监狱人员定位管理

监狱人员定位管理（共6篇）

篇1：监狱人员定位管理

监狱人员定位管理系统

时间：2010-5-5 10:00:00 点击：9712 来源：

一、监狱现状（系统背景）

进入21世纪，以知识经济、信息网络、全球一体化等为特征的新一轮现代化浪潮正向我们扑面而来。信息化已成为一个国家经济和社会发展的关键环节，成为衡量国家现代化和国家综合国力的重要标志。监狱作为国家的刑罚执行机关，担负着维护社会安宁和稳定、预防和减少犯罪的重要职能，更需要积极借鉴、吸收这些人类文明的科技成果，保证监狱领域的广泛应用，把监狱各项纷繁复杂的管理工作与当代高科技紧密结合，促进监狱事业的不断发展，是历史和社会发展的必然。

当前，随着监狱体制改革的逐步推进，新的监狱体制、新的监狱管理模式正在逐步建立。但是，从整体上看，监狱工作的基本运行模式大多还是沿用在计划经济中形成的模式，信息化建设和管理滞后，监管条件基础薄弱，特别是监、企、社合一的监狱管理体制，在某些局部仍保留着几十年前的模样，直接导致监狱工作安全防范能力不足、执法功能弱化、改造效果下降，各种矛盾、困难、挑战纷至沓来。因此，我们要积极、主动地适应变化了的社会经济生活条件，以增强监狱基本功能为目标，发扬创新精神，走信息化之路，彻底改革已经不适应社会主义市场经济体制的传统监狱管理模式。

需求一:逃狱越狱时有发生

近期几年发生了多起越狱事件，安徽界首看守所、内蒙古呼和浩特第二监狱发生的重刑犯越狱，黑龙江黎明监狱逃狱事件。这些恶性事件的发生不只是对人力和财力的巨大消耗，而且在社会上引起了恶劣影响

需求二:监狱信息化建设改造迫在眉睫

全国监狱信息化比较落后，设备比较陈旧。司法部提出了科技兴监、向科学技术要警力、“人防和技防”相结合、提高监狱管理水平的指导思想，把监狱监管系统建成一个多功能、综合性的智能化监管控制系统。目前，监狱内应用了许多科技手段进行监控，比如视频、对讲、红外、门禁、电网等都进行了综合管理，但是这些信息系统只局限于信息处理，而信息采集仍然只是依靠手写输入，无法将信息系统和在押人员真正的关联起来，而且视频识别依赖人工，有些自动的报警也要依赖人工识别。监狱急需一种识别技术来辅助现有安防设备。

需求三:RFID技术逐渐成熟应用于各个行业

近年来RFID射频识别技术实现自动身份识别、位置跟踪、预警和自动报警、应急指挥、规范罪犯行为方面有了长足的进展，在国际上被认为是罪犯改造领域革命性的技术突破

二、解决方案（系统概述）

利用本系统，管理人员可以有效地对犯人进行考勤管理，这个过程全部都是自动化过程，给每个车间指定点装设一个读卡器，犯人不必每天主动去刷卡，只需犯人每天排好队自由走过去，就可实现考勤。给犯人带来了方便，进而使那些不配合管理工作的犯人失去了滋事的机会，也可以减少犯人之间冲突的产生。从而有利于管理工作地进行，使监狱的管理工作智能化、简捷化。同时，警务人员也可随身携带可移动手持机PDA读卡器，只需要在犯人工作的场合巡查走动一圈，就能够很轻松的实现犯人的考勤。当然，我们还可以做到设置区域报警功能，也就是设置权限，不同区域的犯人只能在各自的领域内工作、活动，只有经过事先批准的人员才可以跨区作业，否则，系统会发出报警。另外该系统应用木兰RFID技术，精确地ID号判断，突破传统意义上的红外报警的局限性，能够精确显示引起报警的原因及人员信息、时间、地点等。2.1系统组成

