某监狱监狱整体解决方案080516.docx
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某监狱监狱整体解决方案080516
某监狱监狱整体解决方案
前言
二十一世纪是信息化的时代，信息化产业的发展，已成为衡量一个国家、一个地区、乃至一个企业现代化水平的重要标志，紧跟科技发展的脚步，占据信息时代的前沿，加快信息化进程，是时代的要求，也是适应社会发展的必然。
一直以来，安全防范技术都是与世界各种领先技术同步发展的。
当代安全防范技术更是集现代科学技术之大成的产物，它充分体现了现代电子技术、现代通信技术、现代控制技术与现代计算机技术的完美结合，其特点在于它所采用的多元信息采集、传输、监控、管理以及一体化集成等一系列高新技术。
利用安全防范技术建立安全防范系统，实行全天候实时监控，是当前社会公共安全防范的方向和趋势。
在我国司法系统，监狱是一个特定的安全防范场所，它既要保证服刑人员认真地改造服教，但又必须对其进行适当的安全防范。
监狱的技防实施指导思想是内紧外松，局部警示，既给予一个宽松的改造环境，又给其一个警示告知，使其自觉地服从管教和改造。
随着“科技强警”发展战略的进一步明确，通过安全防范技术手段配合各个监狱进行监狱内部的安全生产与管理，一直被各级领导与管理部门所重视。
在每个监狱建设一套完善而可靠的安全防范系统，不仅可以大大节约警力资源，还可为监狱实现现代化管理提供强有力的后盾。
第一章智能化系统概述
1.1.工程概况
1.2.规划目标
依据现代化监狱数字化联网集成要求及现场实际管理需求，利用最先进、稳定的高科技产品，通过系统集成，实现本系统与先期安防系统的无缝对接以及监狱管理局大联网的数字化、智能化、网络化的管理目标。
概括而言，系统主要实现如下运行效果：
A.内外联络畅通，警力布置快速；
B.及时发现和制止各类事故，及时发现各种突发状况，使在押人员所有活动均在有效的监狱当中，保证在押人员能安全、稳定的生活，促使在押人员能够服从管理，遵章守规。
C.保障监狱警察的人身安全，提高狱警的监狱效率明确责任，使狱警可以安全、有效地履行职责，杜绝各种违纪犯罪行为的的发生。
D.通过一个多层次、立体、交叉的监狱体系。
使各级部门和领导能在一定程度上实时掌握监狱的动态工作情况，及时处置各类事件，有效地做好监狱的管理工作。
✧多级联网的安防管理系统
要求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，和出现事件时的统筹调度、管理、指挥。
✧多级权限的管理
为了安防系统管理的高效性，同时避免司法腐败，监狱要求安防系统实行严格的权限管理。
包括网络终端对视频图象的浏览和控制权限，监狱各种报警信息的处理权限。
✧各个子系统的统一管理
目前大多数监狱的安防系统中的监控、门禁、报警、对讲、巡更、消防等各个子系统，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。
1.3.规划原则
Ø实用性及可靠性原则
在本次远程监控系统工程中，我们首先考虑的是实用性和可靠性，遵循面向应用、注重实效、急用先上、逐步完善的原则，以确保使用的技术及设备成熟可靠。
在系统的设计和实施工程中，应该充分考虑系统的可靠性。
在整体设计时关键部位必须有充足的备份措施，对于重要的网络部位应当采取先进可靠的容错技术。
在本项目中，我们所设计采用的设备无论是集成的外购产品，还是自行开发设计的产品都经过严格的选择与测试。
外购产品全部为国内外具有良好声誉、良好产品质量及售后服务信誉的名牌产品。
自行开发设计生产的产品及软件全部都是经过国家权威部门实际测试与使用的产品，并经过严格的器件筛选及老化实验，充分保证了设备及系统的可靠性。
Ø 先进性、成熟性与可扩展性原则
在满足实用性原则的基础上，并结合XX监狱的实际情况，我们选用先进的设备、优化的结构、综合布线方式及多媒体控制技术，力争将系统的技术水平定位在一个高层次上，以适应新世纪现代生产管理发展的需要。
