基于RFID的监狱人员智能化定位管理系统方案Word文档下载推荐.doc

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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；

4.应用先进技术。

开发平台和技术手段，适应技术升级和功能扩展的要求。

开发和运行均基于目前先进的M技术，数据库采用SQLServer2000；

5.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系统原理

RFID监狱人员智能化管理系统通过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。

1．电子标签工作原理

电子标签（RFID）技术是一种无线自动识别技术，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．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-WriteUnits，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。

3．区域定位跟踪原理

ABC为阅读器，接收范围恒定，tag1tag2tag3为同一参数且增益型标签。

增益自动可循环（分别为0db1db2db3db）。

在发射数据时候同时可发送本身的天线增益数据。

示意图

以tag1为例：

当标签增益最大为2db时，ABC阅读器都能接收到信号

当标签增益最大为1db时。

AB阅读器能接收到信号

当标签增益最大为0db时，A阅读器能接收到信号

由此可以通过软件计算出tag1最靠近A，即把tag1定位在A附近，实现区域定位。

以tag2为例：

当标签增益最大为1db时，ABC阅读器都能接收到信号

当标签增益最大为0db时，B阅读器都能接收到信号

同样可以通过软件计算出tag2最靠近B，即把tag2定位在B附近。

3.系统组成部分

系统有三部分组成：

监测管理平台、RFID数据采集系统和视频报警联动系统

1.监测管理平台

系统检测管理平台主要有以下几部分组成：

Ⅰ监管定位软件系统（定位软件系统组成：

犯人基本情况管理、犯人腕带标签管理、电子地图定位管理、犯人考核管理）

Ⅱ存储系统

Ⅲ显示系统

监视管理平台功能：

具备电子信息采集、数据分析处理系统、全景显示系统、数据库系统、WEB发布系统等

2.RFID数据采集系统

RFID数据采集系统主要有以下几部分组成：

ⅠRFID-2.4GHz读写器基站﹛监狱读写器基站的组成：

定向读写器（20°

，25°

，30°

，60°

，90°

）、全向读写器、周界读写器、定位器﹜

Ⅱ腕带标签（腕带标签共2款：

RW-T707、RW-T708）

Ⅲ狱警呼叫器（狱警呼叫器共2款：

RW-T803卡式、RW-T804表式）

Ⅳ2.4G缆式天线（缆式天线共2款：

RW-A803门禁型、RW-A804周界型）

Ⅴ手持式读写器（距离可控制，2-100米灵活控制）

Ⅵ网络设备

Ⅶ计算机及服务器

3.视频报警联动系统

视频报警联动系统主要有以下几部分组成：

Ⅰ摄像机

Ⅱ云台、防护罩

Ⅲ镜头

Ⅳ报警控制器

Ⅴ报警器

4系统架构

5系统功能

1）受控目标实时跟踪监测及突发事件按钮求助，位置自动显示；

2）实时查询、打印当前及某时间段受控目标数量（生产区、牢房、生活区、休闲区等等）、活动轨迹及分布情况；

3）犯人非法聚集，聚集数量信息、身份信息、位置信息自动显示，后台系统自动报警；

4）犯人擅闯禁区自动报警，有些区域为限制区域（围墙警戒区、危险品源区等等），不经授权的犯人非法闯入系统自动报警；

在监狱重要关口，可事先设定通过权限及时间段权限，未经授权人员出入关口将自动引发报警；

5）非授权离位报警，生活区、生产区、监舍、狱警岗哨区等特定区域的犯人或者狱警未经授权不得擅自离开该区域，一旦非法离开，系统自动报警，离开人员身份信息、位置信息自动显示；

6）轨迹回放，监狱管理人员及有权限领导根据自己的权限可以查询某一监狱犯人或者某一批犯人在某段时间的运动轨迹；

7）犯人脱离看管自动报警，狱警卡与犯人腕带通过后台授权，可实现两卡之间互相通讯，两者之间的距离超出自动允许的范围，后台自动启动报警装置；

8）紧急报警求助，紧急求助分两种情况：

第一、狱警在受到犯人围攻或者狱警发现某犯人有不良企图，可按下狱警卡按钮，进行紧急求助；

第二、监狱犯人遇到围殴情况或者其它威胁自身安全情况时，可按动腕带标签求助按钮求救；

9）一卡通功能，监狱电子腕带内置了非接触一卡通芯片。

狱警用电子腕带可以实现门禁、电子门锁、巡检、考勤和内部消费功能，囚犯用电子腕带可以实现内部消费、习艺考勤等功能；

10）查询统计和报表功能，管理系统能自动生成符合管理者日常管理所使用的各种图表，包括：

柱状图、饼图、曲线图、列表等。

这些图表可方便的帮助监狱管理者分析统计一段时期以来的各类人员的工作情况、活动情况，以及各类报警事件的发生情况、发生频率、发生地点、发生原因等监狱管理所必需的各类因素。