（腕带、基站，手持PDA，数据库等）1.犯人腕带

定位卡分为犯人卡和管理卡两种。犯人卡采用腕带形式，采用防脱、防损设计，结实耐用，不易损坏。犯人腕带用于监视犯人位置，一经佩戴，不使用专用工具不能解开，并且在以下三种情况，系统立即报警，并提示犯人所在的位置。①定位卡信号被屏蔽 ②定位卡被破坏 ③低电压报警 2.狱警腕带

干警管理卡采用钥匙链形式，易于携带、佩戴。也可使用腕带形式，使用较为方便，不影响日常正常活动。干警管理卡可用于干警位置的管理，干警出入、考勤管理，并具有双向通信功能，可接收系统发来的报警信号并提示，也可在紧急情况下向系统发送报警信号。3.定位基站

定位基站用于接收射频卡信号并上传到系统。基站可以调节信号强度，室外最远可达到300米。通过配置基站，可实现定位到房间，在特殊出入口可实现门口进出控制，区分门内门外。除了在定位上可精确到房间外，基站信号确保覆盖整个控制区，信号不出现意外中断。

定位基站同时具有485接口和以太网接口，可使用TCP/IP方式与系统通信，接入方便。在不具备和不便布设网络时，可布设485信号电缆485接入系统。如果布线确有困难的，还可以用移动基站作为替代，移动基站通过GPRS接入，安装使用非常便捷。4.验卡基站

验卡基站用于接收通道验卡信息，协助通道验卡终端进行验卡。与普通定位基站相比，验卡基站能快速收发人员信息，并可根据实际验卡通行需要调整接收信号范围。5.外出管理设备

犯人外出时的管理，主要涉及以下两个部分。 ♦ 移动基站

移动基站具有普通基站的基本功能，但具有便携、无线的特点。外出时将移动基站随车辆、人员同时移动，保持对犯人卡的接收，以对其进行监控。当外出人员较多、工作场地较大时，可能需要多个移动基站进行联合监控。

移动基站使用电池供电，平时应注意保持电量。在外出场地，移动基站通过GPRS方式向系统发送数据。

♦ PDA 外出时，如果条件具备，可以使用公网访问终端进行现场人员管理。如果受条件限制，则可以采用智能PDA进行管理。智能PDA可以通过WAP方式访问系统，管理外出人员。智能PDA加配基站模块，还可以直接接收附近的射频卡，可用于寻找、查岗、验卡，当发生异常紧急状况时，可以快速紧急报警。智能PDA还具有手机功能，只要插入普通手机卡，即可使用手机功能，包括语音通讯、短信等，可以接收系统的信息、通知。智能PDA可对现场进行拍照，将现场照片发回系统。6.数据采集机

数据采集机充当定位基站和计算机系统之间的数据IO角色，负责接收定位基站信息并写入数据库，由数据服务器进行处理。可以采用冗余设计，采用多台数据采集机并发工作，并对其流量进行负载均衡。当一台采集机发生故障时，系统可以自动、几乎零延时的切换到另外一台采集机，不影响数据的接收，保证了数据的安全可靠。7.客户端

客户端用于随时监控整个系统，通过三维立体效果监视控制区内犯人和干警位置情况、活动情况、报警情况。也可查询各种系统统计报表。8.WebServise中间服务器

WebServise中间服务器封装业务逻辑提供接口服务供客户端使用。9.WAP网关

WAP网关服务器用于提供WAP访问。它实现WAP协议栈（wsp/wtp/wtls/wdp）与Internet协议栈（http/tls/tcp/ip）之间的协议转换，并进行信息内容的编解码，即将WAP数据压缩编码以减少网络数据流量，最大限度利用无线资源。当需要通过手机访问系统，特别是在干警带犯人外出时，需要通过智能PDA访问系统时使用。10.负载均衡

