智能安全防范系統(tǒng)可行性方案樣本

監(jiān)獄智能安全防范系統(tǒng)可行性方案監(jiān)獄智能安全防范系統(tǒng) 11概述 31.1監(jiān)獄智能安防系統(tǒng)建設必要性 31.2監(jiān)獄智能安防系統(tǒng)建設重要內容 41.2.1監(jiān)控中心 41.2.2門禁系統(tǒng) 51.2.3周界安防系統(tǒng) 51.2.4移動安防系統(tǒng) 61.2.5老式安防系統(tǒng)接入 62系統(tǒng)重要功能和技術指標 62.1系統(tǒng)擬實現重要功能 62.2系統(tǒng)重要技術指標 73初步總體方案 83.1系統(tǒng)構成 83.1.1監(jiān)控中心 83.1.2信息傳播網絡 103.1.3門禁系統(tǒng) 103.1.4周界防護系統(tǒng) 103.1.5移動監(jiān)控系統(tǒng) 103.1.6老式設備接入 113.2系統(tǒng)工作過程 113.2.1監(jiān)控中心工作過程 113.2.2門禁系統(tǒng)工作過程 113.2.3周界防護工作過程 123.2.4移動監(jiān)控工作過程 123.2.5老式設備工作過程 133.3系統(tǒng)重要設備 133.3.1智能集成監(jiān)控平臺 133.3.3智能門禁安防系統(tǒng) 193.3.4智能周界安防系統(tǒng) 223.3.5無線網絡安防系統(tǒng) 244初樣系統(tǒng)建設周期及進度安排 254.1初樣系統(tǒng)建設周期 254.2初樣系統(tǒng)建設進度安排 255技術可行性分析 265.1核心技術 265.1.1高保真度數字圖像增強技術 265.1.2目的檢測與跟蹤 265.1.3人體異常行為分析 275.2重要技術途徑 285.3總體可行性 286系統(tǒng)效能分析 287系統(tǒng)命名建議 281概述1.1監(jiān)獄智能安防系統(tǒng)建設必要性由于監(jiān)獄自身特殊性，其安防建設始終備受注重，通過近年發(fā)展，各種各樣安防手段被應用到監(jiān)獄安全防范工作中，使各地監(jiān)獄建設了涉及視頻監(jiān)控、報警、巡更、門禁、語音對講、公共廣播、AB門、高壓電網等在內眾多技防與物防系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在保障監(jiān)獄內外部安全面都發(fā)揮了非常重要作用。當前國內監(jiān)獄防衛(wèi)系統(tǒng)由內部防衛(wèi)和周界防衛(wèi)構成，采用防衛(wèi)手段是以人防、物防與簡樸技防相結合。這些系統(tǒng)都是獨立運營、獨立管理，隨著監(jiān)獄安防應用進一步進一步，這種獨立運營、獨立管理形式暴露出越來越多問題，其中最明顯體當前幾種方面：隨著對社會安全規(guī)定越來越高，既有監(jiān)獄技防手段暴露出越來越多問題，其中最明顯體當前幾種方面：（1）缺少有效監(jiān)控手段需要安全防衛(wèi)重要場合仍以人防為主，缺少技防手段。僅在監(jiān)獄禁區(qū)內少數部位布設了監(jiān)視傳感器材。由于警衛(wèi)人員自身生理因素限制，因而在監(jiān)控能力、監(jiān)控范疇、監(jiān)控時間等方面存在很大局限性。無法滿足新時期監(jiān)獄對安全警戒高檔需求。（2）監(jiān)控模式單一當前已經在局部實行視頻監(jiān)控以視頻記錄和人工監(jiān)控為主，自成系統(tǒng)，功能單一。人工監(jiān)控受人類自身生理弱點限制，存在安全威脅、漏報、監(jiān)視數據分析困難、人工報警、報警響應時間長等缺陷。因而不能及時發(fā)現、解決安全威脅。（3）存在監(jiān)控盲區(qū)監(jiān)獄系統(tǒng)中所采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)以及門禁系統(tǒng)等都是基于有線通信，這就使得某些不便于布線區(qū)域成為了安防監(jiān)測盲區(qū)，此外，一成不變監(jiān)測區(qū)域也給犯罪分子以可乘之機。（4）原有系統(tǒng)重要針對固定場合而設立防衛(wèi)，監(jiān)控場合發(fā)生變化時不能隨應用場合變化而變化。因而，監(jiān)獄安防亟需一套可以將上述各個安防系統(tǒng)進行有機整合并實現統(tǒng)一管理綜合安防管理解決方案。但是，由于老式安防在技術上不具備整合管理基本和條件，因而，監(jiān)獄安防已經發(fā)展了這樣近年，始終都沒能實現真正綜合管理。而當前，兩個條件促使監(jiān)獄安防將率先實現真正整合與綜合管理：一是技術層面。網絡化技術向安防領域滲入正在變化老式安防系統(tǒng)架構以及業(yè)務管理模式，涉及視頻監(jiān)控、報警、巡更、門禁等都在因網絡化到來而發(fā)生著巨大變化，其中視頻監(jiān)控體現得最典型，也最徹底。