基于物联网智能监狱管理系统项目解决计划

　1系统背景

 

　　经过建国以来50多年特别是改革开放以来20多年的发展，我国的监狱管理制度的改革和发展已经取得了另人瞩目的进步。然而，由于观念和体制的原因，我国的监狱管理制度与发达国家相比还比较落后。

 

　　中国监狱设立的初衷同其他国家一样，是为了实现对罪犯的劳动改造。很多资深狱政管理人员都认为，监狱管的好不好关键看监控，但是如果监控不能很好地与其它子系统兼容及联动，则实际上对于监狱管理所起的作用非常有限。

 

　　我们迫切需要这样一个系统，在系统中，有视频监控功能，有周界防范及报警功能，有门禁、巡更、人员定位、指挥调度功能。狱警可以实时了解狱中服刑人员具体位置，具体在做事项，是否有暴力冲突事件的发生，是否有服刑人员意欲逃离，是否有警员遭受服刑人员的劫持，当有访客到访时，是否有在密谋逃狱事件。当这些情况不幸发生时，即使值班人员在眼球疏忽的情况下，也能通过其它方式被告知现场情况如何，并且实时弹现出预设的有效解决方案并且加以人员调配。在像监狱这种需要对任何人都时时进行监控的地方，由于担心相关工作人员进出权限以及本身的管理制度等问题，对工作人员的监控也是很有必要的。

 

　　针对以上问题，我们提出了监狱监控管理解决方案，本文将从犯人人员定位管理、区域狱警人员管理以及监狱安防综合管理三个方面对该方案进行介绍。

 

　　2系统概述

 

　　监狱人员定位系统采用目前最先进的Zigbee 无线识别技术，针对监狱人员情况分区管理与监控的需求，专门设计开发的一套软硬件结合的应用系统，是一种安全可靠的区分、识别在押人员的智能化狱政管理系统，从真正意义上实现监所管理信息化，步入“向科技要警力”的途径。

 

　　该系统可使管理人员实时掌握监狱内各个受控区域在押人员的详细信息及数目，有效防止在押人员的出逃，减少罪犯结党闹事的机率，秘密监控高危在押人员，追查及跟进暴力事件的发生，最大限度的保障管理人员和在押人员的人身安全。另外，系统还能实现自动点算指定区域内人数及周边执勤干警信息，对外出人员进行全程动态监控，大大降低监狱管理人员的工作强度，能够迅速定位执勤干警的所在位置，在遇到突发事件时可高效调动警力。

 

　　3系统原理及功能

 

　　3.1被监管人员管理系统

 

　　犯人每天带着腕带式电子标签卡进入监控区，因为该电子标签是有源的，所以工作方式是主动式，也就是不停地向外发射ID号信息，当犯人到监控区以后，装在监控区的读卡器就会读到标签ID号信息，读卡器再通过无线传输方式或者其他中间设备把信号传到电脑上，通过对照ID号数据库就能看到犯人的详细信息。每个监控区的固定式读卡器可以通过软件设置使其在固定的时间间隔进行监控，比如设置30分钟自动刷新一次，即实现自动执行一次。

 

　　在监狱的所有场所中：房屋、道路、围墙等位置安放RFID读写器、摄像机、喇叭等监控设备。当出现信号消失、私自跨区域行为、拆卸或剪断腕式标签等行为时，红外摄像机立即捕捉并记录现场情况，中央控制室声光报警提示，管理人员根据现场情况使用对讲，通过该区域的喇叭进行管理。

 

基于物联网智能监狱管理系统项目解决方案

系统示意图片

 

　　3.1.1人员实时监控：在电子地图实时显示所有在押人员和干警位置，监控人员可动态掌握人员数量和实时分布情况，鼠标移至人员图标上，便可查看人员详细信息。

 

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　　3.1.2人员查找定位：输入人员姓名或编号便可快速定位要查找的犯人或干警所在地。

 

　　3.1.3非法聚集报警：在指定区域，系统可以设置最大允许人员数量，一旦超过预设人数，立即发出报警信息。

 

