1.引言

　　1.1文檔說明

　　仁微電子看守所定位方案是讓集成商、工程商及使用方了解物聯(lián)網(wǎng)RFID定位技術(shù)在監(jiān)獄安保領(lǐng)域的設(shè)計理念、原則、整體規(guī)劃及如何發(fā)揮其巨大作用的并詳細(xì)闡述相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備工作原理、安裝位置等信息，以便集成商、工程商、使用方正確認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)在監(jiān)獄安保領(lǐng)域帶來的革命性變革及目前該技術(shù)存在的不足，樹立物聯(lián)網(wǎng)在監(jiān)獄安保領(lǐng)域正確的認(rèn)識。如您在閱讀過程中，遇到任何不解和困惑，請與方案撰寫者聯(lián)系。上海仁微電子科技有限公司對本文檔擁有最終解釋權(quán)。

　　1.2 術(shù)語與縮寫解釋

　　術(shù)語 解釋

　　RFID射頻識別 一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機械或光學(xué)接觸

　　半有源電子標(biāo)簽 標(biāo)簽未進(jìn)人工作狀態(tài)前，一直處于休眠狀態(tài)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的讀出區(qū)域時，受到激活器發(fā)出的射頻信號激勵，進(jìn)人工作狀態(tài)

　　激活器 處于實時尋址狀態(tài)，實時“主動式”偵測周邊有源電子標(biāo)簽，并將自身攜帶ID編碼及天線ID編號發(fā)送到有源電子標(biāo)簽接收模塊

　　工業(yè)及全向讀寫器 工業(yè)及全向接收并解調(diào)電子標(biāo)簽發(fā)送出的射頻信號

　　電子防拆卸腕帶 電子腕帶被拆卸時，能發(fā)出報警信息的腕帶被稱為防拆卸電子腕帶

　　定位管理軟件 為實現(xiàn)人員定位管理所開發(fā)的后臺管理程序

　　2.項目背景

　　2.1現(xiàn)狀分析

　　在押人員在看守所內(nèi)不服監(jiān)管、欺壓打罵同監(jiān)人員，充當(dāng)“牢頭獄霸”、打架斗毆的現(xiàn)象時有發(fā)生，部分在押人員對于自己在看守所是否受過處罰感到“無所謂”，而且即便處罰完畢后，他們中的多數(shù)人仍不吸取教訓(xùn)，繼續(xù)打斗鬧事，為監(jiān)管場所的安全埋下了隱患。

　　在管理方面，目前多數(shù)還停留在以獄警巡查加攝像機監(jiān)視報警的階段，人工作業(yè)仍占絕大比重，信息化程度比較低，很難做到對監(jiān)所內(nèi)在押人員實時監(jiān)管，事故的發(fā)生往往具有滯后性，不能啟到主動的積極防范和預(yù)警，另外信息采集仍然只是單純依靠手工輸入，無法將信息系統(tǒng)和在押人員真正的關(guān)聯(lián)起來。為了保證看守所的管理水平，提高對犯罪嫌疑人的監(jiān)控狀態(tài)、改造效率，避免安全事故發(fā)生的滯后性等特點，監(jiān)所的信息智能化建設(shè)變得易異常迫切。

　　2.2系統(tǒng)建設(shè)意義

　　1. 對監(jiān)所在押人員實時監(jiān)督管理(信息中心可實時查看在押人員位置信息、在押人員數(shù)量、任何監(jiān)舍在押人員信息、監(jiān)所在押人員動態(tài)變化、在押人員遇襲求助、在押人員非法聚集報警信息、進(jìn)入非法區(qū)域告警信息等)。

　　2. 主動預(yù)警，解決事故發(fā)生滯后性問題，將事故發(fā)生隱患提前暴露，避免事

　　故發(fā)生;

　　3. 突然場景再現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)有視頻聯(lián)動可實時查看事故發(fā)生的現(xiàn)場情況，為調(diào)配相關(guān)警力解決突發(fā)情況提供依據(jù);

　　4. 減輕獄警管理的工作量，提高工作效率，實時點名、在押人員位置信息時

　　時在線、在押人員路徑規(guī)劃等功能將大大減輕獄警工作量，提高工作效率;

