94监狱智能安全防范系统可行性方案

监狱智能安全防范系统设计方案1概述1.1监狱智能安防系统建设的必要性由于监狱本身的特殊性，其安防建设一直备受重视，经过多年的发展，各种各样的安防手段被应用到监狱的安全防范工作中，使各地监狱建设了包括视频监控、报警、巡更、门禁、语音对讲、公共广播、AB门、高压电网等在内的众多技防与物防系统，这些系统在保障监狱内外部安全方面都发挥了非常重要的作用。目前国内监狱防卫系统由内部防卫和周界防卫组成，采取的防卫手段是以人防、物防与简单的技防相结合。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，其中最明显的体现在几个方面：随着对社会安全的要求越来越高，现有监狱技防手段暴露出越来越多的问题，其中最明显的体现在几个方面：（1）缺乏有效监控手段需要安全防卫的重要场所仍以人防为主，缺乏技防手段。仅在监狱禁区内少数部位布设了监视传感器材。由于警卫人员自身的生理因素限制，因此在监控能力、监控范围、监控时间等方面存在很大的局限性。无法满足新时期监狱对安全警戒的高级需求。（2）监控模式单一目前已经在局部实施的视频监控以视频记录和人工监控为主，自成系统，功能单一。人工监控受人类自身生理弱点的限制，存在安全威胁、漏报、监视数据分析困难、人工报警、报警响应时间长等缺点。因此不能及时发现、处理安全威胁。（3）存在监控盲区监狱系统中所采用的视频监控系统、报警系统以及门禁系统等都是基于有线通信，这就使得一些不便于布线的区域成为了安防监测的盲区，另外，一成不变的监测区域也给犯罪分子以可乘之机。（4）原有系统主要针对固定场所而设置的防卫，监控场所发生变化时不能随应用场所变化而改变。因此，监狱安防亟需一套能够将上述各个安防系统进行有机整合并实现统一管理的综合安防管理解决方案。但是，由于传统安防在技术上不具备整合管理的基础和条件，因此，监狱安防已经发展了这么多年，一直都没能实现真正的综合管理。而现在，两个条件促使监狱安防将率先实现真正的整合与综合管理：一是技术层面。网络化技术向安防领域的渗透正在改变传统安防的系统架构以及业务管理模式，包括视频监控、报警、巡更、门禁等都在因网络化的到来而发生着巨大的变化，其中视频监控表现得最典型，也最彻底。借助于网络化带来的开放性、扩展性以及可管理性，监狱安防已经具备了视频监控、报警、巡更、门禁、对讲、公共广播、AB门、高压电网等各类安防业务整合管理的基础技术条件；二是政策层面。司法部一直非常重视监狱的科技强警和信息化建设工作，这对监狱安防走向整合管理无疑将提供资金和政策面的保障。基于上述理由，运用新的技术、采用新的手段构建一套具有全面监控、智能预警、机动灵活、全联全防新的监狱智能安防系统是完全可行的。1.2监狱智能安防系统建设的主要内容1.2.1监控中心监控中心是监狱智能安防系统的中枢，负责全系统信息的汇集、处理、指令发布。硬件包括一套计算机单元、中心显示单元、中心控制台。软件包括系统管理软件、智能视频处理软件、无线传感器网络管理软件、应急处理数据库、监狱安防数据库。1.2.2门禁系统门禁系统是监狱智能视频监控系统的重要组成部分。主要由RFID射频识别单元、人像识别单元和智能视频监控单元组成，用于监狱所有设控门位的管理。RFID射频系统：由个人身份卡和门禁识别系统组成，个人身份识别卡包含有个人的基本信息和进入权限。门禁识别系统不断产生低频编码电磁波信号，激活该区域内的标识卡。被激活的标识卡输出加密高频载波信号，门禁识别系统信息采集处理板接收到高频载波信号进行数据解密校验确认。人像识别：个人人像事前录入系统数据库，个人人像经摄像数字化后由嵌入式软件处理后与后台系统数据库存储资料对比，相符发送确认信号。门禁系统将采集到的RFID射频识别和人像识别信息显示在显示屏上，驱动主板语音部件进行声音提示并开启电子门。对于没有识别身份的个人，门禁系统不予放行。个人识别卡上的权限设定，规定不同身份的个人，具有进入不同警戒门位的权利。