某监狱监狱整体解决方案080516.doc

某监狱监狱整体解决方案 前言 二十一世纪是信息化的时代，信息化产业的发展，已成为衡量一个国家、一个地区、乃至一个企业现代化水平的重要标志，紧跟科技发展的脚步，占据信息时代的前沿，加快信息化进程，是时代的要求，也是适应社会发展的必然。一直以来，安全防范技术都是与世界各种领先技术同步发展的。当代安全防范技术更是集现代科学技术之大成的产物，它充分体现了现代电子技术、现代通信技术、现代控制技术与现代计算机技术的完美结合，其特点在于它所采用的多元信息采集、传输、监控、管理以及一体化集成等一系列高新技术。利用安全防范技术建立安全防范系统，实行全天候实时监控，是当前社会公共安全防范的方向和趋势。在我国司法系统，监狱是一个特定的安全防范场所，它既要保证服刑人员认真地改造服教，但又必须对其进行适当的安全防范。监狱的技防实施指导思想是内紧外松，局部警示，既给予一个宽松的改造环境，又给其一个警示告知，使其自觉地服从管教和改造。随着 “科技强警”发展战略的进一步明确，通过安全防范技术手段配合各个监狱进行监狱内部的安全生产与管理，一直被各级领导与管理部门所重视。在每个监狱建设一套完善而可靠的安全防范系统，不仅可以大大节约警力资源，还可为监狱实现现代化管理提供强有力的后盾。第一章 智能化系统概述1.1. 工程概况 1.2. 规划目标 依据现代化监狱数字化联网集成要求及现场实际管理需求，利用最先进、稳定的高科技产品，通过系统集成，实现本系统与先期安防系统的无缝对接以及监狱管理局大联网的数字化、智能化、网络化的管理目标。概括而言，系统主要实现如下运行效果：A. 内外联络畅通，警力布置快速；B. 及时发现和制止各类事故，及时发现各种突发状况，使在押人员所有活动均在有效的监狱当中，保证在押人员能安全、稳定的生活，促使在押人员能够服从管理，遵章守规。C. 保障监狱警察的人身安全，提高狱警的监狱效率明确责任，使狱警可以安全、有效地履行职责，杜绝各种违纪犯罪行为的的发生。D. 通过一个多层次、立体、交叉的监狱体系。使各级部门和领导能在一定程度上实时掌握监狱的动态工作情况，及时处置各类事件，有效地做好监狱的管理工作。 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，从监狱局到监狱再到监区。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调度、管理、指挥。 多级权限的管理为了安防系统管理的高效性，同时避免司法腐败，监狱要求安防系统实行严格的权限管理。包括网络终端对视频图象的浏览和控制权限，监狱各种报警信息的处理权限。 各个子系统的统一管理目前大多数监狱的安防系统中的监控、门禁、报警、对讲、巡更、消防等各个子系统，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. 规划原则 实用性及可靠性原则在本次远程监控系统工程中，我们首先考虑的是实用性和可靠性，遵循面向应用、注重实效、急用先上、逐步完善的原则，以确保使用的技术及设备成熟可靠。在系统的设计和实施工程中，应该充分考虑系统的可靠性。在整体设计时关键部位必须有充足的备份措施，对于重要的网络部位应当采取先进可靠的容错技术。 在本项目中，我们所设计采用的设备无论是集成的外购产品，还是自行开发设计的产品都经过严格的选择与测试。外购产品全部为国内外具有良好声誉、良好产品质量及售后服务信誉的名牌产品。自行开发设计生产的产品及软件全部都是经过国家权威部门实际测试与使用的产品，并经过严格的器件筛选及老化实验，充分保证了设备及系统的可靠性。 先进性、成熟性与可扩展性原则在满足实用性原则的基础上，并结合XX监狱的实际情况，我们选用先进的设备、优化的结构、综合布线方式及多媒体控制技术，力争将系统的技术水平定位在一个高层次上，以适应新世纪现代生产管理发展的需要。系统建设适应行业发展，充分考虑安防系统的特点，在整体设计、设备配置、通信方式、管理方式、维护方式等方面具有一定的先进性，采用国际标准的同时又是成熟的技术。系统具有良好的可扩展性，充分保证能够将今后增加的新设备和新功能简单方便地与原有系统相结合。 开放性和标准化原则系统中所采用的布线设计、通信协议、系统设备及布线材料都符合国际标准、国家标准、工业标准和各类标准及相关行业标准。充分利用不同网络的优势，将它们有机地结合起来，为信息交换和设备互操作创造有利条件。 经济性原则在完成系统建设目标的基础上，力争用最少的投资，取得最大的效益。在网络设计、设备选型上，采用高性能价格比的方案和设备，不仅使资金的投入、产出比达到最大值，而且要降低整个系统的运行成本，以较低的人员与资金投入来维持系统的正常运行。 可维护性、可管理性原则网络设计和设备选型应具备实施安装方便、配置方便等特点，尽可能采用先进的、直观的管理手段，能够合理配置、均衡和调整网络资源，监控网络运行状态，控制网络运行。我们设计的监控系统除要有很好的可靠性外还应有一定的故障自检和系统恢复能力。工程施工前提供详细布线设计图纸；施工结束后，将提供给用户所有安装及施工图纸、技术资料，便于用户维护和使用。 