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　　3.1.4禁区入侵报警：某些区域属于限制区域，未经允许的定位标签进入将发出报警，在出入某些关口时，可事先设定好哪些定位标签可以通过，当不符合要求的定位标签出入关口时将发出报警信息;或者某些区域只有在特定的时间才可进入，如在其他时段进入则被视为非法侵入，也会发出警报。

 

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　　3.1.5非授权离位报警：规定某些犯人不能离开某个区域，或者在某个时段内不能离开指定地点，一旦离开将发出报警。

 

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　　3.1.6活动轨迹记录：系统全天候记录所有人员经过地点和时间，可对人员运动路线进行跟踪回放，掌握其详细活动路线和时间。

 

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　　3.1.7自动点名：可定时自动对各工厂进行人员清点，具体呈现应到人数、已到人数、未到人数，如果人员未到，将及时发出报警，提醒狱警及时查找定位未到人员，防止意外情况发生。犯人在系统中已经设定好了工位号，一旦犯人进错工位，或在非常规时间内离开工厂，也将发出报警信息。

 

　　3.1.8脱离看管报警：将犯人定位标签和警察定位标签绑定，可一对一或多对多进行绑定，当犯人和警察的行走轨迹不一致超过允许的时间，系统发出报警信息。或者对犯人和警察距离进行限制，当两者相距超过规定距离时，系统发出报警信息。

 

　　3.1.9紧急求救呼叫：狱警和犯人定位标签具有报警按钮，一旦发生紧急状况，可以按下报警按钮，监控中心点可及时收到报警信息，得知报警人所在位置，迅速进行支援。

 

　　3.1.10远程监控视查：可通过互联网对系统进行操作，实现远程管理和监控，管理人员即使不在监狱也可随时查看监狱情况。

 

　　3.2区域狱警人员管理系统

 

　　区域内的每个狱警人员都发放有源标签，标签上记录了人员的相关信息，如人员姓名、性别、出生年月、部门、级别、图像、出入规定区域历史记录、进入权限等;在区域大门口安放固定式读卡器，监控狱警人员的出入。当有人员靠近大门口时，读卡器先发出警报，提醒门卫注意该狱警即将走出监控区。然后读卡器识别到标签，将数据传输到门卫室的终端上位机，上位机将显示该人员的具体信息，如姓名、图相等。如果有必要，可以将相关数据发送到总控制中心;在区域内安装一定数量的固定式读卡器，实现狱警人员的区域定位。安放的读卡器数量根据现场测量区域布点读卡器(每个读卡器的识别范围一定，只能识别周围的区域)如图：　

 

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　　3.2.1区域定位精确：系统能实现区域定位，在受管制区域内，能将人员定位在一个区域范围内。由于区域内，到处都有读写器布点，各个区域都在固定读写器的信号范围内，所以在该区域内的所有电子标签都能被读写器的信息覆盖，从而实现区域定位;

 

　　3.2.2出入控制严格：在区域的大门口，设置有固定式读卡器。人员要出区域，门卫只有在收到两个特定的领导批准的批准后方能放行，让他出去。否则禁止人员出该区域。人员出去，读写器记录出去的时间，并且记录和通知该人员返回的时间。如果在规定的返回时间内，读卡器没有读取到该人员的返回信息，系统将报警通知门卫和相关人员。

 

　　3.2.3靠近大门人员判定：系统能对靠近大门的人员进行判定。当人员靠近门口的读卡器，读卡器可以将读取到的标签信息发送到门门卫处的系统上位机，系统上位机能迅速从系统数据库中调出该人员的基本信息，并且显示在上位机上，如姓名、部门、相片等，以便门卫能更好的判断靠近的人;

 

　　3.2.4监控整合：系统能和区域的监控系统整合，区域定位后，能查看该区域内某监控器的监控画面;

 

　　3.2.5 PDA领导检查：系统配置了手持式PDA，以备领导要查某区域内人员情况。

 

　　4系统软件介绍

 

　　本文以犯人人员定位管理系统软件为例：

 

　　4.1人员信息管理：通过输入相应的用户名和密码，登录系统。

 

　　4.2主功能界面：主功能界面显示：视频联动、人员轨迹、人员定位、档案管理、异常报警、数据分析、行程监控功能，点击进入相应的功能界面。

 