　　5. 提高監(jiān)區(qū)管理工作的信息化水平，推動監(jiān)所在押人員管理工作向制度

　　化、規(guī)范化、實時化發(fā)展，確保監(jiān)區(qū)安全穩(wěn)定，為逐步實現(xiàn)監(jiān)區(qū)“智能化全方位監(jiān)管”奠定堅實基礎(chǔ)。

　　3.系統(tǒng)設(shè)計

　　3.1系統(tǒng)建設(shè)原則

　　系統(tǒng)研發(fā)與建設(shè)遵循以下原則：

　　注重整體規(guī)劃

　　看守所智能化安全防范管理系統(tǒng)由三部分組成，第一，看守所智能化安全防范管理系統(tǒng)核心硬件(包括：防拆卸電子腕帶、工業(yè)級讀寫器、定向讀寫器、125K低頻激活器、工業(yè)級手持式讀寫器);第二，看守所智能化安全防范管理系統(tǒng)軟件(包括前端展示軟件和后臺管理軟件組成);第三，中間件(包括工業(yè)級交換機、機柜、PC機、服務(wù)器、不間斷電源等)。

　　立足自主研發(fā)

　　系統(tǒng)建設(shè)的核心技術(shù)采用市場通用的標(biāo)準(zhǔn)2.4G 及125K低頻觸發(fā)技術(shù)，公司提供的所有核心設(shè)備都擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，2.4G微功耗技術(shù)、腕帶密鑰匙式防拆卸設(shè)計、125K纜式天線技術(shù)，同步收發(fā)機制等都為公司獨創(chuàng)，使得腕帶在使用壽命上及定位精度上都得到了很高的提升，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國內(nèi)同行業(yè)水平。

　　著眼未來發(fā)展

　　在系統(tǒng)整體架構(gòu)、服務(wù)設(shè)備選型、腕帶標(biāo)簽功能選型、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集等方面，均充分考慮后續(xù)功能的實現(xiàn)，兼顧設(shè)備的兼容性、系統(tǒng)的擴(kuò)充性、功能的擴(kuò)展性和應(yīng)用的多樣性;

　　強化系統(tǒng)規(guī)范

　　系統(tǒng)開發(fā)和資源建設(shè)符合統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和表征體系，注重開發(fā)工作的連續(xù)性和共享性，注意為后續(xù)系統(tǒng)的研發(fā)、推廣留有規(guī)范的數(shù)據(jù)及控制接口。統(tǒng)一開發(fā)應(yīng)用技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲格式、信號傳輸制式、互聯(lián)接口模式等技術(shù)指標(biāo);

　　發(fā)揮建設(shè)效益

　　系統(tǒng)開發(fā)與建設(shè)要結(jié)合監(jiān)區(qū)現(xiàn)有實際情況，在現(xiàn)有系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強監(jiān)區(qū)的管理工作;按照統(tǒng)籌規(guī)劃、邊建邊用、逐步完善的建設(shè)思路，充分發(fā)揮建設(shè)效益。

　　3.2系統(tǒng)工作原理

　　看守所智能化安全防范管理系統(tǒng)通過半有源電子標(biāo)簽的應(yīng)用，以電子標(biāo)簽作為目前最先進(jìn)的標(biāo)識碼，將其安裝在受控目標(biāo)上，作為目標(biāo)的唯一標(biāo)識進(jìn)行追蹤和定位。工作時，管理人員通過聯(lián)網(wǎng)的無線識別基站進(jìn)行追蹤和定位目標(biāo)。

　　防拆卸電子腕帶采用“主動或被動方式”兩種模式進(jìn)行工作，腕帶主動發(fā)射信號或由讀寫器(或低頻激活器)的指令觸發(fā)后發(fā)射信號。分布在各區(qū)域或門禁內(nèi)外的激活器一直在主動近距離發(fā)射125KHz低頻電磁波信號，經(jīng)過任一激活器信號范圍內(nèi)的防拆卸電子腕帶都能夠被順利激活，并獲取到該激活器發(fā)射的數(shù)字編號、計算出RSSI場強值。電子腕帶隨后將 “標(biāo)簽自身ID+標(biāo)簽狀態(tài)信息(電壓是否正常?防拆卸狀態(tài)是否正常?等)+激活器編號+RSSI值” 等數(shù)據(jù)以2.4GHz頻率無線發(fā)射出去。安裝在看守所監(jiān)舍、門禁、放風(fēng)區(qū)的遠(yuǎn)距離讀寫器天線接收到從防拆卸腕帶發(fā)出的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到看守所智能化安全防范管理系統(tǒng)軟件進(jìn)行相關(guān)處理，系統(tǒng)根據(jù)邏輯判斷其合法性及位置信息等。

