一、 需求分析
監(jiān)獄是關(guān)押和改造犯罪人員的場所，在押人員不容易管理，安全是首先要保障的；要保障社會的安全，也要保障獄警人員的安全以及在押人員的安全與穩(wěn)定。通過安裝監(jiān)控報(bào)警設(shè)備，可有效的加強(qiáng)對服刑人員的管理，直觀及時(shí)的反映重要地點(diǎn)的現(xiàn)場情況，增強(qiáng)安全保障措施，是監(jiān)獄現(xiàn)代化管理的有力工具。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)備的高速發(fā)展使數(shù)字錄像監(jiān)控設(shè)備已經(jīng)達(dá)到了監(jiān)獄監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的要求，并正逐步投入到實(shí)用中。通過新型共纜傳輸監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效結(jié)合，可以有效的加強(qiáng)對服刑人員的管理，減少發(fā)生意外情況發(fā)生，數(shù)字錄像監(jiān)控設(shè)備可以直觀及時(shí)的反映重要地點(diǎn)的現(xiàn)場情況，增強(qiáng)安全保障措施，是監(jiān)獄現(xiàn)代化管理的重要手段。
囚室監(jiān)控
對于一些具有高度危險(xiǎn)性的囚犯，需要對其活動進(jìn)行實(shí)時(shí)和完全的監(jiān)控；以防意外事件發(fā)生，保障其本人以及監(jiān)獄中其他人的安全；利用監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，通過囚室內(nèi)安裝的攝像頭，就可以對囚室進(jìn)行全實(shí)時(shí)的視、音頻錄像，囚犯在囚室內(nèi)的所有活動都可記錄在內(nèi)；還可以通過遠(yuǎn)程控制中心對囚室進(jìn)行監(jiān)控，能實(shí)現(xiàn)無人值班時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像。
公共場合
在監(jiān)獄內(nèi)部，食堂、禮堂、操場、工作場合等公共場合是犯人相對比較集中的地方，由于在押犯人情況混雜，往往容易出現(xiàn)各種異常情況，在獄警相對比較少的情況下，為保證各種公共場合內(nèi)人員、設(shè)施的安全，必須要有一定的安全監(jiān)控報(bào)警措施，通過監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效地對這些場合近實(shí)時(shí)監(jiān)控及錄像，通過報(bào)警系統(tǒng)，可以再出現(xiàn)非正?，F(xiàn)象時(shí)，及時(shí)向監(jiān)獄管理部門發(fā)出報(bào)警信號，以便及時(shí)地對各種非正?，F(xiàn)象作出處理。
監(jiān)獄周邊、門口
監(jiān)獄的周邊及門口是監(jiān)獄與外界聯(lián)接的部分，往往是在押人員越獄逃跑的地方，通過監(jiān)控、報(bào)警系統(tǒng)，可以有效的保證這些地方及再此進(jìn)行看管的人員安全，并且可以有效的配合監(jiān)獄看管人員聯(lián)動，防止在押人員越獄行為的發(fā)生，并且可以防止外界人員的進(jìn)入。
看管人員工作生活區(qū)
為保證監(jiān)獄內(nèi)部的安全與穩(wěn)定，負(fù)責(zé)在押人員管理的獄警及負(fù)責(zé)監(jiān)獄安全的武警官兵擔(dān)負(fù)著重大的任務(wù)，他們的安全，是保證監(jiān)獄整體安全穩(wěn)定的重中之重，通過監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，在看管人員工作區(qū)設(shè)立控制室，可以在看管人員較少的情況下，有效地對全監(jiān)獄內(nèi)情況進(jìn)行全面掌握，以便及時(shí)做出反應(yīng)；通過在看管人員工作生活區(qū)設(shè)立監(jiān)控報(bào)警設(shè)備，可以有效的保證看管人員的安全，為監(jiān)獄的整體安全與穩(wěn)定打好基礎(chǔ)。
二、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
1、 先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性：本監(jiān)控及報(bào)警系統(tǒng)所選設(shè)備優(yōu)良、功能完善、性能穩(wěn)定，是整個(gè)系統(tǒng)能在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)會保持國內(nèi)外先進(jìn)水準(zhǔn)；同時(shí)，本著經(jīng)濟(jì)實(shí)用、穩(wěn)定可靠的原則，充分發(fā)揮該系統(tǒng)的最大效用。
