公安监管场所监管系统在使用过程中，存在摄像机数量多、视频图像信息量大的问题，特别是监控系统“异常情况预警”功能不足，尤其是现在靠轮询的视频监控方式，现有监控系统只能 “事后取证”，不能做到“及时发现、及时处理、先期预防、后期取证”的功效。无法对突发恶性事件（如打架、上吊、独处、夜间脱岗、睡岗等）的发生做到第一时间的防御和处理。所以要完成监所繁重的实时监控任务，确保监所安全，充分发挥视频监控系统的作用，就必须向主动式的智能化监控方向发展。智能音视频分析预警系统产品，正是为现代化监所的管理系统提供了一种全新的技术实现手段，它的成功使用，将大大提高对恶性事件的及时防御，过滤无效信息，解放监所警力；智能音视频分析预警系统，能及时发现并及时处理目前在国内看守所发生的越来越多的各类突发事件，大幅度降低类似事故的发生。通过对监控系统的智能化改造，与监管信息系统的整合，可以达到： ●建立以智能分析视频监控技术为核心的监控体系，将被动的监控变为主动的监控； ●将民警从大量的无效图像中解脱出来，提高异常事件的发现率； ●为满足“现代化监所勤务体制改革和信息指导勤务”的需要，做到视频分析报警与监管系统信息整合，能进一步自动提取与事件相关的信息，将信息整合纳入现代化监所信息管理平台和系统； ●充分利用先进的数据库管理、数据挖掘技术，实现报警事件分类汇总。 ●事件按严重性自动上报到不同等级的领导决策体系； ●具有事件联网搜索系统和回放系统，允许在用户授权范围内，内网任意地点对事件做搜索和回放，便于事件调查、快速取证； ●通过每日的事件分析和总结，纳入日常交接班工作程序，为现代化监所的管理系统提供一种全新的技术实现手段，大大提高监所的安全系数和管理效率。
| 摘要：本文（已刊登在《浙江监管》杂志）通过智能分析在全国超过1800路在看守所、拘留所、戒毒所、以及监狱的应用结果，总结分析了智能视频分析、联动报警、事件跟踪处理系统在公安监管场所，对于预防和及时处置重大恶性事件、减轻监管民警工作压力并提高工作效率、加强监管场所执法规范化建设中起到的作用。 关键词：智能视频分析 重大恶性事故防控 提高监管工作效率 作者简介：潘今一系留美归国博士，现任中共中央组织部“千人计划”国家特聘专家，浙江工业大学教授，浙工大国家信息感知系统实验室主任，上海弘视通信技术有限公司创始人，董事长 |
保障安全是公安监管工作的主要目标，随着社会主义民主法制的不断发展健全，社会和公民的民主法制意识也不断的增强，公安监管内的安全保障工作面临从未有过的挑战和压力，特别是云南“躲猫猫”事件后，先后又发生了“洗澡死”、“喝水死”等一系列事件，把看守所的管理问题推向了“风口浪尖”。全国公安监管系统面临着“任务繁重、安全形势严峻、监管岗位风险高”的三个核心矛盾，而公安监管系统普遍存在的警力配备严重不足的现状又加剧了这几个矛盾的严重性和突出性。2010年2月22日，《人民公安报》在第5版显要位置，刊登了人民公安报记者专访公安部监所管理局局长赵春光同志的文章《让信息科技成为公安监管第一警力》。赵春光局长在接受该报记者专访时，紧密结合公安监管工作改革发展现状，总结了公安监管工作信息化建设的最新成果，创造性地提出了“信息技术是公安监管工作第一警力”的科学论断，重申了“凝聚全警智慧力量，努力开创数字监管”的美好愿景，阐述了“数字监管”的科学内涵。由公安部与上海弘视通信技术有限公司合作开发的“公安监管场所智能音视频行为分析预警系统”，功能包括聚众斗殴、牢头狱霸行为检测和跟踪、夜间值岗检测，重点人员行为跟踪分析、重点区域行为检测、日常行为自动统计分析、事件关联检测和事件回放等七大功能。