一、 需求分析
监狱是关押和改造犯罪人员的场所，在押人员不容易管理，安全是首先要保障的；要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全以及在押人员的安全与稳定。通过安装监控报警设备，可有效的加强对服刑人员的管理，直观及时的反映重要地点的现场情况，增强安全保障措施，是监狱现代化管理的有力工具。随着计算机技术在各行各业的广泛应用，计算机软硬件设备的高速发展使数字录像监控设备已经达到了监狱监控系统实际应用的要求，并正逐步投入到实用中。通过新型共缆传输监控报警系统与计算机技术的有效结合，可以有效的加强对服刑人员的管理，减少发生意外情况发生，数字录像监控设备可以直观及时的反映重要地点的现场情况，增强安全保障措施，是监狱现代化管理的重要手段。
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头，就可以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可记录在内；还可以通过远程控制中心对囚室进行监控，能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，往往容易出现各种异常情况，在狱警相对比较少的情况下，为保证各种公共场合内人员、设施的安全，必须要有一定的安全监控报警措施，通过监控系统，可以有效地对这些场合近实时监控及录像，通过报警系统，可以再出现非正常现象时，及时向监狱管理部门发出报警信号，以便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，可以有效的保证这些地方及再此进行看管的人员安全，并且可以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，并且可以防止外界人员的进入。
看管人员工作生活区
为保证监狱内部的安全与稳定，负责在押人员管理的狱警及负责监狱安全的武警官兵担负着重大的任务，他们的安全，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，以便及时做出反应；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。
二、 系统设计原则
1、 先进性、经济性：本监控及报警系统所选设备优良、功能完善、性能稳定，是整个系统能在相当长的时间内会保持国内外先进水准；同时，本着经济实用、稳定可靠的原则，充分发挥该系统的最大效用。
2、 稳定性：对一个复杂的监视系统，其稳定性至关重要，应避免死机、脱机，经常性不可控制或异常等现象。
3、 安全性：对于一个系统来说，其内外部的安全性也非常重要，应具有密码、多级控制级别、撤设防级别；操作人权限可划分为系统设置、超级用户、值班员等，各种系统控制、报警时间应具有记录及共享功能。
4、 方便性：操作应具有灵活简便、易于掌握的特点，操作人能轻易的进行使用和维护。
5、 扩容、升级及集成方便：该系统设计留有充分的余地，方便日后进行扩容、升级及集成。
三、 系统基本构成
本系统包括监看、监听和广播三个子系统。其中：
视频监控子系统：
实现各级管理人员均可对网络下的所有或部分监仓、生产区域、外管区域，以及监狱周界外围区域的现场环境进行视频监看和系统数字录像，并能长期保存。
监听子系统：
实现管理人员对犯人的实时监听，并且监听内容可以录制，并能长期保存。
广播子系统：
实现各级管理人员均可对网络下的所有或部分监区进行广播，并且广播期间不影响系统监看和监听功能。
本系统网络结构分三大层：网络主控中心、各个管理点分控中心、监控管理点。
监控管理点：
在各个监控点设立摄像机、***和广播等设备，采用共缆传输系统设备传输所有系统信号。
分控中心：内外管、生产科、处警中心和岗楼等管理处
在监舍/生产区值班室、内外管、岗楼、处警中心等地设置分控点，各个区域的管理人员通过系统设备监控所管辖范围的在囚人员，并可通过内部网络调看历史记录资料。
网络主控中心：