2、 穩(wěn)定性：對一個(gè)復(fù)雜的監(jiān)視系統(tǒng)，其穩(wěn)定性至關(guān)重要，應(yīng)避免死機(jī)、脫機(jī)，經(jīng)常性不可控制或異常等現(xiàn)象。
3、 安全性：對于一個(gè)系統(tǒng)來說，其內(nèi)外部的安全性也非常重要，應(yīng)具有密碼、多級控制級別、撤設(shè)防級別；操作人權(quán)限可劃分為系統(tǒng)設(shè)置、超級用戶、值班員等，各種系統(tǒng)控制、報(bào)警時(shí)間應(yīng)具有記錄及共享功能。
4、 方便性：操作應(yīng)具有靈活簡便、易于掌握的特點(diǎn)，操作人能輕易的進(jìn)行使用和維護(hù)。
5、 擴(kuò)容、升級及集成方便：該系統(tǒng)設(shè)計(jì)留有充分的余地，方便日后進(jìn)行擴(kuò)容、升級及集成。
三、 系統(tǒng)基本構(gòu)成
本系統(tǒng)包括監(jiān)看、監(jiān)聽和廣播三個(gè)子系統(tǒng)。其中：
視頻監(jiān)控子系統(tǒng)：
實(shí)現(xiàn)各級管理人員均可對網(wǎng)絡(luò)下的所有或部分監(jiān)倉、生產(chǎn)區(qū)域、外管區(qū)域，以及監(jiān)獄周界外圍區(qū)域的現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行視頻監(jiān)看和系統(tǒng)數(shù)字錄像，并能長期保存。
監(jiān)聽子系統(tǒng)：
實(shí)現(xiàn)管理人員對犯人的實(shí)時(shí)監(jiān)聽，并且監(jiān)聽內(nèi)容可以錄制，并能長期保存。
廣播子系統(tǒng)：
實(shí)現(xiàn)各級管理人員均可對網(wǎng)絡(luò)下的所有或部分監(jiān)區(qū)進(jìn)行廣播，并且廣播期間不影響系統(tǒng)監(jiān)看和監(jiān)聽功能。
本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分三大層：網(wǎng)絡(luò)主控中心、各個(gè)管理點(diǎn)分控中心、監(jiān)控管理點(diǎn)。
監(jiān)控管理點(diǎn)：
在各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)設(shè)立攝像機(jī)、***和廣播等設(shè)備，采用共纜傳輸系統(tǒng)設(shè)備傳輸所有系統(tǒng)信號。
分控中心：內(nèi)外管、生產(chǎn)科、處警中心和崗樓等管理處
在監(jiān)舍/生產(chǎn)區(qū)值班室、內(nèi)外管、崗樓、處警中心等地設(shè)置分控點(diǎn)，各個(gè)區(qū)域的管理人員通過系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控所管轄范圍的在囚人員，并可通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)調(diào)看歷史記錄資料。
網(wǎng)絡(luò)主控中心：
在主控中心設(shè)立DVR系統(tǒng)、電視墻監(jiān)看系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等管理設(shè)備，管理員可通過網(wǎng)絡(luò)對所有的監(jiān)控點(diǎn)和所有的分控點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的所有功能。設(shè)置在監(jiān)控指揮中心，連接并控制所有主機(jī)，在網(wǎng)絡(luò)主控蹭不變的情況下主控層以下可以靈活擴(kuò)充；另外如配置多個(gè)控制主機(jī)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)主控機(jī)之間也可以相互連接。
系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)
1、每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的具體實(shí)施方案
監(jiān)房內(nèi)監(jiān)視監(jiān)聽
在每一間監(jiān)室內(nèi)設(shè)置1臺攝像機(jī)，對整個(gè)監(jiān)室內(nèi)進(jìn)行全面監(jiān)視，在每一間監(jiān)室內(nèi)設(shè)置一個(gè)監(jiān)聽頭，對間房內(nèi)進(jìn)行監(jiān)聽，以便及時(shí)了解在押人員的活動；安裝廣播設(shè)備，可以對其人員實(shí)現(xiàn)喊話和廣播教育等功能；可以在每間監(jiān)室內(nèi)安裝煙感探測器，以防在押犯人在監(jiān)室內(nèi)趁機(jī)制造混亂。
監(jiān)房周邊監(jiān)控報(bào)警