11）枪支、狱警离位报警；

狱警、枪支都安装有主动式电子标签，电子标签具有防拆功能，一旦标签被强行从枪支上取下，电子标签即时发送一个特殊的ID给接收器，接收器收到信号输出5V的开关量信号驱动报警器报警；

对于未经领导授权的狱警及枪械，被强行带出哨岗监控区域，将会立刻触发报警器进行报警；

12）视频联动，现场实时在线；

哨岗、监舍、生产区、生活区、休闲区等安装监控探头，探头全天候工作，信息实时存储在硬盘存储器内。

当阅读器接收到特殊ID（狱警枪支非法离身、犯人闯入未授权区域、狱警被围殴等）时，发一条指令给后台服务管理器，从而在软件上弹出视频框，管理人员可即时查询发生异常情况位置及现场情形，避免险情出现；

6.系统总体设计

整体规划是监狱人员智能化管理系统的建设的重中之重，我司对近几年越狱事件的进行了详细调查，又根据监狱狱警工作流程、监狱囚犯活动规律，将监狱人员智能化管理系统的建设分为三个部分：

监区内区域智能化建设、监区外医疗服务机构智能化建设、外出定位监控智能化建设，三部分相辅相成，共同构筑了监狱人员智能化管理系统。

下面我们将从监狱人员智能化管理系统三个组成部分详细讲解：

6.1监区内区域智能化建设

监区内区域智能化系统建设主要包括以下几部分：

1、围墙、生产劳作区、休闲区等边界管理系统；

2、岗哨和武警枪支管理系统；

3、生活区、生产劳作区、餐厅、监舍等门禁及实时跟踪定位系统；

1.围墙、生产劳作区、休闲区等边界管理系统

◇监狱围墙

监狱围墙需铺设周界读写器+缆试天线，示意图如下：

监狱电子围墙功能：

防止犯人以挖掘、翻越围墙等方式越狱；

当犯人靠近电子围墙5米左右位置，语音提示请远离围墙；

若犯人不听劝阻继续靠近围墙，后台报警装置将自动启动报警，同时大屏幕会显示事发地点场景、犯人身份信息、犯人所在位置、越过警戒线人数信息等；

监狱电子围墙安装：

缆试天线沿围墙上或者浅埋入墙根，每100米安装一个周界读写器，接收缆试天线发回信息并将信息传递到监控中心；

犯人距离围墙的反应距离为0-15米，我司根据监狱需求分析，将周界天线设置为距离围墙3～5米内进行报警。

◇生产劳作区、休闲区等

生产劳作区、休闲区、生活区之间的边界也需安装周界型读写器+缆试天线，以防止犯人在未经允许的情况进入非法区域，防范意外事故的发生；

监控中心狱警及监狱高层领导可以根据实际的需要，对边界进行设置，如：

犯人距离边界多远距离报警、犯人在某段时间不允许进入某一区域等；

2.岗哨、狱警枪支管理系统

岗哨、狱警枪支管理系统的建设包括两部分：

第一：

岗哨狱警枪支智能化监控子系统；

第二：

周界狱警巡查实时跟踪定位管理子系统；

◇岗哨狱警枪支智能化监控子系统

岗哨狱警枪支智能化监控子系统的建设规划图

每个岗哨内部或者顶部安装一台全向读写器、摄像机，负责接收狱警枪支电子标签及狱警发出的紧急求助信号（犯人抢夺枪支、犯人斗殴、犯人有异常举动等）并负责将信息通过RJ45网络传递给后台监控中心；