灵活性原则我们所提供的系统设计方案具有较强的灵活性，由于我们采用了标准化的布线方式及设备，方便地将传感器侦测、报警联动录像等功能接入本系统，并且便于今后系统扩容和设备的更新。 系统的稳定可靠性：该系统可以保证在全天24小时不间断连续运行，为防止一旦因故障停机和检修而带来极大的不便，为此本系统方案中采用了具有国际先进水平且性能稳定可靠的优质摄像机。 既考虑技术先进性和开放性的同时，还从系统结构、技术、措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维护能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。 易用性和易维护性：系统投入使用后，主要是面向管理人员，设计充分考虑易于使用、易于维护，可以大大提高系统的开通率。 安全性和保密性：监狱安防工程属1级防范工程，必须严格执行国家和公安机关有关的保密规定。系统设计中既考虑资源的充分共享，同时注意了信息的保护和隔离，因此系统针对不同的应用，采取了不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。 环保和节能：环保节能是未来社会发展的必然要求，智能系统的设计要和建筑设计等紧密结合，以期达到最佳的环保和节能效果。概括而言，该系统应该是一套稳定可靠、经济实用，技术先进，操作简便、环保并具有扩展性的安防系统。1.4. 规划依据 GA/T75-94 安全防范工程程序与要求 GA/T74-94安全防范系统通用图形符号 GA/70-94安全防范工程费用概预算编制办法 HYD41-01-1999电子设备安装工程费用定额 GA/T38-92风险等级和防护级别的规定 GB50198-94民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范 GB12663-90防盗报警控制器通用技术条件 JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范 GBJ232-82中国电气装置安装工程施工及验收规范 JEEE 电气及电子工程师学会-民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范 CCTR RECOMMENDATION 4723电视系统视频指标 CECS 72.95建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 GB14050-93系统接地的形式及安全技术要求 GB4706.1-1998家用和类似用途电器的安全通用要求； GB/T14536.1-1998家用和类似用途电自动控制器通用要求； ISO 10536和ISO 15693国际标准 建筑电气设计手册 监狱智能化安全防范系统配备标准 监狱智能化安全防范系统框图 公安部监控设备安装规范 监狱报警系统技术要求 监狱智能化安全防范系统项目建设和管理(暂行)规定 监狱安全防范工程设计规范 系统结构设计及布线材料符合：ISO/IEC11801综合布线标准CECS：72/97国家建筑与建筑群综合布线系统设计规范。 网络系统硬件设备选型、施工、安装符合ISO9002标准。第二章 总体规划说明 2.1. 总体管理体系 对于全新的监狱综合安防系统建设而言，其整个体系分为两级体系，从基层向上分别为：某监狱各监区控制与管理系统某监狱集中控制管理系统。在日常的管理过程中，整个管理模式采取的是各级独立处理，特殊事件逐级上报的机制，高一级的控制与指挥系统可以根据实际的需求情况，实时的对所辖各级系统进行控制与管理。2.2. 规划范围 针对监狱而言，我们对于其安全防范系统进行统一的构建分析，整个构建分析采取的思路是由外而内，多重安全防范体系逐级完善建设。系统由以下各系统组成：高压电网防攀越报警子系统、周界防穿越报警子系统、闭路电视监控子系统、应急报警子系统、门禁控制子系统、联网对讲子系统、在线式巡更子系统、人员定位子系统、手机屏蔽子系统、网络系统、广播系统、机房、综合管线系统。区域覆盖范围为整个新监区。第三章 安防自动化系统 3.1 集成安保管理系统 3.1.1 整体系统规划集成安保管理平台应能实现对电视监控子系统、报警子系统、人员定位子系统、电子巡更系统、门禁控制管理系统等信息的采集、传输/转换、显示/存储、控制；具有身份认证和操作权限管理，保证信息的安全；应能实现各子系统间的信息共享和联动，并提供与其他业务系统的数据接口。本系统应符合集成化监狱专用网络管理平台标准，能实现全方位、全天候的网络监控体系。3.1.1.1 电视监控子系统l 能够对所有的监控图像进行实施控制、实时监看，要求画面流畅；l 网络传输的实时图像、声音同步；l 图像传输的网络延迟不超过2秒；l 能够对所有监控图像的录像资料进行检索、回放、备份，具有回放抓拍功能；l 能够控制监控图像在电视墙上进行切换（报警切换、手动/自动分组切换）；l 能够控制监控图像在拼接屏上的画面组合显示（单画面、多画面分割等）；l 能够接受其它相关子系统的信息，并实现联动图像切换、录像；l 采用多级密码管理，具有多级用户操作权限。