某监狱改扩建工程智能化工程案例

　　项目概括

　　该监狱项目占地面积200余亩，内有监舍楼3栋、习艺楼3栋，禁闭室、会见楼、教学楼、医院、单层伙房等各一栋，是一座改扩建中需高度警戒的新型监狱。

　　针对监狱的安全问题包含罪犯逃脱和狱内涉案，在警力严重不足的情况下，很难做到实时监管，罪犯可能会利用监视的盲区进行逃脱和狱内涉案。本次整个监狱智能化安防系统建设的工程内容主要包括：数字视频监控系统、周界防范(微波报警、狱墙联动报警照明)系统、监舍对讲监听报警系统、智能门禁控制与安检系统及监狱无线紧急报警系统建设等。

　　整体设计原则和理念

　　监狱安全保障机制要以安全防范、狱内侦查、应急处置等监狱职能活动为支撑。不仅要实时监控监狱的各个区域，而且要实时监视犯人所在的位置和掌控罪犯的各种状态。所以在设计时需通过采用先进的技术手段对监狱内移动目标物体进行实时跟踪，进而掌握罪犯的各种行为状态，避免发生冲突等行为。同时实时分析异常情况，将视频系统与报警系统、智能分析系统、门禁系统等安防系统进行联动操作，提高应急响应速度。

　　结合本次项目的特点，由于监狱大院面积广、功能区多且相对分散，各个需要监控的场所相距较远，所以在设计时采用了分布式组网，集中控制的集散型网络结构。各子系统之间相互兼容，实现有机结合、无缝连接，构成一套自动化、智能化程度高、防范严密、技术先进、功能完善、质量可靠的现代化安全技术防范系统。此外各子系统信息数据可以实现通过专网上传，实现资源的共享。

　　项目建设需求

　　1、安防系统联动需求：各系统硬设备采用开放性协议，在周界电网报警、微波对射报警、视频监控、门禁管理等子系统能够独立运行的基础上，将各子系统集成到一个监控中心管理平台，实现联动联控。当收到报警信息后，接警人员对报警信息进行登记、核实，并自动联动大屏，将现场的图像输出到电视墙，并联动广播系统进行播音或者喊话。同时在整个监狱的安防系统网络管理架构上，采用分级管理模式即“总控中心+分控中心”，将总控中心设置在办公楼监控中心机房，在监狱大门二楼设置分控中心，确保系统安全运行。

　　2、监控中心日常监控图像主要是周界围墙、公共活动区域、监舍、禁闭室、医院、干警值班室，系统要对这些重要监控部位的监控资源进行优化轮巡，保证系统的灵活方便性，并实现多级分控。

　　3、视频监控系统与智能分析系统之间的有机结合，实现对突发事件的预判及预报警功能。

　　4、监舍对讲监听广播报警实行事先三级管理，三级对讲报警，即监控中心——分控中心——监舍分机：分机采用防爆型。

　　5、周界电网报警系统和门禁控制系统在遇到停电等紧急状态时能确保停电后24小时的备用供电设计。

　　视频监控与智能分析检测系统

　　为响应国家关于监狱系统的信息化建设，为将本项目建设成为数字化监狱的一个典型，采用了全网络化的监控系统建设模式。为降低系统建设成本，本系统采用目前技术成熟的编码器、解码器搭建数字网络平台的模式，即摄像机采用传统的模拟摄像机，通过集中编码器，实现监控信号的模数转换，再经监狱专用网络传输至监控中心，通过解码器将监控信号还原并投射至电视墙。实现从前端信号采集到后端平台处理及存储的数字化处理。实现对图像的实时监控、录像存储与回放以及使用者的分权管理，并且能够实现与省局的信息共享。

　　鉴于监控区域面积广、各功能区多且相对分散，需要实施的监控环境相对复杂的特点。系统采用分布式组网，集中控制的集散型网络结构(图1)。即在办公楼设置总控中心，负责整个视频监控系统的集中管理，对整个监狱安全防范起监察、指挥、调度、协调和控制作用。系统主要由中心管理平台、管理PC、电视墙、IP-SAN磁盘存储数组、译码器等组成。

　　在监舍楼、教学楼、医院、会见楼、禁闭室、习艺楼等各楼宇的干警值班室设置独立二级分控中心，经总控中心的授权后即可对其监控范围内的监控点进行管理监控以及现场突发事件的处理。并将各类报警信号汇总，通过网络传输至总控中心，由总控中心进行统一部署。