狱警枪支枪托安装专用电子标签，电子标签会实时发送电子标签信号给全向读写器，全向读写器若在一段时间内（如：

5秒、10秒等）检测不到电子标签发出的信息，监控中心报警系统将自动启动，此时液晶显示屏会显示当前岗哨现场情况、值班狱警身份信息、值班狱警位置信息等，监控中心可根据实际情况派遣就近狱警进行协助处理突发事件，以防范严重情况出现。

◇周界狱警巡查实时跟踪定位管理子系统

周界狱警巡查实时跟踪系统功能：

1）区域定位，通过安装在围墙的接收器可以实现区域非精确定位。

2）枪支、狱警离位报警。

3）狱警持枪未按预订路线巡查，系统报警。

4）狱警遇到紧急情况，报警求助。

5）狱警、枪支轨迹回放。

3.生活区、餐厅、监舍等门禁及实时跟踪定位系统

生活区、餐厅、监舍等门禁及实时跟踪定位系统包括两部分：

第一、特定区域门禁管理系统；

第二、特定区域实时定位系统；

◇特定区域门禁管理系统

特定门禁管理系统功能：

对在押人员从监狱生活区至工作生产区域、餐厅、牢房等经过门岗（大门）时进行实时点名，防止意外情况发生

特定门禁管理现状调查：

犯人由生活区至生产区上工、餐厅就餐或由生产区返回生活区，都由队长带队，经过内外管门岗唯一通道进行登记进出。

目前采用人工登记和清点人数的方式，狱警工作强度很高。

通过本定向读写器或者门禁读写器可以直接将点名的数据通过GPRS传送到狱警的PDA上或者后台监控中心，从而减轻狱警的工作强度。

描述

在生活区与生产区域通道安装1~2套定向读写器或者门禁读写器（现场环境?

?

定），因该通道为所有犯人进入生产区或返回生活区的唯一通道，每天人流量较大，为了系统可靠性更高，可采用双天线门禁；

对所有犯人进出的信息（犯人个人信息、数量、出入时间），系统都会自动记录，并可与后台系统规则自动匹配，当不符合通过规则的犯人通过时，值班室立刻进行声光报警，并对违规事件进行记录。

◇特定区域实时定位系统

区域实时定位系统主要是对监狱生活区、工作区、活动区等大范围区域的人员进行全方位监控，通过全向定位读写器、定向定位读写器、边界读写器的结合，针对生产区、活动区进行全方位位置监测，实时了解在押人员及狱警的详细情况，可直观了解到该区域人员实际的数量、人员信息等，通过软件可对其一目了然，极大的减少了狱警的工作量，实现向科技要警力的途径。

【功能描述】

在室内外劳动场所、重点监舍、卫生间、广场等区域通过全向定位接收器及定向定位接收器结合实现信号覆盖；

系统每隔25~45毫秒（可设定）对区域内在押人员进行点名，当在押人员脱离指定区域时，系统立即告警，并显示告警位置及违规在押人员信息。

系统也可根据事件段对各个区域进行受控限制，如在受控时间段内，有人员进入该区域，系统立即进行声光报警，通知就近狱警及时处理，极大的避免了意外情况的发生，受控时间的设置同监狱规定可以灵活更改。

6.2监区外医疗服务机构智能化建设

监狱人员智能化管理系统的整体建设需要兼顾犯人保外就医医疗服务机构的智能化建设，最近几年囚犯借助保外就医越狱事件时有发生，一次次惨痛的教训告诫我们，不能忽视对在押犯人看管的各个环节。

考虑到整个监狱人员智能化建设的成本费用及监区外医疗服务机构的特殊性，监区外医疗服务机构智能化建设，可采取重点布控、着眼未来、逐步完善的方针，如：

大楼出入口、楼层间通道、电子围墙、医院大门出入口等安装定位设备，以防止意外事故的发生；

6.3外出定位监控智能化建设

外出定位监控智能化建设主要是对在押人员外出劳动、保外就医，针对临时外出劳动区域及行驶车辆内部区域采取的一种远程RFID监控定位跟踪点名的方式实现向科技要警力的模式。