该系统在公安部被列入“全国公安科技成果引导推广计划（公科2008（70）号文件）”。在公安部监管局、各省市监管总队的大力推动下，迄今该系统已经在全国的公安监管系统应用超过1800多路，覆盖1000多个监舍，预报和防范了打架斗殴和自杀等重大安全事件隐患达200多起。与公安部联合开发的监管专用报警综合管理系统，包括实时报警和事后处置分析两大功能，围绕报警事件，将监控民警、管教民警、值班领导、所领导纳入报警管理平台中，及时向各岗位民警推送感兴趣数据；大大提高了监所在多目标、多场点情况下的高危事件预防、发现和控制能力，从而解决了公安监所因警力配备不足，各种业务管理系统信息孤立未实现交互整合而导致的民警工作强度高、压力大、对突发事件的预防预控和应急处置能力不足等突出问题和矛盾。
通过计算机图象处理和智能视频分析技术，实现对发生在监所内外、监室内的各种异常行为的分级分类预警和实时报警；
提供报警事件的搜索、回放功能，自动生成统计数据和分析报表，并与监所信息系统实现数据交互。监所安保视频监控系统的重要的辅助系统。
3.2智能音视频分析预警系统核心功能
公安监管智能音视频分析预警系统，主要是通过计算机图象处理和智能音视频分析技术，实现对发生在监管场所内的各种异常行为的分级分类预警、实时报警及处理；同时提供报警事件的搜索、回放功能，自动生成统计数据和分析报表；与监管业务管理流程、勤务模式、岗位职责相结合，实现报警数据的挖掘和定向推送；并与监所信息系统和其他管理子系统实现数据交互和整合。其主要核心功能为：
3.2.1剧烈运动检测
该功能在监舍内、放风场等区域，24小时自动检测打架、剧烈运动事件，并及时通过声、光、显示屏等多种方式报警，第一时间阻止打架等事态的蔓延和加剧；
3.2.2智能双人值岗检测
对于夜间、午间休息期间，监舍内值班人员的值岗行为做实时检测分析，对于睡岗、脱岗等行为及时报警，提醒值班民警及时纠正值岗期间的违规行为；
3.2.3智能起身检测
可单独针对重点人员的起身发出报警，并跟踪其行为；对于正常的起身事件，做自动统计分析，一旦起身次数超出正常范围，将提示值班监控民警和值班领导重点观察；
3.2.4智能区域看防
对于厕所、门、窗、衣物柜等区域，重点看防，一旦有人进入或滞留超时，自动报警，提示监控民警注意；
3.2.5智能虚拟警戒线检测
在监舍内靠近门窗或栅栏处设置虚拟警戒线，在规定的不得靠近的时间内，自动检测是否有人穿越，系统自动提示报警；对于监舍内某些特定区域，做上吊自杀、爬高检测，一旦有人上吊自杀或爬高，马上作出报警；
3.2.6智能视频质量检测
公安监管场所是摄像机密度最高的地方，目前大量摄像机的工作状态需要不断的人工检查和维护；而通过智能视频质量及故障诊断系统，可以每日定时自动检测出存在各种问题的摄象机的清单，并自动产生报修和维护记录；
3.2.7监室、放风池犯人独处检测
公安监管场所在押人员独自在监室或放风池时报警，并提示值班人员注意。
3.2.8搜索、联动、统计、事件回放
从大量视频中寻找特定事件费时费力，通过智能分析和智能搜索技术，可以在极短的时间内，按照定义，迅速找到相关事件的视频，并能通过联动、回放事件，自动提供各类统计数据。 （1）历史报警事件的智能搜索查询 （2）报警图片及录象的回放
注：左图为报警事件的抓拍图片，右图为报警事件产生的“前三秒后五秒”录像。避免民警在事后要去DVR等传统设备去检索信息，提高对事件的机动性。 （3）数据统计、分析、报表 （4）用户权限设置 （5）报警处理记录要求每个高优先级别的报警事件都必须处理领导可以查看报警事件的处理结果以及未处理事件，为领导提供考核监管人员的依据。
