整体设计原则和理念
监狱安全防范系统除维护监狱安全外，另一重要目的是服务与管理，给监狱安全文明管理提供有效的技术手段。最优性价比是最主要考虑因素之一，系统的实施不能理想化地达到国内一流或最先进的，也要依据实用、可靠的原则，使用一些先进的技术或系统，同时在最优的性价比的前提下，达到预期目标。所遵循的原则和理念主要有先进性；实用性；可靠性；扩展性；模块化；在线式维护；系统的安全性和保密性；经济性等等，除此之外，系统设计时还要注意采用先进、成熟的数字技术、数字设备，顺应数字化、网络化、智能化的潮流，以计算机信息网络为平台，建立一个多功能的、集散式综合信息服务系统。
项目需求分析
某监狱位于市东南方，距市内4公里。监狱面积1.35平方公里，地势平坦，河流从北向南贯穿而过。需求分析如下。
囚室监控
对于一些具有高度危险性的囚犯，需要对其活动进行实时和完全的监控；以防意外事件发生，保障其本人以及监狱中其他人的安全；利用监控报警系统，通过囚室内安装的摄像机，对囚室进行全实时的视、音频录像，囚犯在囚室内的所有活动都记录在内；还可以通过远程控制中心对囚室进行监控，实现无人值班时进行实时录像。
公共场合
在监狱内部，食堂、礼堂、操场、工作场合等公共场合是犯人相对比较集中的地方，由于在押犯人情况混杂，往往易出现各种异常情况，在狱警较少情况下，为保证各种公共场合内人员、设施的安全，须要有一定的安全监控报警措施，通过监控系统有效地对这些场合实时监控及录像，通过报警系统在出现非正常现象时，及时向监狱管理部门发出报警信号，及时地对各种非正常现象作出处理。
监狱周边、门口
监狱的周边及门口是监狱与外界联接的部分，往往是在押人员越狱逃跑的地方，通过监控、报警系统有效的保证这些地方及在此进行看管的人员安全，并有效的配合监狱看管人员联动，防止在押人员越狱行为的发生，同时防止外界人员进入。
看管人员工作生活区
负责在押人员管理的狱警及负责监狱安全的武警官兵的安全是保证监狱整体安全稳定的重中之重。通过监控报警系统，在看管人员工作区设立控制室，可以在看管人员较少的情况下，有效地对全监狱内情况进行全面掌握，及时做出反应。通过在看管人员工作生活区设立监控报警设备，可以有效的保证看管人员的安全，为监狱的整体安全与稳定打好基础。
系统网络架构
整个监狱监控系统的信号传输基于以太网，采用接入—汇聚—核心三级网络架构，以百兆/千兆作为接入层，千兆作为主干。数字摄像机通过屏蔽双绞线和接入层交换机连接，接入层交换机与汇聚层交换机之间采用超六类千兆线连接，汇聚层和核心层采用光纤连接。在网络设计中，再根据实际需要采用VLAN，端口汇聚，负载平衡等网络技术保证整个网络顺畅(图1)。
根据以上的系统中各个节点的使用分析，并结合工程经验，推荐服务器放在骨干上，带宽符合千兆以太网，网络摄像机等设备带宽要求保障一路视频流的带宽，即满足百兆以太网应用，并需充分考虑整个网络冗余设计。
为保证良好的图像清晰度和流畅度，同时有效节省带宽和存储资源，本方案将采用在同等码流前提下画质最高的H.264编码(例如在码流为100kbps时，H.264大约比MPEG4好3dB(约2倍)，比MJPEG好约10dB(约10倍)，即同样容量的硬盘，在储存画质及速率一样的情况下，H.264可以比MPEG4多储存2倍的时间，比MJPEG多储存10倍的时间)配置进行实时浏览和录像。
・ D1普清如下：图像压缩格式：H.264 Main Profile @ Level 3；图像分辨：4CIF(D1，704×576)；图像码流：2Mbps；图像帧速度：25fps；
・ 720P高清如下：图像压缩格式：H.264/MJPEG；图像分辨率：720P(1280*720)；图像码流：4Mbps；图像帧速度：25fps。
上述配置情况下，单路复合流(视频与音讯流之和)的D1最大带宽约为 2Mbps，720P的最大带宽约为4M，按照要求，整个监狱视频监控系统前端摄像点位总计1000个普清监控点；100个高清监控点，分布在6个监区和三个工厂建筑当中。根据相关设计规范和经验，并以单路复合流最高的带宽占用值 2-4Mbps计算，充分考虑设置码流在实际带宽的突发占用情况，因此监控应急指挥中心与每个监区之间千兆的网络链路，完全可以满足带宽的需求。
为保证视频传输网络系统的高稳定性、高冗余性，本次视频传输专用网络系统在核心交换机组连接上采用双机热备、负载均衡技术。参考上述需求分析使用数据流统计分析表后，设计的骨干网就不会出现满载运行，故设计主干带宽时，不能按极限带宽计算，否则将造成极大的浪费。本次设计主干按极限需求的70%计算，已足够保证用户的带宽需求。对于处于整个监控系统存储推荐采用专业的监控视频存储IP-SAN产品，采用多台专业型48盘位磁盘阵列，三电源冗余。单块硬盘采用2T容量工业级专业监控硬盘，在RAID 5模式下存储一个月，可以完全满足需要。
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