负载均衡服务器主要实现的作用有三点：一，实现系统高可用性。当数据采集机、数据服务器、WEB服务器等关键服务设备发生故障时，系统可以零切换的利用冗余设备继续工作，不会影响正常的服务。二，系统可扩展性。由于采用支持集群的服务，必要时无论是数据采集机，数据服务还是WEB服务器，可以方便的扩展，只需增加相应的服务器，修改负载均衡配置即可，并且在此过程中系统的服务可以不受影响的持续提供。三，负载均衡能力。一个服务由数个物理服务器提供，并且每个物理服务器运行的应用或服务是相同的，可以将负载分摊到不同的物理服务器，从而保持每个物理服务器有比较合理的负载，在保持高可用性的同时，成倍的提高了系统性能。在必要的情况下，包括负载均衡服务器、防火墙在内的网络设备也可进行冗余设计，确保万无一失。

11.数据服务器

数据服务器负责数据的存储和计算。对需要短信信息的情况，由于监狱定位系统短信量较小，采用短信Modem方式处理即可。此时可在数据服务器上加挂短信Modem，并运行短信模块，任何必要的信息都可设置以短信形式发送到指定的干警、管理人员手机上，也可接收简单的短信命令，根据命令进行查询，将查询结果返回到手机。如果短信量较大，可单独设置一台短信服务器进行短信服务，更可以扩展为企信通、直至向移动运营商申请短信接入。12.公网访问终端

系统通过Internet接入内网。由于WebService提供服务可以突破防火墙，打开3DClient终端，输入正确的用户和密码，就像在内网一样访问系统。2.2系统工作原理（系统架构和原理描述）

图 监狱人员定位系统架构图 系统原理

腕带一经佩戴无法自行拆卸，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，读卡器再通过以太网线以及相关集线器等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、结合原有的摄像机、喇叭等监控设备。当出现信号消失、私自跨区域行为、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。主要针对以下几个区域进行监控：

（一）当犯人试图化妆、隐蔽、强行通过监狱门口时，读写器读取到非法进入该区域的腕式标签信号，向后台中央控制室发出报警提示，同时摄像机主动拍摄现场情况。中央控制室通过对讲器对该区域实时喊话。

（二）道路沿途布设RFID读写器、结合原有红外摄像机和喇叭，针对正常时间内无进入权限的腕式标签携带者进行识别，当出现异常进入时，摄像机开始拍摄并由中央控制室人员向此区域人员对讲喊话。

（三）对放风场所范围内信号进行监控，当出现非法越界、信号消失，中央控制室可对信号特征立即做出反应。对放风场所的信号进行识别并随时报警。对每个房间的信号进行监控。

（四）针对房间进行时间监控，防止犯人在里面的异常行为造成人员伤害，尤其是夜间警力减少时。在楼道中布设的RFID读写器和摄像机可对人员行走路径进行简单的路径描述。

（五）对车间和食堂内信号进行监控，针对不可跨区域的特定人员进行自动识别，并通过对讲发出提示。

（六）对于一级监控区域的狱墙与隔离栏之间的地区，加装RFID读写器、配合原有设备如摄像机和喇叭。RFID读写器会将企图靠近隔离栏的无接近权限人员腕式标签信号发送到中央控制室，并发出警报提示，管理人员根据同时启动录像的现场情况做出反应。

（七）犯人在监狱内部消费时（如食堂等），可使用腕式标签近距离在读写器上感应后，后台管理系统自动记录消费金额。方便内部管理与核算。

（八）当犯人到监狱外进行劳动或押解提审等行动时，读写器在车顶安放，狱警使用手持机现场外围流动监控，当出现信号消失、超出（或出现在）外围手持机读取范围内时，发出报警提示。防止犯人逃脱。2.3方案介绍