借助于網絡化帶來開放性、擴展性以及可管理性，監(jiān)獄安防已經具備了視頻監(jiān)控、報警、巡更、門禁、對講、公共廣播、AB門、高壓電網等各類安防業(yè)務整合管理基本技術條件；二是政策層面。司法部始終非常注重監(jiān)獄科技強警和信息化建設工作，這對監(jiān)獄安防走向整合管理無疑將提供資金和政策面保障?；谏鲜隼碛桑\用新技術、采用新手段構建一套具備全面監(jiān)控、智能預警、機動靈活、全聯全防新監(jiān)獄智能安防系統(tǒng)是完全可行。1.2監(jiān)獄智能安防系統(tǒng)建設重要內容1.2.1監(jiān)控中心監(jiān)控中心是監(jiān)獄智能安防系統(tǒng)中樞，負責全系統(tǒng)信息匯集、解決、指令發(fā)布。硬件涉及一套計算機單元、中心顯示單元、中心控制臺。軟件涉及系統(tǒng)管理軟件、智能視頻解決軟件、無線傳感器網絡管理軟件、應急解決數據庫、監(jiān)獄安防數據庫。1.2.2門禁系統(tǒng)門禁系統(tǒng)是監(jiān)獄智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)重要構成某些。重要由RFID射頻辨認單元、人像辨認單元和智能視頻監(jiān)控單元構成，用于監(jiān)獄所有設控門位管理。RFID射頻系統(tǒng)：由個人身份卡和門禁辨認系統(tǒng)構成，個人身份辨認卡包具有個人基本信息和進入權限。門禁辨認系統(tǒng)不斷產生低頻編碼電磁波信號，激活該區(qū)域內標記卡。被激活標記卡輸出加密高頻載波信號，門禁辨認系統(tǒng)信息采集解決板接受到高頻載波信號進行數據解密校驗確認。人像辨認：個人人像事前錄入系統(tǒng)數據庫，個人人像經攝像數字化后由嵌入式軟件解決后與后臺系統(tǒng)數據庫存儲資料對比，相符發(fā)送確認信號。門禁系統(tǒng)將采集到RFID射頻辨認和人像辨認信息顯示在顯示屏上，驅動主板語音部件進行聲音提示并啟動電子門。對于沒有辨認身份個人，門禁系統(tǒng)不予放行。個人辨認卡上權限設定，規(guī)定不同身份個人，具備進入不同警戒門位權利。智能視頻監(jiān)控：運用視頻攝像和記錄，對進入管理區(qū)域人和車輛實時進行記錄以備查驗。1.2.3周界安防系統(tǒng)周界安防系統(tǒng)由智能視頻監(jiān)控、無線傳感器網絡、目的感知、智能辨認以及老式聲光報警設備構成，各種技術手段共同構成監(jiān)獄內部全天候、全時域、全空域安防網絡。智能視頻監(jiān)控：在50米以內（如果三倍變焦可以在500米），實現晝夜、全天候目的記別、判斷、告警；可以辨別物體、人、動物；可對人動作進行危害設定，提供告警根據。無線傳感器網絡：在特定管理區(qū)域，設定一定數量錨點，可以監(jiān)控、定位特定人員活動狀態(tài)。被監(jiān)控人員離開特定區(qū)域，系統(tǒng)將發(fā)出警告。目的感知、智能辨認：系統(tǒng)設有踩踏、觸碰、搖晃、擠壓等入侵行為發(fā)生時，探測器將采集壓力、震動、搖晃等信息，對入侵對象進行辨認區(qū)別，若是系統(tǒng)設定監(jiān)控對象時，即可報警并將在監(jiān)控室顯示屏上顯在現場視頻，并擬定報警精確位置，定位精準度不大于20米。1.2.4移動安防系統(tǒng)移動安防系統(tǒng)由無線傳感器網絡、無線視頻傳播系統(tǒng)構成，重要在監(jiān)獄外狀態(tài)下使用，如追捕逃犯、監(jiān)區(qū)外勞動等場景。無線電傳感器網絡：在監(jiān)區(qū)外，運用迅速布置無線電傳感器網絡，形成一種電子圍墻，可有效監(jiān)督被監(jiān)視人員活動狀態(tài)。當被監(jiān)視人員離開設定區(qū)域時，系統(tǒng)將發(fā)出警告。同步，網絡狀況也可以發(fā)回監(jiān)獄指揮中心，實現遠距離監(jiān)視信息共享。無線視頻傳播系統(tǒng)：在10到20公里距離內，實現實時視頻圖像傳遞，為指揮中心提供追捕、遠距離勞動等監(jiān)獄外圖像信息。1.2.5老式安防系統(tǒng)接入通過一定接入方式，將監(jiān)獄既有安防手段，如聲、光報警，廣播報警等技術設備接入到監(jiān)獄智能安防系統(tǒng)中，實現已有安防技術與新建安防系統(tǒng)融合。2系統(tǒng)重要功能和技術指標2.1系統(tǒng)擬實現重要功能（1）全面監(jiān)控綜合考慮監(jiān)獄構成特性（組要由監(jiān)獄內各通道、樓宇、放風場合、周邊地區(qū)、監(jiān)倉及其她重要控制區(qū)域構成）采用各種監(jiān)控手段和模式，合理布置監(jiān)控點及監(jiān)控面，以最優(yōu)配備做到監(jiān)控無盲區(qū)，安全防衛(wèi)無漏洞。