在各監(jiān)室的樓梯等出入口處安裝一套全方位云臺攝像機(jī)用來監(jiān)視所有出入人員的情況；同時(shí)在有走廊的地方，走廊兩端各安裝一套定點(diǎn)攝像機(jī)，用來監(jiān)視走廊內(nèi)的情況?？梢栽谝恍┍容^重要的地方設(shè)計(jì)按鈕時(shí)報(bào)警點(diǎn)。
公共場所監(jiān)控報(bào)警
在監(jiān)獄食堂、禮堂、操場、工作場地、禁閉室等地，根據(jù)場合空間大小，設(shè)置一定數(shù)量的攝像機(jī)，對這些容易出現(xiàn)非正?，F(xiàn)象的場合進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控；并且在這些場合關(guān)鍵的地方設(shè)置一定數(shù)量的按鈕式報(bào)警點(diǎn)，以便在這些場合出現(xiàn)意外時(shí)，能夠及時(shí)向外發(fā)出報(bào)警信號。
監(jiān)獄門口及監(jiān)獄周邊監(jiān)控報(bào)警
監(jiān)獄門口是監(jiān)獄與外界聯(lián)系的地方，在此設(shè)置幾臺攝像機(jī)，對進(jìn)出監(jiān)獄的人員進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)看；并在監(jiān)獄門口門衛(wèi)崗哨點(diǎn)設(shè)置一個(gè)按鈕式報(bào)警點(diǎn)；在監(jiān)獄周邊圍墻及邊角地帶，設(shè)置一定數(shù)量的大焦距攝像監(jiān)控點(diǎn)，并配合紅外燈，可以全天候24小時(shí)對這些點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視；并且在監(jiān)獄周邊圍墻，設(shè)立主動紅外對射報(bào)警，嚴(yán)防通過此處進(jìn)出監(jiān)獄的人員活動。
看管人員辦公生活場所監(jiān)控報(bào)警
在獄警、武警辦公、生活的周邊各進(jìn)出口處各安裝一套定點(diǎn)攝像機(jī)；在有走廊的地方兩端各安裝一套定點(diǎn)攝像機(jī)；同時(shí)可根據(jù)用戶要求在各層的指定辦公室內(nèi)分別安裝全方位云臺攝像機(jī)或是三鑒探測器（例如在監(jiān)獄長辦公室、財(cái)務(wù)室設(shè)置腳挑式報(bào)警按鈕，在人員檔案室、槍械室等安裝一套被動紅外探測設(shè)備），這樣設(shè)置可以保證重點(diǎn)房間重點(diǎn)監(jiān)控、布防，監(jiān)控布防后如有人侵入該系統(tǒng)則立即報(bào)警。
其他地方
根據(jù)客戶需求，在比較重要的地方設(shè)置監(jiān)控報(bào)警點(diǎn)。
2、分控點(diǎn)系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)
設(shè)立共纜信號還原設(shè)備，對系統(tǒng)中的音視頻信號進(jìn)行系統(tǒng)還原輸出到畫面分割器上，通過16畫面對所管轄區(qū)進(jìn)行監(jiān)看；
設(shè)立分控器實(shí)現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行大屏幕切換，通過控制器對前端的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行電動云鏡控制和廣播講話。
3、網(wǎng)絡(luò)主控中心系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)
設(shè)立數(shù)字硬盤錄象系統(tǒng)，對所有的監(jiān)控點(diǎn)音視頻信號進(jìn)行數(shù)字錄制，并長期保存；
設(shè)立電視墻監(jiān)看系統(tǒng)，采用大型音視頻矩陣對24臺監(jiān)視器和1臺大屏幕進(jìn)行系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)任意切換任意一個(gè)畫面到任意一個(gè)監(jiān)視器上進(jìn)行監(jiān)看；
設(shè)立主控廣播和電動云鏡控制系統(tǒng)，通過控制器對前端的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行廣播播音控制和電動云鏡旋轉(zhuǎn)控制
四、 共纜傳輸監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)
目前，大多數(shù)電視監(jiān)控仍采用視頻基帶的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸方式，即每個(gè)攝像點(diǎn)到監(jiān)控室都需要布設(shè)一組視頻電纜、供電線和控制線，幾十個(gè)攝像點(diǎn)的電視監(jiān)控就會形成一大捆線纜。而且，視頻基帶信號是50Hz至6MHz的低頻信號，會受到50HZ交流供電線的電磁干擾，因此，在視頻點(diǎn)對點(diǎn)傳輸中，供電線與視頻電纜不能同管同槽敷設(shè)，它們之間需要加鋼管或鋼槽隔離屏蔽。此外，同軸電纜傳輸視頻基帶信號會隨傳輸距離的增加而使圖像清晰度下降，一般傳輸超過300米后，圖像清晰度就會下降到不能忍受的程度。
