监所智能化管理及安全防范系统

　　一、 监狱现状

　　我国目前的监狱人员管理现状，多数还停留在以狱警巡查加摄像机监视报警的阶段，人工作业仍占绝

　　大比重，信息化程度比较低，而信息采集仍然只是单纯依靠手工输入，无法将信息系统和在押人员真正的关联起来。由于目前监狱信息化建设相对滞后，以致不断导致一系列恶性事件的发生，如：河南监狱、陕西汉中、安徽界首、呼和浩特、湖南常德、防城港、阜阳市等等，给社会造成极大危害，为防止越狱事件的再次发生，防止犯罪分子再次危害社会，使监狱的信息智能化建设变得易异常迫切。RFID技术在国内急速发展给监狱智能化建设带来新的契机，为提高监区管理工作的信息化水平，推动监狱在押人员管理工作向制度化、规范化、实时化发展，确保监区安全稳定，逐步实现监区“智能化全方位监管”奠定了坚实基础。

　　二、 系统设计方案

　　2.1系统建设指导思想和原则

　　系统建设以提高监区管理工作信息化水平、防止越狱事件发生为目的，以实现监区管理工作的实时、

　　高效、科学为着眼点，以信息系统推广及全面应用为核心，以低投入、高效益、重质量为目标，在数字信息化监区建设的总体框架内进行系统设计和总体规划，按照“统筹规划、分步建设、边建边用、逐步完善”的整体建设思路，全面推进监区在押人员管理和行政管理工作的信息化和现代化进程。

　　系统研发与建设遵循以下原则：

　　2.1.1

　　注重整体规划

　　在押人员智能化管控系统由在押人员基本情况管理、腕带标签管理、电子地图范围定位和在押人员考评管控4个子系统构成，它们分属于数字监区总体支撑平台的不同应用层次，其中在押人员基本情况管理和腕带标签管理属于总体平台的基础数据层，与单位管理、字典库管理、在押人员权限管理系统同属于基础平台;电子地图管理和人员考核管控系统属于总体平台的应用层。因此，要在数字监区总体支撑平台的框架内进行系统规划，作为数字监区建设的组成部分进行设计和开发。

　　2.1.2立足自主研发 系统建设的核心技术采用市场通用的标准2.4G及125K低频触发技术，2.4G传输效率达到了2Mbps，接收端和发射端之间并不需要连续性工作，从而大大降低了功耗、延长电池续航时间。同时为了避免27Mhz无线频段容易出现互相干扰的现象，2.4G还采用了自动调频技术，接收端和传输端能够找到可用频段。此外，更重要的是2.4G无线射频技术为双向传输模式，避免27Mhz单向传输容易出现信号断续的情况。2.4Ghz为公共频段并不需要向任何组织或者个人交纳专利费用，其成本相对其他无线网络技术(如：WiFi/蓝牙等)要低廉不少。采用2.4G无线模块配合我公司自主研发设计辅助电路以及单片机加密处理程序，形成一套安全稳定的电子定位系统。

　　2.1.3着眼未来发展

　　在系统整体架构、服务设备选型、腕带标签类型、基础数据采集等方面，

　　均充分考虑后续功能的实现，兼顾设备的兼容性、系统的扩充性、功能的扩展性和应用的多样性;

　　2.1.4强化系统规范

　　系统开发和资源建设符合统一的技术规范和表征体系，注重开发工作的连续性和共享性，注意为后续

　　系统的研发、推广留有规范的数据及控制接口。统一开发应用技术、数据存储格式、信号传输制式、互联接口模式等技术指标;

　　2.1.5发挥建设效益

　　系统开发与建设要结合监区现有实际情况，在现有系统基础上进一步加强监区的管理工作;按照统筹规划、边建边用、逐步完善的建设思路，充分发挥建设效益。

　　2.2 系统原理

　　监狱智能化管理及安全防范系统通过RFID电子标签的应用，以电子标签作为目前最先进的标识码，

　　它具备不易破损、数据可靠、使用周期长、有效通讯距离远等特点，是替代条形码、红外线标识的最佳选择。

　　将其安装在受控目标上，作为目标的唯一标识进行追踪和定位。工作时，管理人员通过联网的无线识别基站进行追踪和定位目标。

　　2.2.1电子标签工作原理

　　电子标签(RFID

　　)技术是一种无线射频自动识别技术，是利用射频信号及其空间耦合、传输特性，实

　　现对静止的或移动中的待识别物品的自动机器识别，系统中通过电子标签技术研发、制作出电子腕带和狱警卡两种产品。

　　射频识别系统一般由三个部分组成，即电子标签、阅读器、后台管理软件。应用中，电子标签附着在

　　待识别的物品、设备、人员上，当附着电子标签的待识别物品、设备、人员进入阅读器读取范围时，阅读

　　器自动以无线的方式将电子标签中的约定识别信息接收或将特定的信息写入，从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。