3.1.1.2 报警子系统l 能够实时接收报警信息；l 具备电子地图功能（电子地图分层显示或局部放大等）；l 能够对报警系统进行布撤防（手动、自动等方式，自动方式应具有多个时间段的设置功能，以适应不同时间和时间的要求）；l 能够与其他子系统进行数据交换，触发其他子系统的联动；l 具有对历史报警事件的记录和查询功能；l 采用多级密码管理，具有多级用户操作权限。3.1.1.3 电子巡更子系统l 在电子地图中在线动态显示各巡更点的位置和巡更设备的状态，l 有巡更触发时能自动切换电子地图到当前巡更点，或自动切换到相应巡更计划，l 出现异常巡更时发出警示报警和语音提示。l 实现在线式巡更系统和闭路电视监控系统的内部智能联动3.1.1.4 门禁管理子系统l 门禁管理组件可通过数据库实时监控随时,掌握门禁系统各种操作事件。l 可在多媒体电子地图上实时显示和语音提示整个门禁系统中各个门的开关状态，并对刷卡事件进行比对、记录，监视使用者的出入情况，从而为日常的管理提供一个有效的依据 l 门禁系统可以和模拟/数字CCTV系统、报警系统等进行多方位的智能联动3.1.1.5 人员定位子系统l 能够实时查询佩戴电子标签人员的实际位置；l 能够按地点实时查询人员；l 能够查询人员活动轨迹，并画出轨迹线路；l 具有报警显示功能；l 具有巡更查询功能。3.1.2 集成安保需求分析 从各安防子系统的特性角度分析，防盗报警子系统体现的是自动性和及时性，在规定的时间有人非法进入相关的封锁区域时，能够及时的对非法入侵行为进行监测，并且通过相关的声光报警、信息上传等方式及时的、自动的通知相关保卫人员，对异常情况进行排查和处理，同时也能对非法入侵者起到威慑作用；闭路电视监控系统中的视频监控点的实时控制与显示系统体现的是人为性和及时性，其能够通过操作与控制，对需要监视的场所进行实时的监控，从而了解各监控现场的实时状况；闭路电视监控系统中的视频信号数字存储系统体现的是事后性和必要性，通过对各监控现场进行全程的录像，能够为异常情况发生后的事件处理和核实提供相应的有力证据。以此类推，门禁系统体现的是实时控制与管理，联网对讲体现的是实时沟通。通过对各安防子系统特性的分析，由于人为因素的存在，在有异常情况发生时，如果相关的保卫人员对各前端监控点具体分布情况不是很清楚或者对于闭路电视监控系统中的控制设备操作不是很熟悉，则不能及时的利用已有的闭路电视监控系统对事发现场进行查看，从而延误了对突发事件的有效响应和及时处理，即使通过相关视频监控点录像资料的调看，也不能避免突发事件造成的影响和损失。因此，一个完善的安防系统必须实现防盗报警系统和闭路电视监控系统之间的智能集成，通过联动关系的预先设置，从而在突发事件发生时，能够在极短时间内自动地将现场图像显示到指定的监视器上，为突发事件的第一时间处理提供一个有效的帮助。在以往的系统组建中，周界防攀越报警子系统、闭路电视监控子系统、应急报警子系统、门禁控制与管理子系统、联网对讲子系统等独立控制和操作，各个子系统之间的联动控制也是借助于各自系统中的联动输出、输入设备，通过繁琐的物理线路联接来实现。各子系统之间的联动关系有：周界防攀越报警子系统&闭路电视监控子系统应急报警子系统&闭路电视监控子系统门禁控制与管理子系统&闭路电视监控子系统在线式电子巡更子系统&闭路电视监控子系统联网对讲子系统闭路电视监控子系统3.1.3 规划目标在整体的系统构建中，目前从安全防范的角度，对于监狱，我们构建了周界防攀越报警子系统、闭路电视监控子系统、应急报警子系统、门禁控制与管理子系统、联网对讲子系统、在线式电子巡更子系统等。对于实际的日常使用来说，如果上述的各子系统各自独立控制、独立管理，一方面在总控中心内各子系统所配的控制设备众多，不便于日常的相关功能控制与管理，另一方面，在有特殊事件发生时，很难在第一时间内对事发现场进行细致的监控及案情了解（以监控为例，如果缺乏了一套行之有效的多媒体电子地图的操作模式，当事件发生后，我们必须通过事先做好的表格，要先查到案发地点的摄像机的编号，然后才能通过相关的操作步骤完成对现场图像的调看，这个过程是以时间为代价的，不能以最快的速度对现场进行实时的了解）。因而，在本次监狱系统规划中，我们在此建议采用一套综合安防管理平台，一方面解决了各子系统的智能联动功能，另一方面，也为日常的直观操作、快捷操作提供了一种有效的手段。3.2 高压电网防攀越报警子系统智能高压电网报警系统主要适用于监狱、看守所以及军事设施，重要仓库等有警戒强拦要求的场所。该系统具备向监管场所周界围墙高压电网供电，防止人为破坏，远程控制操作，报警种类齐全，数据可传输，能在各种恶劣环境中长期运行，电网始终具有打击企图越墙脱逃的罪犯的能力等功能。3.2.1 系统结构图3.2.2 系统结构说明监狱周界电网高压警防装置由两单元四个部分组成:A.自动升压部分(看守所用本部分设备还含有直流脉冲储能自动充放电功能), B.报警控制台:自动报警及控制部分,信号采集显示部分和自动重合闸部分。上述四部分的设备按高低压隔离抗干扰的设计原理和方法,依据电器人身安全防护规范措施,合理的布置,把高压升压体部分安装在一台高压柜和控制柜内,确保在使用和运行工作中对工作人员的人身安全。