该方案运用RFID射频识别技术，通过读写器与电子标签之间的信息传输从而达到识别、跟踪定位和轨迹查询等功能。

在监狱中室内外的房间、楼层、广场、围墙、通道等，按照要求布置基站，实现信号覆盖，对所需监控的犯人和要保护的狱警和物品配发相应的电子标签。对监狱服刑人员佩带RFID犯人腕带，在监舍、厂房、医院安装位基站，这样可以实时掌握在押人员的数量，当在押人员擅自离开或进入某一非法区域时，系统将报警，便于进行及时处理。对犯人采用非随意拆卸式的腕带，犯人腕带如有无信号、被破坏等情况会自动报警、记录每个犯人的历史行动轨迹。

狱警及工作人员随身佩带专用RFID狱警腕带，腕带有设置报警按钮，一旦发生紧急情况，按下求援按钮发出求援信号，以通知监控中心，且在指挥指挥中心的地图上及时显示报警位置，这样后端可以及时进行支援，保证了警察的安全。该系统还可以与监狱智能管理系统、人脸识别系统、智能门禁系统、视频采集系统结合使用，可以为劳教所对劳教人员的各项管理工作提供便捷、高效的现代化手段。2.4系统配置

三、系统特点及实施效益 3.1.设备性能

有源识别卡，高度的识别可靠性，100%的前端识别率；

有源卡识别距离远（0-120米），本方案无须用手持读卡器放到标签旁边，可完全实现全自动识别；

极高的防冲突性（同时可识别200张有源卡），高度的识别稳定性（误码率小于十万分之一），真正达到无误码、无漏卡；

可以实时追踪与定位，自动进行犯人考勤监控；

具有破坏报警功能，可以防止犯人随意拆除；

提高管理水平，集中管理、分布式控制；有效的进行监狱犯人管理，提高了管理的智能化和科学性。

3.2.安全性、稳定性高

高可靠性：环境温度-20℃-+85℃内能完全正常运行（MTBF≥70000小时），尤其是在北方低温和南方高温状态下更显优势，可以有效抵抗恶劣环境下空气中的高粉尘和潮湿等环境下，能够保证设备正常使用；

高抗干扰性，对周界环境无特殊要求，环境适应性强； • • • • • •• • 器件故障率最小化，运行可靠；

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。可配置微波模块工作方式，发射功率可调。3.3系统实施效益

提高监狱的管理水平，实现智能化管理 ；

改变了传统的管理模式，减少了人力的损耗 ；

降低了犯人结党闹事、打架斗殴的概率 ；

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；

四、系统功能

本系统软件有“安装版”和“网络版”两种版本，所谓安装版，即单机版，是局限于现场控制室内一台电脑使用的软件；所谓网络版，就是在任何有网络的地方，都能登录该软件界面，使用该软件的定位、考勤功能进行远程监控（前提：现场控制室的那台电脑必须是联网的）。4.1实时监控

4.1.1实时人员位置：实时显示人员的位置及状态，并且需要在地图上标注。 4.1.2区域汇总：实时显示区域汇总。

4.1.3定位跟踪：选择需要定位的人员，当人员位置发生改变时，在地图上显示人员的移动轨迹。如果没有预先设置任意2个基站的移动轨迹，则移动轨迹为一条直线。对于需要定位的人员没有人数上的限制。

4.1.4实时报警：实时显示所有的报警信息。 4.2系统管理

4.2.1日志管理：系统记录所有操作，管理员可查看并定期清除。 4.22地图管理：存储、查询、导入和应用bmp或jpg格式电子地图。 4.3用户管理

4.3.1权限管理：按模块配置管理系统用户权限。 4.3.2更改个人密码：用户更改个人的登录密码。

4.3.3 用户锁定：暂时离开计算机时避免其他人员操作本系统。4.4信息维护

4.4.1射频卡管理：编辑和查询射频卡资料信息。 • • • • • • 4.4.2犯人管理：编辑和查询犯人资料信息。 4.4.3 狱警管理：编辑和查询射狱警资料信息。4.4.4基站管理：编辑和查询基站资料信息。 4.4.5 区域管理：编辑和查询区域资料信息。4.5管理设置