系统建设适应行业发展，充分考虑安防系统的特点，在整体设计、设备配置、通信方式、管理方式、维护方式等方面具有一定的先进性，采用国际标准的同时又是成熟的技术。
系统具有良好的可扩展性，充分保证能够将今后增加的新设备和新功能简单方便地与原有系统相结合。
Ø开放性和标准化原则
系统中所采用的布线设计、通信协议、系统设备及布线材料都符合国际标准、国家标准、工业标准和各类标准及相关行业标准。
充分利用不同网络的优势，将它们有机地结合起来，为信息交换和设备互操作创造有利条件。
Ø 经济性原则
在完成系统建设目标的基础上，力争用最少的投资，取得最大的效益。
在网络设计、设备选型上，采用高性能价格比的方案和设备，不仅使资金的投入、产出比达到最大值，而且要降低整个系统的运行成本，以较低的人员与资金投入来维持系统的正常运行。
Ø可维护性、可管理性原则
网络设计和设备选型应具备实施安装方便、配置方便等特点，尽可能采用先进的、直观的管理手段，能够合理配置、均衡和调整网络资源，监控网络运行状态，控制网络运行。
我们设计的监控系统除要有很好的可靠性外还应有一定的故障自检和系统恢复能力。
工程施工前提供详细布线设计图纸；施工结束后，将提供给用户所有安装及施工图纸、技术资料，便于用户维护和使用。
Ø灵活性原则
我们所提供的系统设计方案具有较强的灵活性，由于我们采用了标准化的布线方式及设备，方便地将传感器侦测、报警联动录像等功能接入本系统，并且便于今后系统扩容和设备的更新。
Ø系统的稳定可靠性：
该系统可以保证在全天24小时不间断连续运行，为防止一旦因故障停机和检修而带来极大的不便，为此本系统方案中采用了具有国际先进水平且性能稳定可靠的优质摄像机。
既考虑技术先进性和开放性的同时，还从系统结构、技术、措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维护能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。
Ø易用性和易维护性：
系统投入使用后，主要是面向管理人员，设计充分考虑易于使用、易于维护，可以大大提高系统的开通率。
Ø安全性和保密性：
监狱安防工程属1级防范工程，必须严格执行国家和公安机关有关的保密规定。
系统设计中既考虑资源的充分共享，同时注意了信息的保护和隔离，因此系统针对不同的应用，采取了不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。
Ø环保和节能：
环保节能是未来社会发展的必然要求，智能系统的设计要和建筑设计等紧密结合，以期达到最佳的环保和节能效果。
概括而言，该系统应该是一套稳定可靠、经济实用，技术先进，操作简便、环保并具有扩展性的安防系统。
1.4.规划依据
ØGA/T75-94安全防范工程程序与要求
ØGA/T74-94安全防范系统通用图形符号
ØGA/70-94安全防范工程费用概预算编制办法
ØHYD41-01-1999电子设备安装工程费用定额
ØGA/T38-92风险等级和防护级别的规定
ØGB50198-94民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范
ØGB12663-90防盗报警控制器通用技术条件
ØJGJ/T16-92民用建筑电气设计规范
ØGBJ232-82中国电气装置安装工程施工及验收规范
ØJEEE电气及电子工程师学会-民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范
ØCCTRRECOMMENDATION472．3电视系统视频指标
ØCECS72.95建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范
