一、智慧監獄建設背景

監獄作為國家的刑罰執行機關，不僅擔負著正確執行刑罰、懲罰和改造罪犯重要任務，更承擔著維護社會安寧和穩定、預防和減少犯罪的重要職能，需要現代信息技術手段的支撐來保障其職能的履行。正如以智能物聯網技術為核心的智慧城市理念為未來城市發展提供了全新模式，智慧監獄也是監獄未來建設和發展的方向。

近年來，司法部多次提出“科技強警”“向科技要警力”等重要指示，對于監獄管理來說，貫徹這些重要指示精神就是要充分利用現有的高科技手段，在監獄監管體系中加強安全技術防范系統建設。2018年12月底司法部發布了“智慧監獄技術規范”行業標準，標準規定了智慧監獄的總體要求和總體架構以及基礎資源層、應用支撐層、統一管理平臺、數據分析研判和安全運維與輔助設施的基本要求和技術要求，為智慧司法的建設提供了明確的政策和技術依據。

二、現有司法行業安防系統存在的不足

監獄是最早部署使用安防系統的行業之一，但是現在主要運行的系統中仍然存在一些不足，主要體現在以下幾個方面。

1.安防系統缺乏智能化，導致工作量和風險不降反增

監獄內各監管場所不僅基本已完成安防監控無死角全覆蓋的要求，還較以往大幅增加了部署數量。現有的視頻監控系統依然主要依靠人工對視頻圖像進行實時的監看，然而由于視頻圖像數量龐大以及值班民警精力有限，極易導致突發事件得不到及時的處理，釀成嚴重后果。

2.事后追查為主，缺乏事前發現，更無主動干預

目前的監管工作仍然是以人工巡查和被動接警處置為主。人工智能技術廣泛和深化應用，將從兩個方向徹底改變以往的工作模式，一是由事后取證、追查向事前預測預警、主動干預的方向轉變；二是由以前罪犯的批量管理向精細化的個體管理轉變。

3.傳統安防企業在司法行業創新性不足

隨著監獄信息化廣泛和深入的應用，包括視頻監控在內的安防系統已經越來越難以滿足司法細分場景的個性化需求。而傳統的安防科技企業仍然停留在固有的思維模式中，缺乏深入研究司法業務應用的耐心，甚至出現了用通用產品替代行業專用產品“去行業化”設計理念。

三、AIoT在司法監獄中各場景的深度應用

針對以上實際應用問題，依托國家級“公共安全風險防控與應急技術裝備”重點研發計劃，天地偉業技術有限公司承擔“刑事執行監督控制技術研究”項目的“獄所督導多級可控互聯關鍵技術與平臺”課題。通過大量的實地調查研究，與資深一線民警深入訪談，終于發現警情處置的“四部曲”模型，即“感知、識別、處置、評估”。簡而言之，任何一個警情的處置都是完整的閉環，第一步是感知，及時發現警情或存在的問題；第二步是識別，判斷目標對象、警情的級別以及影響的范圍等；第三是處置，根據處置規范、規則和經驗，對警情進行相應的處理；最后是評估，對處理的結果進行評估，有助于形成新的規則和經驗。

1.感知。利用領先的音視頻S+265處理技術，實現對應用場景和目標對象的感知和鎖定。

2.識別。通過邊緣計算（EC）技術，將以往前端采集后端識別處理的方式，轉變為前端采集前端AI智能深度學習識別，并將音視頻數據識別結果結構化。

3.處置。對以往傳統安防監控進行顛覆性設計和應用，依據識別的結果，按照目標對象、警情級別和等級進行有針對性的處置，如聲光報警、語音提醒、超高音甚至是激光威嚇，有效干預違規對象的行為。

4.評估。將前端設備感知信息證據留存、識別結構化結果以及處置措施整體保存到后端指揮中心的平臺，并通過大數據的分析研判，做出相應評估，將有價值的信息歸集到知識庫，形成新的規則規范和經驗。下面介紹AI智能警戒系列產品系統在監獄中的幾個應用示例。

（1）AI智能超星光警戒系統在監獄周界的應用

傳統的監獄周界監控在夜間通常采用紅外或強白光等補光方式，視頻監控效果要么出現手電筒效應，看不清死角多；要么消耗大量能源，造成周邊強光污染，而且特定場景下誤報率極高。因此系統采用了超星光技術（SST），在極低照度的環境下仍可以得到清晰的全彩畫面。

