一、 需求分析
監獄是關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定。通過安裝監控報警設備，可有效的加強對服刑人員的管理，直觀及時的反映重要地點的現場情況，增強安全保障措施，是監獄現代化管理的有力工具。隨著計算機技術在各行各業的廣泛應用，計算機軟硬件設備的高速發展使數字錄像監控設備已經達到了監獄監控系統實際應用的要求，并正逐步投入到實用中。通過新型共纜傳輸監控報警系統與計算機技術的有效結合，可以有效的加強對服刑人員的管理，減少發生意外情況發生，數字錄像監控設備可以直觀及時的反映重要地點的現場情況，增強安全保障措施，是監獄現代化管理的重要手段。
囚室監控
對于一些具有高度危險性的囚犯，需要對其活動進行實時和完全的監控；以防意外事件發生，保障其本人以及監獄中其他人的安全；利用監控報警系統，通過囚室內安裝的攝像頭，就可以對囚室進行全實時的視、音頻錄像，囚犯在囚室內的所有活動都可記錄在內；還可以通過遠程控制中心對囚室進行監控，能實現無人值班時進行實時錄像。
公共場合
在監獄內部，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人員、設施的安全，必須要有一定的安全監控報警措施，通過監控系統，可以有效地對這些場合近實時監控及錄像，通過報警系統，可以再出現非正常現象時，及時向監獄管理部門發出報警信號，以便及時地對各種非正常現象作出處理。
監獄周邊、門口
監獄的周邊及門口是監獄與外界聯接的部分，往往是在押人員越獄逃跑的地方，通過監控、報警系統，可以有效的保證這些地方及再此進行看管的人員安全，并且可以有效的配合監獄看管人員聯動，防止在押人員越獄行為的發生，并且可以防止外界人員的進入。
看管人員工作生活區
為保證監獄內部的安全與穩定，負責在押人員管理的獄警及負責監獄安全的武警官兵擔負著重大的任務，他們的安全，是保證監獄整體安全穩定的重中之重，通過監控報警系統，在看管人員工作區設立控制室，可以在看管人員較少的情況下，有效地對全監獄內情況進行全面掌握，以便及時做出反應；通過在看管人員工作生活區設立監控報警設備，可以有效的保證看管人員的安全，為監獄的整體安全與穩定打好基礎。
二、 系統設計原則
1、 先進性、經濟性：本監控及報警系統所選設備優良、功能完善、性能穩定，是整個系統能在相當長的時間內會保持國內外先進水準；同時，本著經濟實用、穩定可靠的原則，充分發揮該系統的最大效用。
2、 穩定性：對一個復雜的監視系統，其穩定性至關重要，應避免死機、脫機，經常性不可控制或異常等現象。
3、 安全性：對于一個系統來說，其內外部的安全性也非常重要，應具有密碼、多級控制級別、撤設防級別；操作人權限可劃分為系統設置、超級用戶、值班員等，各種系統控制、報警時間應具有記錄及共享功能。
4、 方便性：操作應具有靈活簡便、易于掌握的特點，操作人能輕易的進行使用和維護。
5、 擴容、升級及集成方便：該系統設計留有充分的余地，方便日后進行擴容、升級及集成。
三、 系統基本構成
本系統包括監看、監聽和廣播三個子系統。其中：
視頻監控子系統：
實現各級管理人員均可對網絡下的所有或部分監倉、生產區域、外管區域，以及監獄周界外圍區域的現場環境進行視頻監看和系統數字錄像，并能長期保存。
監聽子系統：
實現管理人員對犯人的實時監聽，并且監聽內容可以錄制，并能長期保存。
廣播子系統：
實現各級管理人員均可對網絡下的所有或部分監區進行廣播，并且廣播期間不影響系統監看和監聽功能。
本系統網絡結構分三大層：網絡主控中心、各個管理點分控中心、監控管理點。
監控管理點：
在各個監控點設立攝像機、***和廣播等設備，采用共纜傳輸系統設備傳輸所有系統信號。
分控中心：內外管、生產科、處警中心和崗樓等管理處
在監舍/生產區值班室、內外管、崗樓、處警中心等地設置分控點，各個區域的管理人員通過系統設備監控所管轄范圍的在囚人員，并可通過內部網絡調看歷史記錄資料。
網絡主控中心：
在主控中心設立DVR系統、電視墻監看系統、廣播系統等管理設備，管理員可通過網絡對所有的監控點和所有的分控點進行系統控制，實現系統設計中的所有功能。設置在監控指揮中心，連接并控制所有主機，在網絡主控蹭不變的情況下主控層以下可以靈活擴充；另外如配置多個控制主機時，網絡主控機之間也可以相互連接。