3.2.3 设备选型电网电压: (对地电压运行工况)A.380V I:10000V II:6000V III:3000VB.220V I: 9000V II:5000V III: 2000V 1、额定容量：（监狱）10（12）kVA2、输入电压：AC 220V10%或380V10% 50Hz3、输出电压：供电路数为两相回路向电网供电(高压升压体:可以是单高压输电也可以是常规的双高压输电)（监狱）6kVx2, 9kVx2, 10kVx24、打击电量(电击强度):（监狱）0.40 C(库仑),5.负荷能力:每端高压输电的带载能力可支持输电线路的最大运行长度为12公里/条线路,且还要视其输电线的线径的截面积的大小不同而实际确定6. 系统最大短路运行允许时间: 承载能力为30分钟7. 如是微机型全自动报警控制台:数据处理:设置RS-232C/RS-485C与微机电脑通讯接口,具备数据传输和控制功能3.2.4 系统功能描述1). 自动升压部分:由特制的升压变压器为主器件,每台变压器有一组或两组独立输出210kV的高压的绕组,根据供电情况的不同变动,只需改变变压器一次输入方式,就可获得一组或两组210kV的高压输出,比如说: 同一台变压器在白天输入电压低的工况下是380V/10kVx2和在晚上输入电压高的工况下也可以是380V/6kVx2的两种高压。2). 报警及控制部分:由控制台控制整个高压电网和警防系统, 自动声光报警和自动重合闸系统,过流过压自动保护系统组成。金属和非金属触电网自动声光报警,网断或金属和非金属短路自动声光报警。电网报警是按区段划分执行任务的。3). 信号采集显示部分:由一次电压、电流互感器和高压电压、电流互感器采集一次工作电压、电流和网上工作电压、电流数据及动作参数信号,仪表显示。电流突增则表示电网正在发生故障, 过流自动保护系统动作,自动声光报警和自动重合闸系统立即迅速启动工作任务。4). 自动重合闸部分:在系统发生故障跳闸后,三次重合闸系统自动投入运行, 三次重合闸的间隔时间可设定为20秒至60秒,在任意一次重合闸期间故障排除,全套系统设备自动恢复正常工作,若三次重合闸不成功,此时声光报警系统自动投入运行, 触电网自动声光报警,网断或短路自动声光报警。3.3 周界防攀越子系统从整个监狱的实际管理角度考虑，周界防攀越子系统包含了两大建设内容，一是高压电网防攀越报警子系统，二是周界防穿越报警子系统，对于这两个子系统，高压电网防攀越报警子系统由专用的高压电网控制与管理设备，结合分布在监狱围墙上的多层电网，实现整个系统的构建；周界防穿越报警子系统由专业的总线制报警控制系统，结合分布在监狱围墙相关封锁区域的室外主动式红外对射探测器等相关设备，实现整个系统的构建。对于上述的两个子系统，其实际使用的特性是在有人非法穿越和非法攀越时，能够在第一时间内将相关的警情通知警卫人员进行紧急处理，能够在第一时间内以特殊的方式对非法攀越情况进行实时的阻止，从而减小相关事件的发生。所以这两套子系统主要体现的是对非法事件的实时反应、实时处理，其在相关的控制中心内，主要是以数码显示、LED驱动显示、声光报警提示等模式对警卫人员进行事件提示，相比较而言，整个提示模式不直观、缺乏了有效的事发地点的有效视频图像的复核功能，不利与在最短的时间内对事件进行最有效的处理。因而，在本次建议规划中，我们遵循的一个总的原则就是各子系统的智能集成、智能联动，在后面的系统建设规划中，对于智能集成、智能联动，我们会做更为详细的分析和说明。3.3.1 系统结构图3.3.2 系统结构说明在本系统中，设置在监狱周界区域的主动红外对射探测通过单防区输入模块接入到RS485总线上，RS485总线接入到总线制区域报警管理主机中，总线制区域报警管理主机接入到总控中心内的综合安防管理平台上，从而实现报警信息的中文显示、存储及细化的电子地图显示功能。依托于单防区输入/输出模块的输出功能，通过综合安防管理平台的内部联动设置，实现报警后报警联动灯的自动打开功能，对与报警联动灯光的控制，在软件中可以实现点对点的智能联动，为报警点关联的摄像机提供工作照明，也可以实现一对多的智能灯光联动，在报警发生时，同时打开报警点相关区域的多个报警联动灯光，为全面的了解事发现场的具体情况提供相关摄像机的工作照明。3.3.3 设备选型及布点说明在本次监狱周界防入侵报警子系统中，依据前面的项目组建分析，我们选择基于标准RS485总线工作方式的大型总线制报警控制系统。在目前的总线制报警控制系统中，RS485总线的类型有两种，一种是非标准的环流型RS485总线，另一种是标准的RS485总线。环流型485总线由于其特殊的工作特性，其总线的距离即使是通过485总线延伸器的延伸，最长也不能超过1.6KM，而且总线距离增长的同时还必须改变相关线缆的线径，否则当总线末端的电压低于一定的范围时，整个系统就不能正常的工作，而且环流型的RS485总线由于其在总线上叠加了电源信号，所以目前能够支持环流型总线的光端机几乎没有；标准的RS485总线由于其标准性，在实际的使用过程中，可以通过多种方式进行长距离的传输，例如可以通过485中继器的方式进行级联（总线距离可以达到10KM）、可以通过光端机调制的方式进行延伸（延伸的距离没有限制）、可以通过TCP/IP的方式进行延伸（延伸的距离没有限制）。