一、智能视频监控建设目标
以往监狱监控普遍采用模拟视频监控及红外周界防范等技术，随着安防技术的高速发展，安防市场也对安防产品不断提出更高的要求，监狱等环境也更是对安防系统的功能性、稳定性以及系统的整体性能方面提出了更高的要求。
监狱智能监控管理系统的建设目标是以创新科技带动信息化建设，以信息化推动执法规范化建设，建设集视频监控、智能自动报警、监督管理为一体的多层次、全方位、立体化的监狱数字化安全防范系统和应急指挥系统，有效提高监控管理水平和应急指挥能力，创建部级现代化文明监狱，努力实现“科技强警”的发展目标。
监狱智能监控系统主要完成以下目标：
（一）为监狱实战服务，致力于提高一线实战单位对监狱面的管控能力。前期主要在周界出入口安装智能监控，后期可拓展至重点部位、主要路口、公共复杂场所等地点，使警卫人员能够实时、直观地了解和掌握监控区域的动态，及时发现、处置各类突发事件、群体事件，打击违法犯罪活动。同时，能有效保存监控图像信息，为解决突发事件提供证据、线索。
（二）为指挥决策服务，致力于提高指挥的科学性、准确性及多警种协调作战的能力。
（三）为集成应用服务，致力于提高司法科技和信息化应用水平。监控系统建设是技术防范建设的重要组成部分，监控信息也是司法科技和信息化的重要资源。要充分发挥视频信息直观、动态的优势，逐步实现其在司法业务数字化平台上的综合应用，提升司法科技与信息化的应用水平。
（四）完善网络系统建设，提高数据传输能力，实现多路视频信号的同步传输和显示。建设安防一体化管理平台。
（五）完善智能视频功能，将视频检测的高端应用融入监狱的日常管理工作，如出入计数等。
紧紧围绕监管安全稳定这一首要任务，不断探索建立科学、规范的监管防范机制，形成了以提高各种突发事件应急处置能力为目的，以建立健全本系统应对突发事件的防范机制、响应机制、协作机制、处置机制、管理机制为内容，以有效预防、快速反应、果断处置为预案演练重点的应急管理工作体系。
二、智能视频监控建设意义与作用
对于监狱来说，模拟信号监控系统在一段时间里，通过对围墙、出入口等重要位置进行监控，在保障安全稳定运行中发挥了重要作用。但是，面对新的历史时期，监狱监管也要与时俱进，进一步提升监管水平，此时视频监控系统要实现智能化、数字化的监控系统应用的全面覆盖，保证监控内容适应监狱视频监控业务的实际需求。更重要的是开发应用集成化监控管理系统，实现网络化智能视频监控管理。
在建设新的视频监控系统时，从保护原有投资的角度出发，使工作人员对监控信息能够做出快速反应，并确保信息的快速、高效和安全流动，实现真正意义上的“科技强警”。
通过系统的开发应用，监狱在实际工作中逐步建立比较完备的监管安全防范体系，实现“人防、技防、物防”三位一体的最佳结合，为监狱安全防范设置了一道无形屏障。以规范技术应用为重点，以增强技术设施的实际应用效能为核心，通过技术集成，建立和完善覆盖面广、资源共享、综合应用的监控系统的技术平台，在“法制化、科学化、社会化”建设道路上又前进了一步。
智能视频监控和网络化、集成化的监控管理是目前先进的视频监控管理技术，新技术的应用能够有效提升监狱管理水平，同时是对促进监狱事业发展的有益的尝试，对其他系统应用新技术起到带头示范作用。
2.1、传统监管系统视频监控面临的困难和局限
1．需要监控的场景数量庞大
场所内重要部位数量多，如重要门道、监舍、禁闭室、接见室、枪弹库、所有的围墙、周界等等。如果所有的监控视频都需要人力来看，其难度可想而知。监控系统几乎丧失了原来的预防能力，往往只能成为事后取证录像的工具。
2．对突发事件的反应能力不足
监管系统所具有的人口密集和高度复杂特点，其监控场景往往是比较复杂。而传统的视频监控不具备主动提示报警的功能，只能通过人力来观察。
3．视频录像保存、检索查询不便
传统的视频录像需要庞大的存储介质（硬盘录像机、录像带）来进行保存，而事实上真正有保存价值的视频录像并不多；而且当发生异常情况后，需要人力从长时间的录像中进行检索查询，其耗费的人力、物力可想而知。
而视频智能化监视系统就是给计算机装上眼睛和大脑，使计算机知道什么时刻，在什么场景中，什么人，做什么，并根据事先的设定对不合理的行为和动作自动报警。它能够看，看被监控场景中目标物体的行为；能够想，想目标物体的行为意味着什么；能够说，把想的结果用自然语言的形式表达出来。
2.2、智能视频监控系统优点