　　2.2.2 RFID自动识别技术原理

　　RFID与短程通信设备组成的系统主要包含智能RFID、RFID的读写设备(Read-Write Units，简称

　　RWU)两部分，读写设备RWU和RFID之间的无线通信实现信息管理系统与RFID之间的信息交流。

　　读写设备RWU是RFID的读写控制器，由微处理器、安全模块和微波通讯控制器和RS232、485、

　　TCP/IP等通讯接口等组成，以短程通讯协议和微波无线传递手段，实现RWU与RFID

　　的之间安全可靠的信息交换目的，RWU通过RS232、485、WIFI、GPRS、TCP/IP

　　等与上位机连接，从上位机接收控制命令和数据并返回数据。

　　2.2.3. 区域定位跟踪原理

　　A B C为阅读器，接收范围恒定，腕带标签为同一参数且增益型标签。增益自动可循环(分别为0db

　　1db 2db 3db)。在发射数据时候同时可发送本身的天线增益数据。

　　示意图：

　　当腕带标签增益最大为3db时，ABC阅读器都能接收到信号

　　当腕带标签增益最大为1db时，AC阅读器能接收到信号

　　当腕带标签增益最大为0db时，A阅读器能接收到信号

　　由此可以通过软件计算出腕带标签最靠近A，即把腕带标签定位在A附近，实现区域定位

　　2.3 系统组成部分

　　系统有三部分组成：监狱智能化管理及安全防范系统软件、RFID数据采集系统和视频报警联动系统

　　监狱智能化管理及安全防范系统软件主要有三个部分组成：

　　1) 监狱智能化管理及安全防范系统采集端：接收数据系统，后台运行，无操作界面。

　　2) 监狱智能化管理及安全防范系统服务器：仅放在管理中心，由管理员登陆，

　　可进行基础数据维护，并显示所有楼层定位信息。

　　3)监狱智能化管理及安全防范系统客户端：放在客户端，由一般用户登陆，显示当前楼层的定位信息。

　　监狱智能化定位系统服务器的主要功能包括：基本信息配置(字典表管理，基站管理，用户管理)、

　　区域管理(楼层信息，区域信息)、档案管理(标签管理，档案管理)、查询历史记录、实时定位、定位回放、实时点名、特殊事件处理、求助报警功能等

　　RFID数据采集系统主要有以下几个部分组成：

　　1)2.4G阅读器(定向读写器、全向读写器)

　　定向阅读器：主要应用于监狱围墙被激活腕带标签的信号接收及空旷区域信号的大范围覆盖和大区域的定位。

　　全向阅读器：主要应用于监狱生产区、生活区、餐厅等区域的定位，同时也接收监狱室内被激活标签的信号。

　　2)125K低频触发器(门禁触发器、周界触发器)

　　门禁触发器：主要运用于监狱各监区在押人员出入门禁方向判断，

　　通过该门禁激活器可实现在押人员、狱警的远距离开放式考勤并实时记录出入时间，也可通过门禁激活器实现大区域的精确定位;

　　周界触发器：主要运用于监狱围墙的控制及较宽门禁人员进出的判断，通过周界触发器，可以防止监狱在押人员从大门、围墙逃窜，防止越狱时间的发生。

　　3)防拆卸监狱腕带标签(防拆卸、防水、防冲击、可更换电池)

　　防拆卸监狱腕带标签：该腕带融合了125K&2.4G两个频段，若客户有需要可再复合一张IC卡以实现门

　　禁考勤、食堂就餐、超市购物的功能;该腕带主要功能是给监狱在押人员佩戴，防止或者杜绝监狱在押人员通过围墙、门禁逃狱;

　　4)狱警电子标签(具有求助、报警功能)

　　狱警电子标签：狱警电子标签有监狱狱警佩戴，主要起到保护自身生命安全的作用，当

　　狱警遇到监狱在押人员围攻或者有发现有在押人员聚众斗殴、逃狱等发生时，可通过狱

　　警标签按钮及防拆卸挂链实现求助报警，避免严重事故的发生;

　　5)手持式阅读器

　　手持式阅读器主要作用：狱警对保外就医的在押人员监控(在押人员离开狱警一定区域，手持机及时报警并通过手持机GPRS远传功能将手持机GPS或者警车GPS

　　坐标信息及特殊求助信号信息发回到后台的指挥中心，以方便指挥中心采取应急处置措施，避免事故发生;