3.3.4 系统功能描述 高压电网防攀越报警子系统1.电网警防能力 （监狱）使触电网物重伤至死（看守所）使触电网物轻伤至晕2. 根据供电情况的不同变动, 两种工况的高压输电方式可通过开关切换一次输入电压220V或380V的方式来实现, 即:变压器的低压侧一次特殊绕组输入电压方式有两种3. 过流自动保护系统的动作保护值可调节设置4. 过流自动保护动作,系统发生故障跳闸,三次重合闸系统自动投入运行, 声光报警系统自动投入运行5.控制台上有变压器输入电压、电流及三次自动重合闸电压、电流和输出高压电压、电流值显示6.高压柜上有变压器输出电压、电流及网上工作高压电压、电流显示7.数字计时器可调节设置重合闸间隔时间, 数字计数器可调节设置重合闸次数8.产品设计人性合理,设备体积小、重量轻，接线简单,反应快速,安全准确,便于操作 周界防穿越报警子系统从报警系统图可以看出，设置在监狱周界的主动式对射报警探测器负责报警信号的采集，报警控制主机作为报警系统的控制中心，负责报警系统探测器的设防和撤防控制、探测器采集信号的处理以及报警信号的输出。通过控制键盘输入系统用户密码，即可对系统探测器进行设防，系统探测器处于设防状态时，若有人试图穿越探测器设防的空间，探测器会立即发送报警信号给报警控制主机，报警控制主机将立即启动警号进行现场告警，并且将相关信息自动上传到总控中心的综合安防集成管理平台中，为总控中心的及时介入提供一个准确、有效的信息。同时在键盘上显示相应的报警区域（防区），为保卫人员及时处理问题提供一个有效的信息。在控制键盘上重新输入一遍用户密码可中断系统报警或对系统探测器撤防。报警控制主机可对系统中接入的免维护备用电池自动充电，并在系统交流供电中断时，自动切换至备用电池供电，正常情况下，备用电池可连续为系统供电7小时左右。3.4 闭路电视监控系统 3.4.1 规划目标 对于闭路电视监控系统，目前中的建设模式有两种，一是模拟+数字的组成结构，二是纯数字的组成结构。对于模拟+数字的组成模式，其主要的控制设备是矩阵切换控制主机和硬盘录像主机，主要的特征是所有视频点统一汇总（如果选择的是卫星联网型的矩阵切换控制主机，则视频点采取的是分中心统一汇总的模式），通过视频分配器等相关设备一路进矩阵切换控制主机，进行各类全功能的控制与管理，另一路进入数字硬盘录像系统进行全实时的录像。对于纯数字的组成模式，其主要的控制设备是IP数字矩阵切换控制主机和硬盘录像机，其主要的特征是各区域所辖视频点各自汇总后直接接入到数字硬盘录像主机中，各区域和总控中心之间采用TCP/IP网络进行互联互通。总控中心通过IP数字矩阵切换控制系统进行集中控制与管理，控制与管理工作可通过直观的多媒体电子地图的模式进行。针对目前各监狱的规划建设情况，结合目前安全防范行业整体的发展趋势，我们建议采用纯数字的组成结构，其相对于模拟+数字的组成模式在图像效果上略微有点损失，但其在整个系统组建的灵活性、经济性、分阶段实时的可行性等方面，有着更为突出的优越性，而且纯数字化系统的组建，一方面符合了目前“数字化、网络化”的建设要求，为“数字化监狱”提供了一个坚实的基础，另一方面为日后的大联网系统构建，提供了一个更便捷的平台。3.4.2 总体系统结构图3.4.3 总体系统结构说明根据前面的项目组建分析，本次XX监狱闭路电视监控系统采用的是纯数字化组网方式，整个系统的主要特征是“区域管理、集中控制”，各监区内管辖的各类全方位摄像机、固定摄像机均各自汇总到所属的区域分控中心后统一接入到高清晰数字硬盘录像系统中，每个区域分控中心内的高清晰数字硬盘录像系统均通过监狱TCP/IP网络，实现和监狱安防总控中心的互联互通，在监狱安防总控中心内设置IP数字矩阵切换控制系统一套，依托于IP数字矩阵切换控制系统的视频、控制信号的还原功能，实现对整个监狱内所有前端监控点的集中控制与管理功能，同时实现相关领导的远程图像调看及远程控制功能。3.4.4 监控点设计及设备选型说明A. IP视频数字化平台选型结合整个闭路电视监控系统的分析以及相关设备的调研，在本次XX监狱闭路电视监控系统中，高清晰数字硬盘录像系统和IP数字矩阵切换控制系统选型的依据是：稳定性高、有过大型的项目应用案例、技术成熟度高、售后服务优秀。依托于可靠和完善的IP纯数字组网解决方案，从而构建本次网络化闭路电视监控系统。B. 监控点布点说明。C. 前端摄像机选型说明根据上述监控系统设计需求，本工程前端监控设备建议选用清晰度较高、照度较低的彩色摄像机。根据监狱管理方需求，监区户外及周界选用高速一体化球形可变焦摄像机，监区内部重要部位选用中速一体化球形可变焦摄像机，其余根据实际的布点区域现场灵活的采用固定摄像机及半球摄像机。半球摄像机选用低照度广角镜头实现最大视角监控，并根据可视距离和范围选配自动光圈镜头，以便自动适应光线变化。匀速球机可实现上下左右旋转及镜头拉近拉远控制。摄像机基本性能要求： 图像清晰度高，大于480以上、图像层次分明，灰度等级大于8级 几何失真小：避免影像畸变、灵敏度高：能在光线较弱及日夜变化的情况下获得清晰的图像。 工作稳定可：能长时间24小时运行 结合以上要求：从实际使用效果看，在监控系统中，监房采用的摄像机要能保证白天，晚上都能取得优质清晰的图像。