4.5.1报警管理：配置系统报警事件。

4.5.2路线设置：设置和查询任意2个基站的移动轨迹。 4.5.3 区域设置：设置和查询区域的规则信息。4.6信息维护

4.6.1射频卡报警查询：查询某个时间段内射频卡的报警信息，主要包括射频卡无信号以及射频卡电池电压低。

4.6.2基站报警查询：查询某个时段内基站的报警信息。主要包括基站无信号。

4.6.3 区域报警查询：查询某个时间段内人员等移动目标违反区域规则的报警信息。主要包括区域禁入、区域禁出、停留超时。

4.6.4报警明细查询：显示所有的报警信息，包含卡、基站、区域的报警信息。 4.6.5 区域进出查询：查询某个时间段内人员等移动目标的区域进出情况。4.6.6历史位置查询：用于查询某个时间段内人员等移动目标的位置。 4.6.7 历史轨迹回放：用于回放某个时间段内人员等移动目标的轨迹。

五、系统管理软件界面

本系统软件有“安装版”和“网络版”两种版本，所谓安装版，即单机版，是局限于现场控制室内一台电脑使用的软件；所谓网络版，就是在任何有网络的地方，都能登录该软件界面，使用该软件的定位、考勤功能进行远程监控（前提：现场控制室的那台电脑必须是联网的）。以下展示安装版的软件功能截图：

（包括登录界面、监控界面、狱警/犯人信息增加、查询界面，用户修改界面等）

登陆界面

实时监控界面

信息维护界面

系统管理界面

管理设置界面

查询统计界面

用户管理界面

六、产品证书

七、施工 施工队伍

1、岗位素质要求、分工及职责

* 工程总指挥 负责工程整体指导工作，定期、不定期检查工程项目进展情况，并根据工程项目的需要，及时调用后备资源支持工作。

* 项目经理

具有大中型信息系统集成工程和监狱施工工程项目的管理与实践经验，督促整个工程项目的实施，对工程项目实施进度负责；负责协调解决工程项目实施过程出现的各种问题。负责与相关人员的协调工作。

* 技术负责人

具有大中型信息系统集成工程和监狱施工设计、实施经验，技术知识、技能全面，负责组织本工程项目设计和现场工程技术。

* 工程技术人员

要求具有丰富的工程实施经验，作为主要人员参加过大中型系统工程的实施，对项目实施过程中出现的进度问题，及时上报项目经理

* 质量管理人员

要求熟悉信息系统集成工程和监狱施工工程特点、技术特点及产品特点，并熟悉相关技术执行标准及验收标准，负责协调系统设备检验与工程验收工作。

* 项目管理人员

要求具有工程项目管理方面的工作经验及责任心，协助项目经理负责组织工程项目方案的实施、协调和管理工作

* 材料设备管理人员

要求熟悉工程所需材料、设备规格、负责材料、设备的进出库管理和库存管理，保证库存设备的完整。

* 行政助理

具有行政管理，档案管理方面的工作经验及责任心，负责日常行政事务工作

* 安全员

要求具有很强的责任心，负责巡视日常工作安全防范及库存设备的安全

2、工作流程

项目组成员，分工明确，责任到人，同时还应发扬相互协作的精神，严格按照各项规章制度、工作流程开展工作。大致分两步进行

第一步是设计，实施方案设计，工程方案设计由项目经理负责组织，技术负责人协助，工程技术人员负责完成。

第二步是实施，由项目经理负责组织，保证工程顺利完成.八、成功案例介绍

基站布点效果图

现场施工管理

九、售后服务

我公司将严格遵循标书或是合同的规定，向矿方提供系统最终验收合格之日起一年内的保修期的责任和义务。考虑到设备维护的连续性，建议矿方与我公司签定维护合同，以确保该系统的正常运行锁必须的技术支持和管理支持。