系統具體設計
1、每個監控點的具體實施方案
監房內監視監聽
在每一間監室內設置1臺攝像機，對整個監室內進行全面監視，在每一間監室內設置一個監聽頭，對間房內進行監聽，以便及時了解在押人員的活動；安裝廣播設備，可以對其人員實現喊話和廣播教育等功能；可以在每間監室內安裝煙感探測器，以防在押犯人在監室內趁機制造混亂。
監房周邊監控報警
在各監室的樓梯等出入口處安裝一套全方位云臺攝像機用來監視所有出入人員的情況；同時在有走廊的地方，走廊兩端各安裝一套定點攝像機，用來監視走廊內的情況。可以在一些比較重要的地方設計按鈕時報警點。
公共場所監控報警
在監獄食堂、禮堂、操場、工作場地、禁閉室等地，根據場合空間大小，設置一定數量的攝像機，對這些容易出現非正常現象的場合進行時時監控；并且在這些場合關鍵的地方設置一定數量的按鈕式報警點，以便在這些場合出現意外時，能夠及時向外發出報警信號。
監獄門口及監獄周邊監控報警
監獄門口是監獄與外界聯系的地方，在此設置幾臺攝像機，對進出監獄的人員進行時時監看；并在監獄門口門衛崗哨點設置一個按鈕式報警點；在監獄周邊圍墻及邊角地帶，設置一定數量的大焦距攝像監控點，并配合紅外燈，可以全天候24小時對這些點進行監視；并且在監獄周邊圍墻，設立主動紅外對射報警，嚴防通過此處進出監獄的人員活動。
看管人員辦公生活場所監控報警
在獄警、武警辦公、生活的周邊各進出口處各安裝一套定點攝像機；在有走廊的地方兩端各安裝一套定點攝像機；同時可根據用戶要求在各層的指定辦公室內分別安裝全方位云臺攝像機或是三鑒探測器（例如在監獄長辦公室、財務室設置腳挑式報警按鈕，在人員檔案室、槍械室等安裝一套被動紅外探測設備），這樣設置可以保證重點房間重點監控、布防，監控布防后如有人侵入該系統則立即報警。
其他地方
根據客戶需求，在比較重要的地方設置監控報警點。
2、分控點系統具體設計
設立共纜信號還原設備，對系統中的音視頻信號進行系統還原輸出到畫面分割器上，通過16畫面對所管轄區進行監看；
設立分控器實現對轄區內的每個點進行大屏幕切換，通過控制器對前端的監控點進行電動云鏡控制和廣播講話。
3、網絡主控中心系統具體設計
設立數字硬盤錄象系統，對所有的監控點音視頻信號進行數字錄制，并長期保存；
設立電視墻監看系統，采用大型音視頻矩陣對24臺監視器和1臺大屏幕進行系統控制，實現任意切換任意一個畫面到任意一個監視器上進行監看；
設立主控廣播和電動云鏡控制系統，通過控制器對前端的監控點進行廣播播音控制和電動云鏡旋轉控制
四、 共纜傳輸監控系統特點
目前，大多數電視監控仍采用視頻基帶的點對點傳輸方式，即每個攝像點到監控室都需要布設一組視頻電纜、供電線和控制線，幾十個攝像點的電視監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，在視頻點對點傳輸中，供電線與視頻電纜不能同管同槽敷設，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。
共纜監控針對電視監控傳輸組網問題，北京中天技源電子科技有限公司運用多年的射頻產品生產經驗和成熟的載頻調制解調技術、計算機和單片機控制技術，載頻網絡技術，研發生產出“共纜監控”傳輸組網系列產品。共纜電視監控傳輸技術(以下簡稱共纜監控)是在傳統監控傳輸技術基礎上進行的一次技術革新，代表今后一段時期監控傳輸技術的發展方向，有許多傳統監控傳輸技術做不到的新功能，但傳統監控技術在一些特定領域仍有優勢，將與共纜監控同時存在一段較長的時間，下面從五個方面討論共纜監控的適用范圍。
一、 監控點數量