　　4.3读卡器扫描：系统可自动检测监狱内的所有读头位置和信息，方便查找定位。该系统中包括定向读卡器和全向读卡器两种。

 

　　4.4人员轨迹管理：人员轨迹跟踪功能是为管理者提供了一种更加有效的管理模式，可随时查看犯人的状态：放风、吃饭、劳动、学习、睡觉等和运动该状态下的运动轨迹，轨迹可实时显示在平面地图上，并可进行行为分析，作为管理者的管理依据。

 

　　4.5人员定位管理：通过定向和全向读卡器的配合使用，可做到人员的精准区域定位。

 

　　4.6报警管理：报警管理包括：非法聚集报警、禁区入侵报警、非授权离位报警、脱离看管报警、紧急求救呼叫、设备异常报警、轨迹异常报警等

 

　　4.7行程监控：对应特殊犯人，可针对某人进行全程行程监控，某一时间段，某一特定区域都可进行针对性的监控管理。

 

　　4.8档案管理：建立每个人员的数字档案，详细记录每个人员各种信息，并且建立***的查询系统，可以简单快捷查询各种信息。可以整合原来的人员信息系统，实现信息共享。记录被管理人员的日常行为，可以全面分析其行为模式。自动采集犯人理信息，全面实现信息化，为每个犯人详细的数字档案，建立***数据库检索系统，为管理人员提供全面、快捷、***的查询工具。

 

　　5系统特点

 

　　● 使监狱的管理更上一个台阶，有利于改造犯人，有利于和谐社会的建设;

 

　　● 采用了先进的RFID射频识别技术，对服刑人员进行定位跟踪功能;

 

　　● 不仅能够满足监狱内使用环境，也能够拓展到野外劳动时，对服刑人员进行定位跟踪功能;

 

　　● 能够完成与其他系统接口(比如：围界、AB门、高压电网、报警、巡更、门禁、对讲公共广播等其他系统);

 

　　● 信息共享，能够通过网络供其他部门浏览。

 

　　6系统组成

 

　　监狱监控管理系统主要有硬件设备和软件系统构成。硬件设备均采用最新研发的高性能产品。主要组成部分：防拆卸腕带、标准版读写器、手持机+GPS+GPRS和信息采集系统。

 

　　6.1防拆卸腕带

 

　　犯人标签：采用腕带方式，佩戴在手腕上，该标签采用防拆卸设计。

 

　　防拆卸腕带电子标签腕带采用特殊材质，设计简洁，任何携带者都将感到十分舒适。该产品具有超低功耗、使用寿命长，平均成本低，免维护，并且对人体安全、健康，无电磁辐射污染，使用更安全等突出特点。防拆卸腕带电子标签配合读写设备，能完成对人员的自动识别和合法身份的免打扰自动排查。可广泛应用于学校、企事业单位等对人员的考勤、人员追踪、自动出入管理。尤其是在安全问题日益突出的今天，特种行业中对人员的安全管理和实时追踪需求越来越强烈，防拆卸腕带式电子标签以其卓越的性能、可靠性和高性价比为客户提供了成功的解决方案。

 

基于物联网智能监狱管理系统项目解决方案

　　防拆卸腕带电子标签

 

　　工作频率：2.4GHz――2.5GHz ISM 微波段

 

　　识别距离：0~150米(无干扰环境)

 

　　调制模式：GFSK;通讯速率：1Mb/s

 

　　通讯模式：只读;通讯速率：1Mbps

 

　　防冲突性：可同时识别200张卡;工作电流/电压：<30mA,3V

 

　　射频功率：10dBm;电池寿命：3-5年(一次性)

 

　　外形尺寸：腕带式;封装材料：硅胶

 

　　防护等级：IP67;工作温度：-20～60℃

 

　　存储温度：0～30℃;产品外型：25*4*2cm

 

　　产品重量：0.25kg;产品颜色：各种颜色

 

　　典型运用：人员定位

 

　　6.2手持机+GPRS

 