在主控中心设立DVR系统、电视墙监看系统、广播系统等管理设备，管理员可通过网络对所有的监控点和所有的分控点进行系统控制，实现系统设计中的所有功能。设置在监控指挥中心，连接并控制所有主机，在网络主控蹭不变的情况下主控层以下可以灵活扩充；另外如配置多个控制主机时，网络主控机之间也可以相互连接。
系统具体设计
1、每个监控点的具体实施方案
监房内监视监听
在每一间监室内设置1台摄像机，对整个监室内进行全面监视，在每一间监室内设置一个监听头，对间房内进行监听，以便及时了解在押人员的活动；安装广播设备，可以对其人员实现喊话和广播教育等功能；可以在每间监室内安装烟感探测器，以防在押犯人在监室内趁机制造混乱。
监房周边监控报警
在各监室的楼梯等出入口处安装一套全方位云台摄像机用来监视所有出入人员的情况；同时在有走廊的地方，走廊两端各安装一套定点摄像机，用来监视走廊内的情况。可以在一些比较重要的地方设计按钮时报警点。
公共场所监控报警
在监狱食堂、礼堂、操场、工作场地、禁闭室等地，根据场合空间大小，设置一定数量的摄像机，对这些容易出现非正常现象的场合进行时时监控；并且在这些场合关键的地方设置一定数量的按钮式报警点，以便在这些场合出现意外时，能够及时向外发出报警信号。
监狱门口及监狱周边监控报警
监狱门口是监狱与外界联系的地方，在此设置几台摄像机，对进出监狱的人员进行时时监看；并在监狱门口门卫岗哨点设置一个按钮式报警点；在监狱周边围墙及边角地带，设置一定数量的大焦距摄像监控点，并配合红外灯，可以全天候24小时对这些点进行监视；并且在监狱周边围墙，设立主动红外对射报警，严防通过此处进出监狱的人员活动。
看管人员办公生活场所监控报警
在狱警、武警办公、生活的周边各进出口处各安装一套定点摄像机；在有走廊的地方两端各安装一套定点摄像机；同时可根据用户要求在各层的指定办公室内分别安装全方位云台摄像机或是三鉴探测器（例如在监狱长办公室、财务室设置脚挑式报警按钮，在人员档案室、枪械室等安装一套被动红外探测设备），这样设置可以保证重点房间重点监控、布防，监控布防后如有人侵入该系统则立即报警。
其他地方
根据客户需求，在比较重要的地方设置监控报警点。
2、分控点系统具体设计
设立共缆信号还原设备，对系统中的音视频信号进行系统还原输出到画面分割器上，通过16画面对所管辖区进行监看；
设立分控器实现对辖区内的每个点进行大屏幕切换，通过控制器对前端的监控点进行电动云镜控制和广播讲话。
3、网络主控中心系统具体设计
设立数字硬盘录象系统，对所有的监控点音视频信号进行数字录制，并长期保存；
设立电视墙监看系统，采用大型音视频矩阵对24台监视器和1台大屏幕进行系统控制，实现任意切换任意一个画面到任意一个监视器上进行监看；
设立主控广播和电动云镜控制系统，通过控制器对前端的监控点进行广播播音控制和电动云镜旋转控制
四、 共缆传输监控系统特点
目前，大多数电视监控仍采用视频基带的点对点传输方式，即每个摄像点到监控室都需要布设一组视频电缆、供电线和控制线，几十个摄像点的电视监控就会形成一大捆线缆。而且，视频基带信号是50Hz至6MHz的低频信号，会受到50HZ交流供电线的电磁干扰，因此，在视频点对点传输中，供电线与视频电缆不能同管同槽敷设，它们之间需要加钢管或钢槽隔离屏蔽。此外，同轴电缆传输视频基带信号会随传输距离的增加而使图像清晰度下降，一般传输超过300米后，图像清晰度就会下降到不能忍受的程度。
共缆监控针对电视监控传输组网问题，北京中天技源电子科技有限公司运用多年的射频产品生产经验和成熟的载频调制解调技术、计算机和单片机控制技术，载频网络技术，研发生产出“共缆监控”传输组网系列产品。共缆电视监控传输技术(以下简称共缆监控)是在传统监控传输技术基础上进行的一次技术革新，代表今后一段时期监控传输技术的发展方向，有许多传统监控传输技术做不到的新功能，但传统监控技术在一些特定领域仍有优势，将与共缆监控同时存在一段较长的时间，下面从五个方面讨论共缆监控的适用范围。
一、 监控点数量
