监狱电气设计及安全防范系统

赵丽娟

(中国建筑西北设计研究院有限公司， 陕西 西安 710018)

0 引言

近几年来，我国经济持续、快速地向前发展，有力促进了全国各地城市建设基础设施的配套及其完善改造，促进了社会政治的文明和发展。监狱作为国家机器的一部分，原有的监管设施过于陈旧和老化，不能满足政治文明和物质文明的要求，进行监狱改造非常必要。笔者就最近完成的某监狱设计工程，整理了部分资料，对其具有特殊性的几个方面做一介绍，以供讨论参考。

1 工程概况

本工程总建筑面积约2.6万m2，为省级监狱，包括监门接见楼、监舍、教学楼、食堂、浴室以及各设备用房等。整个监区原有建筑为上世纪六十年代所建，已相当陈旧，如原监门接见楼仅有一间监门值班室，监舍也是一层平房，内设大通铺。新建的监门接见楼内有监门值班室、总值班室、总监控室，接见大厅以及亲属的住宿客房。在接见大厅内设计监狱探访对讲系统，使犯人与亲属的沟通更为方便，有利于犯人的心理改造。新建的监舍为4人间和7人间，有专门的行李房，每小队有会议室和电视娱乐室。专门设计的教学楼用于犯人提高文化素质，加强思想改造，以小班教学为主。因此，本工程设计在满足有关规范规定的同时，以监狱的人性化为设计理念。另外在监狱安全警戒方面，实现整个监区的监控管理，大大节省警员人力。所以现今的监狱管理不仅在硬件上大大加强，同时在软件方面也日趋完善。

2 供配电设计

在《监狱狱政警戒设施建设标准》和《监狱建设标准》中规定对于监狱的主要设备用电负荷等级宜按一级负荷配备相应的备用电源，对于照明部分考虑应急照明。所以本工程采用一路引自城市供电网络的6kV专用供电电源埋地，另外由附近单位引一路380V电源作为备用电源。由变电所至监门接见楼、监舍、教学楼、食堂、浴室以及各设备用房等各单体，采用放射式直埋电缆供电，保证各单体楼供电的可靠性。本工程安防监控的主控设备及其分控设备以及其他弱电的有源设备均采用UPS电源集中供电[1，2]。

3 照明设计

按《全国民用建筑工程设计技术措施》(电气)，监狱中警卫照明和提审室照明为一级负荷，同时所有一级负荷的照明灯均采用带蓄电池的灯具。考虑到监狱管理的特殊性，由干警值班室控制监舍内各房间及走廊照明灯的开启，且在每个监舍内设一组夜间照明用灯具。监舍走廊照明配电箱为末端切换的双电源配电箱，设置在干警值班室内。按《监狱建设标准》要求，严管禁闭室不应设电器开关及插座，管线均暗装，照明灯电源采用24V电压，由干警值班室统一控制管理，防止罪犯脱逃、自杀等。

监区照明:监区道路照明采用庭园灯，围墙照明采用壁装防水防尘灯。监区照明集中在监区大门值班室内统一控制。

光源及照度选择详见表1。

表1 监狱光源和照度

4 安全防范系统

本工程安全防范系统设计主要包括监狱安全警戒设施，闭路电视监控系统、周界报警系统、监狱探访对讲系统、有线对讲系统、监仓对讲系统等。

4.1 监狱安全警戒设施

监狱安全警戒设施中与电气设计有关的有岗楼、电网、监控、报警装置等。

1)按《监狱建设标准》的要求在监狱围墙上部设置电网。电网设备包括低压控制箱(控制主机)，高压控制箱(开压器)和金属电网。

目前采用的“全功能高压脉冲电网装置”采用单片微电脑芯片组成智能控制电路，该电路输出的脉冲信号通过功率驱动单元和升压器产生功率高压脉冲供给“高压电网”。高压脉冲电网系统工作时，“高压电网”上每2s有一个5kV的高压脉冲(脉冲宽度为100ms)，当有异常情况发生时，系统立即报警，同时高压脉冲增加到5次/s，使触网人遭到严厉打击，并起到有效防范作用。该系统形成的警戒区对触网人的电击只是使其丧失活动能力，并不危及生命，属“软栏型”电网。

2)电网设备的安装要求(电网设置见图1)

(1)低压控制箱(控制主机)的安装

①低压控制箱应有漏电保护装置，应可靠接地；

②低压控制箱的主电源为单独回路，不应串接其他负载；

③电源进线与低压控制箱之间应安装隔离开关。

(2)高压控制箱(升压器)的安装[3]

①升压器应安装于靠近金属网线并且留出足够的安全间隔区域；

②升压器的高压输出端子与金属网线的连接应采用高压电流；

③升压器安装距离地面应大于3m；

④升压器外壳应可靠接地；

⑤升压器外明显位置悬挂警示牌。

(3)金属线网的安装

①应按照GB/T1179的规定，采用16mm2～25mm2的铝绞线或钢芯绞线；沿海高盐地区可采用含稀土材料的铝绞线，用四根或五根导电金属组成金属线网路；

②金属线网架采用能承受150kg重量并经防腐处理的金属支架，倾斜角度根据实际要求应在90°～135°；金属线间距应在150mm～200mm；

③电网的金属线网与附近架空电力线之间应留足距离，与10kV及以下架空电力线水平距离最小2.5m，垂直距离最小2m；

④通信线路导线与电网的距离不应小于5m。

图1 全功能高压脉冲电网双升压器接线示意图

(4)防雷与接地

何良诸绕到车头前，铁轨上坐着人，石枕上坐着人，他们脸色阴黑，默默无语。驼背老头也过来了，右肩歪塌，右眼角下坠，拐带得皱巴巴脸朝右歪。何良诸的眼前，浮现出一名小掘进工，才十六七岁，就下井了，在低矮的巷道里，用右肩扛着粗大的原木，像爬一样前行……几十年爬过来，成了一名扭曲变形的老鬼。老头仰起脸，朝火车司机做个鬼脸，滑稽地笑。司机面无表情。