3.2.9事件跟踪处理、处理结果审批流程
智能音视频分析预警系统的管理平台将自动记录、跟踪、查看回放在监所内发生的各类重大事件及违规违纪事件的全过程，监控民警、值班民警、管教民警、领导之间通过事件跟踪处理系统进行互动，真正实现了各关键岗位信息的交互和融合，做到不遗漏任何一个重大事件，及时采取预防预控措施。
一、 全程监控、严密无缝
近几年来，公安监管场所基本实现了视频监控系统的全覆盖，但是，随着视频监控摄像机的增加，对于监控民警的压力也成倍增加。因而，监控全覆盖，并不能在第一时间预防重大恶性事件的发生，往往只能起到事后取证的作用。大量的硬件投资，并没有发挥出真正的效果。智能音视频分析报警系统，可以根据各种特定场景和每个摄像机的位置，启用相关的智能分析报警功能，并通过客户端电脑和各种声光电报警设备做7x24小时全程分析报警；所有图像先通过智能分析报警系统做过滤，一旦违规违纪、突发异常情况出现，系统会第一时间预警和报警，提示民警迅速处理。这种通过智能音视频分析系统进行全过程、全覆盖的分析过滤，比现在监控民警通过轮询方式人工观察视频的方式，有了本质的区别。目前沿用的通过轮询观察，往往是“守株待兔”，大部分时间都在“漫无目的”的浏览。而通过计算机智能分析系统对视频进行预览、过滤，可以使监控民警集中精力去关注特定对象、特定监舍。一旦计算机发现异常现象，监控民警也有足够的精力去处理事件，而不用分心去浏览其他监控摄象机，不用担心由于正在处理事件，而遗漏其他重大危险及隐患。
二、解放警力、事半功倍
信息技术是公安监管工作第一警力，要提高监管的效率，只能向科技要警力。智能音视频分析能为监管监控节约大量成本、降低工作强度。目前视频监控中，几乎95%以上的信息为正常行为，或从安全角度来看是无用信息，但由于恶性事件具有突发性和偶然性的特征，使得监控人员神经永远保持高度紧张，但又漫无目的。通过视频分析，由计算机过滤大量的无效信息，输出“可疑行为”信息给监控人员做再次确认，能省去95%的人力投入。举例一个中型看守所（300路摄像机）来看，从理论上讲，看守所每个房间都要24小时不间断监控，通过大量数据统计，其中正常事件信息约为95%，而只有5%的信息是需要监管民警注意的事件。按照心理学的分析，如果要全神贯注观察，一人最多能同时看16个显示器。对于16个摄像机，在24小时分3班值班，每年需要3人。300路摄像机，每年需要56个人，即使按照每人年预算是3万计算，仅监控人员的年度预算需要168万。通过智能分析，全程24小时由计算机监控，过滤了95%的信息，报警输出的5%的情况，处理5%的图像，只需要3个人年的工作量，年度人员预算下降到9万。每年节省160万。而且，心理学分析的结果表明，如果一个人高度集中于一个没有任何信息的视频图像上，最多只能维持20分钟时间，随后就进入视觉极度疲劳和睡眠状态。而计算机“从不休息、从不打盹”，可以高效的防止恶性事故的发生。随着国家赔偿法的公布，一旦看守所出现非正常死亡，国家的赔偿额少则几十万，多则几百万；更为严重的后果是，根据国家问责法的规定，监管场所出现恶性事故，尤其是非正常死亡，根据公安部的“一票否决”制度，使得监管成为高危岗位。对于目前已经安装了智能分析系统的场所来看，智能分析报警系统已经成为监管民警、所领导无法脱离的日常值勤管理工具。从上海的若干看守所、江苏无锡某看守所、河北石家庄某看守所等地实际使用情况来看，平均每天每个监舍发现异常行为（轻微打架、推搡叫嚷）事件2起，平均每晚每个监舍发现值班脱岗事件4起，每次报警后只需观察大约8秒，6起事件只需大约48秒的注意力时间（仅占24小时的0.06%），如果同时监控100个监舍，每天需要关注的报警推送过来的监控时间为4800秒，大约1.5个小时。