1、服务立项

通过制定专人跟进项目，进行现场和远程协助指导安装，解决出现的故障和问题。

2、售后服务方式及内容

保修期限：按国家规定一年免费保修，软件部分一年内免费升级。

定期委会保养，保修期结束，实行终身有偿维修服务。

3、紧急异常情况的及时处理

经验表明，任何实际的系统，在运行的过程中都难免出现某些紧急异常情况，我公司具有处理这类突发事件的能力，建立紧急异常情况处理的保障体系。

联系方式：

MOT事业部 项目经理郑晓东 Tel：010—51261933—668 M: 187—0143—2085 E—mail: 30886809@qq.com

篇2：监狱人员定位管理

智能监狱人员定位管理解决方案

1.系统概述

监狱人员定位系统采目前最先进的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。

2.系统设计方案

2.1系统应用原理

系统主要对犯人的活动进行跟踪定位或区域管制，同时掌握狱警分布情况，这就需要在人员身上放置一个代表其身份的无线传感定位标签，标签不断地自动发射无线信号，并在各个区域布置可以识别这些标签的定位器：

定位器之间可以相互通讯传递无线信号，形成一个无线监控网络，人员无论走到哪里，其附近的定位器可接收到标签发送的无线信号。系统把人员定位标签 哈尔滨凯纳科技股份有限公司

发送的信息传送到控制中心的计算机，通过计算机屏幕显示出人员的当前所在位置。根据监狱实际情况，在系统预先设置人员的活动区域和活动时间，一旦走出规定范围，系统可立即判断出异常并触发警报，值班人员可即时地在屏幕看到发生异常的人员和地点，采取相应措施。2.2监控网络设计

系统利用ZigBee无线技术部署监控网络。在重要的通行地点及区域出入口设置验证监控点，做到“处处留痕、过界报警”。定位精度可以控制在楼宇、楼层、区域、或者房间等多个级别，即根据监狱实际需要，定义人员的活动范围在某栋楼，某一层、某个区域或某个房间。2.3定位标签设计

a.长距离感应能力，在携带人在无察觉的情况下 向监控点发送信号。b.防水设计。

c.高速位移：支持高速度移动物体或人员数据的读取。d.根据不同的使用对象，对定位标签做了不同的设计：

—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。—狱警标签：采用挂扣卡方式，方便佩戴。

—其他标签：采用挂扣方式或腕带方式，供临时外来人员或其他工作人员佩戴。

3.系统主要功能

3.1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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3.2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点。

3.3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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3.4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。

3.5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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3.6活动轨迹回放

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。

3.7自动查房点名

可定时自动对各监舍进行人员清点，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房间号，一旦犯人进错房间，或在非常规时间内离开房间，也将发出报警信息。

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3.8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。

3.9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。

3.10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。

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4.系统硬件

篇3：监狱人员定位管理

伴随着物联网技术的出现和视频监控技术的成熟, 以无线射频技术为主的人员定位技术开始在监狱人员管理领域得到应用[1,2], 本文采用低功耗的Zigbee无线定位技术, 同时结合视频监控设备, 在应用时可以实现组网灵活, 当人员离开规定区域实时报警, 并与视频监控设备联动对人员进行实时跟踪, 同时将采集到的视频和报警信号传送到后台服务器, 触发传统设备, 如喇叭、广播等设备运作, 并通知相关监管人员采取处置措施。

1 实时监狱人员定位管理系统总体方案

本设计提出的实时监狱人员定位管理系统包括人员腕带终端、Zigbee中继器、Zigbee到Wi Fi转换器、监管人员智能终端、Wi Fi无线路由器、应用服务器和文件服务器以及运行在服务器上的管理软件等 (如图1所示) 。

