智能化分析。l 目标跟踪目标跟踪是指利用影像识别技术和视频行为分析技术对监控画面中人以及车辆、箱、包等各种物体运动的方向进行分析，进而判断出人以及车辆、箱、包等各种物体运动的方向及速度，根据这些数据可自动引导摄像头云台实时跟踪移动物体。l 穿越识别（单条）在监控画面中画一条虚拟警戒线，一旦监控画面中有人以及车辆、箱、包等各种物体按照预定的方向穿越这条警戒线，即触发穿越警戒线报警。跨越警戒线又分为单向跨越和双向跨越：单向跨越规定从预定的方向跨越警戒线才触发报警，而双向跨越指的是从任何方向跨越警戒线都将触发报警。l 穿越识别（双条）穿越双警戒线是指当人以及车辆、箱、包等各种物体穿越第一条警戒线时，并不触发报警；在预定时间内，穿越第二条警戒线时，立刻触发穿越双警戒线报警。l 进入识别进入识别是指监控画面中有人以及车辆、箱、包等各种物体从预定区域的边界进入到该预定区域时，即触发进入报警。该区域也是在画面中预定的虚拟区域，可以是矩形或者不规则的多边形。l 离开识别离开识别是指人以及车辆、箱、包等各种物体从某个预定区域内离开该区域边界时，即触发离开报警。离开识别和进入识别都是为了保证在一定的时间内，禁止目标进入或者离开预定区域。l 出现识别出现识别是指人以及车辆、箱、包等各种物体出现在监控画面中的预定区域时，即触发出现报警。出现识别与进入识别都是对监控画面中的预定区域产生的分析识别，两者的区别在于，进入识别强调的是目标从边界进入到预定区域内；而出现识别强调的是目标突然从预定区域内出现（如盗贼可能从地下（预定区域）挖一个洞钻出来，这种情况符合出现识别而不符合进入识别）。l 消失识别消失识别是指人、车辆或者其他物体突然从某个预定区域内消失时，即触发消失报警。消失识别强调的是目标从预定区域内突然消失，而离开识别强调的是目标从区域边界离开的行为。l 在内识别l 弃置识别弃置识别是指预定区域中监控目标将物体遗弃于预定区域内，同时物体在预定的时间内未被取走，即触发弃置报警。在反恐应用中，当有不明身份的人遗弃随身所带的行李包时，即触发弃置报警。工作人员将在第一时间发现被遗弃的不明包裹，及时赶往现场排除可疑物体。l 取走识别取走识别是指预定区域内某物体被取走时，即触发取走报警。取走识别适用于对贵重物品或特定监控目标的监控，如当博物馆中某一