　　前端监控点

　　结合监狱各功能区需求的不同，在系统建设时分别对监房、家属会见室等配套设置监视监听设备，对监区信道、信道门、监区公共活动区、监区劳作区、监区对外出入口、伙房、周界围墙、监区制高点、值班室等地方配套设置监视系统。此外监房作为系统防护的重点，必须满足“看得清、听得清、无死角”的要求，摄像机和拾音器选用充分考虑了防暴和隐蔽性因素，摄像机使用防暴护罩，拾音器选用86盒壁装型伪装。

　　智能视频检测

　　为实现现代化监狱的信息化和智能化管理，本项目采用了智能视频检测系统，在网络化、数字监控的基础上，采用帧间差分视频检测方法，将系统建设为智能视频监控系统，实现了监控方式由被动到主动的转变。

　　本次智能监控系统覆盖范围主要包括监仓、监狱周边以及公共区域，通过对这些区域监控视频信号的分析,提取目标检测区域内活动物体的活动特征与活动信息,并与预先规定的报警规则相比较,当发现异常行为时(如不允许侵入的区域出现了侵入行为),则自动产生报警信号。如：有人翻越围墙，犯人聚众斗殴等(图2)。 

　　智能语音识别

　　为实现监狱安防系统的主动预报警功能，我单位在系统建设时，通过后期的软件平台的二次开放，增加了语音识别系统。该系统通过对前端拾音器采集到的声源进行音量音量、音色、音调三个方面的分析，实现预警功能。本项目主要对一些监舍和公共场所进行了噪音监测，当音量大小超过正常秩序下设定的音量值，就发出预警报警信息，相关摄像机也会切换到该区域，可以有效预防犯人大声吵闹而可能引起的打架斗殴事件。

　　视频监控平台

　　该平台负责监狱整个视频监控系统的所有前端接入、设备管理、视频转发分发、录像存储、检索回放、报警联动、用户权限管理以及网络管理等功能，实现与报警、门禁等安防系统之间的联动，同时通过后期平台的软件二次开发，使系统具备了完善的智能视频分析、语音识别等功能。

　　周界安全防范管理系统

　　周界微波报警系统

　　根据监狱现场实际情况，系统建设将监狱每边的围墙按80-200米为一个报警段划分成若干个警戒区域，采用微波对射探测器作为周界报警的探测设备，形成警戒空间。微波传感器安装在不锈钢或镀锌钢制立竿上，高度1米，立竿作防腐、防锈处理。并配套声光报警装置，提高威慑强度，同时室外安装设备具有防雷措施。

　　通过该系统的建设，当有人非法入侵警戒区域时，触发其报警探测器，报警探测器将报警信号通过ID总线传送给监控中心报警主机，该报警主机联动周界监控系统进行报警区域的图像定位、报警声光提示、报警录像，同时报警主机会将报警信号传送到监控指挥中心，监控中心接到报警后，监控指挥中心电视墙自动切换至报警区域的图像在大屏显示;监控指挥中心与武警勤务值班室可同时启动周界喊话系统按照预案进行喊话或启动全监狱紧急广播系统;智能门禁管理主机联动启动监狱大门或全监区门禁系统，门禁控制系统按相应的预案进行相应的控制，在警情未消除前，所有的门禁系统处于锁定工作状态。报警系统同时联动高压脉冲电网，对电网系统进行预增压，提高打击能力;和省局联网后，可同时将报警信号通过网络上传到省局指挥中心，省局指挥中心接到报警信号后，系统能够自动调用现场的图像在大屏显示，从而实现在省局对全省监狱的管理和指挥调度。

　　· 实现全方位立体警戒，对射连接处无警戒盲区;

　　· 实现全天候的有效警戒，可根据天气变化自动调整，避免漏报、误报，实现安全可靠的警戒;

　　· 报警信号可通过ID总线传输至总控室及武警勤务值班室，当出现警情时，前端报警设备和后端报警主机能够同时报警，主机具备故障报警功能;

　　· 若主机出现故障，各个分机仍可独立正常工作，当前端设备同主机联系中断时，前端设备也可独立正常工作。

　　周界狱墙联动报警照明系统

　　周界照明系统是重要的安防辅助系统，其效果的好坏直接影响着周界视频监控等系统的效果。监狱的周界照明系统主要采用联动报警照明系统。在监狱内高楼和每个岗楼上分别设计安装全自动搜索灯，以实现大范围扫射照明。并依照对射分段，每段加装一个报警联动灯，当周界报警设备报警时，探照灯打亮，以起到威慑和强化监控条件的作用。 

　　本次监狱周界围墙内照明系统由智能电路控制系统和灯具组成，采用地摄方式，智能控制系统采用进口抗干扰专用微电脑芯片。监狱内周界采用地摄金属卤化物灯和高压钠灯，交替安装，以弥补二者的不足。共需58个围墙地灯，高压钠灯、金属卤化物灯各29个。