在做到24小时全程监控的前提下，大大解放了警力，降低了工作强度，真正做到了事半功倍。该系统还有自动提示功能，假如监控民警报警时不在现场，系统中有自动提示闪烁，只要点击相关链接，报警事件和过程可以回放，让监控民警补漏拾遗，迅速处理。两年积累下来，该系统已经及时阻止了剧烈打架和剧烈运动（单人过激行为）200多起，重点人员的看防事件及跟踪分析近1000起，有效的防止了大量潜在恶性事故。
三、 深挖潜力，投资效益最大化
随着公安部要求监管场所视频监控全覆盖，监管场所开始大规模投资视频监控。然而，随着视频监控摄像机的大量增加，与之匹配的监控人员并没有按同比例增加，使得原来有限的监控人员，精力更加分散，需要照顾更多的监控画面，对每个监控画面所花的时间更少了。形成投资大幅度增加，效果并没有明显提升的尴尬局面。因此，硬件的投入与效果往往出现了反比的现象。为了让大量的硬件投资得到应有的作用，只有两种方法，一是按比例增加人员投入，或者投入智能分析报警系统，让计算机辅助对所有的视频摄像机做全面监控。随着监控相机数量的增加，智能分析报警系统的作用将成倍体现。因为智能分析通过报警联动和搜索平台，可以把相关的摄像机自动关联，协同动作。比如，人脸识别功能，可以自动对一个人员进出的每一个场景自动关联，可以迅速定位其行走路线。这个功能在RFID上也能体现，但RFID、门禁卡等系统，可以被盗用或被尾随，正如2009年10月7日，内蒙古呼和浩特第二监狱发生的暴力袭警越狱案时发生的情况。智能分析是把被动的摄像机升级为主动的音视频感知系统，因此，感知传感器越多，收集到的信息越多，在搜索、关联查询时候，信息越精确和全面。因此，实践证明，仅仅投资硬件，增加视频监控摄像机，并不能做到真正的全覆盖，投资效益无法真正体现，只有让每一个摄像机成为一个主动的感知报警源，才能使得监管场所的视频监控投资效益最大化。
四、 执法规范化、全透明管理
国务委员、公安部长孟建柱同志对推进公安机关执法规范化建设作出一系列的重要批示。孟建柱部长提出“要紧紧抓住最容易发生问题的执法环节，以标准化、流程化、精细化为重点，深入推进执法规范化建设”。监管局赵春光局长在全国公安监管场所执法规范化建设现场会上特别指出：“公安监管执法规范化建设是全面提升公安监管工作水平的重要抓手，要围绕提高公安监管信息化水平推进公安监管执法规范化建设。”并提出：“信息技术是公安监管工作第一警力，不但是优化警力资源配置，提高监管工作效率和水平的重要途径，也是公安监管执法规范化建设的重要载体和有力支撑”。赵局长在现场会上专门提到：“上海、浙江、江苏等地公安监管场所监控系统广泛采用了数字、智能技术，常规视频信息主要靠电脑处理，一旦出现异常，系统会在第一时间做出响应，提示民警迅速处置，使执法管理严密无缝、事半功倍。” 通过智能音视频分析报警系统，事件的发现、记录、报警都由电脑处理，因此，排除了人为干扰的因素，也杜绝了可能出现的腐败源头。由于事件自动记录在案，进入数据库，并在系统中自动流转，使监控民警、管教民警、值班领导、所领导、甚至到支队领导、总队领导，都能从数据库中得到相关信息。因此，一件恶性事件发生，如果没有被及时处理，没有处理结果，该事件会被事件处理平台不断报出，并按照设计流程，转发到相关责任人邮箱和桌面，提醒其及时处理；相关事件的处理结果，也会自动流转到相关领导，领导可以指示督察。因此，通过计算机的智能分析报警，到事件处理的自动流转，强制每个重要事件必须处理，这样就实现了通过技防手段加强执法规范化的目的。