對整個警戒區(qū)域實現全面覆蓋和無縫監(jiān)控；對監(jiān)獄重要、特殊區(qū)域，實現24小時全天候不間斷監(jiān)控；在重要出入口、通道等，對人員或車輛身份進行復合辨認，制止非法進入；（2）智能預警采用智能視頻分析功能，積極檢測監(jiān)控畫面中異常目的，自動辨認目的類型，對目的威脅限度進行評估，預先感知潛在威脅，以最快、最佳方式發(fā)出警報和提供有用信息，使警衛(wèi)人員可以提早應對安全危機。在監(jiān)獄周界，可實現聲音、震動、紅外、視頻等綜合報警；能定制監(jiān)獄電子地圖，直觀呈現監(jiān)獄警戒局勢和現場報警信息；具備監(jiān)獄警戒信息智能分析能力；（3）機動布控當監(jiān)控場合發(fā)生變化時能在較短時間內建立監(jiān)控系統(tǒng)并能迅速轉移；也可以依照監(jiān)獄類型和目的防衛(wèi)級別選取不同警戒手段和模塊。（4）迅速解決為有效解決威脅事件，通過智能預警引起對威脅目的及時關注。一面對威脅目的進行實時監(jiān)控預警，另一面上報重要報警信息到指控中心，以便調動人員對威脅目的進行制止、打擊，有效防止犯人對監(jiān)獄進行破壞或越獄。2.2系統(tǒng)重要技術指標監(jiān)控范疇：監(jiān)獄全域及監(jiān)獄20公里外區(qū)域監(jiān)控。監(jiān)控點數：能支持監(jiān)控點50個以上。監(jiān)視信息類型：話音、視頻、數據。信息解決能力：同步響應50路以上視頻?？煽啃院涂删S性：可靠性(MTBF)≥1000小時，現場級維護性(MTTR)≤0.5小時。3初步總體方案3.1系統(tǒng)構成監(jiān)獄智能安防系統(tǒng)涉及監(jiān)控系統(tǒng)、信息傳播網絡、監(jiān)控中心。系統(tǒng)構成如圖3-1所示。圖3.1系統(tǒng)構成3.1.1監(jiān)控中心監(jiān)控中心核心是智能集成監(jiān)控平臺。智能集成監(jiān)控平臺是將電子信息技術、計算機技術、圖像技術、GIS技術、網絡技術等先進科學技術應用到視頻監(jiān)控與報警解決中，以專業(yè)化、綜合性、可視化地理信息為基本，綜合解決、分析各種報警與視頻數據，提供實時狀況分析，提供可視化輔助決策信息。平臺采用開放式架構和先進集成技術，實現各類站點集成，完畢各站點之間信息互換及聯動控制。為保證系統(tǒng)使用安全，監(jiān)控平臺提供一整套完整、嚴格安全認證和權限控制體系。依照操作權限不同，可以將監(jiān)控中心分為監(jiān)控分中心和集中監(jiān)控中心。監(jiān)獄監(jiān)控中心構造如圖3.1.1所示。圖3.1.1監(jiān)控中心構造示意圖監(jiān)控分中心實現對特定區(qū)域前端監(jiān)控站點集中統(tǒng)一管理、控制，詳細地查看所有監(jiān)管站點詳細信息，做到實時監(jiān)控，同步上報威脅報警信息到監(jiān)控中心和接受/轉發(fā)監(jiān)控中心控制指令。可以依照系統(tǒng)規(guī)模和管理需要設立各種監(jiān)控分中心。整個監(jiān)獄設立一種總集中監(jiān)控中心，實現對整個監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一指揮、調度。集中監(jiān)控中心接受監(jiān)控分中心或監(jiān)控站點各種報警信息，融合、解決、顯示報警有關信息，并下達解決控制命令（小型監(jiān)獄可以沒有監(jiān)控分中心）。監(jiān)控中心也可以任意切換調度前端監(jiān)控站點，以獲取感興趣監(jiān)控現場詳細信息。集中監(jiān)控中心向高一級指揮中心上報重要報警信息并接受指揮中心下達指令。3.1.2信息傳播網絡有線網絡：監(jiān)獄既有安防網絡基本上采用有線網絡。因而，將監(jiān)獄既有安防網絡接入到監(jiān)獄智能安防系統(tǒng)中，實現已有安防技術與新建安防系統(tǒng)融合，并形成一套分布解決、聯動響應、資源共享完整監(jiān)控體系。系統(tǒng)重要采用基于IP網絡信息傳播方式，實現信息交互和信息共享。無線網絡：采用無線網絡輔助有線網絡局限性，無線網絡技術檢測盲點區(qū)和跟蹤重刑犯，實現對有線IP網絡補充。3.1.3門禁系統(tǒng)智能門禁安防系統(tǒng)設立在監(jiān)獄重要出入口、道口及通道處，通過在通道現場布設目的身份辨認和控制目的出入有關設備，由統(tǒng)一系統(tǒng)控制這些設備間互聯互動，實現對出入通道人員，從而有效保證通道安全。3.1.4周界防護系統(tǒng)智能周界安防系統(tǒng)對監(jiān)獄重要設施周邊進行安全防衛(wèi)，對接近、翻越和破壞周界圍欄非法入侵行為及時發(fā)出報警、警告、和打擊，達到周界阻擋、威懾反擊、智能報警目。3.1.5移動監(jiān)控系統(tǒng)移動監(jiān)控系統(tǒng)是以無線傳感器網絡、無線視頻傳播系統(tǒng)構成一套可移動、迅速布置無線監(jiān)控系統(tǒng)，目是運用無線傳感器網絡實現人員定位，并將定位信息傳遞給指揮中心。