监所人员WiFi报警定位系统应用方案.docx
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监所人员WiFi报警定位系统应用方案
基于Wi-Fi实时定位技术
监所人员实时报警监控解决方案
目录
1引言3
1.1文档说明3
1.2术语与缩写解释3
2项目需求4
2.1项目背景4
2.2WiFi人员定位的优势4
2.3需求描述5
2.4需求分析5
2.4.1警员巡防管理5
2.4.2在押人员管理6
2.4.3系统扩展功能7
2.5方案优势8
3方案设计9
3.1设计理念9
3.2功能描述10
3.2.1定位监控10
3.2.2标签管理12
3.2.3报警管理12
3.2.4系统管理13
3.2.5扩展功能13
3.2.6统计报表14
3.3网络安全15
3.4系统集成15
4方案实施18
4.1网络部署设计18
4.2网络安装18
4.3实施计划18
4.3.1实施说明18
4.3.2施工进度安排18
1引言
1.1文档说明
本文档为基于Wi-Fi的实时定位解决方案。
1.2术语与缩写解释
缩写、术语
解释
AP
AccessPoint的缩写，即负责通讯功能的无线网络接入点。
定位AP/AP定位器
拥有定位功能无线网络接入点
Tag/定位标签/标签
基于Wi-Fi的RFID电子标签。
RTLS/实时定位系统
RealTimeLocationSystems的缩写，即实时定位系统。
Wi-Fi
WirelessFidelity的缩写，又称WirelessLAN，或WLAN，即无线局域网，是IEEE802.11定义的一个无线网络通信的工业标准。
2项目需求
2.1项目背景
监狱作为社会治安治理的最重要环节之一。
是强制管理违法犯罪人员的场所，监狱发生的任何闪失，都会给监狱外的社会治安带来巨大的压力，甚至造成严重的社会后果。
在监控技术高速发展的今天，对监所监管的管理技术和水平要求越来越高。
提高监狱安防管理工作水平，建立监狱管理信息系统，统一规划和建设各级监狱管理信息系统已成必然趋势。
利用现代化的高科技技术手段监控管理在押犯人，保护监所警务人员的安全，紧急情况下的报警求助、和掌握控制犯罪现场，充分发挥监管系统的作用。
通过监所智能实时监管系统解决方案可以实现对监狱在押人员、警务人的定位、跟踪、和移动路线回放。
不仅能在第一时间对诸如袭警或违规等事件做出快速反应，还能及时提供事件发生时的准确位置、被袭警员以及在场人员，并对袭后的现场人员的移动去向等资料，大大提高意外情况下的处理效率和管理水平。
为监所的管理工作提供更加高效的监管手段。
同时还可以与现有的系统有效的集成并进行多方面扩展功能,完善整个监控管理系统的功能，有效地增强系统的安全性，真正意义上实现监狱管理信息化，实现“向科技要警力”。
优频科技采用了国际先进的基于无线局域网（WirelessLAN）的监所智能实时监管系统解决方案。
该技术已在美国等发达国家监狱广泛采用。
和传统的无线报警定位技术相比，该技术有着网络扩展功能多、室内外定位精度高、安装维护方便等优点。
2.2WiFi人员定位的优势
1）国际标准协议
采用国际标准的IEEE802.11b协议，支持WEP/WPA/WPA2等国际标准加密方式；标签支持数字加密技术；内外网可以通过网闸摆渡定位信息，确保内部网络安全。
2）定位精度
定位精度高，可达3-5M，准确定位到每个监舍，区分监舍和走廊，无窜监窜楼层现象。
3）报警管理
系统提供消失、越界、低电、断带以及主动报警功能，便于对报警现场及时处理。
4）标签低功耗
标签超低功耗，可以更换电池或充电，且对人体安全，无辐射危害；
5）系统可扩展性
强大的扩展功能，WiFi网络方便的实现视频、语音、定位等多种功能，网络具有很强的兼容性，可利用现有的网络布线，避免网络重复建设。