系统在监管人员智能终端上实时显示服刑人员的位置信息, 可以做到对服刑人员的动态监控;另外可以做到对服刑人员运动轨迹的实时显示和存储, 对越狱等违法行为有较好的防范作用;同时可对服刑人员的活动区域进行事先规划, 当服刑人员越界时, 服刑人员腕带终端会发出警示音和振动进行提示, 同时监管人员的智能终端上显示此报警信息, 可以通过联动将此区域的监控设备打开并调整摄像机方位实时显示违规人员的现场情况, 并通过警告系统对其进行劝阻等。

系统可动态统计某一区域人员数量, 当数量超过设定值时自动报警。监管人员当遇到紧急情况时, 可通过腕带或智能终端设备向服务器中心机房发出求救信号。当服刑人员接近门禁位置并长时间逗留时, 腕带终端会自动报警。

监管人员智能终端支持电子点名, 当监管人员通过终端上应用软件对某一人员进行电子点名时, 此人员腕带终端上收到一条消息同时会以振动方式提示, 此时被点名人员需要进行手动按压腕带终端回应按钮以完成应答操作, 如果超过设定时间没有得到应答, 视为点名失败, 以此作为对服刑人员平常态度的一种考核。

系统可对人员轨迹、活动情况等信息进行分类存储、显示和统计上报。系统可根据需要进行增加、删除、分配等操作, 对人员、事件、地图等进行实时管理。

实时监狱人员定位管理系统以提高监狱管理效率、防止突发事件发生为目的, 同时结合监狱智能化建设趋势, 实现对监狱区域实时、全面的管理, 同时为保护已有信息化建设投资, 在接口设计上尽量保证兼容以往建设系统比如门禁系统和报警系统等。系统总的设计开发遵循以下几大原则。

1.1 数据安全

监狱属于特殊行业, 所有数据的传输和存储需要在安全的网络环境下进行, 为了防止不法分子对内部数据进行窃取和篡改, 对监狱管理造成危害, 必须考虑软件和硬件的安全性。

1.2 设备人性化设计及可靠

腕带终端采用防拆卸设计, 同时由于内部采用低功耗的Zigbee微控制器, 电池更换时间可以达到2年, 另外具有防水防尘功能, 内部集成感应传感器, 当服刑人员试图对其进行破坏时, 腕带终端会自动向监管人员智能终端和应用服务器上报信息。设备要在各种环境下可以正常运行, 不会出现虚拟报警和漏掉警报情况。

1.3 智能化云管理平台

建设统一的云管理平台, 可以将监狱人员的日常活动轨迹和行为记录在云端存储, 做到按人员类别进行区别管理, 同时支持信息长期存储和按需检索。

1.4 易于集成与扩展

系统采用模块式设计, 便于管理维护, 同时接口兼容已有监狱管理系统, 做到易于与各个子系统进行集成与扩展。

2 Zigbee网络及Wi Fi网络部属

本系统在定位上采用Zigbee技术, Zigbee主要存在于腕带设备内, 它主要有功耗低、组网灵活、网络可以自愈等特点, 同时结合成熟的Wi Fi技术进行组网, 外部同时可以扩展无线视频监控等设备。图2是典型监狱人员定位管理系统组网图。

定位应用服务器通过3个定位Zigbee中继器获得的无线信号强度值 (RSSI) [5]计算某个腕带设备所处的位置坐标。其中定位Zigbee中继器位置事先规划好, 并存储在应用服务器上。考虑Zigbee信号工作在2.4 ghz频段, 同时信号强度会随着距离的增加而衰减, 考虑室内和室外两种不同环境下信号衰减强度不一致, 由于室内环境复杂衰减大, 为此在室内我们将中继器的距离控制在10~20米, 在室外两个中继器距离控制在50~100米。

3 软件设计

本系统软件由四大部分组成 (如图3所示) 。

腕带终端选用TI的CC2530芯片, 此芯片内部集成了8051单片机, 嵌入式软件开发基于TI提供的SDK包, 主要实现射频模块配置及无线数据收发、外部按键处理、压力传感器读取等功能[3,4]。