此外，通過無線多媒體傳播設備把監(jiān)控區(qū)域內實時視頻圖像傳遞給指揮中心，為指揮中心提供追捕、遠距離勞動等監(jiān)獄外圖像信息。3.1.6老式設備接入老式設備重要由視頻監(jiān)控，聲、光報警等設備，這些設備都不具備自動報警功能，因而，可以通過一定接入方式，將監(jiān)獄既有安防手段，如聲、光報警等技術設備接入到監(jiān)獄智能安防系統(tǒng)中，實現已有安防技術與新建安防系統(tǒng)融合。3.2系統(tǒng)工作過程3.2.1監(jiān)控中心工作過程安裝在前端各類監(jiān)控點對監(jiān)控現場進行不間斷監(jiān)控，并對現場活動對象進行檢測辨認，當分析出威脅目的時，進行預警、報警，同步將報警有關音、視頻及數據信息上傳給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心對報警信息進行解決，上報重要報警信息給指揮控制系統(tǒng)以及接受指揮控制系統(tǒng)指令。對于配備有智能視頻分析模塊視頻監(jiān)控站點，可以在監(jiān)控前端實現威脅目的自動檢測、辨認、跟蹤和報警。監(jiān)控信息上傳時，一方面由各監(jiān)控點將各構成設備或模塊采集信息進行數字化解決，轉換成IP網絡信號，然后再傳播至監(jiān)控中心。監(jiān)控中心通過智能集成監(jiān)控平臺軟件對前端信息進行管理，以視頻信息為基本，將各類信息進行融合解決，結合電子地圖在顯示屏上顯示，或通過視頻解碼器將IP網絡信號還原成模仿信號在電視墻上顯示。監(jiān)控中心是整個警戒與辨認系統(tǒng)控制管理中心，實現對整個系統(tǒng)內監(jiān)控數據進行實時查看、控制等解決。在監(jiān)控中心可以隨意切換到任意前端監(jiān)控設備，察看監(jiān)控現場。3.2.2門禁系統(tǒng)工作過程系統(tǒng)采用無線射頻辨認技術(即RFID技術)對人員身份進行辨認和認證，當浮現非法目的時，通過報警主機發(fā)出報警信息給后端工作站，工作站發(fā)出控制指令給現場聲光報警器等防衛(wèi)設施，對非法目的進行阻擋并告警。告知前端警衛(wèi)對狀況進行排查。系統(tǒng)架構如所示下：圖3.2.23.2.3周界防護工作過程周界現場感應探測裝置對周界區(qū)域非法接近、翻越、破壞行為進行監(jiān)測、告警。通過無線聲/振動傳感器網絡實現對目的感應探測、報警。報警主機集成管理報警信息，聯動報警現場有關設備對威脅目的進行現場告警、控制。后端監(jiān)控工作站接受報警有關現場信息，進行融合解決、集中顯示，監(jiān)控人員通過工作站察看、分析、解決報警信息，并發(fā)出有關控制指令到前端監(jiān)控設備或人員對報警事件進行解決。必要時將報警信息上報監(jiān)控中心。3.2.4移動監(jiān)控工作過程通過一組無線電網絡傳感器布置一種電子監(jiān)控區(qū)域，將傳感器節(jié)點佩戴在犯人身上，運用定位機制實時掌握犯人活動狀況。傳感器節(jié)點獲取數據可以在本地進行簡樸解決，然后，進行匯集并傳送到基站(PC機或PDA)，監(jiān)獄遠程服務器和監(jiān)測系統(tǒng)對每位被監(jiān)測犯人指標進行實時分析，通過監(jiān)控系統(tǒng)判斷犯人實時狀況。如果發(fā)現犯人浮現異?；蛭ｋU則進行報警并迅速做出辦法。無線多媒體傳播設備把監(jiān)控區(qū)域內實時視頻圖像傳遞給指揮中心，為指揮中心提供追捕、遠距離勞動等監(jiān)獄外圖像信息。3.2.5老式設備工作過程老式設備重要由有視頻監(jiān)控，聲、光報警等設備，這些設備都不具備自動報警功能，因而通過一定接入方式，將監(jiān)獄既有安防手段，如聲、光報警等技術設備接入到監(jiān)獄智能安防系統(tǒng)中，當監(jiān)控中心接受到報警信息，監(jiān)控中心便自動發(fā)出指令，發(fā)出報警聲音、打開廣播或打開燈光。3.3系統(tǒng)重要設備3.3.1智能集成監(jiān)控平臺3.3.1.1構成及工作原理智能集成監(jiān)控平臺系統(tǒng)以通信傳播網絡位依托，涉及智能化接受設備、無線網絡、無線多媒體傳播設備、傳感器存儲服務器、中心服務器、監(jiān)控客戶端、大屏幕、操控臺、電源及外圍設備等硬件設備，以及對各監(jiān)控信息進行綜合解決、控制、顯示和協(xié)調解決數字監(jiān)控平臺軟件系統(tǒng)。工作原理：智能集成監(jiān)控平臺系統(tǒng)是監(jiān)獄安全警戒與辨認系統(tǒng)中心，它聯結分布在現場各類監(jiān)控站點或系統(tǒng)為一種互相協(xié)調、統(tǒng)一工作整體。監(jiān)控中心系統(tǒng)接受現場各種監(jiān)控設備信息，進行融合、解決、顯示，可通過監(jiān)視器、電視墻、顯示屏、無線傳感器、無線多媒體傳播設備等終端進行呈現。監(jiān)控中心同步下達控制指令給前端各類監(jiān)控設備，進行統(tǒng)一管理控制。