ØGB14050-93系统接地的形式及安全技术要求
ØGB4706.1-1998家用和类似用途电器的安全通用要求；
ØGB/T14536.1-1998家用和类似用途电自动控制器通用要求；
ØISO10536和ISO15693国际标准
Ø《建筑电气设计手册》
Ø《监狱智能化安全防范系统配备标准》
Ø《监狱智能化安全防范系统框图》
Ø《公安部监控设备安装规范》
Ø《监狱报警系统技术要求》
Ø《监狱智能化安全防范系统项目建设和管理（暂行）规定》
Ø《监狱安全防范工程设计规范》
Ø系统结构设计及布线材料符合：
ISO/IEC11801综合布线标准CECS：
72/97《国家建筑与建筑群综合布线系统设计规范》。
Ø网络系统硬件设备选型、施工、安装符合ISO9002标准。
第二章总体规划说明
2.1.总体管理体系
对于全新的监狱综合安防系统建设而言，其整个体系分为两级体系，从基层向上分别为：
某监狱各监区控制与管理系统—某监狱集中控制管理系统。
在日常的管理过程中，整个管理模式采取的是各级独立处理，特殊事件逐级上报的机制，高一级的控制与指挥系统可以根据实际的需求情况，实时的对所辖各级系统进行控制与管理。
2.2.规划范围
针对监狱而言，我们对于其安全防范系统进行统一的构建分析，整个构建分析采取的思路是由外而内，多重安全防范体系逐级完善建设。
系统由以下各系统组成：
高压电网防攀越报警子系统、周界防穿越报警子系统、闭路电视监控子系统、应急报警子系统、门禁控制子系统、联网对讲子系统、在线式巡更子系统、人员定位子系统、手机屏蔽子系统、网络系统、广播系统、机房、综合管线系统。
区域覆盖范围为整个新监区。
第三章安防自动化系统
3.1集成安保管理系统
3.1.1整体系统规划
集成安保管理平台应能实现对电视监控子系统、报警子系统、人员定位子系统、电子巡更系统、门禁控制管理系统等信息的采集、传输/转换、显示/存储、控制；具有身份认证和操作权限管理，保证信息的安全；应能实现各子系统间的信息共享和联动，并提供与其他业务系统的数据接口。
本系统应符合集成化监狱专用网络管理平台标准，能实现全方位、全天候的网络监控体系。
3.1.1.1电视监控子系统
●能够对所有的监控图像进行实施控制、实时监看，要求画面流畅；
●网络传输的实时图像、声音同步；
●图像传输的网络延迟不超过2秒；
●能够对所有监控图像的录像资料进行检索、回放、备份，具有回放抓拍功能；
●能够控制监控图像在电视墙上进行切换（报警切换、手动/自动分组切换）；
●能够控制监控图像在拼接屏上的画面组合显示（单画面、多画面分割等）；
●能够接受其它相关子系统的信息，并实现联动图像切换、录像；
●采用多级密码管理，具有多级用户操作权限。
3.1.1.2报警子系统
●能够实时接收报警信息；
●具备电子地图功能（电子地图分层显示或局部放大等）；
●能够对报警系统进行布撤防（手动、自动等方式，自动方式应具有多个时间段的设置功能，以适应不同时间和时间的要求）；
●能够与其他子系统进行数据交换，触发其他子系统的联动；
●具有对历史报警事件的记录和查询功能；
●采用多级密码管理，具有多级用户操作权限。
3.1.1.3电子巡更子系统
●在电子地图中在线动态显示各巡更点的位置和巡更设备的状态，
●有巡更触发时能自动切换电子地图到当前巡更点，或自动切换到相应巡更计划，
●出现异常巡更时发出警示报警和语音提示。
●实现在线式巡更系统和闭路电视监控系统的内部智能联动
3.1.1.4门禁管理子系统
●门禁管理组件可通过数据库实时监控随时,掌握门禁系统各种操作事件。
●可在多媒体电子地图上实时显示和语音提示整个门禁系统中各个门的开关状态，并对刷卡事件进行比对、记录，监视使用者的出入情况，从而为日常的管理提供一个有效的依据
●门禁系统可以和模拟/数字CCTV系统、报警系统等进行多方位的智能联动
3.1.1.5人员定位子系统
●能够实时查询佩戴电子标签人员的实际位置；
●能够按地点实时查询人员；
