监狱高清视觉分析智能预警管理系统解决方案培训资料(doc 33页)

监狱高清视觉分析智能预警管理系统解决方案培训资料(doc 33页)
监狱高清视觉分析智能预警管理
系统解决方案
宙视达科技有限公司
目录
第一章系统概述 (6)
1.1监狱安防管理系统现状
6
1.2监狱场所安防系统需求分析
7
1.2.1视频图像数字化、高清化 (7)
1.2.2安防子系统的统一管理 (7)
1.2.3多级联网的安防管理系统 (7)
1.2.4智能化应用 (7)
第二章系统总体设计 (9)
2.1系统设计思路
9
2.2系统建设依据
9
2.3系统设计思想
10
a)业务整合应体现应急指挥、系统联动、数
据共享与综合管理为主 (10)
b)适应不同管理岗位的使用与操作要求
11
c)满足不同应用系统的接入要求以及未来
扩展要求 (11)
d)可适应监所今后的业务发展与扩展性的
需求 (11)
e)结合监所特点实现各种应用的安防电子
地图 (11)
f)实现对数据的集中化管理与冗灾备份
12
第三章视频智能分析系统 (12)
3.1系统概述
(12)
3.2系统架构
(13)
3.3系统功能
(14)
第四章方案特点 (22)
第六章前端摄像机系统设计 (33)
6.1.视频监控系统
33
6.2.视频前端采集设计
33
6.3.监区摄像机要求
33
6.4.摄像机功能特点
(35)
第一章系统概述
1.1监狱安防管理系统现状
监狱是关押、管理犯罪人员的场所，在押人员多为刑事犯罪分子，安全是首要问题。

要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全，犯罪分子的安全。

因此安防管理系统也就成了监狱的重要组成部分。

随着近年来安防行业技术发展和科技强警口号的提出，监狱的安防管理系统已经有了很大的发展。

然而近年来，发生了多起罪犯越狱和伤害狱警事件，监狱安全重新被人们关注。

这些事件的发生对监狱安防管理系统提出了严峻的考验，必须务必从根本上改变监狱安防监控管理模式和技术手段在新历史条件下相对滞后的现状。

全面提高新历史条件下监所的综合安防能力，是当前和今后一段时期内司法部门一项重要的历史任务。

然而由于各地监狱信息化建设情况不同等客户因素，目前大多数监狱安防管理系统还存在或多或少的问题，具体表现如下：
◆监控画质不清晰：系统图像清晰度通常只能达到D1画质，无法实现
视频高清画质预览，实时视频具体细节模糊，在应用上已经不能满足日常监控需求。

◆监狱智能化水平不足：无论是日常监控需要还是系统运维维
护管理缺少必要的智能化产品应用，无法从根本上提高工作效率和降
低运维成本
◆系统融合度低：安防各子系统间相互独立，很难形成统一管
理，进而实现各个子系统报警联动，降低报警事件相应时间。

◆系统联网资源共享不足：由于地区限制,上级主管部门不能
及时有效了解监狱状况，制定合理的工作计划和安排。

针对监狱场所安防的现状，凭借着多年以来在安防行业的技术积淀，和在监狱场所安防领域的设计经验，设计了这套“高清化”、“数字化”、“集成化”、“网络化”、“智能化”的监狱场所指挥管理系统。

在本系统中融入了先进的“音视频处理技术”、“信息处理技术”、“自动控制技术”和“网络传输技术”。

本系
统将视频监控、周界报警等子系统无缝集成，实现各个子系统在一个平台下的统一管理，并且实现相互之间的联动，使整个安防系统真正实现了“一体化”管理，满足了监狱场所安防的要求。

1.2监狱场所安防系统需求分析
面对监狱场所安防环境的日益复杂，监狱场所对安防系统提出了更新需求。

具体要求如下：
1.2.1视频图像数字化、高清化
监狱行业数字化和高清化也将得到全面普及，解决了监狱管理人员对于视频图像高画质的要求，从原来标清D1到高清1080P，实现了“看的见—看的清—看明白”转变，管理人员可以更好的了解监狱状况。