　　3.3系統(tǒng)功能

　　1) 在押人員實時跟蹤監(jiān)測及突發(fā)事件按鈕求助，位置自動顯示;

　　2) 實時查詢、打印當(dāng)前及某時間段內(nèi)在押人員數(shù)量(監(jiān)舍、生活區(qū)、放風(fēng)區(qū)等)、 活動軌跡及分布情況;

　　3) 在押人員擅闖禁區(qū)后臺自動報警。有些區(qū)域為限制區(qū)域(圍墻警戒區(qū)、危險品源區(qū)等)，不經(jīng)授權(quán)的在押人員非法闖入后臺系統(tǒng)自動報警并彈出事發(fā)點視頻窗口;在看守所重要關(guān)口，可事先設(shè)定通過權(quán)限及時間段權(quán)限，未經(jīng)授權(quán)人員出入關(guān)口將自動引發(fā)報警;

　　4) 非授權(quán)離位報警，放風(fēng)區(qū)、生活區(qū)、監(jiān)舍等特定區(qū)域的在押人員或者獄警未經(jīng)授權(quán)不得擅自離開該區(qū)域，一旦非法離開，系統(tǒng)自動報警，離開人員身份信息、位置信息自動顯示;

　　5) 軌跡回放，看守所管理人員及有權(quán)限領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)自己的權(quán)限可以查詢某一時間段內(nèi)在押人員或者某一批在押人員在某段時間的運動軌跡;

　　6) 在押人員脫離看管后臺自動報警，獄警佩戴手持機與在押人員腕帶通過后臺授權(quán)，可實現(xiàn)互相之間通訊，兩者之間的距離超出允許的范圍，后臺自動啟動報警裝置;

　　7) 緊急報警求助，緊急求助分兩種情況：第一、獄警在受到在押人員圍攻或者獄警發(fā)現(xiàn)某些在押人員有不良企圖，可按下獄警卡按鈕或者扯斷防拆卸掛鏈進(jìn)行緊急求助;第二、監(jiān)獄在押人員遇到圍毆情況或者其它威脅自身安全情況時，可按動腕帶標(biāo)簽求助按鈕求救;

　　8) 一卡通功能，監(jiān)獄電子腕帶內(nèi)置了非接觸一卡通芯片。獄警卡可以實現(xiàn)門禁、電子門鎖、巡檢、考勤和內(nèi)部消費功能，在押人員電子腕帶可以實現(xiàn)就餐、內(nèi)部消費等功能;

　　9) 查詢統(tǒng)計和報表功能，管理系統(tǒng)能自動生成符合管理者日常管理所使用的各種圖表包括：柱狀圖、餅圖、曲線圖、列表等。這些圖表可方便的幫助監(jiān)獄管理者分析統(tǒng)計一段時期以來的各類人員的工作情況、活動情況，以及各類報警事件的發(fā)生情況、發(fā)生頻率、發(fā)生地點、發(fā)生原因等監(jiān)獄管理所必需的各類因素。

　　10) 武警及其離位報警，對于未經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)授權(quán)的武警及槍械，被強行帶出哨崗監(jiān)控區(qū)域，將會立刻觸發(fā)報警器進(jìn)行報警;

　　11) 視頻聯(lián)動，現(xiàn)場實時在線;哨崗、監(jiān)舍、生活區(qū)等安裝監(jiān)控探頭，探頭全天候工作，信息實時存儲在硬盤存儲器內(nèi)。當(dāng)閱讀器接收到特殊ID(獄警槍支非法離身、在押人員闖入未授權(quán)區(qū)域、獄警被圍毆等)時，發(fā)一條指令給后臺服務(wù)管理器，從而在軟件上彈出視頻框，管理人員可即時查詢發(fā)生異常情況位置及現(xiàn)場情形，避免險情。

　　3.5看守所智能化安全防范管理系統(tǒng)軟件介紹

　　看守所智能化安全防范管理系統(tǒng)軟件包括兩部分，第一、前端展示系統(tǒng)，第二、后臺基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)

　　3.5.1前端展示系統(tǒng)