在現場部署使用后監控效果大幅提升，而且增加區域入侵、越界、徘徊、滯留等行為的AI智能算法后，對于進入警戒區域的目標，實現第一時間感知跟蹤鎖定和識別違規類型，第一時間通過語音警告、強光和激光驅離，第一時間向平臺告警等一系列功能，極大減輕了武警和監獄干警的工作負擔，獲得用戶的高度認可。

圖1  AI智能超星光警戒系統（圖片已用戶授權并做脫敏處理）

在廣泛的實際使用中，由于受到外部環境因素影響的誤報率問題凸顯出來，如煙霧、貓鼠、塑料袋和綠植等周界常見的干擾，成為誤報的主要因素。針對這個突出問題，利用深度學習技術增加人形輔助檢測功能，過濾掉人型以外的越界報警，誤識率下降90%以上，人形越過虛擬警戒線報警率達到100%，成為監獄周界系統中真正實用、好用、管用的科技裝備。

（2）AI智能全景人臉攝像機在區域管控中的應用

在最新的“智慧監獄建設標準審核驗收細則”中，明確指出在周界、大門、禁閉室等重點部位和監舍、勞動場所等重點區域配備智能視頻分析攝像機或智能視頻分析設備，實現入侵檢測、人臉識別、越界檢測等報警聯動功能。

通過實踐中發現，在周界、大門、通道、勞動場所等重點部位的部署，通過現有的人臉識別攝像機，要想達到比較理想的識別效果和有效管控，不僅需要部署高密度攝像頭，而且很難實現人臉識別結果在全景攝像機上的可視化融合。

根據行業應用痛點，率先開發出超高分辨率的4K人臉識別攝像機，單個攝像機超遠距離人臉識別，從原先的5米以內提升到16米以上，可以替代多組人臉攝像機。大場景監控覆蓋整個監控區域，并且可以在視頻畫面上實現罪犯頭頂著個人信息氣泡的效果。通過AI智能全景人臉攝像機部署在大門、通道以及監管場所出入口，實現人員的人臉識別和人數統計，進而可以實現對于監獄內的人員分布，一旦出現監管場所內的警犯比例過低，則可以實時發出預警等創新應用。

（3）AI智能管教機器人在監管場所的應用

監獄內部的監管場所人員管控方面，不少監獄做了創新應用，從目前應用落地的案例來看，主要采用RFID或者UWB技術基站，配合罪犯佩戴有源的防拆卸腕帶或者胸卡，實現罪犯在不同區域的管控和人數統計等功能。但是，這些案例中暴露出現場施工難度大、可穿戴設備能耗大、日常維護成本高、容易人卡分離等諸多技術和管理問題。

圖2  AI智能全景人臉攝像機

根據監獄的監舍、勞動和教育等主要場所的實際應用，創新性地研發出了最新一代的“AI智能管教機器人”。結構方面，將原有定點監控攝像機和動點特寫攝像機進行一體化設計；處置方面，由原先前端感知后端識別再由前端處置的方式，直接優化為全部由前端感知、識別和處置，整體效率大幅提升；智能方面，賦予更多AI智能識別算法和智能警戒等功能，成為名副其實的管教“機器人”。

① 自動巡視點名

AI智能管教機器人依托人臉識別可實現監管場所內自動巡視，并進行無感式人臉識別，統計區域內的人員數量。當罪犯低頭或不配合時，自動播放語音指令，要求罪犯按照規范動作配合點名。這樣不僅大大提升點名的準確率，而且減輕民警的工作負擔。

② 重點罪犯跟蹤

針對關注的重點罪犯，不僅可以通過提升點名頻次實施重點管理，而且通過動點特寫攝像機實現重點罪犯的自動跟蹤功能。當出現點名異常或者跟蹤目標丟失時，發出報警并通知管教民警。

③ 智能行為分析

通過深度學習技術可以根據不同場所和不同時段，設置不同的行為分析識別算法以及警戒告警方式。比如：在值班室，啟動離崗和睡崗檢測；在勞動場所，除了人臉點名外，啟用劇烈運動、人員聚集等檢測；在監舍，如廁超時、攀高和高分貝等檢測。

四、總結

人工智能、物聯網、云計算和大數據等新一代信息技術發展迅猛，正在全球范圍引發新一輪的產業變革，推動經濟社會前所未有的快速發展，進一步深入到各行各業并深刻地改變以往的工作模式。為迎接“智慧時代”對監獄執法管理工作提出的新挑戰，需將監管行業作為戰略支撐點，以用戶價值為核心價值，堅持以問題為導向，通過科技手段強化日常督察和專項檢查，及時排查整治各類安全隱患，努力協助監獄實現無人員逃脫、無重大獄內案件、無重大疫情、無重大安全事故的目標。