●能够查询人员活动轨迹，并画出轨迹线路；
●具有报警显示功能；
●具有巡更查询功能。
3.1.2集成安保需求分析
从各安防子系统的特性角度分析，防盗报警子系统体现的是自动性和及时性，在规定的时间有人非法进入相关的封锁区域时，能够及时的对非法入侵行为进行监测，并且通过相关的声光报警、信息上传等方式及时的、自动的通知相关保卫人员，对异常情况进行排查和处理，同时也能对非法入侵者起到威慑作用；闭路电视监控系统中的视频监控点的实时控制与显示系统体现的是人为性和及时性，其能够通过操作与控制，对需要监视的场所进行实时的监控，从而了解各监控现场的实时状况；闭路电视监控系统中的视频信号数字存储系统体现的是事后性和必要性，通过对各监控现场进行全程的录像，能够为异常情况发生后的事件处理和核实提供相应的有力证据。
以此类推，门禁系统体现的是实时控制与管理，联网对讲体现的是实时沟通。
通过对各安防子系统特性的分析，由于人为因素的存在，在有异常情况发生时，如果相关的保卫人员对各前端监控点具体分布情况不是很清楚或者对于闭路电视监控系统中的控制设备操作不是很熟悉，则不能及时的利用已有的闭路电视监控系统对事发现场进行查看，从而延误了对突发事件的有效响应和及时处理，即使通过相关视频监控点录像资料的调看，也不能避免突发事件造成的影响和损失。
因此，一个完善的安防系统必须实现防盗报警系统和闭路电视监控系统之间的智能集成，通过联动关系的预先设置，从而在突发事件发生时，能够在极短时间内自动地将现场图像显示到指定的监视器上，为突发事件的第一时间处理提供一个有效的帮助。
在以往的系统组建中，周界防攀越报警子系统、闭路电视监控子系统、应急报警子系统、门禁控制与管理子系统、联网对讲子系统等独立控制和操作，各个子系统之间的联动控制也是借助于各自系统中的联动输出、输入设备，通过繁琐的物理线路联接来实现。
各子系统之间的联动关系有：
周界防攀越报警子系统&闭路电视监控子系统
应急报警子系统&闭路电视监控子系统
门禁控制与管理子系统&闭路电视监控子系统
在线式电子巡更子系统&闭路电视监控子系统
联网对讲子系统@闭路电视监控子系统
3.1.3规划目标
在整体的系统构建中，目前从安全防范的角度，对于监狱，我们构建了周界防攀越报警子系统、闭路电视监控子系统、应急报警子系统、门禁控制与管理子系统、联网对讲子系统、在线式电子巡更子系统等。
对于实际的日常使用来说，如果上述的各子系统各自独立控制、独立管理，一方面在总控中心内各子系统所配的控制设备众多，不便于日常的相关功能控制与管理，另一方面，在有特殊事件发生时，很难在第一时间内对事发现场进行细致的监控及案情了解（以监控为例，如果缺乏了一套行之有效的多媒体电子地图的操作模式，当事件发生后，我们必须通过事先做好的表格，要先查到案发地点的摄像机的编号，然后才能通过相关的操作步骤完成对现场图像的调看，这个过程是以时间为代价的，不能以最快的速度对现场进行实时的了解）。
因而，在本次监狱系统规划中，我们在此建议采用一套综合安防管理平台，一方面解决了各子系统的智能联动功能，另一方面，也为日常的直观操作、快捷操作提供了一种有效的手段。
3.2高压电网防攀越报警子系统
智能高压电网报警系统主要适用于监狱、看守所以及军事设施，重要仓库等有警戒强拦要求的场所。
该系统具备向监管场所周界围墙高压电网供电，防止人为破坏，远程控制操作，报警种类齐全，数据可传输，能在各种恶劣环境中长期运行，电网始终具有打击企图越墙脱逃的罪犯的能力等功能。
3.2.1系统结构图
3.2.2系统结构说明
监狱周界电网高压警防装置由两单元四个部分组成:
A.自动升压部分（看守所用本部分设备还含有直流脉冲储能自动充放电功能）,B.报警控制台:
自动报警及控制部分,信号采集显示部分和自动重合闸部分。
上述四部分的设备按高低压隔离抗干扰的设计原理和方法,依据电器人身安全防护规范措施,合理的布置,把高压升压体部分安装在一台高压柜和控制柜内,确保在使用和运行工作中对工作人员的人身安全。