D、数字硬盘录像机选型目前数字硬盘录像系统按系统结构可以分为两大类: 脱离PC构架的嵌入式DVR和基于PC构架的PC式DVR嵌入式DVR，就是基于嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统的嵌入式系统，其集应用软件与硬件于一体，具有PC机的某些功能，但非PC系统。其采用专用芯片对图像进行压缩及解压回放，主要是完成整机的控制及管理，没有PC式DVR那么多的模块和软件功能，其整个音视频的压缩、显示、网络等功能全部通过一块单板来实现，整个系统硬件的可靠性和稳定性大为提高，一般不会有死机问题出现。嵌入式DVR，易于使用（一般通过面板按键或遥控器进行操作，无须学会计算机常规操作），无须专人管理，但其灵活性不够，无法满足用户组建大型技防专网、集群操控设置、管理等多样化的需求，有的无网络功能，有的有网络功能但不强。 PC式DVR以传统的PC机为基本硬件，以Win98、Win2000、WinXP操作系统为软件平台，配备图像采集压缩卡和相应的监控应用软件，组成完整的DVR系统。PC机硬件更新换代快，因而PC式DVR的产品性能提升较容易，软件修正、升级也比较方便。PC式DVR可分为工控机PC式DVR、商用机PC式DVR和服务器PC式DVR。工控机PC式DVR采用工业机箱和工业计算机硬件，可以抵抗恶劣的工业环境的影响和干扰，其采用CPU工业集成卡和工业底版，可以支持较多的音视频通道数及更多的（IDE）存储硬盘，常应用于各种重要场所，其价格当然比商用PC贵很多。音视频路数较少的多使用普通的商用机箱，商用机PC式DVR采用通用的PC主板及各种板卡来满足系统的要求，其价格便宜，常应用于各种一般场所。服务器PC式DVR采用服务器机箱和主板，其系统的稳定可靠性也比前两者有很大提高，还常常配有UPS不间断电源和海量的磁盘存储阵列，支持硬盘热拔插功能，其常应用于监控要求非常高的特殊应用部门。PC式DVR的优点在于: 存储硬盘容易扩展，存储容量较大，适于长时间录像; 良好的人机接口和文件管理等，只要会用计算机的人都可以通过鼠标、键盘进行操作; 软、硬件升级比较容易，产品更新快; 一般的故障都可以通过更换部件进行维修，整机不会报废，相对降低了系统的二次投资。相对于嵌入式DVR来说，PC式DVR稳定性要差一些，但可以通过组建物理隔绝于外界的安防专网以及明确专人操作、管理等来有效减少对Windows操作系统的入侵，通过给Windows操作系统打补丁、安装防火墙、杀毒软件等来不断完善Windows操作系统，从而增强PC式DVR的稳定性。如果经费允许，使用服务器PC式DVR更好。PC架构的硬盘录像系统自进入市场以来，由于其系统软件具备强大而便利的通用开发环境，因此在多媒体控制与管理、网络传输能力、系统综合集成能力（报警、模拟矩阵主机控制等）以及其他扩展功能等方面表现出明显的优势，由于PC架构硬盘录像系统软件都是基于WINDOWS2000或XP操作系统环境运行的，而操作系统的稳定性很容易受到各种因素的影响（如各种病毒侵扰、硬盘损坏、各种因素造成的操作系统文件损坏或丢失），使得PC架构硬盘录像系统的维护工作量较大。结合目前操作系统的升级，Microsoft公司最新推出的Windows XP Embedded（简称XPE,即嵌入式XP）操作系统很好的解决了上述的问题，XPE操作系统在数字硬盘录像系统中的应用，既保留了原PC架构硬盘录像系统功能强大的优势，又很好地解决了操作系统稳定性的问题。作为新一代的数字化监控产品，系统优势主要表现在以下几个方面l 超强稳定性：采用嵌入式XP操作系统技术进行设计，具备工业强度的健壮性。嵌入式XP操作系统固化在高稳定的Compact Flash（简称CF）卡中,彻底避免了因使用硬盘而产生的不稳定因素，系统稳定性高,可避免意外断电和非正常关机造成系统崩溃等安全问题，极大地减少了系统额外的维护工作量。l 专为DVR量身定制的嵌入式XP：Windows XP Embedded 具有12000多个组件单独挑选应用的能力,经过对嵌入XP的专业定制裁减，仅保留嵌入式硬盘录像系统运行所必需的极少部分组件，并通过专为系统开发的辅助管理工具软件的协作，使得硬盘录像系统软件与嵌入XP系统配合到完美无缺。l 有效地杜绝了病毒入侵：一方面Windows XP Embedded单独组件挑选的能力降低了恶意代码攻击的风险，另一方面操作系统与系统软件保存在具有写保护功能的CF卡中,任何病毒无法进行写入破坏。l 强大的处理能力和网络功能：系统采用Intel高性能处理器和PCI总线技术，与市面上一般的嵌入式硬盘录像机产品相比，具有性能强大，特别是在多个网络客户端并发调看处理能力方面具有明显的优势。l 极其便利的可扩展性与可维护性：基于PC架构的硬件兼容性优势，各种接口插件齐全，可通过直连或转接器任意扩展,安装好驱动即可对硬件进行使用，另一方面，系统是由多个部件组成的，但某个部件出现故障后，仅需更换故障部件后即可修复，不需要进行整机维修，大大减少维修成本。3.4.5 闭路电视监控系统的防雷现代的安防监控产品均系微电子化产品，这些监控设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性。