　　手持机+GPRS是专门针对行业性客户需求推出的一款性价比极高的手持智能机。该产品利用GPRS定位技术，使得其使用性能大幅度提升。该产品具有超小型化、超轻、便携、电脑一体化等特点，使用异常灵活方便。内置300万摄像头，2000mA.H大容量标配电池。该产品的领先技术、全工业性设计和出众的性价比使得其在车辆、物流和人员追踪识别等RFID领域具有优秀的竞争优势。此款产品可广泛应用于各行业的收费和物流管理系统。

 

　　

 

基于物联网智能监狱管理系统项目解决方案　　

 

　　手持机+GPRS产品

 

　　工作频率：2.4GHz―2.5GHz ISM 微波段

 

　　识别距离：有效识别距离可达500m，可调节

 

　　识别能力：同时识别 200 张标签

 

　　主 频：400MHz;

 

　　操作系统： WINCE5.0、MOBILE6.0, 可以支持全球各种语言版本;

 

　　存 储 器：128MB NAND FLASH, 64MB SDRAM;

 

　　尺寸重量：125 x 77 x 19(单位/毫米);

 

　　显 示 屏：4.3英寸低温多晶硅高分辨800X480 真彩WVGA显示屏;

 

　　摄 像 头：300万像素，自动对焦;

 

　　USB 口：一个USB主口，可接U盘、键盘、鼠标等从设备。USB从口一个;

 

　　音频接口：3.5毫米立体声耳机插座，内置喇叭和MIC;

 

　　存储接口：标准TF卡接口，可扩展2GB FLASH数据存储区;

 

　　无线模块：标配802.11b/g、蓝牙2.0传输功能+GSM/GPRS+GPS;

 

　　电池容量：标配2000mA.H大容量锂电池;

 

　　喇 叭：双声道喇叭，每个喇叭功率为：700mW;

 

　　操作系统：WINCE/MOBILE。

 

　　6.3读写器+GPRS

 

　　读写器+GPRS就是在标准版的基础上增加GPRS数据传输技术，大幅度提升了产品的性能，支持标准的工业级RS-232、RS-485串行接口，有效识别距离可达500m，同时识别200 张标签。具有性能稳定、工作可靠，信号传输能力强，使用寿命长等优势。

 

基于物联网智能监狱管理系统项目解决方案

　　读写器+GPRS

 

　　工作频率 ： 2.4GHz―2.5GHz ISM 微波段

 

　　识别距离 ： 有效识别距离可达500m

 

　　识别速度 ： 最高识别速度可达200公里/小时

 

　　识别能力 ： 同时识别 200 张标签

 

　　识别方式 ： 全方向识别、定向识别

 

　　环境温度 ： 在-40℃-85℃;使用寿命 ： 30年

 

　　抗干扰性 ： 使用频道隔离技术，多个设备互不干扰

 

　　安全性能 ： 防雷、防冲击，满足工业环境要求

 

　　通信接口 ： RS232/RS485/RJ45

 

　　电 源 ： 9V/12V-3A DC电源

 

　　天线极化 ： 垂直;数据速率 ： 最高10M bit/s

 

　　外形尺寸 ： 15.5cm*14cm*5.5cm;产品重量 ： 1kg

 

　　外壳材料 ： 金属材质;产品颜色 ： 银灰色

 

　　安装方式 ： 粘贴或者侧挂

 

　　7系统总结

 

　　监狱是国家司法机关的重要组成部分，担负着执行法纪、教育改造的重要使命，而监狱的安全则关系着社会的稳定，地位举足轻重，所以监狱安防系统的建设尤为重要。其中，通过监狱各类安防系统的整合，实现视频监控与其他安防业务的联动，正在成为监狱安防建设的重点，也是难点。

 

　　监狱监控管理系统的推出将给监狱行业带来全新的、能够真正实现所有监狱安防业务全面整合的整体解决方案，为各业务子系统提供资源共享和信息互通的平台，并可通过视频监控与其他各类安防业务的联动与集成，提升管理和防范的直观性与便捷性。

 

　　目前，ZIGBEE技术已被应用到监狱监控管理当中。监狱监控管理系统是一种安全可靠的区分识别监狱犯人、管理人员，并将管理系统中的每个人的信息与现实中的每个人一一对应的智能化管理系统。从真正意义上实现监狱管理系统信息化。现已被欧美等各发达国家广泛应用于监狱管理，实践证明这是一种非常高效可靠的管理技术。