1.2.2安防子系统的统一管理
目前大多数监狱场所的安防系统中的监控、门禁、报警、对讲等各个子系统，都是相互独立的，没有统一管理和相互联动。

这样，在一些特殊情况下，整个系统不能相互呼应，也给安防管理留下了一些漏洞。

因此，监狱场所要求各个子系统能够实现“一体化、集成化”的管理。

同时要求各个子系统相互联动，使整个安防系统形成一个整体，更好的发挥各个子系统的作用，堵塞安防漏洞。

1.2.3多级联网的安防管理系统
安防系统具备多级联网功能，从监狱局到监狱再到监区。

系统做到前端信息的共享，便于领导的远程管理和出现突发事件时的及时处理。

1.2.4智能化应用
借助信息处理技术提高监所安防工作的自动化程度，向科技要警力，采用先进的智能分析手段、应急预案自动响应手段等方式，自动识别监所内各类安防突发事故，逐步实现监所安防事故的处理由“事后侦查”向“事先防范”的
根本转变，使各类安防事故控制在未遂状态，降低监狱发案率。

同时，通过智能化技术实时对视频监控图像巡查，及时发现故障设备。

监狱智能化应用主要分为两部分
1、行为分析智能化：通过智能化手段，对监狱服刑人员日常行
为（攀高、起身、打架斗殴等）进行有效侦测，当发生某一预设报警类
型时，实现声光报警、上墙显示等联动机制。

2、图像质量智能化：实时对视频信息进行分析，当视频画面出
现遮挡、亮条文等故障时，及时发出报警提示。

第二章系统总体设计
2.1系统设计思路
设计依据的总原则是“实用、可靠、先进、经济、开放、安全、整体”
1、实用：监控及图像质量须满足实战需求；系统界面友好，操作必须简单、合理；系统安装、使用、维护简便；各个功能模块的开发设计需要能够符合不同关押类型、关押规模监所的应用需求，能够通过简单的后台配置实现通用，而无需进行大的设计调整和二次开发。

2、可靠：系统或采用的接入设备必须达标，性能稳定，能持续有效运行。

3、先进：采用成熟、主流的技术构建系统平台，充分兼顾需求和技术的发展，充分考虑与其他系统的连接，建设可扩展的、开放的平台。

4、经济：在确保实用性、可靠性、先进性的前提下，注重系统建设成本和投入的阶段性，以技术建设与应用机制的协调发展，确保系统效益。

5、开放：系统应遵循开放系统的原则。

系统应符合行业标准，能提供软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口和工具，使系统具备良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植性。

6、安全：在考虑系统安全性和保密性时，除应考虑各种外界干扰外，还需在各个环节提供安全、保密措施。

7、整体：系统整体设计应当统一规范，各功能模块的设计必须清晰合理，相互之间的业务（数据）交叉和互通应当一体化、合理化，避免数据和业务的冗余。

2.2系统建设依据
《中华人民共和国公安部行业标准》（GA27-92）
《监所技术建设规范》（JJ001-2002）
《全国监狱服刑人员信息编码标准》
《全国监狱服刑人员信息数据交换标准》
《国家应急指挥中心平台体系总体方案设计》
《跨区域视频监控联网共享技术规范》（DB33/T 629.1-2007）
《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663-2001）
《入侵探测器通用技术条件》（GB10408.1-2000）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《安全防范工程技术标准》（GB50348-2004）
《智能建筑工程质量验收标准》（GB50339-2003）
《入侵报警系统工程设计标准》（GB50394-2007）
《视频技防监控系统工程设计标准》（GB50395-2007）
《出入口控制系统工程设计标准》（GB50396-2007）
《电子信息系统机房设计标准》(GB50174-2008)
《城市地理信息系统设计标准》（GB/T 18578-2008）
《建筑物电子信息系统防雷技术标准》（GB_50343-2009）
2.3系统设计思想
系统建设应以加强监狱安全管理和满足安防发展趋势的需要为根本出发点，促进各项工作的落实，实现行业现代化、高效管理的具体要求出发，结合现今安防行业发展水平，利用先进而成熟技术，建设监狱安防系统，实现安防系统和职能管理的集中控制，缩短安全管理的空间和时间，减少管理工作量，提高工作效率和对应急事件的反应速度，以提高监所安防能力和综合管理水平。

系统建设按照“国内一流、局部领先、特色鲜明”的监狱综合安防系统为基本要求，借鉴国内外先进的监狱管理理念和实现手段，建设一个安防业务协同性强、应用集成度深、智能化程度高、操作简易性好的综合性监所安全防范信息化系统。