共纜監(jiān)控針對電視監(jiān)控傳輸組網(wǎng)問題，北京中天技源電子科技有限公司運(yùn)用多年的射頻產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和成熟的載頻調(diào)制解調(diào)技術(shù)、計(jì)算機(jī)和單片機(jī)控制技術(shù)，載頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，研發(fā)生產(chǎn)出“共纜監(jiān)控”傳輸組網(wǎng)系列產(chǎn)品。共纜電視監(jiān)控傳輸技術(shù)(以下簡稱共纜監(jiān)控)是在傳統(tǒng)監(jiān)控傳輸技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行的一次技術(shù)革新，代表今后一段時(shí)期監(jiān)控傳輸技術(shù)的發(fā)展方向，有許多傳統(tǒng)監(jiān)控傳輸技術(shù)做不到的新功能，但傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)在一些特定領(lǐng)域仍有優(yōu)勢，將與共纜監(jiān)控同時(shí)存在一段較長的時(shí)間，下面從五個(gè)方面討論共纜監(jiān)控的適用范圍。
一、 監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量
監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量對采用傳統(tǒng)監(jiān)控傳輸技術(shù)還是采用共纜監(jiān)控起著決定作用，傳統(tǒng)監(jiān)控傳輸技術(shù)是在每個(gè)攝像頭后面最多連接4條電纜，一條視頻電纜(傳輸視頻信號)、一條控制電纜(傳輸控制云臺信號和變焦信號)、一條伴音電纜(傳輸監(jiān)聽信號)、一條電源電纜。除電源外，其它3條電纜必須進(jìn)入主控機(jī)房，以20個(gè)監(jiān)控點(diǎn)傳輸800米距離的工程為例，傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)最多需要鋪設(shè)60條電纜，電纜總長度為4.8公里，購置電纜費(fèi)用很高；鋪設(shè)電纜數(shù)量多、體積龐大、份量重、施工難度大；鋪設(shè)費(fèi)用高；不美觀；難以維修、檢修。若采用共纜監(jiān)控技術(shù)，需要添加相應(yīng)調(diào)制設(shè)備、解調(diào)設(shè)備、信號放大設(shè)備及控制設(shè)備，需要增加設(shè)備費(fèi)用。因共纜監(jiān)控允許在一條同軸電纜內(nèi)同時(shí)傳輸20路視頻信號、控制信號及伴音信號，因此只需鋪設(shè)1條電纜，電纜總長度為2公里，購置電纜費(fèi)用很低，大幅度減少了購置電纜費(fèi)用；鋪設(shè)電纜簡便、施工難度?。讳佋O(shè)費(fèi)用低；該系統(tǒng)美觀；易于維修、檢修。若監(jiān)控點(diǎn)不多，傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的價(jià)格優(yōu)勢明顯，施工難度不大，共纜監(jiān)控的方案需要配置相關(guān)設(shè)備，造價(jià)較高，這種場合適用傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)?，F(xiàn)以3個(gè)監(jiān)控點(diǎn)傳輸300米距離的工程為例，傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)最多需要鋪設(shè)9條電纜，電纜總長度最多為2.7公里，購置電纜費(fèi)用不高，鋪設(shè)電纜數(shù)量不多，施工難度不大，維修、檢修較方便。若采用共纜監(jiān)控技術(shù)，要鋪設(shè)1條300米電纜，但需要添加相應(yīng)設(shè)備，增加設(shè)備費(fèi)用大于節(jié)省的電纜費(fèi)用。從上述案例可以看出，傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)適用于監(jiān)控點(diǎn)位少的傳輸方式，共纜監(jiān)控適用于監(jiān)控點(diǎn)位多的傳輸方式。根據(jù)我們積累的工程施工經(jīng)驗(yàn)，建議對30個(gè)監(jiān)控點(diǎn)以上的項(xiàng)目，采用共纜監(jiān)控的施工方案；對6～30個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的項(xiàng)目，應(yīng)具體問題具體分析，對1～6個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的項(xiàng)目，建議采用傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)。
