基于两级监控中心架构实现全网络化视频监控系统的设计方案

监狱是国家司法机关的重要组成部分，担负着执行法纪、教育改造的重要使命，监狱的安全关系着社会的稳定，地位举足轻重监狱。以前的监狱设施差，生活条件艰苦，采取的是原始的农场式管理，这种监管方式点多、线长、戒备设施差，消耗大量警力，监管人员工作强度大，安全性低。

某省经济繁荣，流动人口多且复杂，该省监狱系统关押的犯人数连续多年居全国前列，且案犯类型日趋复杂，重型犯、暴力犯、累犯惯犯、涉黑涉毒案犯日益增多，罪犯抗改手段不断翻新，狱情复杂。相较之下，该省监狱系统警力严重不足，监管资源极度缺乏。该省司法厅和监狱管理局对这一状况高度重视，为了在不增加警力的情况下提高监管水平和监管效率，全面启动了建设数字化监狱建设工程。

该省其中一个地区的监狱就是全省监狱系统全面建设数字化监狱的一个典型，它摆脱了传统监狱监控半模拟半数字的建设模式，采用了科达行业级网络视频监控系统，打造了全网络化的视频监控系统，从前端、平台、存储到客户端，全面实现了数字化、网络化处理。系统采用“分散控制，集中管理”的两级监控中心架构，基于该监狱现有网络资源，实现了图像实时监控、录像存储与回放、智能报警联动、用户分权管理、完善的日志管理等一系列功能，且与监狱其他信息化系统友好融合，完全满足了监狱高可靠、高安全和全数字化的需求。目前，该系统一期工程已经结束，共计部署1300多个监控点，反应良好，大大提高了该监狱监管人员的监管效率，减轻了工作强度，加强了监狱安全保障，成为全省监狱系统中一流的数字化监狱。据悉，后期工程还需扩容800多个监控点，目前正在筹划当中。

一、系统部署方案

该系统整体结构及组网图如下所示。

该系统整体结构及组网图

1、监控中心

根据监狱的应用特点及管理模式，系统采用了“分散控制、集中管理”的两级管理架构，分为监狱监控总指挥中心（一级监控中心）和值班室二级监控中心，增强了系统的稳定性、安全性和易扩展性。

一级监控中心作为整个监狱系统的控制中心枢钮，布置在监狱办公楼三楼，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。监管人员在一级监控中心通过监狱内部计算机网络系统即可掌控整个监狱的情况及警力配置，对门楼、围墙周界、厂区、监舍、禁闭室等高危场所进行实时监控等，可提高监狱系统的整体运作能力及对突发事件和全局事件的处理控制能力，提升监狱整体快速反应能力和协同作战能力。

一级监控中心主要由中心管理平台、管理PC、电视墙、IPSAN磁盘存储阵列、多路集中解码器以及相关客户端PC组成。前端监控系统通过多路集中编码器将汇集的前端视音频信号进行压缩编后，通过网络上传到监控中心管理平台，再由多路集中解码器解码上墙，监管人员通过电视墙即可实时监控监狱场景情况。

1）中心业务平台

系统选用了嵌入式硬件管理平台，稳定性、安全性都比软件平台好。该平台是整个监控系统的核心设备，负责该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、告警联动、用户权限管理以及网络管理等一系列功能。另外还负责与监狱其他信息化系统的对接，如门禁、报警、办公系统等。

整个系统组网灵活、部署简单、使用便捷。中心管理平台各功能部分采用模块化结构，所有功能模块均可配置、可裁减，可集中运行在单一平台之上，也可任意分布在多个平台之上，既可通过单平台配置实现中小容量接入，又可通过多平台堆叠和多级级联满足大容量平滑扩展和大型分级组网应用。通过中心业务平台集中调度的方式实现业务、用户以及设备的统一管理，有效的保障了系统运行的稳定性和安全性，同时也提高了系统的运行效率和用户的使用便捷性。

2）存储

由于监狱的性质和环境特殊，对存储的可靠性和图片质量要求都非常高。监狱要求24小时不间断录像，录像存储时间一般为15-30天，图像质量采取D1和CIF混合方式，重点区域如监舍、厂房、围墙周边等采用D1图像存储，其他次要区域采用CIF存储。

本系统采用在监控中心集中存储模式。这样一可避免前端存储易被破坏而造成录像丢失，二可减少硬件设备、存储设备和网络资源的消耗和投资。监控中心采用IPSAN磁盘阵列，嵌入式设计，高可靠，大容量，可扩展，可适应监狱的高要求存储。