实现借助科技力量强化警力和提高管理水平的应用成效目标。

a)业务整合应体现应急指挥、系统联动、数据共享与综合管
理为主
监所各种业务系统整合的目的是能够将各种涉及内部管理、安全管理的业
务系统进行有效融合，充分体现多业务系统间的有机联动、数据共享与综合管理的优势。

b)适应不同管理岗位的使用与操作要求
系统从使用上可以满足管理人员、应急指挥人员、系统维护人员、干警等不同人群的使用要求。

在系统结构设计上要与整体通讯网络平台、数据中心存储与灾备以及各种应用系统接入进行整体性考虑。

c)满足不同应用系统的接入要求以及未来扩展要求
可实现对目前监所已有系统及规划建设中的各种应用系统实现接入并满足使用与应用需求。

根据接入的形式，将整体接入过程分为应用层、中间件层、服务层和人机交互层，可以通过这四个层次实现多种安防应用系统、各种信息系统的接口及应用整合。

系统的整合从数据、联动、接口三个方面进行整体性的设计，以确保各个业务系统间的融合以发挥更大的管理效力。

d)可适应监所今后的业务发展与扩展性的需求
实现针对监所出入管理、治安管理、交通管理、消防监控指挥管理、违法违规查处、应急指挥调度等应用的综合性集成管理平台。

针对企业所要结合进来的多种业务系统，安防集成系统应进行充分的架构考虑，满足对这些业务系统的接口、服务以及管理等多方面的要求。

多平台业务系统的兼容性架构设计，还要针对企业的建设要求满足对传统混合结构网络或全IP结构的架构要求，使架构整体具有良好的可伸缩性。

一般来说，大型项目都会分期分阶段的建设，因此本系统还要考虑今后系统的扩展应用需求，在数据结构、业务流模式、接口及硬件要求上均具有扩展性。

e)结合监所特点实现各种应用的安防电子地图
安防电子地图是结合监所的业务内容所形成的具有监所行业特色的电子地图应用，可以将二维失量图片、二维失量地图数据进行整合从而可以以不同表现形式、不同维度反应不同业务的具体情况。

如采用二维失量地图数据表现大
范围的监所地理状况，以二维失量图片反应建筑平面图等形式，针对不同的建筑结构、地理形式选择相应的表达方式。

f)实现对数据的集中化管理与冗灾备份
数据存储与灾备针对整体系统所产生的安防多媒体数据（视频、音频等）以及IT数据（数据库、文本等）进行存储备份，存储备份的方式根据监所现状及未来规划采用集中存储结合分布式存储进行。

容灾数据通过N+M异地容灾机制，快速实现备份设备接管切换和数据回传，实现存储数据安全性。

第三章视频智能分析系统
3.1系统概述
监狱是关押、改造犯人的场所，是重要的国家机器之一。

监狱的安全防范工作关系着社会的稳定、国家的安宁。

特别是在“构建和谐社会”的大环境下，构建好监狱的安全防范体系就显得格外重要。

因此，在公安、司法部门针对监所管理工作上“向科技要警力”已经成为一种趋势。

监狱安防需要的是一个全方位的系统。

在这个系统中有视频监控功能、周界防范报警功能、门禁、巡更、人员定位功能、电缆红外报警功能，所有这些可以让狱警实时了解狱中服刑人员具体位置及所做事项，对暴力冲突事件发生、服刑人员意欲逃离、警员遭受服刑人员的劫持、访客到访时密谋逃狱事件等起预防和制止作用。

可目前监狱安防所倚仗的视频监控系统最大劣势在于：它依赖于监管人员24小时尽职尽责的眼球运转！但依据国际权威调研机构IMS Research实验证明：保安人员在盯着视频画面仅仅20分钟之后，人眼将对视频画面95%以上的活动信息视而不见。

正是基于此，智能视频监控系统在监狱安防应用升级中成为首选，它的工作原理其实很简单，就是给视频监控系统装上“大脑”，使其具备“人脑思
维”，成功代替安保人员对视频画面进行24小时全年无休监控分析，并作出提前预警报警等动作。