智能视频监控：利用视频摄像和记录，对进入管理区域的人和车辆实时进行记录以备查验。1.2.3周界安防系统周界安防系统由智能视频监控、无线传感器网络、目标感知、智能识别以及传统声光报警设备组成，多种技术手段共同组成监狱内部全天候、全时域、全空域的安防网络。智能视频监控：在50米以内（如果三倍变焦可以在500米），实现昼夜、全天候的目标识别、判断、告警；可以分辨物体、人、动物；可对人的动作进行危害设定，提供告警依据。无线传感器网络：在特定的管理区域，设定一定数量的锚点，可以监控、定位特定人员的活动状态。被监控人员离开特定区域，系统将发出警告。目标感知、智能识别：系统设有踩踏、触碰、摇晃、挤压等入侵行为发生时，探测器将采集的压力、震动、摇晃等信息，对入侵的对象进行识别区分，若是系统设定的监控对象时，即可报警并将在监控室显示器上显在现场视频，并确定报警准确位置，定位精确度小于20米。1.2.4移动安防系统移动安防系统由无线传感器网络、无线视频传输系统组成，主要在监狱外的状态下使用，如追捕逃犯、监区外劳动等场景。无线电传感器网络：在监区外，利用快速部署的无线电传感器网络，形成一个电子围墙，可有效监督被监视人员的活动状态。当被监视的人员离开设定区域时，系统将发出警告。同时，网络情况也可以发回监狱指挥中心，实现远距离监视信息共享。无线视频传输系统：在10到20公里距离内，实现实时视频图像的传递，为指挥中心提供追捕、远距离劳动等监狱外的图像信息。1.2.5传统安防系统的接入通过一定的接入方式，将监狱现有的安防手段，如声、光报警，广播报警等技术设备接入到监狱智能安防系统中，实现已有安防技术与新建安防系统的融合。2系统主要功能和技术指标2.1系统拟实现的主要功能（1）全面监控综合考虑监狱的组成特性（组要由监狱内各通道、楼宇、放风场所、周边地区、监仓及其他重要控制区域组成）采用多种监控手段和模式，合理的布置监控点及监控面，以最优的配置做到监控无盲区，安全防卫无漏洞。对整个警戒区域实现全面覆盖和无缝监控；对监狱重要、特殊区域，实现24小时全天候不间断监控；在重要出入口、通道等，对人员或车辆身份进行复合识别，阻止非法进入；（2）智能预警采用智能视频分析功能，主动检测监控画面中的异常目标，自动识别目标类型，对目标的威胁程度进行评估，预先感知潜在威胁，以最快、最佳的方式发出警报和提供有用信息，使警卫人员能够提早应对安全危机。在监狱周界，可实现声音、震动、红外、视频等综合报警；能定制监狱的电子地图，直观呈现监狱的警戒局势和现场报警信息；具有监狱警戒信息智能分析能力；（3）机动布控当监控场所发生变化时能在较短时间内建立监控系统并能快速转移；也可以根据监狱类型和目标的防卫等级选择不同的警戒手段和模块。（4）快速处理为有效处理威胁事件，通过智能预警引起对威胁目标的及时关注。一面对威胁目标进行实时监控预警，另一面上报重要报警信息到指控中心，以便调动人员对威胁目标进行阻止、打击，有效防止犯人对监狱进行破坏或越狱。2.2系统主要技术指标监控范围：监狱全域及监狱20公里外的区域监控。监控点数：能支持的监控点50个以上。监视信息类型：话音、视频、数据。信息处理能力：同时响应50路以上视频。可靠性和可维性：可靠性(MTBF)≥1000小时，现场级维护性(MTTR)≤0.5小时。3初步总体方案3.1系统组成监狱智能安防系统包括监控系统、信息传输网络、监控中心。系统组成如图3-1所示。监狱智能安防系统监控系统信息传输网络监控中心智能视频监控RF射频系统门禁系统周界安防系统移动监控系统传统系统智能视频监控光纤震动传感系统无线传感器网络无线多媒体传输系统无线传感器网络光、声报警广播报警有线网络无线网络监控分中心集中监控中心图3.1系统组成3.1.1监控中心监控中心的核心是智能集成监控平台。智能集成监控平台是将电子信息技术、计算机技术、图像技术、GIS技术、网络技术等先进科学技术应用到视频监控与报警处理中，以专业化的、综合性的、可视化的地理信息为基础，综合处理、分析各种报警与视频数据，提供实时的情况分析，提供可视化辅助决策信息。