监狱数字化集成管理平台

本文主要是介绍监狱数字化集成管理平台，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1.1 项目背景
监狱是对违法人员进行集中管教的场所。这里不同于普通的人群密集区域，因为这里的人群具有特殊性——服刑人员。这些场所里，管教干警面临着很多在普通环境管理上遇不到的问题，同样是对人员进行管理，由于对象的不同，就多了很多特殊的方面：一方面，需要对整个监狱环境监控，一方面又要对每个服刑人员的活动区进行监控。由于服刑人员或治安拘留人员数量较多，对于这些场所的监控管理就需要一个合理高效的系统平台来支撑。
现代化的监所管理，除了必须具有一支训练有素的管理员队伍外，一些安全、先进、智能化的管理设备有着不可替代的重要作用，事实证明，人才、技术的有机结合，方能提高现代化的监所综合管理水平。一个技术先进、功能完备、安全可靠、经济实用和易维护的智能安全技术防范系统平台必不可少。
为此我们在为监狱建立数字化集成管理平台时，对各类管理系统的软硬件和信息进行整合，打破各子系统界限，完成信息规范、实现数据融合，开发一个操作简单、功能强大，具有智能联动效果的操作平台，建立这样一个智能化综合信息显示和操作平台、有效地整合系统资源、建立起一定规规模的智能联动体系、更广泛地为连平监狱提供安全管理监控服务。
我们通过以电子地图为基础，建立集成平台进行业务和数据的融合，通过集成平台进行数据交换、信息共享，使各子系统既相互独立，又相互依存，从而解决系统交互能力差、数据标准不一致、图数不能互访等问题，充分发挥网络功能。而且可以提升整个监狱安全管理水平。
1.2 需求分析
连平监狱集成管理平台主要包括以下内容：视频监控系统、对讲监听系统、报警防范系统、门禁控制系统、公共广播系统、智能会见系统组成，这其中包括多层网络结构的传统控制域子系统，也包括以数据库应用为核心的IT管理信息系统，由于技术和市场的原因，各子系统大多采用专有的通讯协议实现内部的数据传递，软件架构采用封闭的模型，对外缺乏符合国际标准的第三方接口，造成了各子系统之间无法实现信息的共享更谈不上联动、互操作了。这种现状显然不能满足监狱严格的安全管理监控管理要求，统一的监狱集成管理平台是完善安全管理机制的必然选择，客观上要求各子系统在集成平台全局性管理指导下，有条不紊的执行各种复杂的指令动作，充分发挥1+1＞2的系统集成合力。
具体需求可以概括为以下几条：
1) 信息共享
各个子系统之间应实现无障碍的信息共享，各子系统的报警、设备故障都应及时传达到关联子系统，只有这样才能建立协调的联动机制。
2) 集中监视
监狱管理负责人员需要对各子系统的运行状况有直观的了解，却不可能在一台电脑上同时运行各个子系统的客户端，即便能够安装大量的客户端程序，针对高层次管理人员来说，普通的系统控制客户端含有大量高层管理所不需要的冗余信息，同时包含专业性很强的控制参数设定功能，这就大大降低了高管获取必要信息的效率，也增大了误操作的可能性。所以，从提升监狱管理水平的角度出发，迫切需要为负责人提供一种能够以统一的图形界面方式展现所有监狱子系统重要信息的软件工具。
3) 统一的报警、故障信息管理
在各子系统分散管理、控制的情况下，各种报警、设备故障信息只能到达本系统操作员层次，逐级上报和向其它子系统通报报警或故障信息只能采用人工模式，依赖于人员素质和管理流程，这就造成瞒报或漏报现象，增加了潜在的事故隐患。所以需要在安防集成平台上部署针对各个子系统的集中报警管理功能，将各系统分级别的报警信息在实时传递到本系统值班操作员的基础上，同时以多种方式、实时地传送到上级管理人员、其它相关子系统管理人员，并提供报警处理功能，系统具备人工智能，根除相应的处理预案，指导管理人员具体处理报警信息。
4) 系统联动以及安防全局预案配置
在安防子系统分散管理、运行模式下，系统间的联动主要依赖于硬件方式，上述方式具有很大局限性，统一安防平台的统一部署的软件联动功能，能够为硬件联动难于实施的环节提供可靠的联动触发机制，提高反应速度、降低事故损失。
例如：有非法入侵触发报警信号时，控制中心联动现场图象显示在指定监视器上。系统在电子电子地图上快速显示报警点、门禁点、监视点的位置及状态，同时可自动或手动与110、119、120、122 或其他部门进行通讯。
AB门系统与闭路电视监控系统联动：当发出报警后，系统自动联动相应的摄像机，在显示器上自动切换到该报警位置的图像，自动启动录像等。
安检门与闭路电视监控系统联动：当当安检门对犯人家属进行检查发出报警后，系统自动联动相应的摄像机，在显示器上自动切换到该安检门位置的图像，自动启动录像等。
警报系统与门禁管理系统联动：自动执行对与此次报警事件相关的出入口通道的控制（如关闭，不允许刷卡进出等）。
5) 信息的处理与分析