此外，監(jiān)控中心將達到一定威脅級別威脅目的信息上傳給指揮控制中心，并接受指揮控制中心指揮控制指令，并轉發(fā)有關指令到前端監(jiān)控設備。智能集成監(jiān)控平臺系統(tǒng)可以安裝在任意一臺電腦，通過加入監(jiān)控網絡成為監(jiān)控客戶端，并通過權限控制方式實現對有關監(jiān)控站點管理控制。3.3.1.2功能智能集成監(jiān)控平臺系統(tǒng)是依托監(jiān)獄網絡平臺，匯集各種監(jiān)控站點信息資源，對各類監(jiān)控信息進行綜合解決、集中存儲，并對各種監(jiān)控站點進行集中控制、管理。系統(tǒng)實現功能涉及：前端監(jiān)控信息接入顯示對監(jiān)控現場各監(jiān)測點監(jiān)測數據進行接入、融合解決、直觀顯示。以視頻為核心，采用各種編/解碼手段，結合電子地圖模仿重現實際監(jiān)測場景。監(jiān)控人員可任意切換各路監(jiān)測信息，全面掌握現場信息。當浮現報警時，可自動切換監(jiān)視場景。現場報警解決綜合解決各類報警信息，對現場報警信息報警類型、報警區(qū)段、地理位置給出各種提示，當多點同步報警時，報警提示可輪換播報。計算機輔助報警事件分析綜合分析已經發(fā)生報警事件，對有關數據進行挖掘，形成報警解決知識，為背面發(fā)生報警事件解決提供輔助參照，提高報警解決速度。監(jiān)控設備管理通過網絡管理分布在整個監(jiān)控網絡中網絡視頻監(jiān)控設備、門禁控制設備、周界防護監(jiān)測設備，無線多媒體傳播設備，涉及設備搜索定位、參數配備、參數修改、設備內核程序升級、設備狀態(tài)巡檢、設備布防撤防等。集中存儲監(jiān)控信息對所有遠程傳播音視頻報警信息集中存儲，同步對集中存儲信息進行冗災備份解決。所有監(jiān)控客戶端可共享這些信息，實現對歷史資料特性檢索或回放。數據轉發(fā)作為數據互換中心，執(zhí)行數據轉發(fā)任務。將接受數據轉發(fā)給來訪問客戶端，將客戶端發(fā)送過來控制指令及有關數據轉發(fā)給前端解決設備。將有關報警信息上報指揮控制系統(tǒng)，轉發(fā)指揮控制系統(tǒng)下達指揮控制命令。系統(tǒng)日記生成登錄日記、警報日記和安全日記，用于記錄系統(tǒng)發(fā)生不同類型事件，記錄系統(tǒng)操作以及運營狀況，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，可作為查找故障因素根據之一。系統(tǒng)管理監(jiān)控系統(tǒng)功能豐富，監(jiān)控點數量龐大，為嚴格控制對監(jiān)控系統(tǒng)使用和管理，需要建立一套完善安全管理體系，保證系統(tǒng)安全。系統(tǒng)管理提供建立顧客、對顧客授權、建立系統(tǒng)管理員、設立系統(tǒng)審計員角色等功能，實現對監(jiān)控系統(tǒng)合理安全使用。擴展功能擴展功能重要是指提供某些輔助手段對集中監(jiān)控系統(tǒng)基本功能進行擴展使用。監(jiān)控中心收集數字信號通過解碼設備解決后在電視墻上顯示，通過鍵盤完畢各種控制功能，如視頻切換、錄像調看等功能。結合防區(qū)電子地圖直觀模仿再現監(jiān)控現場，使用語音對講和其她安全管理手段對接受到報警信息進行解決。3.3.2智能視頻分析系統(tǒng)3.3.2.1構成及工作原理智能視頻分析系統(tǒng)采用DSP/FPGA方式，內嵌高性能智能監(jiān)控算法，實現功能強大智能視頻分析功能，該模塊把“大腦”加入到了前端視頻監(jiān)控設備“眼睛”中，可以自動地對安防區(qū)域實現智能監(jiān)控，對威脅目的進行自動檢測、辨認、跟蹤、報警等。圖3.3.2.1-1系統(tǒng)框架圖智能視頻分析系統(tǒng)框架如圖2-9所示，模塊核心是主頻為1GHz數字信號解決器TMS320C6416以及自主設計底板構成，將智能視頻分析各種算法嵌入芯片，并經由TCP/IP聯入監(jiān)獄安防網絡。智能視頻分析模塊支持各種編碼復合模仿視頻信號輸入，同步也兼容IP攝像機信號輸入。智能視頻分析模塊在接入視頻信號后即可啟動智能視頻各項功能，無需后臺任何操作。同步也可以通過后端智能視頻配備軟件對前端智能視頻分析系統(tǒng)進行功能更改或配備，啟動其她智能監(jiān)控一種或各種功能。應用模式如圖2-10所示：圖3.3.2.1-2智能視頻分析模塊應用模式本系統(tǒng)具備如下幾種特點：模塊化設計：易于安裝與使用，具備極強通用型。系統(tǒng)通過前端安裝智能視頻分析模塊，經后端智能監(jiān)控配備軟件初始化后既能實現各種智能監(jiān)控功能。通用視頻輸入接口：可支持各種攝像頭（白光、低照度和紅外攝像頭）視頻輸入。輸入視頻圖像可以是模仿視頻信號，也可以是通過編碼數字視頻信號。因而，智能視頻分析模塊可用于新數字化智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)建立，也可用于老式模仿視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化改造。