智能分析报警系统是一个多级联网、自动分析系统，所领导、支队、总队各级领导随时可以搜索、查询、调看，并能依据事件发生的频率衡量、考核每个警员、每个片区、看守所的工作质量。五、 预警预判、趋势化管理在安全生产领域，有个著名的海恩法则。海恩法则是德国飞机涡轮机的发明者德国人帕布斯-海恩提出的一个在航空界关于飞行安全的法则。海恩法则指出: 每一起严重事故的背后，必然有29次轻微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隐患。按照海恩法则分析，当一件重大事故发生后，我们在处理事故本身的同时，还要及时对同类问题的“事故征兆”和“事故苗头”进行排查处理，以此防止类似问题的重复发生，及时解决可能再次发生重大事故的隐患，把问题消灭在萌芽状态。智能分析7x24小时的不间断的分析公安监管场所的各种活动状态，积累大量相关数据，可以为分析判断看守所事态趋势提供实际的数据。以夜间起身为案例，计算机智能分析将自动记录所有夜间起身的次数，甚至是可以具体到哪个铺位，以及某个铺位的人员近期晚上辗转不安，频繁起身、无法入眠。几天下来，系统可以自动报警，提醒监控、管教重点关注。对于夜间起身次数明显超出平均数的监舍，系统将自动提示报警，提示监控重点观察。智能分析报警系统可以辅助发现牢头狱霸现象。当牢头狱霸在监舍内作威作福，随意教训、大骂其他人，智能分析系统可以及时报警、回放过程、并自动统计次数，提醒相关领导关注。通过多级联网系统，支队、总队领导可以通过智能分析的自动统计和比对系统，横向比较同一类型的报警在不同监管场所的出现次数和频率，用于预测事件发生的概率，同时，给各监管场所提出改进的方向和目标。在年度、季度考核时，主要数据可以直接从智能分析系统内导出，作为考核的参考值。
3.3智能音视频分析预警系统组成
智能视频分析仪设备、智能视频分析和报警数据库管理服务器（软硬件）、报警设置/查看/搜索/管理客户端（软硬件）、声光报警装置、与第三方报警系统联动等组成。
3.4智能音视频分析预警系统功能特点
a)系统应能对各类报警事件进行分类管理，按照处理的优先级别和各种处置预案，可以选择不同的报警输出方式，可以与监所其他管理子系统和设备实现联动控制。 b)各项智能视频行为分析和报警功能易于启动和停止，以便快捷地进行布防和撤防的操作，并能够根据时间灵活设定进行布防和撤防操作。 c）系统应实现报警事件的录像存储功能，可以对触发报警的目标物体的轨迹进行连续跟踪和记录。大大减少事件发生后查找硬盘录像的时间。报警记录文件大小应适合通过网络快速发送到各级监控中心，方便进行联网智能搜索。 d)系统应能通过后台管理软件和报警信息数据库，实现报警事件的分类汇总，并将同类、同监室、同监区报警事件分别形成日、周、月、季、年报表，提供给领导决策分析使用。 e)根据监所集成管理平台的统一要求，系统可以提供各种开放接口和标准协议规程，实现与监所各类管理子系统和信息系统的数据交换和融合。 f)系统硬件能够在支持本项目需要的智能分析功能外，还可以后续支持本项目外用户提出的其他智能分析模块的运行需求，用户只需要升级软件模块即可。
3.5智能音视频分析预警系统的性能指标
在达到基本成像条件的情况下，各智能分析报警功能应达到如下性能指标：
| 功能 |
适用统计方法 |
性能指标 |
| 检测率 |
无效报警率 |
| 起身检测 |
抽样 |
90% |
10% |
| 区域看防 |
95% |
5% |
| 剧烈运动检测 |
现场模拟检测 |
90% |
平均低于每天每路5次 |
| 双人值岗检测 |
90% |
平均低于每天每路5次 |