6）施工简单
可以利用现有网络布线，AP之间也可以通过无线方式，施工简单方便。
2.3需求描述
随着信息化建设的进一步发展，贯彻“科技强警”的战略方针，在监所这个特殊的环境里，依靠传统的视频监控系统或报警系统或门禁系统在错综复杂的现场显得独立难支。
即使是多个系统同时应用，在很多功能的联动结合上不能做到无缝接合，因为监控镜头过多，有限的警力无法同时监控每一个镜头的即时状态。
致使一些安全隐患凸显出来。
利用现代化的技术手段结合监狱管理的实际情况，建立一套实现：
具有视频监控、在押人员的实时定位、越界（危险区域）报警、实时统计，定时点名、进出监舍统计、重点犯人行动跟踪、轨迹回放、民警巡更、警力分布、民警狱内超时报警定位、民警进出监狱所有门的控制及外来人员（车辆）在规定的区域内定位等功能的多功能能监所实时监管系统。
同时，系统采用无线代替有线网络进行监控跟踪，可以带来诸多好处，如：
有线网络只能在固定区域采用监控录像等监控方式，在不能布线或不方便布线的区域形成监控死角，容易被别有用心的人利用，消除监测盲区。
而无线网络采用无线传输，提高监控的灵活性，同时无线网络部署难度小、维护成本低。
在发生突发事件时，如何第一时间发现并监控案发现场，及时准确地掌控事发地点、时间、涉及人员等信息资料，为进一步控制局势提供有效分析和数据。
因此应用在监狱、看守所的定位实施监管系统、门禁系统、视频监控系统、报警系统之间的联动和整合已经势在必行，使整个系统既能实现相互间的一些联动功能,各系统间又能独立运行,当某一系统出现故障时不影响其他系统的正常运行.新技术帮助警力提高监管水平，也给传统的思维方式和工作方式带来转变。
正深刻地改变着传统的警务工作方式。
2.4需求分析
2.4.1警员巡防管理
1）主动告警触发
目前状况：
主要通过视频来监控突发事件，但由于视频监控图像过多和监控民警的疲劳，造成发生突发事件时无法及时处置。
定位系统解决的问题：
1、警察按钮告警：
警察佩戴定位卡，一旦发生紧急情况可以触发定位卡按钮，并且和视频联动，这样后端可以及时进行支援，保证了警察的安全。
2、无线定点报警：
在重要地段安装无线定点告警标签，并且对告警级别分类，保证控制中心第一时间处理报警，并且对警察的人身安全提供了一个很好的保证。
3、区域告警：
划定某些区域属于禁区，未经允许的人员进入或离开将发出报警信息，或某些人员不能离开某个区域，一旦离开将发出报警信息。
2）遇到告警实现定位和视频联动
目前状况：
目前仅仅使用视频监控有很多弊端，发生意外事件时，值班人员不一定能注意到视频显示的屏幕，智能化和实时性很差。
定位系统解决的问题：
遭遇紧急告警时，实现定位系统和视频监控系统的实时联动，联动的同时可以同时弹出2个或多个摄像头画面，中心控制室人员可以根据当时的画面情况采取紧急预案，具有直观反应迅速，效率高的特点，避免了由于处理不及时造成的损失。
同时在轨迹回放的同时可以实现同时调用当时相同时段的监控画面一起回放，这样是普通的监控系统更加智能化。
3）警察巡视管理
目前现状：
警察按照规定时间需要定时巡逻，巡逻也是按照规定路线，但不是所有警察都能够按照规定执行；警察遇到紧急情况时，无法迅速报警。
定位系统可以解决的问题：
实时记录警察的巡逻线路，统计每日警察巡逻的次数和时间。
警察巡逻的轨迹回放，同时可以实现同时调用当时相同时段的监控画面一起回放，可以检查警察巡逻的情况，促使警察按时按量巡逻，减少突发事件的发生。
4）与监所现有信息化系统对接联动
可以实时的通过定位系统实时调用警察的信息，与警察的信息实现同步更新，无需进行2次录入。
2.4.2在押人员管理
基于无线局域网（Wi-Fi）的定位系统能实现对犯人的有效管理。
通过犯人佩戴电子手铐，实行防逃、防窜监。
1）犯人实时位置信息
目前状况：