基于方略響應機制：內置方略模塊，可以依照監(jiān)控區(qū)域特定需求量身定制報警方略。多系統(tǒng)聯動功能：通過各種視頻監(jiān)控設備和相應智能分析模塊實現更為智能化監(jiān)控聯動。實現監(jiān)控區(qū)域無縫化，可疑目的跟蹤接力等功能。3.3.2.2功能智能視頻分析系統(tǒng)具備功能有：目的物體種類辨認：自動對檢測出運動目的進行類型辨認，例如：人、人群、汽車等。自動入侵檢測：在監(jiān)獄禁區(qū)、要點部位周界、系統(tǒng)設立虛擬區(qū)域、虛擬警戒線處，當發(fā)現人和車輛有入侵運動時,進行預警。遺棄物檢測：在監(jiān)獄內環(huán)境下自動探測無人看守包裹或物體，發(fā)現后引發(fā)報警，為解決也許包裹炸彈或丟棄違禁品提供信息。該功能也可用于發(fā)現機監(jiān)獄放風區(qū)異物。物品搬移檢測：監(jiān)視監(jiān)獄核心貴重設備設施，檢測監(jiān)視對象位置是否移動，發(fā)現移動后進行報警，該功能具備保護監(jiān)視對象不被偷盜或破壞功能。煙火檢測：通過視頻圖像自動辨認火焰和煙霧，并標明煙、火位置。視頻異常檢測：當前端圖像信號異?；騺G失時，系統(tǒng)可自動檢測并發(fā)出報警信息，以提示工作人員。值班在崗檢測：目的物如警衛(wèi)只能在設定區(qū)域內活動或站崗，當離開區(qū)域超過預設時間時報警。自動跟蹤目的：自動控制攝像機對符合警戒條件單一運動目的進行持續(xù)自動跟蹤，使之位于圖像畫面中心。多攝像頭跟蹤接力：通過各種攝像頭跟蹤接力實現可疑目的跟蹤霧盲區(qū)，當跟蹤目的即將脫離監(jiān)視范疇時候，自動聯動有關區(qū)域智能監(jiān)控站點，并繼續(xù)對可疑目的進行檢測和跟蹤。多目的跟蹤：當監(jiān)控畫面浮現各種符合條件目的時，系統(tǒng)自動保持包括所有目的跟蹤畫面，并顯示每個運動目的軌跡。自動特寫拍攝：在保持持續(xù)追蹤前提下，自動進行鏡頭方向和焦距控制完畢放大特寫跟蹤拍攝。自動告警與錄像：不間斷自動分析攝像機畫面，自動發(fā)現入侵目的后立刻向監(jiān)控人員發(fā)出聲光告警，提示其進行現場解決。同步啟動錄像。報警規(guī)則設立：系統(tǒng)支持自由設立虛擬區(qū)域、虛擬警戒線，定義區(qū)域和警戒線上容許/不容許運動規(guī)則，定義人員特殊行為等，作為智能報警根據。3.3.2.3技術方案智能視頻分析系統(tǒng)核心是DSP/FPGA視頻分析模塊，為盡量減少網絡傳播延時導致圖像滯后或圖像壓縮/解壓導致圖像失真，本系統(tǒng)設計將DSP視頻分析單元置于視頻采集前端。視頻信息、控制信息以及聯動預警信息均通過TCP/IP網絡進行傳播。智能視頻分析系統(tǒng)重要涉及A/D轉換模塊、智能分析模塊、決策模塊、圖像壓縮模塊等。通過A/D轉換模塊采集前端攝像頭視頻信息并傳入智能分析模塊。智能分析模塊嵌入了涉及可疑目的檢測、運動目的跟蹤、非正常行為預警和人體行為理解等等所有需要實現智能視頻分析功能。通過后端監(jiān)控服務器智能視頻配備軟件可以對智能分析模塊功能進行初始化。監(jiān)控人員可以依照監(jiān)控環(huán)境需要，通過配備軟件進行迅速設立和啟動。并且可以同步啟動一種或各種智能視頻功能。在完畢智能分析模塊配備后，系統(tǒng)可以脫離后端監(jiān)控服務器獨立運營。智能分析模塊工作流程如圖3.3.2.3：圖3.3.2.3工作流程圖在完畢智能圖像分析后，進入決策模塊。通過決策模塊對視頻圖像解決成果進行分析并迅速給出決策。涉及忽視預警信息、傳播預警信息到后端監(jiān)控站點、啟動視頻錄像功能以及自動聯動其她監(jiān)獄安防系統(tǒng)等。3.3.3智能門禁安防系統(tǒng)3.3.3.1構成及工作原理智能門禁安防系統(tǒng)設立在監(jiān)獄重要出入口、道口及通道處，通過在通道現場布設目的身份辨認和控制目的出入有關設備，由統(tǒng)一系統(tǒng)控制這些設備間互聯互動，實現對出入通道人員，從而有效保證通道安全。系統(tǒng)基本構成如圖3.3.3.1所示。圖3.3.3.1智能門禁安防系統(tǒng)構成示意圖系統(tǒng)：基本設備涉及門禁控制設備、RFID射頻卡識讀設備、攝像頭、報警裝置等，實現RFID卡信息采集和辨認以及異常報警等。后端：涉及主控計算機和系統(tǒng)管理控制軟件。管理控制軟件是后端系統(tǒng)核心，軟件實現對前端控制站點出入方案設立、身份信息存儲、尋常狀態(tài)管理、參數設立、操作權限控制等管理功能，同步實現前端信息顯示、報警信息解決、及遠程控制門禁開關等控制功能。軟件運營環(huán)境涉及WINDOWS操作系統(tǒng)和數據庫管理系統(tǒng)，建立身份卡信息庫、系統(tǒng)運營日記數據庫等，作為實現人員身份辨認和進出記錄分析報告基本。