　　监舍对讲监听和紧急报警系统

　　系统采用三级对讲模式(图3)，即在主监控中心设置一级对讲主机，在每个监舍的干警值班室、监控终端和分控中心设置二级对讲主机，监舍内部设置分机。当监舍内发生紧急情况时，按动分机上的紧急按钮，向分控室值班干警呼叫并报告情况，当分控室10秒钟无人应答时，自动转接监控总控制室的一级主机，实现犯人与值班干警、犯人与监控总控制室、值班干警与总控制室之间的多级对讲。 

　　在押人员报告系统分机设置在各监舍楼层犯人值班岗和各监舍，与所在楼舍分控室相通，并与监控总控制室级联。对讲控制采用手动开关，防止泄密。前端分机安装在楼层犯人值班岗处及各监舍的门口里侧且能监控到的位置，高度适中，固定牢靠。通过报告、对讲子系统的设立，能够及时沟通楼层值班岗与监管人员的联络与汇报。确保监舍内部的安全和杜绝一切隐患而设定的专项设施。分控值班室值班人员可以在值班室和该辖区内任何监舍犯人值班岗以及监舍进行通话，监室发生异常情况时，犯人值班岗也可以通过此系统向值班室干警报警。另外，总控制室可以和任何一个监舍通话。这套系统可以大大提高应付突发事件的工作效率。

　　智能门禁控制与安检系统

　　项目系统建设对出入监狱大门采用AB门;行人通道采用ABC门;大门内、外侧设置两台防冲撞路障机。

　　系统组成：系统由读卡器，密码输入键盘，防尾随三辊闸、路障机、摄像头、控制主机、平台系统主机、电磁锁等几部分组成。

　　功能特点：

　　· 照片比对功能——人员进门读卡时系统会自动调出数据库内原始照片，自动抓拍功能也会自动拍照，值班人员可以把两张照片进行实时比较;

　　· 双门互锁功能——AB门只能同时开启一个门，出监狱时A门由值班人员控制放行;

　　· 三门互锁功能——ABC门只能同时开启一个门，出监狱时B门由值班人员控制放行;

　　· 图像比对——人员在出监狱刷卡的同时，监控系统自动将现场动态图像与数据库中的个人原始记录相片同时显示在一个接口，供值班人员进行现场比对，并将记录存入数据库供以后查询;

　　· 防尾随——人员在出监狱完成一次操作刷卡，过道三辊闸只允许通过一个人;

　　· 防挟持——当民警被犯人挟持时，民警需刷2次卡才能使多人通过三辊闸，输入6位特定报警密码主机便提示，B门打开时犯人被限制在值班室通道内;

　　· 防冲卡——值班人员通过遥控或手动按钮发出指令，启动路障电控系统、液压系统，控制路障机翻转机架的升降，刺破轮胎，控制道路，防止强行冲卡;

　　· 数据联网——平台系统主机可通过联网，实现人员出入信息调用及考勤管理。

　　监狱无线紧急报警系统

　　监狱无线紧急报警系统是具有现代高科技技术的集成系统，主要分为前端设备和后端设备两大部分。前端设备有无线紧急按钮或有线紧急按钮和大功率无线转发器组成。本项目分别在公共活动室、每层牢房的值班处，巡逻通道或周界的墙壁隐蔽安装有线紧急按钮，在狱警的身上随身携带无线紧急按钮，为了充分保证无线转发稳定可靠，在距离无线紧急按钮20米的无遮挡墙壁上安装大功率无线转发器。

　　后端设备是无线中央接警控制中心机，将其安装在监狱的值班室。一旦有任何突发事件发生，狱警可在第一时间按下紧急按钮，这时报警信号会通过大功率无线发射器在一秒钟之内传输到保卫值班室的控制中心机上。此时在主机大屏幕的LED显示接口上出现报警的防区代码和时间。值班保卫人员在第一时间，可以通过控制中心机连接的计算机所显示的电子地图，了解到报警地点的准确方位，在最短的时间内做出反应(图4)。 

　　根据在事发前所作的紧急事件处理预案，对所发生的紧急事件调动人员，协调配合，迅速扑灭突发情况。

　　结语

　　通过监狱安防系统信息化建设，为监狱的安全提供了有力的技术防范工具，实现了监狱安防管理科学合理、安全隐患能防患未然、监狱工作的有条不紊，为监狱综合管理提供技术手段和科学的数据记录支持。同时以综合管理系统为平台，实现监狱各类安防资源的互连互通，通过视频监控与其他各类安防业务的集成与联动，有效提升了监狱管理和防范的直观性与便捷性。