HR-JIS监管智能监控系统是我公司专门针对司法、公安系统开发的一套集智能识别、录像和报警控制的产品。它具有视频分析、实时报警、录像等功能，产品适用于司法、公安系统中的监狱、劳教所、看守所、拘留所等。
1.按需报警
由于视频智能化监视系统通过对前端摄像头获取的视频信息进行智能分析处理，采用计算机视觉的方法。在几乎不需要人为干预的情况下，赋予计算机类似于人的理解动态场景的视觉能力；并可以根据事先的设定,对不合理的行为和动作自动按需报警。如在围墙设定视频智能化监视系统定义的警戒区域，当视频智能化监视系统发现有可疑人员靠近或者进入警戒区域时就能及时的提示监控人员进行处理。这样就不需要工作人员盯住每个监控屏幕，而是专注于当发现异常报警后的及时处理。即视频智能化监视系统能辅助管理人员高效的进行监控工作。
2.按需存储和传输
由于视频智能化监视系统在发现异常或者事先设定的情况下才对视频录像进行存储和将相关视频文件传输到终端，这样有价值的视频才被存储和传输，就不需要大量的存储介质和更大的传输介质。由于视频智能化监视系统将异常事件发生的视频按照位置、时间、异常事件类型等要素进行分类保存，工作人员查找和检索相关视频将变得轻松和容易。
总之通过智能视频监控系统能实时的、智能的反映重要地点的现场情况，能更有效的辅助看守人员监控工作，是监控系统管理的有力工具。
针对监管系统监控的实际需求，智能视频监控系统主要功能分为翻越围界检测报警、警戒区闯入检测报警、逃离监控区检测报警、可疑物体滞留检测报警、抛物检测报警﹑烟雾火灾检测报警等功能。
三、监狱监控系统解决方案
3.1总体设计思想
以全面提高司法监管警务效率和技战术水平为导向，围绕司法监管机关日常的监管业务和工作流程，设计一套运行稳定、安全可靠、架构灵活、自由扩展、广泛兼容、操作人性化和业务应用智能化的核心监管平台，满足司法监管业务的不断扩展和变化。
3.2总体设计原则
3.2.1系统设计原则
方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：
1、先进性与适用性：系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机智能视频技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供友好、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。
2、经济性与实用性：充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户实际使用需求，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约项目投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
3、可靠性与安全性：系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
4、开放性：以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，具有网络通讯口，可实现远程控制。
5、可扩充性：系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。
6、追求最优化的系统设备配置：在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。
7、保留足够的扩展容量：设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
8、提高监管力度与综合管理水平。系统设备控制需要高效率、准确及可靠。通过局端智能监控管理系统对各节点统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监管及报警情况，从而提高监管力度与综合管理水平。
3.3系统框架设计
3.3.1层次框架
监狱智能监控系统总体框架根据系统各部分功能的不同分为六大层次。包括硬件支撑层，网络传输层，系统支撑层，数据层，应用支撑层，业务逻辑实现层。
由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。