目前对犯人的监控主要通过视频、管教人为操作，视频受死角和疲劳影响，智能化不够。
平时通过管教直接管理，例如，人数清点等工作也存在疏忽的可能。
定位系统解决的问题：
犯人活动和分布的情况通过定位系统可以一目了然，可以随时查询监房中犯人的人数和每个人的履历表，人数统计自动化，实现点名动态化和实时化。
2）犯人活动轨迹回放
目前状况：
平时管理时无相关的技术可以对犯人过往的行为做分析，如果发生意外，需要调用当时的犯人活动的情况。
定位系统解决的问题：
可以随时按照时间段调用犯人活动的轨迹并进行回放，这个功能特别在发生突发性事件时非常有用，可以查看哪些犯人在事发地段出现，并且和录像联动，可以调用视频录像。
3）主动告警触发
目前状况：
主要通过视频来监控突发事件，但由于视频监控图像过多和监控人员的疲劳，造成发生突发事件时无法及时处置。
定位系统解决的问题：
1、区域告警：
划定某些区域属于禁区，未经允许的标签进入或离开将发出报警信息，或某些犯人不能离开某个区域，一旦离开将发出报警信息。
比如犯人进入其他监舍，就触发报警。
2、消失告警：
标签消失后发出告警。
3、无警察陪同告警：
如果犯人可能出现单独活动的情况，这种情况如果不被监控是比较危险的，在走廊中如果没有警察犯人单独走动会立即报警，除非事先设定这个犯人是可以允许单独行动。
4、断带报警：
犯人腕带剪断或脱离，会触发报警。
4）遇到告警实现定位和视频联动
目前状况：
目前仅仅使用视频监控有很多弊端，发生意外事件时，值班人员不一定能注意到视频显示的屏幕，智能化和实时性很差。
定位系统解决的问题：
遭遇紧急告警时，实现定位系统和视频监控系统的实时联动，联动的同时可以同时弹出2个摄像头画面，中心控制室人员可以根据当时的画面情况采取紧急预案，具有直观反应迅速，效率高的特点，避免了由于处理不及时造成的损失。
同时在轨迹回放的同时可以实现同时调用当时相同时段的监控画面一起回放，这样是普通的监控系统更加智能化。
5）与监所现有的提审系统实现联动
目前状况：
提审犯人时，犯人将离开监所大门，容易发生意外。
定位系统解决的问题：
警察提审犯人的流程一旦输入，定位系统将会与其一一对应，指定的警察提审指定的犯人按照指定的路线行走不发生告警，否则会产生告警。
武警通过监控系统会看到犯人照片，可以再次确认。
6）重点犯人出监与武警监控系统联动
目前状况：
重点犯人需要重点监控。
定位系统解决的问题：
重点犯人一旦走出监区，武警监控系统就会出现提示，这样会提醒武警对带出监区甚至监所大门时，做重点的监控
5）发卡、收卡程序
通过在收押大厅的发卡机，警察可以快速简便地给在押人员佩戴电子腕带，并且实时调用在押人员的信息，与在押人员的信息实现同步更新，无需进行2次录入。
2.4.3系统扩展功能
基于无线局域网（Wi-Fi）的定位系统具有强大的扩展功能，Wi-Fi网络可方便的实现语音、视频、定位、无线传感等多种功能。
网络具有很强的兼容性，可以利用已铺设的Wi-Fi网络，避免网络的重复建设。
1）Wi-Fi手机通讯定位：
代替传统的对讲机，功能丰富，并且能够定位
2）外出人员的监控：
外出在押人员佩戴电子手铐，警察可以通过手持终端（比如Wi-Fi手机）随时监控在押人员的活动范围，一旦在押人员离开距离过远，可以触发报警。
3）门禁系统集成，只需要佩戴一张卡可以实现进出、报警、定位
4）消费卡和腕带集成
5）周界报警集成，报警时可以识别报警人员
6）图像行为识别集成，报警时可以识别报警人员
2.5方案优势
目前市场上有几种无线报警方式：
1）对讲机呼叫报警
2）单警联防呼叫报警器
3）基于RFID技术无线报警器
4）基于WiFi技术无线报警器
下表对几种方案的比较：
对讲机
单警报警系统
RFID报警系统
WiFi报警系统
报警方式
呼叫
按钮（0-9数字）
按钮
按钮
报警位置确定方式
通过对话