通信傳播系統(tǒng)：采用TCP/IP網絡。3.3.3.2功能系統(tǒng)實現重要功能為如下幾種方面：人員身份復合辨認：系統(tǒng)重要采用無線射頻辨認技術(即RFID技術)對人員身份進行復合辨認。出入口手動通行控制功能：系統(tǒng)設有手動通行控制按鍵開關接口。當按下按鍵開關時，系統(tǒng)管理控制設備將輸出放行控制信號。進出人員管理功能：通過建立一種完整、靈活和實時人員管理系統(tǒng)，實現對進出人員信息化、智能化、安全化管理。通道通行控制：通過RFID射頻卡，對通過通道人員身份進行辨認，依照辨認成果啟動自動化路障。同步通過攝像機對人員行為進行監(jiān)控。實時網絡監(jiān)控功能：系統(tǒng)通過網絡與安裝系統(tǒng)管理控制軟件主計算機連接，在主計算機端，可通過系統(tǒng)管理控制軟件前景視窗實時監(jiān)控讀識現場場景，并人工向管理控制設備發(fā)送控制指令等。記錄報告功能：系統(tǒng)管理控制軟件提供記錄報告功能，對系統(tǒng)產生事件信息進行綜合記錄分析。與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯動：當浮現非法通過報警事件時，系統(tǒng)通過與視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口，聯動附近監(jiān)控攝像機，對事件整個過程進行記錄。3.3.3.3技術方案系統(tǒng)工作原理：系統(tǒng)采用無線射頻辨認技術(即RFID技術)對人員身份進行辨認和認證，當浮現非法目的時，通過報警主機發(fā)出報警信息給后端工作站，工作站發(fā)出控制指令給現場聲光報警器等防衛(wèi)設施，對非法目的進行阻擋并告警。告知前端警衛(wèi)對狀況進行排查。智能門禁安防系統(tǒng)重要由RFID射頻識讀系統(tǒng)、報警裝置以及后端主控計算機和通道管理控制軟件構成。前端與后端之間通過TCP/IP網絡相連。系統(tǒng)硬件構造如圖3.3.3.3所示。圖3.3.3.3智能門禁安防系統(tǒng)硬件構造違禁物檢測儀：檢測人體身上各種違禁物品RFID射頻卡識讀設備：RFID射頻卡及其讀寫設備和管理系統(tǒng)構成，迅速進行人物身份辨認。。報警裝置：由高分貝揚聲器和可旋轉探照燈構成，對可疑目的進行現場告警，通過報警主機進行控制。網絡互換機：實現前端防護控制設備和后端監(jiān)控節(jié)點數據高速網絡互聯。工作站：用于顯示監(jiān)控視頻和解決各種報警信號，通過監(jiān)控人員控制。3.3.4智能周界安防系統(tǒng)3.3.4.1構成及工作原理智能周界安防系統(tǒng)對監(jiān)獄重要設施周邊進行安全防衛(wèi)，對接近、翻越和破壞周界圍欄非法入侵行為及時發(fā)出報警、警告、和打擊，達到周界阻擋、威懾反擊、智能報警目。入侵防護系統(tǒng)由智能視頻監(jiān)控、光纖震動傳感系統(tǒng)、無線傳感器網絡等構成。系統(tǒng)構成如圖3.3.4.1所示。圖3.3.4.1智能周界安防系統(tǒng)構成系統(tǒng)工作原理：周界現場感應探測裝置對周界區(qū)域非法接近、翻越、破壞行為進行監(jiān)測、告警。通過無線聲/振動傳感器網絡實現對目的感應探測、報警。報警主機集成管理報警信息，聯動報警現場有關設備對威脅目的進行現場告警、控制。后端監(jiān)控工作站接受報警有關現場信息，進行融合解決、集中顯示，監(jiān)控人員通過工作站察看、分析、解決報警信息，并發(fā)出有關控制指令到前端監(jiān)控設備或人員對報警事件進行解決。必要時將報警信息上報監(jiān)控中心。3.3.4.2功能重要功能涉及：實現各種類型周界報警：采用無線聲/振動傳感網絡實現活動目的感應報警，攝像機使報警現場直觀可見，實現可視化報警。實現高可靠周界報警：通過感應報警聯動攝像機對報警信息進行復核，同步通過智能視頻分析模塊對報警現場視頻進行智能分析，實現目的智能辨認。報警信息直觀顯示：結合周界地形圖，對各種報警信息進行融合顯示。晝夜監(jiān)控功能：采用各種模式對目的進行檢測、辨認，基本不受環(huán)境和氣候影響，可以24小時全天候工作。報警聯動功能：采用聯動監(jiān)控圖像報警、聯動夜間監(jiān)控輔助光源、聯動勸阻廣播、設立警示牌等手段，對非法進入隔離帶、攀爬、翻越圍墻等行為提供及時報警或阻擋。實現周界無間隙監(jiān)控：系統(tǒng)前端采用專用線纜，布置不受地形約束，可以以便地將各種復雜地形周界防區(qū)布置為一種整體，實現周界無間隙監(jiān)控。系統(tǒng)適應性極強。與視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行聯動：當監(jiān)控中心接受到周界報警時，聯動報警現場附近視頻監(jiān)控系統(tǒng)攝像機，對威脅目的進行實時跟蹤。