二、 傳輸距離
傳統(tǒng)監(jiān)控方式的適宜傳輸距離是300米，極限距離可以傳輸500米，加裝放大器后可以傳輸800米，但由于在加入放大器的同時(shí)使系統(tǒng)噪聲放大，且高頻分量衰減很大，造成圖像頻譜失真，不能保證圖像質(zhì)量。共纜監(jiān)控的適宜傳輸距離是2000米，可以滿足大多數(shù)用戶的需求，對超長距離的監(jiān)控，可以采用光纜+共纜的方式共同構(gòu)建HFC遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，解決100公里以內(nèi)的監(jiān)控信號雙向傳輸問題。因此，對傳輸距離超過500米小于3000米的需求，適用共纜監(jiān)控技術(shù)。500米以內(nèi)的傳輸可以用傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)，也可以用共纜監(jiān)控的方式。
三、 抗干擾
隨著現(xiàn)代文明的不斷發(fā)展，各種大功率電器設(shè)備日益增加，電磁干擾越來越多，使大部分地區(qū)電磁環(huán)境不好，這些干擾頻率一般在45MHz以下，因傳統(tǒng)監(jiān)控采用視頻基帶利用同軸電纜的0~6MHz來傳輸圖像信號,所用帶寬完全在干擾頻帶之內(nèi)，因此抗干擾能力較差，受干擾的圖像容易產(chǎn)生斜紋、網(wǎng)紋、雪花及重影,嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。共纜監(jiān)控通過將圖像搬移到49MHz以上的高頻載波傳輸，徹底避開常見干擾頻率，故抗干擾能力較強(qiáng)。所以，在電磁環(huán)境惡劣的環(huán)境中適用共纜監(jiān)控系統(tǒng)。
四、 系統(tǒng)擴(kuò)容
傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)擴(kuò)容時(shí)需要重新布線，施工工作量較大，施工難度大，工期長，施工時(shí)容易對周邊環(huán)境造成影響，為解決施工對周邊環(huán)境造成影響問題，往往需要做一些準(zhǔn)備工作，經(jīng)常導(dǎo)致甲方遲遲不能按時(shí)開工甚至取消擴(kuò)容計(jì)劃。若采用共纜監(jiān)控技術(shù)，則會產(chǎn)生不同的結(jié)果。仍以30個(gè)監(jiān)控點(diǎn)傳輸1000米距離的工程為例，因共纜監(jiān)控技術(shù)允許在一條同軸電纜內(nèi)同時(shí)傳輸20路所需信號，該系統(tǒng)鋪設(shè)2條同軸電纜，在傳輸現(xiàn)有30路所需信號的基礎(chǔ)上可以增加10路信號，即可以增加10個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，除增加前端設(shè)備和視情增加機(jī)房的解調(diào)設(shè)備外，無需增加其它設(shè)備，擴(kuò)容時(shí)不需要重新布線。共纜監(jiān)控系統(tǒng)擴(kuò)容施工工作量小，施工難度小，工期短，施工時(shí)對周邊環(huán)境基本沒有影響。
五、 布線難度
在高層建筑中，電纜將進(jìn)入豎井，固定于橋架，豎井中常鋪設(shè)各種用途的其它電纜，電磁環(huán)境較復(fù)雜，易對傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)傳輸?shù)幕鶐盘柈a(chǎn)生干擾，大捆沉重的監(jiān)控信號傳輸電纜難以在橋架長期牢固固定且施工難度大；已完成裝修的辦公樓、科研院所、倉庫、小區(qū)等場所若鋪設(shè)大捆沉重的監(jiān)控信號傳輸電纜勢必破壞已做好的裝修，施工難度大且不美觀；在需要架空或固定于墻壁的場合，大捆沉重的監(jiān)控信號傳輸電纜難以架設(shè)、固定、直角轉(zhuǎn)彎、扣PVC槽板。這些場合不適宜采用傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)，應(yīng)采用共纜監(jiān)控方案。另外，在缺少電源或不易布設(shè)電源線的情況下，共纜監(jiān)控可以采取內(nèi)饋電的方式為前端攝像機(jī)和調(diào)制器提供電源。
總之，共纜監(jiān)控適用于大系統(tǒng)、長距離傳輸各種監(jiān)控信號，該系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，布線簡潔、擴(kuò)容簡便；傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)適用于監(jiān)控點(diǎn)數(shù)少、傳輸距離短、周邊干擾源少、干擾信號不強(qiáng)且無需擴(kuò)容（或少量擴(kuò)容）的場合。