通过按键的数字组合，确定位置，操作慢
通过接近读写器，由读写器的位置决定，一般能知道大概区域
通过几个读写器位置，采用定位算法计算位置，可以确定更多的位置，能精确到每个监舍。
定位精度可达到3-5米
组网方式
已有
建立接收塔，分为总塔和子塔，需要连线
部署多个读写器，需要连网线
部署多个无线读写器，可以连网线，也可以无线传输（数据是128位加密的）
网络扩展
无
无
无
可以支持WiFi对讲机、无线视频、无线数据采集器（手持刷卡机、无线生命体征仪）
犯人报警功能
无
无
有些有电子手铐
提供电子手铐
总之，采用WiFi技术的系统除了功能强，还具有很强的扩展性，增加多种无线应用，保证几年内的技术先进性。
美国的监狱在2005年之前是用RFID技术，随后就用WiFi技术取代了RFID技术。
苏州优频科技是国内最先推出自主研发的WiFi定位报警系统，已经在多家监狱、看守所使用。
3方案设计
3.1设计理念
在设计整个系统时，本着技术先进，架构合理、产品主流、低成本、低维护量作为出发点。
技术的先进性：
整个系统选型，软硬件设备的配置均应符合高新技术的潮流，采用全世界先进的无线局域网实时定位（Wi-FiRTLS）技术。
Wi-FiRTLS是基于全球标准无线局域网，即笔记本上网的网络。
无线局域网就是无线宽带，传输速率可达每秒54兆。
网络扩展功能强，可以支持大量无线数据传输、无线语音视频、无线传感等。
定位精度高：
系统的核心是定位引擎，结合多种定位算法，在室内外实现定位精度可达3-5米。
架构合理：
采用先进、成熟的技术来架构各个子系统，能使其安全平稳的运行，有效的消除各系统可能产生的瓶颈并通过合适的设备保证各子系统具备良好的扩展性。
稳定性和安全性是我们最关心的问题，只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行。
稳定性：
系统基于稳定、安全、保密的大型数据库，以保证系统运行正常。
具有良好的数据共享，实时故障修复，实时备份等完善的管理体系。
安全性：
数据传输通过有线以太网，也可以通过无线网络。
无线网络采用WEP、WPA、WPA2等国际标准无线加密方式，同时标签支持数字加密技术，具有很高安全性。
产品主流：
在设备选型时，主要依据定位环境实际情况结合目前市场上的各类产品选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。
低成本、低维护量：
所采用的产品应该是简单，易操作，易维护。
系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好一个系统的条件，我们的方案集中了已有的丰富的网络设计、施工经验，以及在数字化图像、语音和数据综合传输领域强大的产品优势，实现所需的设计需求。
兼容性：
各系统均为相对开放的系统，不同产品间具有标准接口，并提供多种通讯标准协议，可以便于第三方设备的接入。
模块化：
组建各分系统，直到总系统，均严格履行模块化结构方式，以满足系统功能扩充、运行设备的替换、维护，确保系统的高效可靠运行。
扩充性：
采用面向对象和模块化的开发技术，可随时根据需要扩充具有其它功能的软硬件模块，具有良好的扩充性。
集中管理：
远端现场设备，各分系统集中于中心统一控制，实施对所有远端设备的控制、设置，以保证系统的高效、有序、可靠的发挥其管理职能。
升级维护：
系统考虑到将来系统在容量和功能增加修改等的实际需要，定位系统对软件升级可升级，并且操作简单，操作应能由系统管理员即可完成，不需要繁复的操作和专门的技术。
3.2功能描述
3.2.1定位监控
1）实时监控
∙在地图上显示图标对应于标签绑定的人或物；
∙对标签进行实时监控，并在地图中显示标签的当前位置；
∙标签闪烁表示有报警；
∙标签分组，用不同的图标显示；