　　前端展示系統(tǒng)包括客戶端登陸界面、功能展示區(qū)、系統(tǒng)主界面三部分。

　　3.5.2后臺基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)

　　后臺基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)包括客戶端登陸界面、信息管理、電子地圖、系統(tǒng)管理、統(tǒng)計報表五個部分。

　　系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃

　　看守所智能化安全防范管理系統(tǒng)的設(shè)計包括看守所圍墻周界安全防范管理系統(tǒng)、監(jiān)舍及生活區(qū)等內(nèi)部安全防范管理系統(tǒng)，二個部分互為獨立又密切關(guān)聯(lián)，共同形成了看守所安全防范體系。

　　以下我們將從看守所智能化安全防范管理系統(tǒng)2個組成部分詳細(xì)講解。

　　4.硬件組成

　　1)定向讀寫器，安裝固定在看守所圍墻上，每隔100米安裝一套，用于接收防拆卸電子腕帶發(fā)射出的無線射頻信號;

　　2)激活器，安裝在圍墻上，每隔40米安裝一套激活器，用于激活防拆卸電子腕帶和將自身編碼遠(yuǎn)程寫入防拆卸電子腕帶芯片中，該編碼通過2.4G標(biāo)簽無線遠(yuǎn)程傳輸給定向讀寫器;

　　3)光纖通訊系統(tǒng)，光發(fā)信機、光收信機、光纖、中繼器、光纖連接器、耦合器等共同組成了光纖通信系統(tǒng)，用于將讀寫器收到的射頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

　　4.1.2硬件安裝注意事項

　　1)定向讀寫器安裝需注意安裝高度(一般在3-4米)、接頭防水(電源接頭、網(wǎng)絡(luò)接頭)、天線面板方位;

　　2)激活器的安裝，激活器天線安裝位置一般選擇墻體中間或距離墻體1米水平

　　地面下方20公分掩埋，天線需用PVC管保護(hù)，以防進(jìn)水對天線造成腐蝕;

　　激活器安裝高度一般為2-3米，注意接頭防水處理;

　　3)光纖通信系統(tǒng)安裝主要注意接頭防水;

　　4.2.1硬件組成

　　1) 定向讀寫器，安裝固定在看守所監(jiān)舍圍墻上，每隔100米安裝一套，用于接收防拆卸電子腕帶發(fā)射出的無線射頻信號;

　　2) 激活器，安裝在房間、門禁、走廊及監(jiān)舍圍墻上，周界激活器每隔40米安裝一套激活器，用于激活防拆卸電子腕帶;門禁激活器根據(jù)門禁的實際情況選擇安裝棒狀激活器天線和地感式激活器天線，用來激活進(jìn)入門禁的防拆卸電子腕帶;監(jiān)舍安裝棒狀激活器，用來激活器房間內(nèi)電子防拆卸腕帶并判斷其位置信息。激活器將自身編碼遠(yuǎn)程寫入防拆卸電子位腕帶芯片中，該編碼通過2.4G標(biāo)簽無線遠(yuǎn)程傳輸給定向讀寫器;

　　3) 工業(yè)級交換機，將多路定向讀寫器和全向讀寫器的UDP網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成單位內(nèi)部局域網(wǎng)，將信息匯聚到服務(wù)器中運算。

　　4.2.2硬件安裝注意事項

　　1)定向讀寫器安裝需注意安裝高度(一般在3-4米)、接頭防水(電源接頭、

　　網(wǎng)絡(luò)接頭)、天線面板方位;

　　2) 激活器的安裝，周界激活器天線安裝位置一般選擇墻體中間或距離墻體1米水平地面下方20公分掩埋，天線需用PVC管保護(hù)，以防進(jìn)水對天線造成腐蝕;門禁激活器安裝分為棒狀天線安裝和地感式天線安裝，棒狀天線安裝高度一般為1.5米高度，門禁內(nèi)外各安裝一對棒狀天線(棒狀天線成L型交叉);地感天線安裝時需根據(jù)門禁長度來實施，一般線圈長度為門禁寬度減去40公分，線圈寬度在40-50公分為宜(確切長短需根據(jù)現(xiàn)場來定);監(jiān)舍定位激活器安裝一般選擇棒狀天線，根據(jù)每個房間深度，一般放置2-3根棒狀天線，每根天線覆蓋信號范圍在1-3米半徑。