1 古老监狱的印象

    监狱有古老和现代之区别，古老监狱是以物防为主和简易的通信方式为辅的关押犯人的场所。提到古老监狱我们会联想到关押“基督山伯爵”和关押“拿破仑”的海上孤岛式监狱；讲到岛式监狱我们会想到旧金山的监狱和新加坡前期的岛上监狱。在电影和小说中我们可以看到孤岛的监狱，四周是海，管理严厉，但最终还是有人逃离这森严的监狱，这说明安全防范还有问题。
　　
    2 20世纪80年代中后期的监狱安防系统

    那年代监狱是以物防（高墙、铁门、铁窗、大铁锁、厚墙、探照灯、武警值勤、角楼、电网等）为基础，增加了一定的安防系统，例如电视监控系统、简易报警系统、广播系统、门禁系统是以机械锁为主，加一些门的电动装置以及互锁装置。

    那年代工业摄像机还是比较昂贵，早期的工业摄像机用于危险和有爆炸可能的作业区，摄像机是电真空器件，有Vitcom、Saticom、 Newvicom的摄像管，最先进的是松下用Newvicom的摄像机，性能不错，在主要指标上已和现代中档CCD摄像机相当，Newvicom已是较低照度，清晰度在500线左右，和CCD摄像机相比：在功耗、可靠性、寿命体积大小、技术性能、信噪比、智能化程度、数字化程度等均差一些，所以到80年代后期就逐渐退出历史舞台。Newvicom的摄像机退出市场是在90年前中期。当时有一个实例：为节省昂贵摄像机，曾采用过一个摄像机通过电动平移方式监控平排的十几个监房。从现在角度想是不可思议的方案，摄像机在轨道上移动声音是难免的，当然这声音也有一定的威摄力，这电动的机械机构的造价现在看也是昂贵的。这里可以说当时这机构的存在，是有它的合理性，因为当时摄像机是进口，价格很贵，现在CCD摄像机和CMOS摄像机价格大大降低。当时的一般系统是：摄像机（多台）视频切换器（可自切和手切）、监示器，到80年代后期VHS录像机的价格下降至四、五千元时，较好系统会增加录像机（VHS），通信是采用：有线电话，无线对讲机。
　　
    3 20世纪90年代（前、中期）监狱安防系统

    一般当时会含有电视监控、简易报警系统、通信系统（有线电话、无线对讲）、广播系统、音频监控等。当然物防系统是最基础的东西。电视监控系统是当时安防系统的代表。当时的典型电视监控系统是：摄像机、音视频矩阵、视频分配器、视频均衡放大器（也又称电缆均衡补偿放大器）、显示器、监示器墙、录像机（VHS）。

    90年代中期发展了多画面处理器（先同步、后异步），多画面处理器（典型有4画面、9画面、16画面；还有24画面和48画面是极少数，短期的产品）。这年代又出现抽帧式长时期录像机，它可以将3小时录像带，录到18/24/48/120/240/360小时。

    这种录像机选用抽帧式长时间录像机，一般选用24小时或12小时，这样一天可用一盘3小时录像带或两盘录像带；大大降低了录像带的存储量，若采用抽帧方式，所以也会带来有效图像丢失的可能性。

    20世纪90年代中期，先进监狱安防系统典型案例（一次记忆忧新的国外安防系统考察）
    我们的访问是在1995年，当时XX监狱安防系统在世界上也是先进的。该监狱安防系统含有：
    周界系统：高高围墙（约7~8m高）围墙有二道，中间有5~6m空地。中间空地是由电视监控（并有移动侦察报警），摄像机架在空地中央的立杆上，摄像机前后头尾相接，没有漏洞和死角。围墙的厚度1~2m，武装人员不停在围墙上巡逻，围墙还有泄漏电缆入侵探测器。虽XXX国下午经常下大雨，下雨时泄漏电缆报警器易发生误报警。XX监狱长讲：不怕误报，就怕漏报，误报时我们还是有电视监控系统可进行监看，这种误报也是一分为二的，说明系统是在正常运行之中，虽然监看者麻烦一点，但对监看者经常提醒也有一定好处。
电视监控系统：它包括走道、过道、出入口、周界、监舍、重点部位等均有摄像机，通过电缆传输至中控室，以视频矩阵为核心，前端的视频信号输入视频矩阵，视频矩阵还具有遥控前端摄像机的镜头和云台功能。视频矩阵有足够的输出可至监示器，视频可成组顺序输出某一监示器，重点的视频信号可固定在某几个监示器上。视频可自切和手切至某些监示器。视频与报警可联动，输出的视频可以用录像机存储。