∙定位过程中能实时看到图标平滑移动；
∙搜索人员姓名、状态：
∙可跟踪指定的标签，地图随着标签的移动自动切换；
∙将鼠标移到图标上可以看到图标的信息和状态；
∙点击图标后可以显示人员的详细信息；
∙可以手动切换地图，查看指定地图上的所有标签的活动情况；
∙地图可以放大和缩小，调整到合适的大小；
∙跟踪单个标签时地图会自动切换楼层。
图1：
监控页面中正在定位的人员
2）实时告警
∙触发告警，弹出页面，声音报警，并且显示对应的视频录像；
∙点击处理后，页面可以关闭，否则会一直提醒；
∙实时报警列表。
图2：
报警弹出视频窗口
3）轨迹回放
∙可以预先自定义、修改轨迹；
∙移动轨迹是平滑显示的；
∙可以锁定一个标签，按时间段播放，显示移动，地图切换；
∙可以锁定一张地图，按时间段播放，显示不同标签移动，无轨迹；
∙可以保存某一段数据，可调用播放；
图3：
轨迹和视频同步回放
3.2.2标签管理
标签管理分为警员和犯人管理。
∙标签发放，通过发卡机，自动获取标签ID；
∙将标签与人员绑定：
将指定的人员信息和其佩戴的标签进行绑定，在系统中显示的标签即代表佩戴该标签的人员；
∙标签更换对应的人员；
∙犯人信息设置：
可在系统中对犯人的信息进行设置和管理，并且绑定到监舍；
∙警察信息设置：
可在系统中对警察的信息进行设置和管理；
∙标签分组、分类：
标签可以根据实际情况进行分组和分类。
3.2.3报警管理
1）按钮报警：
标签有按钮报警功能，当发生紧急情况时可按下按钮发出报警信息；
2）腕带剪断报警——一旦腕带戴到犯人手上，犯人就无法自行脱下来，只有剪断，为防止犯人剪断腕带，可以在系统中启动指定标签的防腕带剪断报警功能，如果犯人将腕带弄断，该标签将会不断地向系统发出剪断报警信息。
当然，如果是腕带由于某种原因，必须剪断时，可以先在系统中将指定标签的防腕带剪断报警功能关掉，然后再剪断腕带，这样系统就不再接受该标签的腕带剪断报警信息；
3）越界报警——某些区域属于禁区，未经允许的标签进入将发出报警信息，或某些犯人不能离开某个区域，一旦离开将发出报警信息；
4）与管理信息系统不符报警——犯人在系统中已经设定好了房间号，一旦犯人进错房间，将及时发出报警信息。
5）消失报警——标签消失有多种因素（如电池没电、标签越过信号覆盖区域等），可以设置指定标签的消失报警条件和报警级别，如该标签消失了，将会触发相应的报警；
6）电池低电报警——一旦标签电量低于某个值时（标签出厂设置的）会发出报警信息，在服务器上显示；
7）未按规定路线报警——指定某个标签在某段时间的行走轨迹，一旦发现该标签偏离指定的行走轨迹达一定的时间，发出报警信息；
8）无随同人员报警——将犯人标签和警察标签绑定，一对一或多对多进行绑定，当犯人标签的行走轨迹和警察标签的行走轨迹不一致，并达一定时间，发出报警信息。
图4：
报警和历史记录管理
3.2.4系统管理
∙用户管理：
可设定各种用户权限，用户登录系统后根据自己的权限进行相应的操作和浏览符合权限的内容。
∙地图如果已经划分区域，可设定各个标签进出各区域的条件。
∙AP定位器管理：
监控AP定位器工作状态，查询历史记录。
3.2.5扩展功能
1）与视频监控系统联动
∙右键点击标签，可选择查看视频监控
∙报警时可自动调用标签所在位置附近的摄像头，查看视频
∙轨迹回放时，可以同时调用同一时间段的录像，同步播放
∙在电子地图上显示摄像头位置，可以点击调用
2）提讯会见功能
∙在押人员单独在提讯室会触发报警
∙在押人员单独行走，无警察陪同时会触发报警
∙在押人员不按规定路线行走会触发报警
∙在押人员在某区域停留时间过长会触发报警
3）Wi-Fi手机通讯定位
∙代替传统对讲机
∙Wi-Fi手机对讲、多方会议、短信、记录通话、信息查询等多种功能
∙Wi-Fi手机定位
4）外出人员监控