监控点数量对采用传统监控传输技术还是采用共缆监控起着决定作用，传统监控传输技术是在每个摄像头后面最多连接4条电缆，一条视频电缆(传输视频信号)、一条控制电缆(传输控制云台信号和变焦信号)、一条伴音电缆(传输监听信号)、一条电源电缆。除电源外，其它3条电缆必须进入主控机房，以20个监控点传输800米距离的工程为例，传统监控技术最多需要铺设60条电缆，电缆总长度为4.8公里，购置电缆费用很高；铺设电缆数量多、体积庞大、份量重、施工难度大；铺设费用高；不美观；难以维修、检修。若采用共缆监控技术，需要添加相应调制设备、解调设备、信号放大设备及控制设备，需要增加设备费用。因共缆监控允许在一条同轴电缆内同时传输20路视频信号、控制信号及伴音信号，因此只需铺设1条电缆，电缆总长度为2公里，购置电缆费用很低，大幅度减少了购置电缆费用；铺设电缆简便、施工难度小；铺设费用低；该系统美观；易于维修、检修。若监控点不多，传统监控技术的价格优势明显，施工难度不大，共缆监控的方案需要配置相关设备，造价较高，这种场合适用传统监控技术。现以3个监控点传输300米距离的工程为例，传统监控技术最多需要铺设9条电缆，电缆总长度最多为2.7公里，购置电缆费用不高，铺设电缆数量不多，施工难度不大，维修、检修较方便。若采用共缆监控技术，要铺设1条300米电缆，但需要添加相应设备，增加设备费用大于节省的电缆费用。从上述案例可以看出，传统监控技术适用于监控点位少的传输方式，共缆监控适用于监控点位多的传输方式。根据我们积累的工程施工经验，建议对30个监控点以上的项目，采用共缆监控的施工方案；对6～30个监控点的项目，应具体问题具体分析，对1～6个监控点的项目，建议采用传统监控技术。
二、 传输距离
传统监控方式的适宜传输距离是300米，极限距离可以传输500米，加装放大器后可以传输800米，但由于在加入放大器的同时使系统噪声放大，且高频分量衰减很大，造成图像频谱失真，不能保证图像质量。共缆监控的适宜传输距离是2000米，可以满足大多数用户的需求，对超长距离的监控，可以采用光缆+共缆的方式共同构建HFC远程传输系统，解决100公里以内的监控信号双向传输问题。因此，对传输距离超过500米小于3000米的需求，适用共缆监控技术。500米以内的传输可以用传统监控技术，也可以用共缆监控的方式。
三、 抗干扰
随着现代文明的不断发展，各种大功率电器设备日益增加，电磁干扰越来越多，使大部分地区电磁环境不好，这些干扰频率一般在45MHz以下，因传统监控采用视频基带利用同轴电缆的0~6MHz来传输图像信号,所用带宽完全在干扰频带之内，因此抗干扰能力较差，受干扰的图像容易产生斜纹、网纹、雪花及重影,严重影响图像质量。共缆监控通过将图像搬移到49MHz以上的高频载波传输，彻底避开常见干扰频率，故抗干扰能力较强。所以，在电磁环境恶劣的环境中适用共缆监控系统。
四、 系统扩容
传统监控技术扩容时需要重新布线，施工工作量较大，施工难度大，工期长，施工时容易对周边环境造成影响，为解决施工对周边环境造成影响问题，往往需要做一些准备工作，经常导致甲方迟迟不能按时开工甚至取消扩容计划。若采用共缆监控技术，则会产生不同的结果。仍以30个监控点传输1000米距离的工程为例，因共缆监控技术允许在一条同轴电缆内同时传输20路所需信号，该系统铺设2条同轴电缆，在传输现有30路所需信号的基础上可以增加10路信号，即可以增加10个监控点，除增加前端设备和视情增加机房的解调设备外，无需增加其它设备，扩容时不需要重新布线。共缆监控系统扩容施工工作量小，施工难度小，工期短，施工时对周边环境基本没有影响。
五、 布线难度
在高层建筑中，电缆将进入竖井，固定于桥架，竖井中常铺设各种用途的其它电缆，电磁环境较复杂，易对传统监控技术传输的基带信号产生干扰，大捆沉重的监控信号传输电缆难以在桥架长期牢固固定且施工难度大；已完成装修的办公楼、科研院所、仓库、小区等场所若铺设大捆沉重的监控信号传输电缆势必破坏已做好的装修，施工难度大且不美观；在需要架空或固定于墙壁的场合，大捆沉重的监控信号传输电缆难以架设、固定、直角转弯、扣PVC槽板。这些场合不适宜采用传统的监控技术，应采用共缆监控方案。另外，在缺少电源或不易布设电源线的情况下，共缆监控可以采取内馈电的方式为前端摄像机和调制器提供电源。
总之，共缆监控适用于大系统、长距离传输各种监控信号，该系统抗干扰能力强，布线简洁、扩容简便；传统监控技术适用于监控点数少、传输距离短、周边干扰源少、干扰信号不强且无需扩容（或少量扩容）的场合。
