公安监所智能化安防集成系统设计与实现

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　　监所安防系统的建设目的是能够及时发现监区内各个场所羁押人员的违规活动并及时进行处理，并且，综合应用储存的监控图像资料、出入门禁信息及相关的其他信息，为查证违法犯罪提供线索和信息服务，同时充分整合域内信息资源，实现信息资源的跨区域联网和应用共享。
    公安监所智能化安防集成系统设计与实现
    一、引言
    监所是国家公安机关的重要组成部分，作为被羁押人员的重地，担负着执行法纪、教育改造的重要使命。相较于其他行业，公安监所安全系统与安全系统的难度、复杂程度要求更高、更具挑战性。
    事实上，监所从外围周界到内部监舍、生产劳动、放风、家属会见、办公等安全区域对安防系统的需求相比其他行业更加多元化。一方面，监所安全建设涵盖了监控、报警、门禁、广播、周界防范、出入口管理、家属会见等十多个系统；另一方面，监所内不同功能区域的安全需求与信息系统建设各异。
    监所安防系统的建设目的是能够及时发现监区内各个场所羁押人员的违规活动并及时进行处理，并且，综合应用储存的监控图像资料、出入门禁信息及相关的其他信息，为查证违法犯罪提供线索和信息服务，同时充分整合域内信息资源，实现信息资源的跨区域联网和应用共享。
    二、安防集成系统方案选择
    在本系统中，介绍最主要的几个子系统：视频监控系统、报警系统以及门禁一卡通系统的组成以及联网集成，此外，还介绍监舍电化教育系统的功能。
    视频监控系统的高清化、智能化是其发展方向，但目前高清视频监控系统的真正实现才刚起步，而要实现高清视频监控系统与其他安防系统的无缝集成，还有一段距离要走。高清视频监控的实现涉及到前端信号采集、网络信息传输、存储、显示、回放、转发与上传等诸多环节，任一环节的缺失都无法实现真正的高清监控；而智能化要求平台能实现多个系统间的互连互通、信息共享与呈现。在当前的高清视频监控的情况下，要使门禁、监控、报警等系统整合到一个平台之上，还存在着如下一些问题：
    （1）网络压力大增，以1080P@25帧为例，在画面流畅、画质良好的情况下，码流一般为6M-8M，如果一个系统中有几百个、上千个高清监控点，那么整个网络的数据流就会相当的庞大。而普通标清D1格式只需1.5M-2M就可以了。
    （2）海量数据存储与检索成为难题，高清下的存储会给存储设备带来非常大的压力，除了高码流会消耗更大的存储空间外，对存储设备的稳定性、可靠性、安全性也提出了很高的要求，如果存储设备性能不足，将会影响视频数据的正常写入。同时由于数据量增大，因此信息检索的难度与检索时间也增加了。
    （3）显示问题，相对于标清视频，高清视频的信息量大为丰富，服务器要耗费更多的资源用于高清解码，单台服务器能解码显示的高清路数必定要远远低于标清的路数，而且越高像素的高清显示，其帧率会随之越来越低，这样就失去了画面的流畅性。
    （4）第三方系统接入问题：在一个安防系统中，各个子系统已经不再是单打独斗，各自为政了，改而为之的是以视频为基础，以监控管理平台为核心，接入其它安防子系统，实现互联互动，使之成为综合的、一体化的整体，其意义在于能最大限度提高系统的效率、完整性、灵活性，从而简化系统的复杂性。但是，如何将第三方系统众多的数据根据用户的需求以一种直观、清晰的呈现方式提供给用户是平台急需解决的一个问题。
    在项目实践中，如果是在单个显示器同时显示多路高清，易受显示器物理分辨率的限制，实际上与显示多路标清在视觉效果上是没有太大的差别，只有在单屏画面显示时，高清与标清画质的差异才会表现明显。
    鉴于上述原因，并考虑到监所的实际情况，以“实用性、可靠性、完善性”的原则为前提，遵循“严密、可靠、经济、实用”的设计原则，我们采用性价比高的标清视频监控系统+一卡通系统+报警系统的模式，实现各子系统间的无缝集成。其中，门禁一卡通系统包括：门禁、巡更、考勤、饭堂管理、访客管理以及大门出入口管理等子系统。