在警车上放置一台全向接收器及定向接收器，通过结合的方式对重叠区域进行实时监控，同时将监控信息通过GPRS网络实时传回到监狱信息中心。

在保外就医、外区劳动途时，读写器会实时将犯人数量信息、身份信息、狱警信息等情况及时传递到监狱信息中心，以便信息中心随时了解犯人动向；

在外劳动需首先通过警车设计边界，当劳动改造人员接近周界时，系统告警，同时在车内终端进行显示，并将相关信息传送回监狱信息中心；

劳动改造人员需在设定区域内工作，系统定时回报位置信息；

狱警遇到紧急情况及时发送求助信号，信号通过GPRS网络传到后台，防止发生意外事故；

系统按间隔区域设置定位器，定位器采用电池供电，可移动灵活的配置。

三、系统硬件介绍

RW－R902定向型读写器RW—R901定向读写器RW－R906定向型读写器

产品技术特性

识别距离：

0～150米

识别速度：

200公里/小时

识别能力：

同时识别500张以上的标签

识别角度：

定向（垂直25°

、30°

、60°

、20°

，水平25°

四种可选）

极化方式：

垂直极化或圆极化

增益：

（14、16、17、20dBi四种可选）接收32级可调、发射4级可调

工作频段：

2.4GHz～2.483GHz

功耗标准：

工作功率为毫瓦级

通信机制：

基于HDLC时分多址和同步通信机制

抗干扰性：

频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性：

加密计算与安全认证，防止链路侦测

封装特性：

正面ABS工程塑料，背部铝合金腔体

可靠性：

防雷防水防冲击，满足工业环境要求

接口标准：

RS232RS485Wiegand26RJ45WiFi等、各种开发用软件接口

扩展I/O：

开关量信号输入与输出各2路（可选）

电源标准：

DC7.5～12V500～1000mA

外形尺寸：

216×

80mm＆268×

268×

80mm＆306×

306×

82mm

重量：

2.4kg＆1.8kg＆2.9kg

安装方式：

U型专用金属安装套件

RW－R801全向型读写器（防水）RW－R802全向型读写器（不防水）

0～80米半径

200公里/小时

同时识别500张以上的标签

全向

垂直极化或双极化

5dBi接收32级可调、发射4级可调

RS485Wiegand26RJ45或WiFi等、各种开发用软件接口

开关量信号输入与输出各2路（可选）

180×

135×

60mm（不含天线）

0.8kg

抱箍捆绑

RW－R803周界型读写器

0～15米

40公里/小时

同时识别100张以上的标签

全向识别

垂直极化

接收32级可调、发射4级可调

外皮ABS工程塑料

RS232RS485Wiegand26或RJ45、WiFi等、各种开发用软件接口

信号输入与输出各2路

DC9～12V500～800mA

根据监控范围大小，尺寸有所变化

螺栓固定或钉牢、捆绑

RW-R680手持式读写器

操作系统：

WindowsCE.Net5.0简体中文版

CPU类型：

SUMSANG400MHZ,电压3.3V

内存：

128MFlashROM/128MSDRAM

液晶显示：

TFT-LEDQVGA液晶彩色触控屏幕，3.5”

数据采集：

2.4GHzRFID模块

0~150米（灵活可调）

识别方向：

无线网络：

标配WIFI，可选配内置GPRS/CDMA模块/蓝牙

其他选配：

红外/GPS/拍照/测震功能/二位条码

数据备份：

SD卡及FLASH双重备份

二次开发：

MSEVC4.0及VS.NET2003

电池：

3.7V,3200mAh可充电锂电池，备用电池17mA（可保证数据6小时内不丢），运行大于8小时（需视实际应用环境），内置电池管理软件，可监控和调试电池状态。

WIFI1.2W,GPRS1W,扫描0.2W

RFID0.4W,系统0.3W，背光0.3W

工业等级：

IP54（IEC60529），抗跌落为1.2米

环境温度：

使用:

-15℃至50℃存储:

-20℃至60℃

物理接口：

USB，红外线

扩展存储：

标配2GSD卡（最大支持16GB容量）

尺寸：

190（长）×

80（宽）×

25（厚）mm

显示部分：

100mm×

80mm×

25mm，键盘部分：

90mm×

60mm×

25mm

380克（含电池）

使用寿命：

5-8年

认证：

通过中国国家强制性产品3C认证，通过CE认证，具有中国信息产业部颁发的无线电发射备型号核准认证

RW-R900A型发卡器

0～20cm

300毫秒

同时识别单张或多张标签

集中于读卡区域正上方

RS232、各种开发用软件接口