①高压电网应安装防雷装置(如避雷器等)，防雷接地线应与升压器金属外壳、电网金属支架连在一起接地；

②高压电网的接地应与电力线路的接地分开，至少相距10m；

③接地体埋深应至少0.8m(冻土层以下)，接地电阻不宜大于10Ω。

3)每个岗楼内设有警卫照明灯、探照灯、预留电话出线口和报警装置出线口，每个岗楼除可以完成对监区的监视作用外，还可以与总值班室有效沟通。

4)监狱围墙一周设置照明灯，灯光由总值班室统一控制。

4.2 闭路电视监控系统

图2 监狱探访对讲示意图

为加强监狱内部的有效监管，设计闭路电视监控系统是很有必要的。通过在适当的位置设置摄像机，并将其连接成网络，将信号送至监控中心，使监狱干警在监控中心可以实时看到在每个区域活动的服刑人员，对于整个监区的情况有全面的掌握，以便在发生紧急意外情况时从容应对并及时做出正确的部署，快速排除非正常状况。

系统主设备放置在监门接见楼内总监控室。

摄像机布置的位置主要有：监舍走廊、监门接见楼的接见大厅、浴室、严管禁闭楼的禁闭室、提审室以及监区内犯人的主要活动区域。

4.3 周界报警系统

4.4 有线对讲系统

本系统在门卫、各单体管教人员值班室等重要部位安装有线对讲机，作为工作人员的现场专用通讯设备，并能与总监控室保持通讯联络，实现迅速调度、快速反应。

4.5 监仓对讲系统

1)监仓对讲及监听管理系统包含对讲、监听、录音等功能，采用总线制智能控制和多级化管理结构，可与闭路监控系统联网。

2)系统功能：多路监仓的呼叫，并记忆保持；监仓呼叫值班室及对讲；值班室呼叫监仓及对讲；广播功能，可同时对全部或部分分机播放音乐和广播；多级管理功能，当监仓呼叫值班室且没有应答时，则可以将呼叫转到总监控室，另外总监控室也可对各个值班室和所有监仓进行呼叫、对讲、监听。

4.6 监狱探访对讲系统

监狱探访对讲系统(示意图见图2)是监视接见大厅(会见室)的必备设备。监狱接见大厅(会见室)作为犯人与其亲属见面的场所，要求犯人和家属进入会见室的路线分开，且双方不能接触，只能用对讲装置进行双方的沟通。为加强对犯人的监控管理，本工程采用的监狱探访对讲系统除有普通的对讲功能外，还带有全数字化录音设备，能够完成多路对讲机或电话的录音以及实时监听、查询等功能。

1)系统的组成：主要有对讲主机，对讲分机和数字录音监听设备。

2)功能简介

(1)探访对讲系统主机可以控制和显示每路对讲分机的通话时间，对每路通话进行录音和监听。

(2)探访对讲系统分机，每一对分机需要占用主机一路，分机间是双工对讲，提起分机就可以通话，通话时间快结束时有提示音。

(3)数字录音系统的功能，可以同时对多路对讲录音，并保存若干年，可以对录音记录随时查询。数字录音系统功能图如图3所示。

图3 数字录音系统功能图

4.7 总监控室

1)总监控室设置在监门接见楼内，由4台20″彩色监视器及1台42″投影监视器组成的电视屏幕墙用于图像信息显示。总控制台上设置1台视频多媒体显示控制计算机，1台数字录像控制主机。其他设备为：10路对讲主机、音频功放面板、1个矩阵系统控制键盘、2部电话等。另设专用设备柜，用于安放视频矩阵、音频机箱等，配电柜、UPS电源等安置在总监控室内。

2)每个单体及值班室配置一台有线对讲分机，设置1台20″彩色纯平监视器和一个视频切换键盘，用于视频图像的调看和控制。声音信号亦通过总监控室送值班室，为值班室提供声音复核信号。值班室值班人员不仅可以得到其管辖范围内的视频、音频信号，还可通过键盘和计算机控制前端的摄像机辅助灯光等设置。

5 结束语

通过实际工程设计，体会到对于监狱这种特殊的建筑，电气设计时安全是首要的，其中包括电气安全和安防安全两方面。在电气安全方面除了符合国家有关电气规范以达到用电安全的目的外，监狱设计还有特殊性，比如各单体建筑的进线箱要放置在干警值班室或办公室内，不应在楼梯间或走廊等敞开空间内。安防的安全性更是重中之重，应充分考虑监控无死角，报警系统快捷无障碍等。随着社会文明的不断进步和信息化进程的加快，除了全方位图像和语音监控系统外，还必须建设网络化指挥系统，提高对突发事件的处理，提升监管安全系数。

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.监狱建设标准(建标139-2010)[S].北京：中国计划出版社，2010.

[2] 《监狱狱政警戒设施建设标准》司法通(1998)095号令.

[3] 《高压电网安装技术条件》(Q/YW03-2001)云南五华监狱企业标准.