監控點數量對采用傳統監控傳輸技術還是采用共纜監控起著決定作用，傳統監控傳輸技術是在每個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(傳輸監聽信號)、一條電源電纜。除電源外，其它3條電纜必須進入主控機房，以20個監控點傳輸800米距離的工程為例，傳統監控技術最多需要鋪設60條電纜，電纜總長度為4.8公里，購置電纜費用很高；鋪設電纜數量多、體積龐大、份量重、施工難度大；鋪設費用高；不美觀；難以維修、檢修。若采用共纜監控技術，需要添加相應調制設備、解調設備、信號放大設備及控制設備，需要增加設備費用。因共纜監控允許在一條同軸電纜內同時傳輸20路視頻信號、控制信號及伴音信號，因此只需鋪設1條電纜，電纜總長度為2公里，購置電纜費用很低，大幅度減少了購置電纜費用；鋪設電纜簡便、施工難度小；鋪設費用低；該系統美觀；易于維修、檢修。若監控點不多，傳統監控技術的價格優勢明顯，施工難度不大，共纜監控的方案需要配置相關設備，造價較高，這種場合適用傳統監控技術。現以3個監控點傳輸300米距離的工程為例，傳統監控技術最多需要鋪設9條電纜，電纜總長度最多為2.7公里，購置電纜費用不高，鋪設電纜數量不多，施工難度不大，維修、檢修較方便。若采用共纜監控技術，要鋪設1條300米電纜，但需要添加相應設備，增加設備費用大于節省的電纜費用。從上述案例可以看出，傳統監控技術適用于監控點位少的傳輸方式，共纜監控適用于監控點位多的傳輸方式。根據我們積累的工程施工經驗，建議對30個監控點以上的項目，采用共纜監控的施工方案；對6～30個監控點的項目，應具體問題具體分析，對1～6個監控點的項目，建議采用傳統監控技術。
二、 傳輸距離
傳統監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使系統噪聲放大，且高頻分量衰減很大，造成圖像頻譜失真，不能保證圖像質量。共纜監控的適宜傳輸距離是2000米，可以滿足大多數用戶的需求，對超長距離的監控，可以采用光纜+共纜的方式共同構建HFC遠程傳輸系統，解決100公里以內的監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，適用共纜監控技術。500米以內的傳輸可以用傳統監控技術，也可以用共纜監控的方式。
三、 抗干擾
隨著現代文明的不斷發展，各種大功率電器設備日益增加，電磁干擾越來越多，使大部分地區電磁環境不好，這些干擾頻率一般在45MHz以下，因傳統監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，因此抗干擾能力較差，受干擾的圖像容易產生斜紋、網紋、雪花及重影,嚴重影響圖像質量。共纜監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。所以，在電磁環境惡劣的環境中適用共纜監控系統。
四、 系統擴容
傳統監控技術擴容時需要重新布線，施工工作量較大，施工難度大，工期長，施工時容易對周邊環境造成影響，為解決施工對周邊環境造成影響問題，往往需要做一些準備工作，經常導致甲方遲遲不能按時開工甚至取消擴容計劃。若采用共纜監控技術，則會產生不同的結果。仍以30個監控點傳輸1000米距離的工程為例，因共纜監控技術允許在一條同軸電纜內同時傳輸20路所需信號，該系統鋪設2條同軸電纜，在傳輸現有30路所需信號的基礎上可以增加10路信號，即可以增加10個監控點，除增加前端設備和視情增加機房的解調設備外，無需增加其它設備，擴容時不需要重新布線。共纜監控系統擴容施工工作量小，施工難度小，工期短，施工時對周邊環境基本沒有影響。
五、 布線難度
在高層建筑中，電纜將進入豎井，固定于橋架，豎井中常鋪設各種用途的其它電纜，電磁環境較復雜，易對傳統監控技術傳輸的基帶信號產生干擾，大捆沉重的監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、小區等場所若鋪設大捆沉重的監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，大捆沉重的監控信號傳輸電纜難以架設、固定、直角轉彎、扣PVC槽板。這些場合不適宜采用傳統的監控技術，應采用共纜監控方案。另外，在缺少電源或不易布設電源線的情況下，共纜監控可以采取內饋電的方式為前端攝像機和調制器提供電源。
總之，共纜監控適用于大系統、長距離傳輸各種監控信號，該系統抗干擾能力強，布線簡潔、擴容簡便；傳統監控技術適用于監控點數少、傳輸距離短、周邊干擾源少、干擾信號不強且無需擴容（或少量擴容）的場合。