采用智能视频监控技术有以下优点：
一、对重要区域目标靠近或入侵时可自动驱动球机进行跟踪，放大细节信息。

二、对各个监室中进行全天的智能视频监控，对剧烈运动、攀高、夜晚起身、离岗等行为做出实时的报警。

三、为了保障智能监控系统的正常运作，支持摄像机异常状态检测功能，对摄像机的多种异常状态进行检测，包括视频线断开、摄像机被破坏及摄像机被移动等。

四、为了在发生异常事件后，快速定位及取证，本系统具有事件后检索功能，能够对系统内任意一路视频进行快速事件检索，及时定位异常事件发生的时间点。

五、易改造，可在原有监控系统基础上进行改造，只需添加智能视频服务器即可；
六、系统扩展性强，在原系统基础上只需增加摄像机即可完成系统扩展。

3.2系统架构
系统架构如下图所示：
3.3系统功能
智能分析系统需要采用最先进的背景建模、行为模式识别算法和人工智能算法等多领域的技术，对视频输入进行一系列处理，从视频流中提取监控场景中的运动目标信息如目标位置及尺寸、运动轨迹、目标类型等；用户在客户端设置报警规则，事件检测模块判断是否有规定事件发生，若有事件发生则产生报警信号；当有报警发生时，报警处理模块抓拍当前视频的无损图像，并且更新索引文件，无损图像及索引文件被发送到客户端，同时将无损报警图像保存到磁盘。

视频信号输入视频分析算法
目标位置及尺寸、轨迹、类型等
事件监测、规则分析算法
保存图像更新索引
图像保存至磁盘客户端报警规则
设置参数智能分析模块
事件监测模块
报警处理模块
流程图
1、绊线穿越识别
在视频画面中画一条虚拟警戒线，一旦监控视频画面中有人、车辆或者其他物体穿越这条警戒线，周界报警视频智能处理器可以自动发现并产生报警。

跨越警戒线又分为单向跨越和双向跨越，单向跨越规定从某一个方向跨越警戒线才产生报警，而从另外一个方向出现跨越行为时不产生报警。

2、消失出现识别
在监狱中的一些区域比如操场，指当有人，车辆或者物体出现在画面中的监绊线入侵
狱中设定的某个区域中，被认定为出现行为发生。

出现识别与进入识别都是针对画面中的虚拟区域产生的分析识别，两者的区别在于进入识别强调的是物体从外部进入到区域；而出现识别强调物体突然出现在特定区域。

消失识别是针对出现识别而言的，当人、车辆或者物体突然从某个特定区域消失，即可产生消失识别。

消失识别强调的是物体从特定区域中突然消失了，而离开识别强调的是物体从区域中离开的动作。

当出现异常行为，智能视频分析系统就发出报警通知值班狱警。

3、逆行识别
在监狱的通道或者其他关键场所，智能视频分析系统以规定方向反向运动的人、物体或车辆进行检测，产生一个逆行识别，当出现异常行为，智能视频分析系统就发出报警通知值班狱警当即进行报警处置。

4、异常奔跑功识别
在监狱的通道或者其他关键场所检测是否有人员快速运动，产生一个异常奔跑设别，当出现异常行为，智能视频分析系统就发出报警通知值班狱警防止犯人逃离，有效防止突然逃跑，追逐打架等突发事件。

5、遗弃物品识别
在监狱一些重要生产生活场所，当画面中某人遗弃某物体或者从某车上丢下一物体，都会产生弃置识别事件。

监控人员第一时间发现不明包裹被遗弃，防止犯人通过一些不正当的手段传递违禁物品。

6、物品丢失识别
在监狱一些重要生产生活场所，当视频画面中的某个物体被取走，即可产生取走识别事件。

该物体应该存在，但是却被人偷走，智能化分析系统能够及时捕获这样的异常行为，智能视频分析系统就发出报警通知值班狱警。

特别有利于针对监狱服刑犯人私藏、偷盗一些工具进行危害活动。

7、滞留徘徊识别
对于监狱内部一些指定区域或者监狱外围等其他地方，检测是否有可疑人、物体或车辆在指定的区域内长时间停留，当滞留或者徘徊时间超过预设值，系统将发出报警。

智能分析系统则会对该类行为进行分析，产生报警，监狱监控中心当即可以联系现场人员进行甄别处置，防止有人勘察监狱的建筑结构等等信息。

8、打架斗殴
在监狱生产生活场所出现打架斗殴情况，将产生一个打架斗殴识别事件，智能分析系统则会对该类行为进行分析产生报警。

当出现异常行为，智能视频分析系统就发出报警通知值班狱警及时处理问题防止事态进一步扩大化，有效加强管理。

10、攀高检测
当在押人员在监室攀高，越过警戒线时，智能分析系统产生报警通知值班狱警，于此同时报警视频画面自动弹出进行甄别处置，将可能出现的异常情况消灭在萌芽状态，确保监狱安全、犯人安全。