3.2.3设备选型
电网电压:
（对地电压运行工况）
A.380VI:
10000VII:
6000VIII:
3000V
B.220VI:
9000VII:
5000VIII:
2000V
1、额定容量：
（监狱）10（12）kVA
2、输入电压：
AC220V±10%或380V±10%50Hz
3、输出电压：
供电路数为两相回路向电网供电
（高压升压体:
可以是单高压输电也可以是常规的双高压输电）
（监狱）6kVx2,9kVx2,10kVx2
4、打击电量（电击强度）:
（监狱）>0.40C（库仑）,
5.负荷能力:
每端高压输电的带载能力可支持输电线路的最大运行长度为1~2公里/条线路,且还要视其输电线的线径的截面积的大小不同而实际确定
6.系统最大短路运行允许时间:
承载能力为30分钟
7.如是微机型全自动报警控制台:
数据处理:
设置RS-232C/RS-485C与微机电脑通讯接口,具备数据传输和控制功能
3.2.4系统功能描述
1）.自动升压部分:
由特制的升压变压器为主器件,每台变压器有一组或两组独立输出2～10kV的高压的绕组,根据供电情况的不同变动,只需改变变压器一次输入方式,就可获得一组或两组2～10kV的高压输出,比如说:
同一台变压器在白天输入电压低的工况下是380V/10kVx2和在晚上输入电压高的工况下也可以是380V/6kVx2的两种高压。
2）.报警及控制部分:
由控制台控制整个高压电网和警防系统,自动声光报警和自动重合闸系统,过流过压自动保护系统组成。
金属和非金属触电网自动声光报警,网断或金属和非金属短路自动声光报警。
电网报警是按区段划分执行任务的。
3）.信号采集显示部分:
由一次电压、电流互感器和高压电压、电流互感器采集一次工作电压、电流和网上工作电压、电流数据及动作参数信号,仪表显示。
电流突增则表示电网正在发生故障,过流自动保护系统动作,自动声光报警和自动重合闸系统立即迅速启动工作任务。
4）.自动重合闸部分:
在系统发生故障跳闸后,三次重合闸系统自动投入运行,三次重合闸的间隔时间可设定为20秒至60秒,在任意一次重合闸期间故障排除,全套系统设备自动恢复正常工作,若三次重合闸不成功,此时声光报警系统自动投入运行,触电网自动声光报警,网断或短路自动声光报警。
3.3周界防攀越子系统
从整个监狱的实际管理角度考虑，周界防攀越子系统包含了两大建设内容，一是高压电网防攀越报警子系统，二是周界防穿越报警子系统，对于这两个子系统，高压电网防攀越报警子系统由专用的高压电网控制与管理设备，结合分布在监狱围墙上的多层电网，实现整个系统的构建；周界防穿越报警子系统由专业的总线制报警控制系统，结合分布在监狱围墙相关封锁区域的室外主动式红外对射探测器等相关设备，实现整个系统的构建。
对于上述的两个子系统，其实际使用的特性是在有人非法穿越和非法攀越时，能够在第一时间内将相关的警情通知警卫人员进行紧急处理，能够在第一时间内以特殊的方式对非法攀越情况进行实时的阻止，从而减小相关事件的发生。
所以这两套子系统主要体现的是对非法事件的实时反应、实时处理，其在相关的控制中心内，主要是以数码显示、LED驱动显示、声光报警提示等模式对警卫人员进行事件提示，相比较而言，整个提示模式不直观、缺乏了有效的事发地点的有效视频图像的复核功能，不利与在最短的时间内对事件进行最有效的处理。
因而，在本次建议规划中，我们遵循的一个总的原则就是各子系统的智能集成、智能联动，在后面的系统建设规划中，对于智能集成、智能联动，我们会做更为详细的分析和说明。
3.3.1系统结构图
3.3.2系统结构说明
在本系统中，设置在监狱周界区域的主动红外对射探测通过单防区输入模块接入到RS485总线上，RS485总线接入到总线制区域报警管理主机中，总线制区域报警管理主机接入到总控中心内的综合安防管理平台上，从而实现报警信息的中文显示、存储及细化的电子地图显示功能。