    门禁系统：XX监狱的门禁系统的特点管理人员与被看管人员通道是分离，管理人员出入处有刷卡门禁系统，监房的门均是铁门，锁也是非常坚固的，用卡的门不代表是坚固的，刷卡仅代表识别、分类、时间系统，并不代表门的强度，千万注意门不仅要坚固，而且要灵活。

    通信也是有有线电话、无线通信，XX监狱的安防系统在他们管理上是起到很大的作用，这点是事实。这也说明建立一个有效的实用的安防系统是非常必要，也是非常重要的。
　　
    4 现代监狱（21世纪初）智能安防系统

    如近期建设或近期改造的监狱安防系统，它已是现代监狱智能化系统的内含，当然监狱安防系统是监狱智能化系统的首要和必需。现代监狱安防系统在智能化方面有很大发展。我们刚处于技术突飞猛进的时代，特别表现在数字化、网络化、智能化方面。

    下列的子系统，在实际案例中可有可无。根据实际需要来选择子系统的多少，以及子系统的大小。
    （1）安防系统（这是重中之重，在监狱整个范围一定要有的）
电视监控系统，门禁系统（内含实体防范和门禁智能卡）、周界防范系统（铁丝风、墙、门、窗等实体防范和入侵防范系统）、非法进出报警系统、电子巡更系统。
    （2）信息管理系统（重点在办公和管理区域）
BA系统、综合布线系统、程控交换机、计算机网络系统、停车管理系统、消防报警系统、多媒体显示民间、智能集成平台、机房工程、防雷接地。
    （3）监舍管理系统
紧急广播、日常广播，监舍犯人与中控室（管理部门）对讲系统、探访犯人管理系统（发号、对讲、检查物品等）、出入人员和出入车辆管理系统、新增车辆底部电视监视系统、犯人的GPS定位系统、轻犯人的监外管理系统（这种情况国外已经早有）。
    （4）监狱的住处传输系统，电缆、光缆、网线等，他们也可复合运用、可用专线，也可用专用局域网等、无线专用网，无线移动通信（GSM、CDMA）专用无线对讲系统。
    （5）现代图像存储系统
早期：录像机（V、C、R），中期：长时间录像机（抽帧方式）、近期：从CIF格式的DVR（硬盘录像机）；到D1格式的DVR（硬盘录像机）；较新颖的有双格式（D1+JPEG一帧）的DVR（硬盘录像机）、最近期：从前端DVR存储发展到中控室集中存储（例如：目前已有采用IPSAN存储系统）。
　　
    5 监狱电视监控系统的近期发展

    5.1 多级视频联网的监狱电视监控系统（目前常见）

    5.1.1 该方案的构成

    中队控制室：接受前端的摄像机的视频信号；至有带字符的能控制前端的中小型模拟视频矩阵，一般有2~4路供本地监示器监看和2~4路模拟视频信号上传大队；前端来的视频信号经过视频分配器一路至矩阵，同时另一路至硬盘录像机（DVR）本地录像，该DVR配有显示器可观看单路数字视频或者多路（4/9/16）画面数字视频，该DVR还具有DVS（视频服务器）的功能，它可以通专用局域网上传2~4路数字视频至大队控制室：大队只有模拟矩阵+监示器，若一个大队有6~8个中队，每个中队向大队上传4路模拟视频，大队向监狱中控室传12~24路模拟视频信号，大队还有电脑和解码软件，可通过专用局域网看中队上网的数字视频信号，大队也可以专用局域网控制中队矩阵和中队的DVR，大队没有存储功能；监狱中控室：来自大队模拟视频信号和来自周界（公用走道、办公区）的模拟视频信号，中控室配有中大模拟视频矩阵，该矩阵输出信号一部分可上电视墙，一小部分模拟视频上传到管理局，也可以通过视频服务器将模拟视频转换数字视频信号通过专用局域网向管理局上传（后者已是目前常用的方法）。监狱中控室可以通过矩阵的控制信号控制各中队和各大队的矩阵，该控制信号是通过专用局域网向下传。监狱中控室有一定量存储能力，解决中队大队不管的区域和备用量。管理局也可以通过控制信号 （通过专用局域网） 看到前端任一个视频信号，但数量有限，这是节约的方案。目前能看到二组数字视频，一组是通过DVR来的，另一组是通过监狱中控室的视频服务器来的。