其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感，这就使得监控系统设备极易遭受雷击/过电压破坏，其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失和安全方面的风险。为了能够准确、有效地提供安防监控系统的防雷解决方案，我们首先应准确了解安防监控系统的系统构成，进而，准确分析安防监控系统遭受雷击损害的主要原因以及可能的雷击过电压的入侵途径。在此基础上，选用合适的防雷保护装置，研究和探讨信号、电源线路的合理布放，明确屏蔽及接地方式，方可给出准确的、系统的防雷解决方案。有效提高安防监控系统的抗雷击过电压干扰能力，优化系统的整体防雷水平。安防监控系统遭受雷击损害的主要原因直击雷A、雷电直接击中露天的摄像机上，直接损毁设备；B、雷电直接击在线缆上，造成线缆熔断、损坏。雷电侵入波安防监控系统的电源线、信号传输线或进入监控室的其它金属线缆遭到雷击或被雷电感应时，雷电波沿这些金属导线/导体侵入设备，导致高电位差使设备损坏。电磁感应当附近区域有雷击闪络时，在雷击落实通道周围会产生强大的瞬变电磁场。处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势，以致损坏、损毁设备。静电感应：当有带电的雷云出现时，在雷云下面的建筑物和传输线路上会感应出与雷云相反的束缚电荷。这种感应电荷在低压架空线路上可达100kV 静电电位，信号线路上可4060kV 静电电位，一旦雷云放电后，束缚电荷迅速扩散，即引起感应雷击。电磁感应和静电感应引发的雷击现象均称为感应雷，又称二次雷。它对设备的损害没有直击雷来的猛烈，但它要比直击雷发生的机率大得多，有统计显示，感应雷击约占现代雷击事故的80%以上。地电位反击直击雷防护装置（避雷针）在引导强大的雷电流流入大地时，在它的引下线、接地体以及与它们相连接的金属导体上产生非常高的瞬时电压，对周围与它们*得近却又没与它们连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位差，这个电位差引起的电击就是地电位反击。这种反击不仅足以损坏电器和设备，也可能造成人身伤害或火灾爆炸事故。3.5 应急报警系统 3.5.1 规划目标应急报警子系统的建设，其主要的目的是有特殊情况发生时，能够提供一种有效的手段，将相关的突发信息及时通知相关的控制中心，进行及时的处理。对于相关事件的提示，目前主要有声光报警、LED驱动显示、控制键盘中的数码显示等模式。其系统组建所采用的控制设备也是采用专用的总线制报警控制设备，结合我们在“周界防攀越报警子系统”中的相关分析，应急报警子系统也存在这上述的缺点，因而，从整个系统的直观性、实际可用性等角度考虑，我们也需要将应急报警子系统与别的子系统进行智能的联动。3.5.2 系统规划为加强对突发事件的警报和预警能力，在监仓内和各值班室安装紧急报警按钮，当发生紧急情况，犯人或干警触发按钮，一、二、三级值班室可立即显示报警点位置以及相应位置的监控图像。为实现上述功能，综合考虑布线成本和系统的集成度，我们建议可将监听对讲系统的分机呼叫按钮作为监仓的报警按钮，当犯人按下呼叫按钮，二级对讲主机的串口即输出指令给串口继电器模块，串口继电器可输出与该房间相对应的开关量信号，此开关量信号与值班室的报警按钮开关量信号一并接入多防区总线报警模块，各区域的总线报警模块通过报警总线传输至总控室的报警主机，报警主机与矩阵相连，当发生报警，总控室的报警主机发出蜂鸣声，矩阵软件接收到报警信号后立即弹出该报警点的电子地图并将报警信号指令下传至二级值班室的矩阵软件，二级值班室数字矩阵亦能发出报警声，同时相应的图像自动切换显示在电视墙监视器上。报警信号的接收：三级监控室使用操作面板显示报警点，如图红色按钮即为报警点。二级监控室报警点显示：使用报警服务期显示报警点，该服务器安装定制的报警通讯软件，同时承担处理报警信号的处理，实现与省局联网功能。一级监控室（总控室）使用普通，安装定制的报警通讯软件，通过网络即可实现报警点显示及相关信息查询。用于监房及值班室紧急报警，能够与监控系统联动，实现电子地图显示(具体报警位置)和报警区域的监控图像显示的功能。3.6 电子巡更系统 3.6.1 规划目标技防的手段由于其特定的原因，如果遇到高智商犯罪，其防范能力会受到一定的限制，而且一个完善的综合安全防范系统是“人防”和“技防”相结合的模式，因而在本次XX监狱的综合安全防范系统的规划中，建设电子巡更子系统，采用在线式巡更管理模式，通过在重要区域附近设置巡更点，对各巡更点进行编号管理，并根据各巡更点的分布情况，制定相关的巡更计划和巡更路线，从而通过巡更管理，为整个XX监狱的“平安”建设提供一个更有力的措施。在相关保卫人员在进行相关的巡更任务时，便于总控中心管理人员对各巡更人员执行巡更计划的情况进行监管，另一方面能够与别的子系统智能集成，实现对整个巡更过程的在线监管。