一.硬件支撑层
硬件支撑层是整个安防监控系统实施品质的基础，包括图像采集设备，视频存储设备，视频控制设备和视频显示设备，编码设备，网络连接设备和智能监控设备。
选择成熟的，可扩展，安全的技术方案，配制先进性、兼容性、灵活便利性、和可靠的设备，才是符合发展趋势和监狱的应用要求。
二.网络传输层
VPN（虚拟专用网络，Virtual Private Network），是一种通过对网络数据的封包或加密传输，在公众网络上传输私有数据、达到私有网络的安全级别，从而利用公众网络构筑企业专网的组网技术。VPN是一种逻辑上的专用网络，能够向用户提供专用网络所具有的功能，但本身却不是一个独立的物理网络。
在VPN上集成防火墙安全网关能提供一个灵活、高效、完整的安全方案,它可以保证加密的流量在解密后，经过严格的访问控制策略的检查，保护VPN网关免受攻击和入侵威胁；提供更好的处理性能。
三.系统支撑层
监狱系统的要求具有特殊性，要求稳定，7*24小时不间断的工作，对软件系统运行的系统平台也有严格的要求，选用稳定，易操作的基础操作系统，强健，高性能的数据库系统，快捷，方便的web信息发布系统，才能最终配合硬件系统支持一个完整，庞大的监狱智能监控系统。
四.数据层
监狱系统的运行需要大量的数据，具体包括通过硬盘录像机保存的视频录像数据，通过基层数据库保存的报警信息，通过统一管理平台保存的各地设备的配置信息，用户的授权信息。
可靠的保存系统运行的相关信息，进而有效的组织，利用和管理数据，能使系统体现更多的价值，帮助监狱系统实现数字化，精细化管理。
五.应用支撑层
应用支撑层包括视频处理，它将有传输层送过来的视频模拟信号进行数模转换，进行即时的智能分析处理，并得到警报信息，全局和所端平面结合的电子地图显示报警引擎，短信等外设的主动联动报警，体现了智能监控系统的技术含量。使监狱智能监控系统脱离了普通监控系统的范畴，体现了整个系统的先进性。
六.业务逻辑实现层
业务逻辑实现层也被称为表现层，是我们最直观感受到的，它展现了整个安防监控系统的品质。
业务逻辑实现层是整个安防监控系统的统一调度和管理。对视频和报警信息采用数字化的控制和管理。它将复杂的模拟控制操作变为简单的操作。它将中远程监控变为事实、为通过Internet实现远程监狱监控提供可能。
3.3.2功能结构
监狱智能监管系统
对摄像机传回的视频信号进行智能分析，得到包括越界报警，偷窃，滞留等类型的报警信息。
当智能分析系统启动布防时，一旦系统检测到告警信息，系统将有如下的报警联动：
图像输出到指定解码器或视频监控客户端；
系统按照预定义的方式使用短信，声光方式提醒管理员进行报警复核；
3.3.3技术体系
监狱智能监控总体技术体系分为：核心分析层，主控层，管理层。
一.核心分析层
智能监控网络中最核心的技术来自于辉锐天眼拥有专利技术的图像处理分析技术，可以准确监测包括区域入侵、围墙翻越、绊线穿越、速度异常、逆行检查、物品移动、物品滞留、人脸识别、烟雾检测、火焰检测、恶意遮挡、镜头异动，完成对提供的视频信号按照分析模式和分析参数的要求进行报警分析、分析通道参数通知、报警消息传递。
智能分析技术可以通过自主学习，自适应环境，避免干扰，灵活设置报警区域，是最新的高科技安防技术。
二.主控层
结合监狱系统应用的具体需求与核心分析的功能，开发了如下应用，目标特写，预警提示，监控显示，联动控制等功能。
视频接口部分基于DVR的开发包SDK，实现数模转换等功能。
对于联动外设，开发了包括短信，彩信发送等针对硬件设备的功能开发。
三.管理层
结合监狱系统应用的具体管理业务与监控系统功能，有针对性地开发了如下应用，电子地图，设备管理，授权管理，录像回放检索，系统配置等功能。
中心数据库使用微软成熟的MSsqlServer,统一管理授权和设备等功能。   
四、应用系统详细设计
4.1监狱智能监控系统
智能监控系统由智能监控分析软件系统、智能监控控制系统等。
4.1.1智能监控分析系统
智能监控分析系统部署在辉锐天眼分析主机上，主要功能有区域入侵、围墙翻越、绊线穿越、烟雾检测、火焰检测、恶意遮挡、镜头异动，完成对提供的视频信号按照分析模式和分析参数的要求进行报警分析、分析通道参数通知、报警消息传递。
1．区域入侵：系统自动检测监控区域内人、车辆的非法进入重要设定区域等异常情况。当系统发现区域内有可疑人物或者车辆进入，系统及时以声光方式向监控工作人员发出报警。