    5.1.2 该方案的特点（目前最常用）

    （1）以中队为基础，前端摄像机至中队控制室，中队控制室若有模拟矩阵、DVR、DVS功能的硬盘录像机，系统更为简便，这样部分的模拟视频信号送大队（一般4~6路）上，中队一般是一个监示器看十六画面，为了看全面情况，也可以在DVR的显示器上看十六画面，然后十六画面也可看单画面，另外一路或二路单画面在监示器上显示，这二个单画面是为了监看重要事件和情况，单面面上可以通过切换看到前端每一个摄像机。
    （2）每中队的4～6路模拟送到大队，大队只监看，没有存储，有模拟矩阵，矩阵输出向中控室传送12~16路视频信号。一般情况：中队是一层楼面，大队是一幢楼。一般一个大队有3~6个中队。一个中控室管6～10多个大队。

    5.1.3 若存在中队、大队、监狱、管理局四级

    （1）图像模拟视频信号是一级一级向上传，也就是从中队→大队→监狱（中控室）→管理局。它们是通过模拟视频矩阵向上传，虽每级上传部分图像，但可通过遥控见到前端每一路图像。
    （2）若选用带有DVS（视频服务器）的硬盘录像机，可将中队的几路数字视频信号送到局域网，中队、大队、监狱管理局，这样可以通过局域网看到几路数字视频信号，注意DVR的DVS功能有限，见到的路数也就有限。
    （3）在中控室具有DVS（视频服务器）这样上级可以通过专用局域网看到下级数字视频信号，通过遥控可以看到前端任一个图像，但不是同时看到每一个。
    （4）这方案另一个主要特点：控制信号是通过专用局域网，理论上：中队、大队、监狱、管理局均可相互控制，实际控制还是有权限的，一般还是向下控制单向的，因数字控制信号占有信息量较小，一般不影响专用局域网主要功能需求。部分图象数字信号上专用局域网，这是一种补充方面，只适用于少数领导使用，不然会严重影响这一个专用局域网的正常运用。注意这一专用局域网是指监狱系统专用的局域网，为了彻底解决信道拥堵，应另建为电视监控用专用局域网才行。
    （5）这种方案在较长时间内是主流方案，最大的优点：省钱、图像质量好，没有延迟时间设备成熟等。
　　
    5.2 目前最新系统全数字的电视监控系统

    5.2.1 电视监控系统其组成

◆ 前端：模拟摄像机→视频服务器（视频编码器）或者数字摄像机；
◆ 数字交换机（数字矩阵的作用）；
◆ 专用局域网（一般千兆网或万兆网）；
◆ 核心交换机；
◆ 视频管理服务器；
◆ 中控室集中存储系统NVR（例：IPSAN）系统；
◆ 解码器、显示器、监示器；
◆ 电脑、解码软件、显示器。
这种方案的选用正在兴起。其特点：
◆ 采用标准设备，虽然目前价格不低，将来价格会降下来；
◆ 这种系统兴建方便，关键是建网络；
◆ 建中心，建分中心非常方便；
◆ 专用电缆布线工作量下降；
◆ 目前主要缺点之一：图像有延迟，这延迟时间是和压缩比有关，压缩比越大，延迟时间越长，目前最好是在200ms左右，一般是在0.5~2s，这延长时间是和带宽有关，也就是和传递函数相关，也就是和压缩方式相关；
◆ 目前主要缺点之二：若是打包方式存储，有时十几帧/秒~三十帧/秒，看起来也是非常不舒服；
◆ 目前没有录后监看，录后监看可以确保录像不间断和监看录像质量，方法是一面存储一面录后回放，用多画面方式监看16路运行是否正常？用单画面（可十六切一）监看，系统录后的存储质量。　
　
    6结束语

    本文的目的，是想讲一点监狱的特殊性，便于设计施工中加以参考。监狱在新技术的运用方面，新设计的理念引入方面，也在不断的进步。监狱也是新技术、新理念施展的舞台。目前正是新建监狱的需要设计施工，老的监狱也需要改造升级和更新之时，我希望我的一些体会对大家有一定的参考价值。