平台采用开放式架构和先进的集成技术，实现各类站点的集成，完成各站点之间的信息交换及联动控制。为保证系统的使用安全，监控平台提供一整套完整、严格的安全认证和权限控制体系。根据操作权限的不同，可以将监控中心分为监控分中心和集中监控中心。监狱监控中心的结构如图3.1.1所示。监狱警戒网络集中监控中心区域监控分中心区域监控分中心图3.1.1监控中心结构示意图监控分中心实现对特定区域前端监控站点的集中统一管理、控制，详细地查看所有监管站点的详细信息，做到实时监控，同时上报威胁报警信息到监控中心和接收/转发监控中心的控制指令。可以根据系统规模和管理的需要设置多个监控分中心。整个监狱设置一个总的集中监控中心，实现对整个监控系统的统一指挥、调度。集中监控中心接收监控分中心或监控站点的各种报警信息，融合、处理、显示报警相关的信息，并下达处理控制命令（小型监狱可以没有监控分中心）。监控中心也可以任意切换调度前端监控站点，以获取感兴趣的监控现场详细信息。集中监控中心向高一级的指挥中心上报重要报警信息并接收指挥中心下达的指令。3.1.2信息传输网络有线网络：监狱现有的安防网络基本上采取有线网络。因此，将监狱现有的安防网络接入到监狱智能安防系统中，实现已有安防技术与新建安防系统的融合，并形成一套分布处理、联动响应、资源共享的完整监控体系。系统主要采用基于IP网络的信息传输方式，实现信息交互和信息共享。无线网络：采用无线网络辅助有线网络的不足，无线网络技术检测盲点区和跟踪重刑犯，实现对有线IP网络的补充。3.1.3门禁系统智能门禁安防系统设置在监狱的重要出入口、道口及通道处，通过在通道现场布设目标身份识别和控制目标出入的相关设备，由统一的系统控制这些设备间的互联互动，实现对出入通道的人员，从而有效保证通道的安全。3.1.4周界防护系统智能周界安防系统对监狱重要设施的周边进行安全防卫，对接近、翻越和破坏周界围栏的非法入侵行为及时发出报警、警告、和打击，达到周界阻挡、威慑反击、智能报警的目的。3.1.5移动监控系统移动监控系统是以无线传感器网络、无线视频传输系统构成的一套可移动、快速布置的无线监控系统，目的是利用无线传感器网络实现人员定位，并将定位信息传递给指挥中心。另外，通过无线多媒体传输设备把监控区域内的实时视频图像传递给指挥中心，为指挥中心提供追捕、远距离劳动等监狱外的图像信息。3.1.6传统设备接入传统设备主要由视频监控，声、光报警等设备，这些设备都不具有自动报警功能，因此，可以通过一定的接入方式，将监狱现有的安防手段，如声、光报警等技术设备接入到监狱智能安防系统中，实现已有安防技术与新建安防系统的融合。3.2系统工作过程3.2.1监控中心工作过程安装在前端的各类监控点对监控现场进行不间断监控，并对现场的活动对象进行检测识别，当分析出威胁目标时，进行预警、报警，同时将报警相关音、视频及数据信息上传给监控中心，监控中心对报警信息进行处理，上报重要报警信息给指挥控制系统以及接收指挥控制系统的指令。对于配置有智能视频分析模块的视频监控站点，可以在监控前端实现威胁目标的自动检测、识别、跟踪和报警。监控信息上传时，首先由各监控点将各组成设备或模块采集的信息进行数字化处理，转换成IP网络信号，然后再传输至监控中心。监控中心通过智能集成监控平台软件对前端信息进行管理，以视频信息为基础，将各类信息进行融合处理，结合电子地图在显示器上显示，或通过视频解码器将IP网络信号还原成模拟信号在电视墙上显示。监控中心是整个警戒与识别系统的控制管理中心，实现对整个系统内的监控数据进行实时查看、控制等处理。在监控中心可以随意切换到任意前端监控设备，察看监控现场。3.2.2门禁系统工作过程系统采用无线射频识别技术(即RFID技术)对人员的身份进行识别和认证，当出现非法目标时，通过报警主机发出报警信息给后端工作站，工作站发