1.引言

　　1)文檔說明

　　此方案目的是讓集成商、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)揮其巨大作用并詳細闡述相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備工作原理、安裝位置等信息，方便集成商、工程商、使用方確認(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)。

　　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)簽未進入工作狀態(tài)前，一直處于休眠狀態(tài)，當(dāng)標(biāo)簽進入閱讀器的讀出區(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

　　定位基站 全向接收并解析電子標(biāo)簽發(fā)送出的射頻信號并可以判斷人員進出管理，人員在某個區(qū)域進行實時定位。

　　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

　　工業(yè)級手持式讀寫器 移動設(shè)備對人員進行授權(quán)、腕帶復(fù)位操作

　　全向讀寫器 對信號進行全覆蓋

　　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

　　1)現(xiàn)狀分析

　　在押人員在戒毒所內(nèi)不服監(jiān)管、欺壓打罵同監(jiān)人員，晚上代替值班、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戒毒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。為了保證戒毒所的管理水平，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)系統(tǒng)建設(shè)意義

　　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、進入非法區(qū)域告警信息等);

　　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;

　　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);

　　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;

　　實時在線、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;

　　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

　　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

　　戒毒所智能化安全防范管理系統(tǒng)由三部分組成，第一，戒毒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、值班電子標(biāo)簽、吸頂式讀寫器、125K低頻激活器、消費機、工業(yè)級手持機、發(fā)卡器);第二，戒毒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，遠遠超出國內(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)的擴充性、功能的擴展性和應(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。

　　2)系統(tǒng)工作原理

　　戒毒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。安裝在戒毒所監(jiān)舍、門禁、放風(fēng)區(qū)的吸頂式定位基站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行解調(diào)和解碼然后送到戒毒所智能化安全防范管理系統(tǒng)軟件進行相關(guān)處理，系統(tǒng)根據(jù)邏輯判斷其合法性及位置信息等。如下圖所示：

　　4.系統(tǒng)功能說明

　　1)人員區(qū)域?qū)崟r定位

　　能夠?qū)崟r定位佩帶定位標(biāo)簽的人員所在區(qū)域，并顯示在監(jiān)控端地圖上。

　　2)區(qū)域人員統(tǒng)計及電子點名

　　統(tǒng)計各區(qū)域考勤人數(shù)及實到人數(shù)，以及特定區(qū)域內(nèi)實到人數(shù)，與應(yīng)到人數(shù)對比，確定人員是否到齊。并顯示缺席人員的姓名。

　　3)人員查找

　　在監(jiān)控端可輸入人名或標(biāo)簽號查找指定人員位置當(dāng)前所處位置。

　　4)消失告警

　　可重點監(jiān)控某些標(biāo)簽，當(dāng)這些標(biāo)簽離開指定區(qū)域或清失時系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的告警。

　　5)越界報警

　　某些區(qū)域?qū)儆谥匾獏^(qū)，未經(jīng)允許的人員進入將發(fā)出報警信息 。也可以在某些區(qū)域可以設(shè)定某些人員在設(shè)定的時間內(nèi)不準(zhǔn)離開，如果離開或消失系統(tǒng)告警 。

　　6)滯留時間過長告警

　　可設(shè)定人員進入某些區(qū)域，超過一定時間系統(tǒng)告警。

　　7)軌跡回放

　　可查詢某個標(biāo)簽指定時間段的移動軌跡，這個時間段這個標(biāo)簽都去過哪些區(qū)域。

　　8)視頻聯(lián)動

　　可以給每個定位設(shè)備綁定一個攝像頭，通過在監(jiān)控端的地圖上，點擊定位設(shè)備圖調(diào)用定位設(shè)備所在區(qū)域的視頻。當(dāng)有特定的告警時，系統(tǒng)會自動調(diào)出發(fā)生告警的區(qū)域的視頻。

　　9)人員臨時授權(quán)

　　當(dāng)某個人員需要暫時進入重要區(qū)域或要離開時，可在系統(tǒng)進行臨時授權(quán)，準(zhǔn)許他進入重要區(qū)域或離開工作區(qū)一定的時間。例如：所長要找張三談話，系統(tǒng)可臨時授權(quán)允許張三進監(jiān)長辦公室15分鐘或更長時間。

　　10)電子標(biāo)簽故障報警

　　電子標(biāo)簽的故障，主要是指標(biāo)簽電池電壓低;佩戴在人員手上的腕帶被破壞或被拆除;只要佩戴在人員手上的腕帶被脫下來系統(tǒng)都會的提示告警;無論是剪斷，還是用工具正常拆除，系統(tǒng)都會有告警。當(dāng)標(biāo)簽的電池電壓過低時系統(tǒng)也會提示，此時需要盡快更換電池。

　　11)人員求助

　　獄警用卡片式定位標(biāo)簽上有功能按鍵，當(dāng)人員遇到危險或其情況需要求助時只需要按下功能鍵系統(tǒng)就會顯示求助的位置 ，并調(diào)出附近的攝像機視頻。

　　12)行程安排

　　可提前安排人員行程，如：張三上午8點11點必須在車間工作，11點半到12點間必須在食堂，晚上7點到第二天7點半必須在監(jiān)舍。如果9點的時候，張三未經(jīng)授權(quán)離開車間出現(xiàn)在食堂。系統(tǒng)就會告警：張三非法離開車間進入食堂。

