湖南省直监狱智慧教育系统建设项目

　　清鹤科技以企业级视频融合技术为核心，自主创新的企业级视频AI技术开辟了细分行业的崭新方向，为酒店、景区、政务、医疗、司法、传媒六大垂直行业提供智慧视频场景化解决方案，搭建“Micro Cloud”（微云）及“Multi-Service Cloud”（多服务云）的云平台，以大数据、人工智能技术为支撑，解决行业场景的可视化、智慧化。

　　清鹤科技作为国内首家省局级监狱云平台提供商，并且是唯一有省局级监狱云平台项目成功落地的智慧视频场景服务商，其产品主要由“省级智慧监狱教育云平台、智慧监狱电视教育系统、监狱网上学校教育系统、智能监仓信息管理系统”四大核心部分组成。

　　一、项目详情

　　湖南省直监狱智慧教育系统建设项目建设主要包括省局云平台建设、监狱电视教育云平台建设、网上学习系统、电教室录播系统组成。

　　整体建设内容概括为一个中心，两级云平台。

　　二、一个中心

　　一个中心即云计算中心，基于“池”的概念，通过虚拟化、负载均衡和高可用性等技术，高度整合并充分利用监狱教育信息资源，构建标准统一的虚拟计算池、虚拟存储池、虚拟网络池和虚拟安全池的四大虚拟IT资源池，建立基于云计算技术架构的动态教育云数据中心。实现平台内系统统一部署、资源按需配置、数据安全共享、动态扩展的新环境，提高了IT资源的整体利用率，充分发挥信息系统的效能，全面解决了传统监狱教育IT建设架构存在的问题。

　　庞大的数据量需要完备的安全体系，云计算数据中心采用服务器虚拟化，建立虚拟防火墙，对数据库存储数据和传输数据进行核心加密，对数据进行安全校验和访问控制实现数据的安全；同时，系统运行中，因为数据处理和访问软件平台故障，系统硬件故障，人为操作失误，供电系统故障等造成数据丢失和损坏，数据中心建设数据备份机制，利用主机进行数据镜像和基于智能存储系统的远程数据复制等方案，对数据进行容灾备份，确保数据中心灾难性事故发生时，迅速恢复，并保持数据的一致性。

　　三、两级云平台

　　分别建立省局与监狱的两级云平台架构，形成统一部署、统一管理，统一运维，促进优质教育资源最大化共建共享，实现多形式多角色的沟通交流。两级平台将“管理+教育+学习+考核+信息传递+共享+交流+整合”等功能融为一体。

　　在云计算数据中心提供稳定、安全的数据服务基础上，建设完善的省局云平台，结合云计算关键技术之虚拟化技术的特点构建省局私有云平台，为监狱云服务和监狱大数据的处理及应用提供架构基础。通过虚拟化技术将监狱局自身资源池化，建成集计算、存储、网络、桌面及安全五大资源池于一体的监狱管理局云平台，以及配套的集生产、测试、容灾、桌面及安全五个功能模块于一体的管理局云中心。根据平台授权使用者的实际需要，为其提供安全可靠高效的监狱电教化服务。监狱局端私有云可实现监狱内系统硬件设施和软件资源的隔离，精简监狱内资源的架构，缩减监狱电视教育建设的投资、运营成本，实现各类监狱电视教育系统的简单、快速部署，使监狱电视教育系统的运维管理摸式“扁平化”，降低管理难度、提升管理效率，同时也减少监狱IT人才资源的投入与消耗。

　　省局云平台以整体教育资源存储、内容共享与分发，统一管理调度为核心。

　　监狱云平台以围绕智慧教学的载体，实现教育形式的多样化、个性化，教学内容的课程化，教学课程的自动化，因人施教增强教学质量，提升民警工作效率，主要有以下三大系统应用组成：

　　1.数字化电视智慧教育系统，为将原有模拟电视线路头端进行全数字化改造，为资源的共享提供更丰富的信号源输入；将监狱智慧教育系统平台终端（单体云终端+显示屏或显示一体云终端）部署到监舍、活动室、学习室、值班室、教学楼、严管区、医院病房、食堂、接见区、生产车间、干警值班室、会议室等区域，使整个教育行为遍及监狱监区，不再受空间和场所的限制，提升教育的广度与深度，同时干警也能通过平台与时俱进地学习，解决传统电视教育方式内容单一、信息量有限、不能集中管理、内容更换困难等问题。

　　2.网上学习系统，搭建和完善监区网络学习室，使服刑人员和干警通过网络学习各类教学资源，进行相关学历、职业技能证书的练习和考核。

　　3.高清的多媒体录播系统，建设和完善录播教室，实现监狱教育课程录制、教学同步直播、教学资源管理及共享等需要（综合建设成本的考虑可将多媒体教室与录播教室共用，提升其利用率以发挥教室的最大价值）。

　　四、核心技术

　　监狱教育云平台的核心服务器集群基于SaaS（软件即服务）云技术，利用模块分层设计将操作入口统一到省局云端。

　　服务器监视和控制着整个教育云平台及监狱子平台，支持多用户及多权限管理，数据托管或备份在云端，用户操作管理在云端，媒体资源分布式存放，终端接入节点可扩展，终端下载节点可扩展。

　　基于分布式数据分发策略分发各个系统内的更新内容，监狱云平台内部会记录本平台内所有的修改内容，将数据更新消息通过监狱专网发送给省局云平台，省局云平台调度节点受到消息后会更新其平台内的相关数据。

　　监狱云平台间采用数据同步消息促发的分发机制分发更新消息。系统会在一个时间周期内缓存所有更新内容，并且对更新内容进行判断去重合并等操作后统一分发给其他自平台，可以有效降低对网络的依赖和对网络传输的压力。资源库提供的视频，图片，音频，文档等教育资源，可以根据不同需求，有针对性的为终端分配所需的教育资源，实现教育资源的多元化和差异化。

　　平台资源存储容量初步设计为12T，按1个高清教育视频资源1G来算，能支持12000部以上的高清教育资源，同时平台具有良好的伸缩性，后期若是想要存储更多的教育视频资源，只需对资源服务器线性扩容，不影响平台正常功能使用。

　　配置根据节目的码率以及教育云终端点位数同时在线用户数量来计算。假定有300个终端同时在线点播或直播，每个视频流的码率为8Mbps，则服务器共计网络输出带宽在8Mbps*300=2.4Gbps左右，一般一个千兆网卡的利用率在75%左右，则至少由两台流媒体服务器共6个千兆网卡绑定。

　　各监狱拥有相对独立的资源库、数据和系统，在不具备和其他系统进行网络通讯条件的情况下可以自行独立工作。

　　五、运用成效

　　监狱智慧教育系统将教育信息化资源和教学管理系统进行有效整合，建立统一的公共数据平台，在云平台上进行统一部署和信息化实现，促进优质教育资源最大化共建共享，实现多形式多角色的沟通交流，促进区域教育现代化。从而通过互联网服务于管理人员、教学人员和学习人员以及其他教育资源的综合性系统。

　　清鹤智慧监狱教育系统始终坚持：集体教育与个别教育相结合、课堂教育与辅助教育相结合、常规教育与专题教育相结合、狱内教育与社会教育相结合，实现优质资源的快速便捷分享，提升对服刑人员教育的广度与深度，构建多级管控与监督模式，满足教育改造工作的可持续发展需要。

　　责任编辑：广汉