∙外出在押人员佩戴电子手铐，警察佩戴手持终端（Wi-Fi手机）
∙手持终端定时扫描周围电子手铐信号，可以判断距离远近。
事先设定范围，当超出范围就可以报警，提醒警察
3.2.6统计报表
●标签警告记录：
查看所有标签或指定标签的所有警告记录；
●查看标签报表：
查看标签的重要报警，出入区域次数及停留时间统计；
●操作历史记录：
查看用户的操作历史记录；
●可根据时间段进行数据统计；
●对各告警事件发生的时间和区域进行统计分析；
●分析标签状态提供闲置警力名单和位置，供所领导参考用警，分析指标由用户自行设置；
图5：
监房人数统计
3.3网络安全
内网连接司法、公安网络，首先建立统一用户信息管理平台，实现内外部所有用户的身份管理，包括组织结构、警察身份和犯人入监出监等信息。
同时实时传输犯人提审、投牢等操作手续，使之与定位系统更好的集成。
实现信息的一次录入多次利用，保证信息的一致性和及时性。
而在操作层面，用户只需要一个账号和密码，只需要登录定位网络，就可以获取自己权限范围内的信息，可以使用各种应用服务，无需考虑数据和服务的来源。
而外网，连接定位网络与定位服务器，定位引擎实时接收和运算位置信息，快速实现实时监控等、报警、预警轨迹跟踪等功能。
定位网络是采用无线扫描，但可以采用有线传输，不存在数据安全问题。
内外网之间通过公安网络数据转换平台或者是物理隔离从而达到内外网用户统一管理、信息统一维护、内外网实时互动的一体化管理目标。
目前使用这个方案可以解决内网接入的问题，之前进入内网的技术上的障碍可以解决了。
3.4系统集成
优频科技提供监所安防综合管理解决方案以Wi-Fi网络为基础，在实时定位监控平台上接入网络视频监控子系统以及围界、AB门、高压电网、报警、巡更、门禁、对讲、公共广播、图像识别系统等其他安防子系统，通过管理服务平台实现所有子系统的整合与集成，统一协调各子系统间的资源共享与信息互通，并实现人员身份自动识别、实时位置、视频图像与其他安防业务的实时联动与直观对应。
门禁系统集成：
监狱的门禁控制系统是监狱安防的重要屏障，用于对所有进出监狱的人员进行约束。
在监狱的大门和各个监区通道门，以及通往各个工作区域的门区，都装有电子门禁控制系统。
所有进出监狱的人员，必须是合法人员，并且必须留下进出记录，便于出现事故后进行查询取证。
警察门禁卡和定位卡结绑在一起，警察可以只携带一张卡进出。
定位监控平台验证是否有定位卡。
当定位卡进出大门是，可以检测是否使用门禁卡，判断大门是否关闭。
同时定位视频联动，可以记录进出人员录像。
周界报警系统集成：
监狱围墙高压电网是监狱安防的最后一道防线，当有犯罪人员触击电网时，即发出告警，定位监控平台可以确定人员身份，立刻调用相关人员信息，并联动探照灯指向报警区域。
可在发生电网报警时自动触发监控中心自动弹出报警点图像，启动录像存储，联动广播系统进行最高级别的语音告警提示，同时综合管理客户端弹出告警处理预案，值班狱警可按照预案标示的流程进行应急处理。
AB门集成
AB门的双门互锁功能和AB门之间的缓冲区，用于为出入监狱人员的身份甄别与进出控制、出入车辆的全方位检查检测提供安全保障。
定位监控平台集成提讯系统，把进出的人员信息发送到AB门武警监控系统，当有人员或车辆进入AB门时，武警可以确定在AB范围的人员是否符合，如果不符，则触发报警，并调动视频。
一卡通集成
犯人腕带可以集成消费卡，方便犯人使用。
电子地图集成
电子地图在监狱安防系统中应用非常广泛，监控、门禁、报警等子系统都可以通过电子地图实现直观的信息点定位、查询和管理。
定位监控系统支持电子地图的集成，除了可以显示人员的位置和报警状态，可在发生各类报警时，通过电子地图自动定位报警点的视频监控前端位置，并发出信号提醒工作人员。
4方案实施
4.1网络部署设计
AP部署需要根据具体环境和定位精度要求而定。
基本部署
升级会员 