3）电视墙

电视墙部署在监狱监控中心，由电视墙解码器和电视墙显示设备组成，主要完成监狱各监控点所有视频图像的轮询和实时监控。该部分可选，可根据实际的需求情况进行考虑。

二级监控中心可以在一级监控中心的基础上，通过IP网络设置在监狱内各个大楼的值班室等地，配置解码器、电视墙、监控主机，可实现分散控制。

二级监控中心通过一级监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，负责辖区内监舍、餐厅、出入口、围墙周界、禁闭室、厂房等高危场所的监控和现场突发事件的处理，并汇总本级监控区域的所有监视、监听、对讲、广播、报警的视频、音频、控制信号通过监狱网络传输到总监控中心。二级监控中心的设置可以大大降低民警的劳动强度，节约警力，提高应付突发事件反应速度。

2、前端监控点

监狱的前端监控部分安装在监狱内的围墙、出入口、建筑、监舍及其他重要控制区域，由模拟摄像机、话筒、音箱，各类声光、烟感、红外报警设备、编码器组成。

前端监控点

基于监狱前端监控点密度大的特点，为有效节约网络端口、限制广播域的规模、利于日后减轻网络系统维护工作量，并充分考虑到今后监控点的扩容等因素，以楼宇为单位采用集中式多路编码。

集中编码器采集各监控点现场视音频信号、告警信号，经过编码处理后，集中上传到监控中心进行实时监控。同时支持移动侦测、报警联动和语音对讲，发生异常情况时，监控中心可以便捷地控制前端设备进行现场情况观察，通过语音对讲进行即时沟通，大大提高事件处理效率，提高监管安全性。

3、客户端

客户端是指所有访问监控资源的用户，基于PC。本系统采取了严格的分级分权机制，分为管理员、高级用户、一般用户，最多可划分为10级用户，高级用户比低级用户具有抢占优先权，由中心业务平台对用户及其权限进行统一管理。

客户端可以位于网络的任意位置，可以是监控中心，可以是监狱系统内网，也可以是外网用户，经授权后，都可以通过网络查看实时图像，进行录像调用、点播等，配以话筒和音箱，即可与前端监控点及各分控中心进行语音对讲。如监狱领导在其办公室，即可通过监狱专网访问并控制监控；上级主管单位（省监狱管理）领导可通过政法网武警3级监控网访问监狱系统专网，对监狱监控系统进行查看和控制。

二、系统功能与特色

1、实时图像监控

由中心管理平台集中管理，授权用户通过配置客户端软件的PC或电视墙可对监狱系统进行实时监控。监控图像的浏览支持单画面和多种多画面模式，每幅画面的浏览可手动或自动轮询，轮询间隔可设置。另外，用户可通过中心平台对前端设备进行管理与控制，便捷的查看现场状况。

2、存储回放

本系统可实现对监控现场图像、声音、告警数据等的实时录像和存储。采用了监控中心集中存储模式，支持手动、定时、告警等多种控制方式。录像文件的检索可支持秒级检索，可按名称、录像方式、时间段等进行检索；录像文件的回放支持本地回放和远程点播，可对回放的录像进行快进、拖拉的控制，方便观看。另外系统具备完善的日志功能，可对所有的操作、控制、报警等信息进行保存和文件导出。

3、告警联动、电子地图

系统支持告警联动功能。一种是与告警主机的联动。在设置了告警主机的区域（如监舍），当发生异常情况（如监舍门被打开等）时，会产生告警信号，由告警主机处理后将数据信息上传到监控中心，在监管人员电脑、电视墙上显示告警信息，并触发各外设报警器材进行报警。

另一种是电子地图告警联动。在监狱未设置告警主机的区域（如厂房等），设置了电子地图告警功能。当该区域内发生告警情况，电子地图会在电视墙和PC上自动弹出，并显示告警监控点，同时触发告警设备进行报警和图像抓拍及录像，方便、直观。

4、语音通信

本次系统支持双向音频功能。在监控现场配置扬声器，监控中心操作员可对监控现场进行即时喊话和对讲。当发生突发情况，可即时喊话，警示现场人员；通过语音对讲沟通，可尽快维护秩序，解决问题。

5、多级级联扩展

本系统支持多级级联，拥有良好的联网架构，能够实现超大规模的统一监控。未来省监狱管理局或其他上级单位可以通过与各监狱专网的系统级联，实现对各个下属监狱的管理、指导以及监督。多级级联后的系统采用树型结构实现分级、分层的联网应用，每一级平台都可以接入本监狱所辖的监控点，并提供独立的业务功能和管理功能。同时，每一级平台既可以作为上级平台实现对下级平台及其所辖监控的集中管理，又可以作为下级平台接受上级平台的集中管理。

多级级联扩展

三、结束语

该监狱网络视频监控系统是网络化视讯技术与远程监控技术在现代监狱司法系统安全防范管理领域的一个重要应用，可以有力加强监狱安全的监管力度，显著改善监狱生活秩序和治安环境。基于行业级网络视频监控产品，该监狱网络视频监控系统可用于开展远程巡察，及时发现监狱内的违规行为和突发治安事件，有效提高监狱监管部门的快速反应能力。同时为日后全省监狱联网监控打下坚实的基础，为现代监狱管理和协健康发展、安全保卫工作做出更突出的贡献。

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