3.3.5無線網絡安防系統(tǒng)3.3.5.1構成及工作原理無線傳感器網絡是一組傳感器以AdHoc方式構成有線或者無線網絡，其目是協(xié)作地感知、采集和解決傳感器網絡所覆蓋地理區(qū)域中感知對象信息，并傳遞給觀測者。這種傳感器網絡集中了傳感器技術、嵌入式計算機技術和無線通信技術，能協(xié)作地感知、監(jiān)測和采集各種環(huán)境下所感知對象信息，通過對這些信息協(xié)作式信息解決，獲得感知對象精確信息，然后，通過AdHoc方式傳送到需要這些信息顧客。這種以自組織形式構成網絡，通過多跳中繼方式將數據傳回節(jié)點(中轉節(jié)點)，最后，借助節(jié)點鏈路將整個區(qū)域內數據傳送到遠程控制中心進行集中解決。本應用場景是，在特定區(qū)域內設定一種無線傳感器網絡，當進入該區(qū)域某個發(fā)射裝置發(fā)生位移時，網絡后臺算法模塊就可以感知到位移變化，實現發(fā)射裝置定位。3.3.5.2技術方案靜態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設計方案將無線傳感器網絡節(jié)點布置在獄室、生產區(qū)、制高點、禁閉室、教學區(qū)、醫(yī)務室等，實現對于監(jiān)獄全面覆蓋。將無線傳感器網絡技術引入監(jiān)獄安防系統(tǒng)，重要是由于在監(jiān)獄中傳感器節(jié)點非常多，布線工程非常大，并且，許多區(qū)域不適合采用有線連接，如果采用無線接入方式，則使傳感器布置變得非常以便，可以以便地增長傳感器節(jié)點或變化節(jié)點位置。通過周期性或不定期地變化監(jiān)測傳感器節(jié)點位置，可以消除既有有線監(jiān)測系統(tǒng)在監(jiān)測上盲區(qū)，通過傳感器陣列對目的進行定位。并且，由于監(jiān)測節(jié)點位置經常變化，犯人無法找到監(jiān)測漏洞，從而更加完善安防系統(tǒng)。動態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)設計方案通過將節(jié)點佩戴在犯人身上，運用定位機制實時掌握犯人活動狀況。但由于犯人數目較多，故只需傳播兩類數據：一是犯人活動范疇超過規(guī)定范疇時；二是節(jié)點由于受到外力作用或是能量耗盡而失效時，遠程中心必要檢測到缺失節(jié)點。傳感器節(jié)點獲取數據可以在本地進行簡樸解決，然后，進行匯集并傳送到基站(PC機或PDA)，監(jiān)獄遠程服務器和監(jiān)測系統(tǒng)對每位被監(jiān)測犯人指標進行實時分析，通過專家系統(tǒng)判斷犯人實時狀況。如果發(fā)現犯人浮現異?；蛭ｋU則進行報警并迅速做出辦法。同步，本系統(tǒng)還可以提供其她輔助功能，如犯人定位跟蹤。通過傳感器網絡在對犯人必要振動、位置指標進行實時監(jiān)測同步還容許犯人在一定范疇內自由活動，這有助于讓患者保持良好情緒，對于犯人改造很有協(xié)助。由于每個獄室都布置相應傳感器，因此，獄警還可以全面掌握犯人休息狀況。當犯人在獄室或在獄室外活動(規(guī)定病房外也要布置傳感器網絡)時，獄警依然可以對其進行定位、跟蹤，并及時獲取其振動、位置指標參數。將節(jié)點佩戴在獄警身上，運用節(jié)點上配備振動傳感器和定位系統(tǒng)，可以實時監(jiān)控獄警工作區(qū)域和保障其人身安全。一方面當發(fā)生突發(fā)狀況時，如犯人襲警或犯人之間斗毆，監(jiān)測系統(tǒng)和遠程服務中心迅速做出反映，告知警力迅速到達事發(fā)現場進行增援；另一方面，通過對獄警定位跟蹤，可以掌握獄警工作狀況，有助于提高工作效率。4初樣系統(tǒng)建設周期及進度安排4.1初樣系統(tǒng)建設周期項目工程周期為6個月。4.2初樣系統(tǒng)建設進度安排建設整體進度可分為四個階段：（1）方案設計階段（1個月）：完畢詳細監(jiān)獄系統(tǒng)建設方案，并通過專家評審。（3）工程實行階段（4.5個月）：完畢建設所有內容。（4）工程驗收階段（0.5個月）：完畢工程試運營，完畢工程驗收資料編制，召開驗收評審會。5技術可行性分析5.1核心技術5.1.1高保真度數字圖像增強技術監(jiān)控現場獲取視頻圖像種類重要涉及白光、紅外、低照度等，如何從各種視頻源中得到清晰視頻圖像，精確提取出目的信息直接影響到系統(tǒng)對目的監(jiān)控能力，因而研究數字圖像增強技術，減少圖像各種噪聲、增強目的信息、保證圖像顏色恒定性等，是系統(tǒng)需要研究核心技術。高保真度數字圖像增強算法設計是從圖像噪聲分析入手，結合全局運動預計和人眼視覺特性，運用各種圖像解決辦法實現圖像增強，算法重要涉及圖像噪聲濾波、圖像運動模糊復原，圖像融合、圖像色度調節(jié)等。運用高保真度圖像增強技術實現圖像增強，為智能視頻分析提供清晰視頻源圖像，同步有效提高各種環(huán)境條件下目的監(jiān)視能力。5.1.2目的檢測與跟蹤運動目的檢測目是將視頻場景中運動目的區(qū)域從背景中分割出來。由于光照