在子系统分散管理、运行模式下各个子系统都拥有自己的数据库，各自拥有本系统相关的历史数据访问和分析功能，根据监狱集成平台通讯及接口规范的要求各子系统都要向上通讯，提供必要的报警以及设备运行信息，并提供相应的控制功能，此种方式意味着每个子系统都要进行各接口开发与调试测试工作，各厂商的技术水平参差不齐必然会给总集成工作带来巨大的阻力，所以我们认为监狱集成平台更适合作为基础的数据抽取、转发平台，监狱集成平台应统一从各个子系统获取必要数据。
1.3 建设目标
在监狱支撑环境系统承载专网之上建设软件平台，并充分利用成熟、稳定、可扩展性强的软件技术（如： SOA, XML等）实现一个具有成熟性、先进性、可扩展性的监狱勤务管理系统平台，整合和利用各子系统信息化资源，统一构建监狱勤务管理系统平台，在实现信息共享的基础上，建设视频监控系统、对讲监听系统、报警防范系统、门禁控制系统、公共广播系统、智能会见系统，满足监狱在管理、指挥方面的需求，建立统一指挥、科学监控、协调有序的运行机制。
1.4 设计原则
1) 集成性：
集成平台在完成各子系统数据融合的基础上部署全局性的管理功能模块，各子系统专业功能由各自完成；
2) 可靠性：
集成平台基于松散耦合方式集成各子系统，不会因集成平台系统故障而影响到各子系统功能运行，不会造成故障连锁反应，贯彻了“集中管理、分散控制”的原则，确保了安防系统的可靠性；
3) 开放性：
集成平台要能很好地兼容不同的异构子系统，不同的厂商、不同的技术、不同的产品都要能纳入到这个平台上来运行，方便系统扩展；
4) 适用性：
系统支持图形化的监控、管理界面，具有中文操作环境，界面简练、友好，联机帮助功能丰富；
5) 一致性：
集成平台和各子系统在管理信息上必须保持高度一致，比如用户管理、权限管理、设备配置等，否则一定会出现混乱；
6) 可扩展性：
用户所处的环境和需求千差万别，而且可能经常改变，尤其是对融合后的跨子系统功能来说更是如此，因此在提供基础功能的同时，提供强大的二次开发能力是必不可少的。进一步而言，用户并不是编程专家，所以集成平台的二次开发能力应该体现在直观易用、功能强大的图形化定制工具。
1.5 设计依据
按本需求方安进行深化设计时，须遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。主要包括：
 GA/T75－94《安全防范工程程序与要求》：
 GB50198－94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》；
 GB/T50311－2000《建筑与建筑群综台布线系统工程设计规范》；
 GB/T50312－2000《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》；
 AG/T74－2000《安全防范系统通用图形符号》；
 GA/T72－94《楼宇对讲电控防盗门通用技术条件》；
 GA/T70－94《安全防范工程费用概预算编制办法》；
 GA308--2001《安全防范系统验收规则》；
 GB/T50314－2001《智能建筑设计标准》：
 GA/T367－2001《视频安防监控系统技术要求》；
 GA-367－200I《入侵报警系统技术要求》；
 GB 10408.1－2000《入侵探测器-部分：通用要求》；
 GB 10408.l－2000《入侵探测器-第四部分：主动微波入侵探测器》
 GB 15207－94《视频入侵报警器》；
 GB/T16677－1996《报警图像信号有线传输装置》：
 BG 15521O－94《通过式金属探测门通用技术条件》；
 GB 16796－1997《安全防范报警设备安全要求和实验方法》：
 GA379.1到.10－2002《报警传输系统串行数据接口的信息格式和协议第1到9部分》；
 《中华人民共和国保守国家秘密法》；
 《中华人民共和国保守国家秘密法实施办法》；
 《连平监狱用户需求书》；
第2章系统架构设计
2.1 软件架构
监狱集成平台按照功能可分为系统接入层、系统应用层、用户接入层，通过集成平台进行业务和数据的融合，实现一个技术先进的软件平台。

2.1.1 系统接入层
系统接入层主要负责各个业务子系统接入与控制，集成平台主要集成了以下几个子系统：
1) 视频监控系统
闭路电视监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以提供某些重要区域近距离的观察、监视和控制，能在人们无法直接观察的场合，却能实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，并已成为人们在现代化管理中监控的一种极为有效的观察工具。
2) 对讲监听系统
是一套音频传输的网络化产品，它的网络应该遍布整个监所区域管理范围，要求能够实现管理人员之间的信息交流和管理人员与在押人员之间的信息交流，同时还可以监听每个监仓的状态并记录对讲信息。
