基于B/S架构的数字孪生智慧监所可视化监管系统

1 前言

物联网技术的发展使云计算技术得到了迅猛的发展及广泛的应用，智能体系的创建已经成为监狱发展的必然趋势。 智慧监狱的创建、智能化管理的推行是监狱管理的创新，也是监狱整体工作水平提升的具体体现。

1.1 建设背景

近年来，司法部不断加大司法行政改革力度，持续推进“数字法治，智慧司法”信息化体系建设战略部署。“智慧监狱”管理应用体系便是战略部署中的重要组成部分。

司法部下发的《“数字法治、智慧司法”信息化体系建设指导意见》和《“数字法治、智慧司法”信息化体系建设实施方案》文件中要求，要通过新一代信息技术与监狱业务深度融合，构建科学高效的“智慧监狱”管理应用体系，实现现代监狱形态的智慧化跃迁。

1.2 建设目标

本设计遵循结构化、标准化、模块化、集成化，达到监狱安防平台各子系统之间的数据共享、互联互动。 建成一套统一管理、 分级控制的监狱安防综合管理平台，形成功能完善、反应快速的数字化安防体系, 实现监狱安全防范及管理工作的现代化、标准化。

2 需求分析

2.1 功能需求

2.1.1 三维模型场景

针对监管场所覆盖范围，对室内室外进行三维模型建设，还原监管场所三维空间环境。三维建模一般通过人工建模方式实现，人工建模以CAD图纸、现场测量、现状照片为基础，建立数字表面模型，通过实际照片映射描述真实纹理信息，实现监狱的三维模型建设。

2.1.2 三维监狱总览

监狱三维可视化监控平台将整个监区的基础设施进行3D展示，对将执勤警力、监管对象、警务装备、警情事件等管理要素的数量、状态、详细信息等进行实时监测，并将数据信息通过2D面板进行呈现，实现监狱“人、地、事、物、情”的全面监控，辅助综合掌控监区运行态势，提高管理效率。

2.1.3 视频监控系统

视频监控子系统实现对监狱的实时监控、远程巡视的运用。

2.1.3.1 实时监控

实时监控功能主要包含：监控浏览、分屏显示、云台控制、本地轮巡组管理、异常登记、系统截图、本地录像等。

2.1.3.2 视频回放

支持对选中的画面进行抓图、录像等功能，支持画面电子放大，同时支持对选中画面进行分段回放，支持选择录像回放的时间段，支持录像下载，同时支持当前画面同步/异步回放。

2.1.3.3 录像回放

系统提供录像查询、录像回放、录像下载（需支持市场上主流视频格式，不可以使用私有协议）、历史下载记录查询功能；只有拥有录像下载权限的用户方可下载录像信息并自动保存录像下载日志信息，同时在回放过程中提供快进、慢放、暂停和播放等多种控制方式，在下载过程中提供下载进度显示功能。

2.1.4 周界报警系统

针对监所周界围墙区域，可采用区域入侵智能分析技术，达到一旦有人进入警戒区域，智能跟踪球机立即自动跟踪现场目标，并在现场和监控中心立即产生声光报警，及在监控客户端和电视墙上显示现场报警视频等。以及采用视频拼接技术实现周围围墙区域的大范围监控，避免查看多个画面而导致遗漏现象的发生。同时，对于雾霾天气较多的监所，可采用智能透雾摄像机进行监控。

2.1.5 门禁管理系统

门禁系统主要提供门禁设备刷卡信息联动、门禁状态显示、门禁设备控制、开门申请审核、防暴锁定、紧急逃生、历史刷卡记录查询等功能。

2.1.5.1 数据整合

统计相关的外来人员进出记录、警察进出记录，穿透查询相关信息。数据与人员信息库系统无缝对接，用户可以实时查看开关门时间、人员进出信息等。对于门长时间未关、非法卡刷卡、非法闯入等异常行为，系统会实时显示门禁报警及位置。刷卡时，视频抓拍的刷卡人照片与人员信息库系统中预存照片进行对比，确认是否为非法人员，另外通过权限管理分配用户在不同时间段的权限，提高门禁监管效率。

2.1.5.2 AB门管控

实现外来车辆、人员图像比对、自动拍摄、押证换证、应急开启关闭等功能；支持与门禁系统联动；支持与车底扫描、滚轧门、阻车器、AB 门、生命探测、车底扫描等系统联动，实现人车通道设备的统一管理。

2.1.6 可视对讲系统

通过系统设备控制中心可实现智能对讲系统中与值班室对讲主机的呼叫控制，同时实现对监舍对讲分机设备的呼叫、监听控制。

支持显示对讲设备状态，包括空闲、离线、对讲中、呼叫中、来电中、忙碌，支持通过状态筛选设备。

支持配置对讲组，支持对讲设备间对讲、发起监听、广播组、多方对讲等多种通话形式，系统均以对讲组形式进行展示在对讲资源界面。

2.1.7 智能报警系统

2.1.7.1 数据整合

报警系统将整合各报警系统数据，主要包含周界报警数据、紧急报警数据各项数据的整合，实现报警数据的统计分析。

2.1.7.2 报警联动

通过与安防设施的对接联动，依托建立监狱空间可视化，帮助运行管理中心民警以更直观与便捷的操作对监狱报警、突发事件以及其他需联动事件进行立体可视化统一管控，一旦视频报警、周界报警、门禁报警、巡更报警、对讲报警等安防系统发生报警时，可联动报警视频显示、服刑人员信息显示、报警视频录像、报警日志记录、语音播报、声光提示等，实现安防联动相关事件、应急突发事件实现快速反应和精准处理。

3 开发技术

智慧监狱3D可视化系统充分利用数字孪生、可视化、物联网等技术，依托数维图 「Sovit3D」可视化编辑器快速构建监所三维展示、监控、告警、定位、分析一体化的3D可视化平台；达到数据全面集成、信息直观可视、预警实时智能、处置规范高效等效果。

通过Sovit3D实现可交互式的 Web三维场景，可进行缩放、平移、旋转、翻转，场景内各设备可以响应交互事件。2D、3D 无缝衔接，完美融合。注重细节刻画，点击相对应的设备能显示其作业等信息。

4 建设意义

“智慧监狱”的创建对“数字法治、智慧司法”体系的创建有直观重要的作用， “智慧监狱” 的主要创建内容是以监狱信息化创建为基础，通过人工智能、大数据、互联网等技术实现监狱管理业务与信息技术的结合，并最大限度地对监狱改造信息与社会信息进行整合汇聚， 从而对监狱管理中的多项需求进行智慧判断。

5 结语

“智慧监狱”的创建是一项系统的工作任务。 前沿的科学技术与顶尖的操作设备为信息化监狱的创建提供了技术支持，但是在“智慧监狱”的创建过程中应对系统的实战性、经济性、 稳定性进行综合考虑， 还应将科学技术的力量发挥到极致，通过现代化科技完成信息化监狱的建设，使监狱日常管理及突发事件处理的能力得以提升。