　　三、安防集成系统实施方案
    在该集成系统中，报警系统与门禁一卡通系统都能与视频监控系统实现联动。视频监控系统的主控中心是整个系统的心脏部分，是系统的最高级别拥有者，可以管理整个系统的全部情况，主控中心对全局实行控制。所有摄像机在主控中心监视和录像，围墙、大门出入口、监舍等的摄像机与报警或门禁、巡更系统联动使用，一旦发生报警，主控中心指定的监视器屏幕能够立即切换显示与当前报警相关摄像机信号，中心收到报警后可以立即派警员前往现场查看和处理。
    另外，把监所相关的领导办公室设置为副控室，配置一台多媒体电脑，安装矩阵操作管理软件及专用视频采集卡，通过矩阵输出至副控室多媒体电脑，即可实现对整个监控系统的控制和监控功能。同时上一级管理部门也可对视频监控图像等信息进行查询。
    报警系统采用中心统一管理的方式，可以同监控子系统实时联动，在中心配置一台LED显示屏，在每个监居室或需要的地方，除安装有视频摄像机外，还安装紧急报警按钮和声控报警探头、幕帘式红外探测器或其他探测器，一旦发生报警信号，该区域的指示灯会点亮；主控中心的LED显示屏会实时显示报警区域，同时在主控中心会自动看到报警区域的实时图像信号，本地硬盘录像机会自动产生报警录像文件。
    为保障了工作人员的安全，在工作间同样需要安装紧急按钮，一旦工作人员遇到紧急情况（比如遇到威胁或其它人身安全的情况），只需按下紧急按钮，主控中心就会收到报警信号，以便及时进行处理。
    在周边围墙，安装红外线对射探头和电子围栏组成的一个双重的报警网络，并与视频监控系统联动。
    在大门出入口以及重要的通道门，均安装有门禁系统；在车辆出入口安装有停车场管理系统，出入的车辆要登记刷卡；在适当的地方安装巡更系统以及员工考勤系统。在本系统中，门禁系统、巡更系统、考勤系统，停车场系统都与视频监控系统联动，当打卡时，自动抓拍一张图像。此外，在车辆出入口，除抓拍图像外，还需要进行车牌识别，车辆出门时还得进行车牌比对，车辆外形比对等。
    在重要的通道门的出口上，为确保安全，安装带有密码键盘的读卡器，出门时不仅需要刷卡，还需要输入密码。亦可用具有生物特征的识别方法代替卡片，或者二者结合使用。在有密码键盘的地方，如遇胁迫，可输入胁迫码，系统除抓拍一张报警时的图像外，报警信号可即刻传回监控中心，同时启动视频监控系统把紧急情况的画面显示在中心大屏上。
    饭堂管理系统只为工作人员用。访客也可用一卡通来管理。当有访客时，发给访客一张临时卡，规定了访客所能进的门以及停留时间。当访客刷卡开门时同时抓拍其图像。所有的卡片都采用RFID卡。系统结构示意图如图1所示。
    在本系统中，巡更系统也同样用与门禁系统相同的设备，不用流行那种巡更棒。同样饭堂管理系统、大门出入口管理等都可用与门禁同样的设备，实现一卡一库一系统管理。
    为丰富监所羁押人员的生活，提高教育效率，可在每个监舍内安装一台电视机，在监控室进行统一播放管理。比如在每天19点让在押人员统一收看新闻联播。平时可以制作一些法律法规的宣传片进行播放，让他们了解党的政策，必要时还可以通过该系统进行心理辅导，帮助他们缓解心理压力。
    理论上，一个电化教育系统可以接上无限多台电视，一般大型系统在100～256台。电视机播放的节目和音量在主控中心统一控制，也就是说，在监控中心即可控制每台电视的开关、频道、音量、画质和各种调整，同样可以通过电视机播放VCD、DVD、收音、领导讲话等，对监所实行统一管理、统一教育提供了很大的方便。
       该系统操作简单明了，可以从控制面板上或计算机上控制系统中的每台电视，为不同的操作场所提供了选择的余地。该系统具有频道记忆功能,下次开机时可以自动打开上次已开电视频道，减少了重复操作。在监舍等使用电视机的地方只能用遥控器开关电视；在没有遥控器的情况下不可以控制电视，只能由监控中心开或关。其结构示意图如图2所示。
    四、结束语
    本系统实用性强，扩展性好，功能稳定，效果良好，为监所的安全提供了全方位的支持。同时，对监所内人员的改造教育提供了技术上的保障。