3) 门禁控制系统
系统通过紧急戒严、双门互锁、生物识别、进出人像比对、刷卡进闸机限制人流速度及保留通行记录等多重安全措施，人防、物防、技防相结合，保证了监狱万无一失的高度安全性。系统针对中国目前监狱/监狱/羁押所普通存在的“二大门”问题，需要符合 “宽进严出”的模式和二大门需要“人、货分道”的要求，集合我公司对监狱多年来的研究而开发出来的一套监狱专用通道防范警戒系统。
4) 报警防范系统
为一个双机并行控制的结构体系，报警接口设备使系统对报警事件作出响应，当任何报警发生时系统接收到报警信号并分别产生各自的报警联动动作。前端装置(紧急按钮)安装在监房，监区值班、武警监哨室等较容易触摸的位置明显的警示标志，报警主机连接监控中心和各岗楼警号，与监狱各技术系统联动，遇紧急情况时，可自动或由操作人员按动紧急按钮，向外发出报警信号。系统应支持硬盘录像机报警接口，联动时报警信号应覆盖监区、办公楼、武警营房等地，并发出声光报警信号。
5) 公共广播系统
具有内部业务广播、电视讲座、报警紧急广播等功能，其可配合有线电视系统形成一套完整立体的视、听、讲功能俱全的系统。根据实际管理方式的需要，对全监区进行任意选址、选组或全体广播，通过有线闭路方式向监室内播出指定节目和自办节目，利用系统的功能特点向在押人员进行广播、电视讲座教育，配合对在押人员实施教育转化工作，实现智能化、科学化管理。
6) 智能会见系统
监狱作为司法系统的一个重要组成部分也逐步地走向现代化。而在监狱中录音系统是一项十分重要的设备，它对于了解服刑人员的思想、稳定其情绪、监控其改造过程甚至对案件的审理、破获都起着非常重要的作用。
2.1.2 系统应用层
系统应用层主要包括：数据采集包、消息服务器、集成管理平台。
1) 数据采集包
数据采集包它可以用来在一个或多个数据源之间进行不同类型数据的导入、导出和转换。其中的连通性通过数据访问的开放式标准－OLE DB－来提供。ODBC（开放式数据库连接）数据源由 OLE DB Provider for ODBC 来支持。由于前端设备接入层各个子系统由不同厂家开发，可能各自使用的数据库不一样，因此我们采用数据采集包将各个子系统的实时设备信息、报警信息、运行标志信息、各种计量数据，按各自管理的功能范围，分别裁剪存于集成平台的中心数据库以供各类应用程序加工、处理、使用及查询。
2) 消息服务器
消息服务器主要负责集成平台与各个子系统信息汇集与交换，交换的数据可以包括平台向各个子系统设备控制消息、前端子系统向平台发送的报警消息、平台查询前端子系统业务数据等，它相当于翻译的角色。通过建立起一套统一的消息体系，利用先进的XML语言，在各个业务系统的响应之间建立起一座互连互通的桥梁。各个业务系统按照统一的标准接口进行信息交换和交换控制流程。
3) 集成管理平台
集成管理平台是系统应用层的核心，它负责报警联动策略制定，当有报警时报警管理子系统通过消息服务器向集成平台转发报警消息，集成平台根据联动策略，触发其它子系统设备的控制，集成平台通过消息服务器将设备控制信息转发给前端子系统，由子系统控制本系统所接入的设备，如视频监控子系统打开相关的视频，门禁系统控制门的开关。
2.1.3 用户接入层
用户接入层是客户端软件，提供给用户交互操作接口，供用户访问系统。用户接入层针对不同的用户提供了不同的用户应用界面，主要包括：电子地图应用软件、设备控制软件、报警联动软件、系统管理软件，从表现形式上，包括了C/S应用及B/S应用。
1) C/S应用
对于中心指挥员一级的用户我们提供了C/S应用程序的界面，利用C/S应用程序的本地控制能力强、运行速度快的特点，以方便指挥员对于警报事件的指挥调度。我们将C/S应用程序称为操控平台，用于指挥员的操作与控制。操控平台以美国ESRI公司的Arc Engine组件对地图数据进行显示，在此组件上实现基本的地图操作同时以此地图为基础将各个业务子系统的信息进行展示，以地图为空间索引对设备、事件进行管理。
对于C/S应用，为了方便指挥员对全局状态的掌握及指挥调度的方便性，对于指挥员采用一机多屏的显示方式进行信息显示与指挥调度，如下图一机三屏所示。左侧屏为事件屏中间的显示屏，集中显示报警事件的列表及相应事件的内容，可以让指挥员可以直观而实时地了解不同报警事件的状态，以便可以按不同优先级对不同的报警事件进行指挥调度；左侧第二屏为主显示屏（主屏），显示GIS主画面，以图形化的方式，显示路网结构、报警事件分布与状态、城市安防设施分布及工作状态等信息，该屏幕为指挥员提供全局概览；第三屏主要用来表现指挥员感兴趣的具体的视频、照片等图形信息，。利用一机三屏模式一个指挥员就可以从宏观到微观来随时掌握整个监狱当前的安全态势，同时可以将精力专注于警报事件，随时应对不同的报警事件。系统根据用户需求也可采用一机单屏、一机双屏、一机四屏等模式。

2) B/S应用
对于非监控中心的的用户，如监