依托于单防区输入/输出模块的输出功能，通过综合安防管理平台的内部联动设置，实现报警后报警联动灯的自动打开功能，对与报警联动灯光的控制，在软件中可以实现点对点的智能联动，为报警点关联的摄像机提供工作照明，也可以实现一对多的智能灯光联动，在报警发生时，同时打开报警点相关区域的多个报警联动灯光，为全面的了解事发现场的具体情况提供相关摄像机的工作照明。
3.3.3设备选型及布点说明
在本次监狱周界防入侵报警子系统中，依据前面的项目组建分析，我们选择基于标准RS485总线工作方式的大型总线制报警控制系统。
在目前的总线制报警控制系统中，RS485总线的类型有两种，一种是非标准的环流型RS485总线，另一种是标准的RS485总线。
环流型485总线由于其特殊的工作特性，其总线的距离即使是通过485总线延伸器的延伸，最长也不能超过1.6KM，而且总线距离增长的同时还必须改变相关线缆的线径，否则当总线末端的电压低于一定的范围时，整个系统就不能正常的工作，而且环流型的RS485总线由于其在总线上叠加了电源信号，所以目前能够支持环流型总线的光端机几乎没有；标准的RS485总线由于其标准性，在实际的使用过程中，可以通过多种方式进行长距离的传输，例如可以通过485中继器的方式进行级联（总线距离可以达到10KM）、可以通过光端机调制的方式进行延伸（延伸的距离没有限制）、可以通过TCP/IP的方式进行延伸（延伸的距离没有限制）。
3.3.4系统功能描述
✧高压电网防攀越报警子系统
1.电网警防能力（监狱）使触电网物重伤至死
（看守所）使触电网物轻伤至晕
2.根据供电情况的不同变动,两种工况的高压输电方式可通过开关切换一次输入电压220V或380V的方式来实现,即:
变压器的低压侧一次特殊绕组输入电压方式有两种
3.过流自动保护系统的动作保护值可调节设置
4.过流自动保护动作,系统发生故障跳闸,三次重合闸系统自动投入运行,声光报警系统自动投入运行
5.控制台上有变压器输入电压、电流及三次自动重合闸电压、电流和输出高压电压、电流值显示
6.高压柜上有变压器输出电压、电流及网上工作高压电压、电流显示
7.数字计时器可调节设置重合闸间隔时间,数字计数器可调节设置重合闸次数
8.产品设计人性合理,设备体积小、重量轻，接线简单,反应快速,安全准确,便于操作
✧周界防穿越报警子系统
从报警系统图可以看出，设置在监狱周界的主动式对射报警探测器负责报警信号的采集，报警控制主机作为报警系统的控制中心，负责报警系统探测器的设防和撤防控制、探测器采集信号的处理以及报警信号的输出。
通过控制键盘输入系统用户密码，即可对系统探测器进行设防，系统探测器处于设防状态时，若有人试图穿越探测器设防的空间，探测器会立即发送报警信号给报警控制主机，报警控制主机将立即启动警号进行现场告警，并且将相关信息自动上传到总控中心的综合安防集成管理平台中，为总控中心的及时介入提供一个准确、有效的信息。
同时在键盘上显示相应的报警区域（防区），为保卫人员及时处理问题提供一个有效的信息。
在控制键盘上重新输入一遍用户密码可中断系统报警或对系统探测器撤防。
报警控制主机可对系统中接入的免维护备用电池自动充电，并在系统交流供电中断时，自动切换至备用电池供电，正常情况下，备用电池可连续为系统供电7小时左右。
3.4闭路电视监控系统
3.4.1规划目标
对于闭路电视监控系统，目前中的建设模式有两种，一是模拟+数字的组成结构，二是纯数字的组成结构。
对于模拟+数字的组成模式，其主要的控制设备是矩阵切换控制主机和硬盘录像主机，主要的特征是所有视频点统一汇总（如果选择的是卫星联网型的矩阵切换控制主机，则视频点采取的是分中心统一汇总的模式），通过视频分配器等相关设备一路进矩阵切换控制主机，进行各类全功能的控制与管理，另一路进入数字硬盘录像系统进行全实时的录像。
对于纯数字的组成模式
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