11、离岗检测
当在押值班人员离开指定的区域，不在指定的区域内值守时，智能分析系统产生报警通知值班狱警，于此同时报警视频画面自动弹出进行甄别处置。

12、智能跟踪
在监狱生产生活场所，当主摄像机检测到有可疑情况发生的时候，如监狱服刑犯人跨越警戒线，进入离开警戒区域，徘徊等，主摄像机发送指令控制从摄像机进行云台旋转和镜头缩放，锁定触发报警的目标并对其进行自动跟踪，使目标持续放大以显示在画面中央，这样监狱监控中心可以看到更清晰的目标特征，以利于实时的判断和事后对照取证。

13、各楼层人数统计
监狱宿舍楼出入口是犯人进出的必经通道。

在重要通道门口做进出人数统计，比对进入及离开出入通道的具体人数，可以有效辅助狱警的日常管理工作。

14、视频质量针对预警
功能模块针对监狱安装的大量的摄像机，利用视频质量诊断技术来检测监控系统中存在的各种视频常见故障，对于因使用过程中出现的故障（雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡和云台失控等）进行视频质量诊断，有效预防因硬件导致的图像质量问题及所带来的不必要的损失，为视频监控的持续和有效监控提供坚实的基础。

分析视频质量报警，通知监控中值班狱警及时处理问题，查补漏洞打造一个万无一失的监狱视频监控体系
15、监仓限高检测
在监仓里设定高度检测，一旦有在押人员超过设定的高度，立即报警并以声光形式通知监狱管理员。

主要是防止监狱在押人员在关押期间攀爬、越狱、袭击干警，企图脱逃等的一种预警系统，从最大程度上减少监所安全事故，提前预警，用科技手段加强监所管理。

16、监仓起身检测
对监狱在押人员夜间起床行为进行实时检测，当有人起床时，自动分析并产生预警并以声光形式通知监狱管理员。

主要用于提醒监狱相关管理人员加强监管，防止危害他人的行为发生。

17、人员聚集检测
在监仓设定区域对在押人员集中检测分析，当人员密集程度超过设定值时，立即报警并以声光形式提醒监狱值班管理员。

第四章方案特点
4.1.从前端到后端，各方面的功能齐全
从视频到报警到智能分析，从局域网到互联网，从PC端到移动端，从采集到存储，各方面的功能应有尽有，目前智能分析在安防监控行业属于前
期混乱时期，各家只是注重智能分析算法上，在智能分析应用、分析结
果展示、整个平台搭建方面都比较欠缺，基本上是以单个客户端形式展
示，导致高大上的项目最后却以老土的方式展示了，本方案的智能分析
与4K拼接屏、数字矩阵、4K地图联网平台、触控操作平台相结合，拼
接屏上自动切换对应视频并放大，地图上自动定位对应位置，并以警灯
闪烁方式提示，触控操作平台以自定义语音提示值班人员，并以文字方
式及报警日志方式提醒及记录。

4.3.前端分析与后端分析并存
前端通过各种智能分析设备进行分析，主要分为三种，一是摄像机带智能分析算法，二是模拟摄像头通过硬盘录像机DVR带智能分析算法，三是
普通网络摄像机通过前端智能分析盒等进行分析，这三种前端分析设备
基本能覆盖到大部分情况了，但前端分析局限性比较大，性能方面受限
制，更新周期长，不方便根据项目做细节调整，导致算法的准确率受影
响。

后端分析利用的是服务器的资料，性能比较强，再加上利用GPU进
行分析算法的运算，性能提高几十倍，另外后端能够方便的调节细节问
题，更容易适应项目的各种需求，可以为项目做定制性开发，最大限度
发挥智能分析的优势，提高整个项目的体验感和技术水平。

4.4.超强兼容性
支持ONVIF协议、RTSP协议、GB28181协议、RTMP协议、也支持模拟摄像机的接入，同时也支持私有协议接入，在支持各家设备的同时，也支持
不同系统的接入，除了报警系统的接入，也支持平台厂家的对接接入，
支持视频和报警输出到其他平台或第三方系统，也支持门禁、对讲等与
安防相结合的其他系统对接。

4.5.4K显示效果
从4K视频的采集，4K视频的传输，4K的存储控制，到4K的解码及最终4K 大屏的显示，4K地图的展示，整个4K的解决方案，4K大屏不仅仅显示
监控视频和智能分析结果，还可以办公、会议、培训中发挥特别强的优
势，分辨率高看得更清晰，看的版幅更大，尤其在看4K视频时更是一
种享受，再配合4K地图，将把整个解决方案发挥得淋漓尽致，另外4K
电视墙在企业形象展示、企业宣传方面也将起到更好的效果。

4.6.4K地图完美结合
4k地图与智能分析配合堪称完美、高大上，4K地图的优势如下：。