| 视频诊断 |
99% |
平均低于每天每路1次 |
| 警戒线检测（防上吊） |
抽样 |
99.9% |
平均低于每天每路0.1次 |
对检测率和误报率进行检测，其中有效报警E，漏检M。计算方式：检测率=E/E+M 对起身和区域看防采用抽样统计：误报率 = 1-（E/报警总数） 剧烈运动和值岗检测、视频诊断 ：误报率 = 平均每路每天次数
3.6智能音视频分析预警系统核心设备
3.6.1智能音视频分析仪
智能音视频分析仪是整个系统的核心设备，有中心管理服务器,管理客户端和WEB Client访问客户端等组成。 EV8000进行智能视频分析算法的运行，硬件为智能视频分析仪，分为模拟视频分析仪和IP平台视频分析仪，对于模拟系统，在视频进入DVR前，用视频分配器接入待处理的模拟图像，根据用户设定智能分析规则，记录保存完整的事件信息（事件文字信息、事件图片、视频片段等）并将事件的文字信息和报警图片上传到街道派出所的中心服务器EVServer中。做到前端的实时分析，并同时上传事件信息到管理中心。 EVServer是整个系统的中心，主要完成事件文字信息和事件图片的接收，用户登录管理，事件信息管理，事件图片的搜索管理、系统工作时间设置管理以及报警联动管理等，一旦前端产生异常事件报警，后台立即发出报警信号，同时产生声光电报警。
3.6.2智能音视频分析仪设备配置
l CPU：基于成熟的INTEL X86系统架构； l 内存：≥2G； l 显卡：集成或独立； l 外部接口：USB≥3，RJ45≥1，适应100Mbps以上网速； l 硬盘容量：≥500G； l 网络要求：局域网内网速不低于100Mbps l 视频采集帧率：1/16～25 F/S（PAL）； l 输出码率：32k-1024kbps（CIF），70-4096kbps（4CIF）； l 视频输入：4-16路； l 操作系统：Windows 2003 Server Sp2； l 程序保护：带硬件看门狗。
evServer智能视频分析管理服务器配置要求 l CPU：基于成熟的INTEL X86系统架构； l 内存：≥2G； l 显卡：集成或独立； l 外部接口：USB≥3，RJ45≥1，适应100Mbps以上网速； l 硬盘容量：≥500G； l 网络要求：局域网内网速不低于100Mbps l 操作系统：Windows 2003 Server Sp2；
3.6.3智能音视频分析仪的技术性能指标
l 支持PAL/NTSC制式信号输入；抓拍图片格式：D1/CIF分辨率，JPEG格式；抓拍视频流：D1/CIF分辨率，H.264格式； l 可以集成各种智能分析报警功能模块，适应不同行业，不同场合的监控需求； l 支持具有自主知识产权的智能平台组网，实现客户端远程规则设置、任务设置和报警信息上传；具备WEB SERVER 功能，授权用户可通过浏览器访问智能分析仪，查看、浏览、回放录像文件 l 支持多种录像模式：定时分段/全时段录像、报警录像、手动抓图、定时报警抓图；提供报警事件的图片和报警前后最长20秒的视频段，方便值班监控人员备注和调阅； l 单机最大独立支持智能视频分析路数： --联机模式1～24路（根据设备类型和启用功能）； --脱机模式(事后分析)1-32路（根据启用功能）； --单路可运行多种规则(根据功能模块确定)； l 支持网络远程升级； l CPU、内存等核心部件采取最新主流配置，硬盘容量理论上不低于500G，保证6个月以上的现场资料存贮要求；
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