3.6.2 系统结构图3.6.3 系统功能描述l 实现在指定的时间内值班警卫按照指定的巡更路线到达指定的巡更点，巡更员在巡更点读卡器上刷卡巡更，巡更信息立即在线传回中心l 可设置多条巡更计划路线，灵活配置巡更计划，可选择手动、自动执行，自动监控巡更计划执行情况l 在电子地图中在线动态显示各巡更点的位置和巡更设备的状态，有巡更触发时能自动切换电子地图到当前巡更点，或自动切换到相应巡更计划，出现异常巡更时发出警示报警和语音提示l 实现在线式巡更系统和闭路电视监控系统的内部智能联动，可在巡更过程中的同时联动数字矩阵在指定的监视器输出上自动切换巡更点现场图像，也可以发出网络命令联动DVR对现场图像进行自动录像。如果SIMS2000系统中安装了视频卡，还可以在软件界面上弹出图像窗口显示实时图像并自动进行硬盘录像。3.7 联网对讲监听系统 3.7.1 规划目标为了便于监狱管理，通常在监仓内设置监听和对讲系统(呼叫系统)，干警可以在值班室清晰的听到监仓内的声音，假如配合监控系统则更是声情并茂，可及时发现并确认监仓内是否有情况发生。单一的监听系统某些时候仍不能满足管理的需要，干警发现问题必须到现场进行处理，因此，配置双向通讯系统是非常有必要的，干警通过拾音器将语音内容发送至某一监仓，提醒犯人注意自己的言行，这样大大减轻了干警的工作压力和强度。系统采用智能化数字对讲、监听设备，要求功能完善，集监听、对讲、广播等功能为一体。由监控中心和各监区分控室对个各监舍点进行呼叫、对讲、监听；系统并可对整个监区进行广播；也可播放背景音乐，能够适应整个监区范围管理应用，可实现管理人员之间的信息交流及管理人员与犯人之间的信息交流。本系统在非对讲状态下按需要，可设为录音状态；被监听的内容可自动录音或记录、供备查。当终端呼叫到值班室时，若无人处警，呼叫信号将在设定的时间(1-999秒)后上传至监控中心；当监控中心呼叫或分控中心呼叫均无值班人员回答时，一方面进入自动接听，录音记录状态，另一方面可通过广播系统对其所在区域呼叫，便于附近民警及时处置。系统为双工对讲系统，要求集监听、对讲、广播等功能于一身，操作简单、直观，按单一键即可完成，对讲不失真、监听清晰，广播声音宏大。3.7.2 系统结构框图3.7.3 设备选型说明 主机有中文液晶显示，菜单式的功能操作，可显示各种状态及年、月、日、时间。 主机采用了语音处理技术，分机报警时，主机语音播报分机号，管理人员不必查看主机显示便可知道报警的号码。 无中断报警：不管是待机、通话、广播、还是循环监听状态下，主机均能接收分机报警并播报相应的语音提示。 系统能实时对讲、监听、录音、报警等功能；可以提高监管部门工作效率、节省警力、完善管理，避免突发事件的产生。 主机有开锁功能，配合电控锁使用时，可控制各个监室的开、关门。 总线制安装设计，布线施工方便。 管理灵活，可实现多级管理功能 。 有循环监听功能：在夜晚或值班人手不够时，采用自动对所有监仓循环监听，可时刻知道监仓的状况。 监听可控到40-60平方米范围内各种声音，声音清晰、不失真、稳定，控制人员能任意调出音频信号。 可任意对监仓分组、分群、全体广播,可定时开关分机。 可根据值班室的按排，设定上传时间或转接处理。 系统具有记忆保持功能，能记录报警情况。 能实现报警功能，可与报警主机连接。 系统操作直观、简单、按单一键即可完成。 全双向对讲方式，对讲声音清晰、不失真、广播级通话音质，配上视频系统，在监视器里一目了然，达到现场对话和管理效果。3.7.4 系统功能描述系统设计功能： 可以向本层所在的主机报警并能对讲； 当分机安装过高时，可从分机上外接报警按钮，取代分机上的报警按钮；也可从分机上外接解除按钮，解除分机的报警； 分机要有录音输出口，要能配合录音设备对所有监仓24小时录音监听，并且能根据报警的监仓号对该监仓的报警时间、通话开始时间、通话结束时间进行查询； 分机要自带监听头，以备主机监听该分机所在监仓的情况。主机功能： 可以管理本层所有的监仓； 当分机向主机报警时，主机要有LCD显示报警的分机号并有语音播报报警的分机号； 可对本层楼的任意监仓进行手动监听或自动循环监听； 主机要有录音输出口，能配合录音设备能对通话内容进行录音，并记录通话的监仓号、该监仓的报警时间、通话开始时间、通话结束时间； 主机要有广播功能，要能接两路音频输入，可对所有的分机或部分进行广播、播放背景音乐； 当同一时间如有多个分机报警时，要能同时显示报警分机号并能记忆保持； 分机向主机报警后，走廊中的干警如果直接过来处理了问题，此时可在监仓门口自行解除此分机的报警信号。 不管主机处于什么样的状态下，都可以接收到分机的报警信号。 如果分机向该一级主机报警后，延时一分钟仍无人应答时，可将报警信号上传到高一级别的主机上去。 二级、三级主机要对所有的监仓进行管理。 二级、三级主机与一级主机功能要基本相同。3.8 门禁管理系统 3.8.1 规划目标本系统要求在新建监舍楼的一层进入监舍走廊的两个门安装门禁控制系统，进出均采用刷卡开门，犯人无法自由出入，干警通过刷卡十密码开门，控制主机安装在二级监控室，值班干警可随时查看进出人员的信息，也可以对门的开启和关闭手动控制。另外，对监区大门的门禁系统进行改造，要求各门禁系统能够与省局联网。3.8.2 系统结构框图3.8.3 系统功能描述系统是一个集中控制的管理系统，记录