2．围墙翻越：围墙是重点监控区域，系统自动检测场景内人靠近围墙的情况，当在系统设定的时间段内有可疑人员靠近围墙时或攀越时，系统将及时以声光方式提醒值班人员注意，及时制止。
3．恶意遮挡：前端摄像机被恶意遮挡时，系统报警。
4．镜头异动：前端摄像机镜头被有意移动时，系统报警。
5．视频中断：当视频传输线路被破坏导致信号中断时，系统报警。
6．预警提示：用户自定义预警线和预警区域，当出现有人穿越预警线时，系统先提示预警，当此人进入报警区域时，启动相应设备报警。
4.1.2智能监控控制系统
智能监控控制系统部署在辉锐天眼控制主机上。主要功能：报警管理、报警设置、灵智功能、监控显示、设备管理、联动控制、权限管理、系统配置及日志管理等。
4.1.2.1报警管理
报警的画面提示、报警场景图片（录像）查看、报警处理意见查询、支持对历史报警记录的查询、对报警记录可以另存图片和录像。
4.1.2.2报警设置
初始化报警参数、布防、撤防等，即灵智功能设置（切换通道、切换时间等设置）、报警参数设置（分析核心机的IP、目标大小像素、自定义报警区域等）、视频源设置（视频源格式、来源DVR的IP地址等）、支持联动参数设置、设置云台控制协议和地址位、设置灵动切换。
4.1.2.3设备管理
设备信息管理、设备参数设置、设备IP及编码等管理。通过地图支持摄像头信息的配置、包括摄像头位置和布防区域；DVR配置，支持批量配置；云台操作端口和通讯协议配置。
4.1.2.4联动控制
设置联动设备、启动联动通道、设置相关参数等。可提供与LED、电子大屏等报警设备的报警联动功能，提示指挥中心和相关人员迅速就位。并提供与对讲指挥系统、红外报警系统的联动功能。支持向指定号码发送短信报警信息、支持通过LED显示屏输出报警提示信息、支持球机软件控制转动和拉近功能、支持在接获报警信息时启动报警和语音提示。
4.1.2.5电子地图功能
对监狱内的摄像机前端部署位置以电子地图的方式直观显示，当有报警发生时，发生报警的视频信号会自动在指挥中心大屏上弹出，其报警位置在电子地图上高亮度直观显示。这样可方便值守人员以最快的速度知道报警的位置，为及时处理报警信息提供了更便捷的条件。
4.1.2.6灵智功能
灵智功能是为了解决在监控点众多，用户全部使用智能视频监控的应用耗资大的问题，灵智功能支持自定义多种智能监控模式，可在监控点众多的情况下，灵活配置智能监控点的应用，分时段自定义或自动配置智能应用的使用时间，使智能应用始终关注用户关心的重点防范区域，可以极高的提升智能系统的使用效率，如A区域在9:00—18:00需要智能监控，其他时间段只需普通视频监控即可，而B区域在20:00—7:00需要智能监控，则A、B两区共用一路智能视频监控即可，此功能可为XX监狱节约大量投资。
4.1.2.7监控显示
提供监控画面最大4×4、最小单画面显示和切换功能、支持画面直接布防、支持监控画面显示布防状态。可根据客户要求进行定制开发。
4.1.2.8权限管理
本地用户管理和授权管理。按域、等级、角色等进行多级用户管理，支持批量设置；用户单位登记；用户授权管理，支持批量设置，密码修改等。
4.1.2.9系统管理
本地系统参数配置、传输交换控制参数设置等、目录建立更新、网络监测。
4.1.2.10日志管理
系统运行日志（设备启动、登录、退出、关闭、注销、管理信息分发等）、系统操作日志（用户的登录、退出、对系统配置的修改、控制）、错误日志（软件系统故障信息）。
4.1.2.11报警视频存储
在监狱监控等应用中，历史信息在取证、追溯时有着极其重要的作用，因此历史视频监控信息要被可靠的记录、存储和备份。考虑到现有网络传输情况和基层监控视频的数据量间的差距，系统采取了前端存储与后端存储相结合的办法。
前端存储：视频数据存储于基层监狱端的硬盘录像机上，只有在局端制定时间和通道地址的情况下将录像视频传送到局端。
前端报警信息包括报警时间，地点，处理信息，触警图片等，也保存在基层智能分析管控主机内，为基层调看，分析处理报警，提供信息。
后端存储：局端可以将录像单独储存到局端本地。也可以在条件允许后对特定的视频信号进行远程存储。方便局指挥中心监控基层的现场情况，也保存重要的取证资料。此外，局端单独储存了基层上报的报警信息，为局指挥中心察看基层监狱的报警提供列表信息。
4.1.2.12历史报警回放