　　13)電池電量不足報警

　　當(dāng)標(biāo)簽內(nèi)的電池電壓力低時，系統(tǒng)會擔(dān)示指定標(biāo)簽的電量不足，需要盡快更換電池。

　　5.后臺部分功能

　　1)后臺登陸界面

　　2)標(biāo)簽錄入

　　標(biāo)簽可以根據(jù)實際情況進行分組和分類，有物品類，和人員類，人員類還有管理人員和普通被定位人員 各類別在地圖上以不同的圖標(biāo)顯示。

　　3)檔案管理

　　1)人員信息資料與標(biāo)簽關(guān)聯(lián)可在系統(tǒng)中對在被定位人員的信息進行設(shè)置，以及人員與標(biāo)簽關(guān)聯(lián)。

　　2)人員行程安排被定位人員行程和告警規(guī)則，如果人員在定位區(qū)域間移動，不符合事先制定的行程系統(tǒng)就會告警如下圖， 所有被定位人員 星期一到星期六上午8點到12點被安排在二監(jiān)區(qū)勞動，如果，張三8點沒到勞動區(qū)，或沒到12點張三就離開勞動區(qū)，系統(tǒng)就會報警，提示：張三非法離開二監(jiān)區(qū)。

　　3)區(qū)域管理

　　a)地圖管理

　　增加、查看和修改地圖信息。

　　b)區(qū)域管理

　　在地圖上進行區(qū)域劃分和管理。

　　c)重要區(qū)域白名單，給進入重要區(qū)域的人員授權(quán)

　　4)設(shè)備管理

　　對每個定位設(shè)備進行設(shè)置，添加等，以及對攝像頭的管理

　　5)系統(tǒng)管理

　　用戶管理： 可設(shè)定各種用戶權(quán)限，用戶登錄系統(tǒng)后根據(jù)自己的權(quán)限進行相應(yīng)的操作和瀏覽符合權(quán)限的內(nèi)容。

　　6)統(tǒng)計報表

　　1、 警告記錄

　　查看所有標(biāo)簽或指定標(biāo)簽的所有警告記錄。

　　2、查看標(biāo)簽告警報表

　　查看告警報表的方式有多種：可以查看所有某個時間段的所有告警記錄，并生成報表;可按報警時間統(tǒng)計報警的數(shù)量;可按報警標(biāo)簽報警時間統(tǒng)計;也可按標(biāo)簽報警類型統(tǒng)計等。

　　6.前端系統(tǒng)功能

　　1)監(jiān)區(qū)鳥瞰圖界面以及界面介紹可根據(jù)實際情況把導(dǎo)入監(jiān)區(qū)平面圖

　　2)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;

　　3)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、走廊、放風(fēng)區(qū)、提審室、律師會見室、家屬會見室、談話室、醫(yī)療區(qū)、體檢區(qū)等)、 活動軌跡及分布情況;

　　4)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，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;在戒毒所重要關(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;

　　5)非授權(quán)離位報警，放風(fēng)區(qū)、走廊區(qū)、監(jiān)舍等特定區(qū)域的在押人員未經(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;

　　6)軌跡回放，戒毒所管理人員及有權(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;

　　7)在押人員脫離看管后臺自動報警，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;

　　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。在押人員可以實現(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、點餐、就醫(yī)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;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)視頻聯(lián)動，現(xiàn)場實時在線;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(在押人員闖入未授權(quán)區(qū)域)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。

　　7.系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃

　　戒毒所智能化安全防范管理系統(tǒng)的設(shè)計包括戒毒所圍墻周界安全防范管理系統(tǒng)、監(jiān)舍及放風(fēng)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)，共同形成了戒毒所安全防范體系。

　　7.1硬件組成

　　1)吸頂式定位基站，安裝固定在戒毒所天花板上面，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)簽無線遠程傳輸給全向讀寫器。

　　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)吸頂式定位基站(帶場強值)：安裝在放風(fēng)區(qū)和監(jiān)舍里面提審室、律師會見室、家屬會見室，談話室，醫(yī)療區(qū)，體檢區(qū)。

　　5)發(fā)卡器：用于安裝在電腦終端進行對電子防拆標(biāo)簽進行發(fā)卡、授權(quán)、復(fù)位。

　　6)值班電子標(biāo)簽：安裝在監(jiān)舍里面用于值班人員打卡并同電子標(biāo)簽一起上傳數(shù)據(jù)到后臺。

　　7.2生產(chǎn)車間、監(jiān)舍及放風(fēng)區(qū)等內(nèi)部安全防范管理系統(tǒng)示意圖

　　監(jiān)舍安全防范管理系統(tǒng)示意圖

　　7.3硬件安裝注意事項

　　1)吸頂式定位基站安裝需注意安裝在放風(fēng)區(qū)、監(jiān)舍、天花板上面、接頭防水(電源接頭、網(wǎng)絡(luò)接頭);同時有兩路天線來判斷人員的具體區(qū)域方位。

　　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，以防進水對天線造成腐蝕;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。

　　8.項目實施案例

　　上海第三戒毒所