报警管理服务器上的数据库中记录了设备、通道、时间、报警同图像存储物理位置的对应关系，通过设备、通道号和时间段（可选），或通过报警信息，用户可以检索到已经录制的历史图像列表，双击即可播放。
在视频监控客户端上，可以对回放进行正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧播放、暂停抓拍、录像下载等操作。可以控制图像的缩放显示，分屏显示和全屏显示。
4.1.2.13报警处置管理
对于报警事件，所有重要的相关信息都会被保留下来，包括报警信息和报警处理的信息。所端智能监控系统提供了事件处理以及处理记录的报警处置管理功能。该功能在事件处理之后，在本地保存的同时自动将相关的信息发布到各级报警管理主机上，使所有的报警处理都留有痕迹，实现了对报警及处理情况的记录，而通过各级的管理主机可以对以往的相关信息进行查询整理及管理。使得管理部门对于各个分所的全部报警信息及报警处理信息具备完善的保存能力、网络化的传输及查询能力、丰富数据支持下的分析管理能力。通过各个分所报警信息及报警处理信息的汇总，可以对其工作作出合理的评价并给出改进的建议。对于发生信息安全突发公共事件时及时了解事件的可控性、影响范围和严重程度，实行应急部署处置。
4.1.2.14用户批量授权
系统管理服务器可以管理200个授权用户，可对按照所级单位为对设备进行批量设定和管理，有效地实现了设备的管理权限的定义，并且减少了维护的工作量。
智能监控系统可进行用户权限管理。
报警管理服务器可对用户权限进行分级、分域、分设备的管理，可以有效地控制、屏蔽非法用户的连接，保证了数据的安全性，同时在实现了合理的管理权限的划分的基础上减少了维护的工作量。
对于监狱监控系统中不同系统人员可以在监、控、查、管、用等方面进行单独的权限设置。例如对于领导其可以进行高权限的分配，以便可以调用所用摄像机实时图像以及所有历史图像。对于分控室使用人员只能查看调用本区域的监控图像。
4.1.3远程控制
4.1.3.1云台控制
摄像头安装在云台之上，通过云台的转动实现摄像头水平、垂直方向的改变，从而实现对监控位置的调整。云台除了能够对摄像头进行转动，还可以控制摄像头的焦聚、光圈和变倍等，这样可以调整摄像头的捕捉范围和清晰度。云台通常是与摄像头结合在一起的，摄像头提供额外的线路用于云台设备与计算机的连接。
视频监控客户端软件选择一个具有控制功能的云台后，可以进行远程控制。
首先系统会判断用户对云、镜控制（PTZ）是否有权限，如果没有，视频管理服务器会拒绝用户的控制请求，并在视频监控客户端上提示出来。
4.1.3.2布防撤防控制
智能监控的布防与撤防在系统的使用操作中是一个关键的问题，合理的操作设置能够最大限度的提高监控的利用效率。
系统除了允许本地操作，同时允许拥有权限的管理者远程登录查看监控情况，并对监控的视频进行远程布防和远程撤防。通过远程的控制增强了管理者的监管能力，使监控系统的使用更加人性化、便捷化、规范化。而辅以权限操作又保证了系统的安全和稳定。
4.2监控解决方案综合优势
系统设计的先进性：智能视频监控系统彻底改变了以往完全由安全工作人员对监控画面进行监视和分析的模式，它通过嵌入在前端设备（网络摄像机或视频服务器）中的智能视频模块对所监控的画面进行分析，并采用智能算法与用户定义的安全模型进行对比，一旦发现安全威胁立刻向监控中心报警。可以针对监狱业务提供更多高级的视频分析功能，它可以极大的提高视频监控系统的能力，并使视频资源能够发挥更大的作用。
管理服务器高可靠：管理服务器均采用统一的多媒体软件中间件平台，结合系统多年的开发应用经验，软件高可靠，贴近应用。
系统架构高可靠：系统架构的先进性，成熟良好的结构设计和扩展功能设计，能够满足用户各类增值需求。
触发记录报警的地址、级别、类型、时间，处警的组织、结果、时间等信息；
将告警信息通过高级业务接口输出给网管或其他业务系统，触发更高层面的告警联动等；
报警管理服务器上的数据库中记录了设备、通道、时间、报警同图像存储物理位置的对应关系，通过设备、通道号和时间段（可选），或通过报警信息，用户可以检索到已经录制的历史图像列表，并可播放。
在视频监控客户端上，可以对回放进行正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧播放、暂停抓拍、录像下载等操作。可以控制图像的缩放显示，分屏显示和全屏显示。