监管人员智能终端采用通用的Android平台, 硬件选用定制化智能手机, 外壳设计考虑防水防尘和安全问题。上面的应用程序主要实现人员定位位置数据的读取、显示和上报, 同时与服务器上定位管理后台应用软件进行双向通信, 将数据实时备份到服务器指定目录。另外还支持对特定人员的点名、位置查找、所处位置视频数据显示等功能。

服务器定位管理应用软件采用Web界面, 整个系统包括数据库、数据管理、数据分析和统计报表、报警处置等模块。数据库将从监管人员终端设备传送过来的人员数据实时标记在预先设置的地图上, 当有异常情况出现后, 服务器将启动与其他子系统, 如门禁系统、视频监控系统等联动, 将异常区域的情况实时反映到服务器显示终端上。数据管理模块将对人员定位数据、报警事件、用户权限等进行统一管理。数据分析和统计报表模块包含对人员位置信息的实时分析, 根据事先对人员进行分类, 设定其可以活动的区域, 完成人员越界的自动上报, 并与其他子系统进行联动, 其他完成人员历史踪迹的统计, 根据需要可以将人员的基本信息、活动路线、监控图像等以可视化方式输出并形成报表。

存储服务器主要用于存储人员相关信息和视频监控数据, 设计中考虑了存储备份和扩展需求, 使其满足系统不断升级和长时间数据储存要求。

4 结束语

结合物联网技术和视频监控技术, 本文提出了一种基于物联网和视频监控的实时监狱人员定位管理系统。文中详细阐述了系统设计原则和设计方案, 并对系统部属方法和软件方案进行了说明。该系统已经在某监狱进行了试用, 期间得到监管人员好评。本系统与监狱门禁系统、报警系统等可以实现联动, 从而进一步提升了监狱的智能化管理水平, 为监狱实现主动、全方位立体式管理打好了基础, 能够较大程度减少越狱等突发事件的发生。该系统不仅可以满足监狱管理的需求, 同时也可以扩展到其他应用领域如矿井人员定位、养老院人员定位管理等, 具有很高的工程应用和推广价值。

摘要：近年来, 监狱突发事件频发, 对监狱管理人员提出了更高的要求。基于目前日趋成熟的物联网技术和视频监控技术, 本文提出一套实时监狱人员定位报警系统, 通过对人员位置的实时监视, 同时通过与现有主动安全防范措施的联动, 使监狱的安全管理成为立体、主动的人员安全防范体系。此系统为监狱人员管理系统的智能化和信息化提供一种参考方案, 具有一定工程应用价值, 在进一步开发和完善后可以进行大规模推广应用。

关键词：物联网,视频监控,定位跟踪,无线,Zigbee

参考文献

[1]陈实如.基于物联网技术的监狱人员定位可视化管理系统[J].物联网技术, 2012 (6) :32-35.

[2]都伊林.基于Zigbee的监狱人员定位跟踪系统的设计[J].信息化研究, 2011 (6) :44-47.

[3]李文仲.Zigbee2006无线网络与无线定位系统[M].北京:北京航空航天大学, 2008.

[4]孙利民.无线传感器网络[M].北京:清华大学出版社, 2005.

篇4：监狱人员定位管理

关键词：ZigBee；定位；监狱人员定位系统

1.引言

目前的监狱人员定位管理，基本还停留在人工管理阶段，以监狱狱警巡查记录加摄像机监视报警方式进行管理，对于移动中的人员，信息更新慢，准确度不高。监狱人员位置信息采集主要靠狱警巡查然后手工记录完成，无法将实时位置和在押人员真正关联起来。

由于监狱人员定位管理水平不高，导致一系列恶性越狱事件未能及时被发现并制止，如呼和浩特的越狱事件，给社会造成极大危害。为防止越狱事件的再次发生，防止犯罪分子再次危害社会，建设监狱人员定位管理系统迫在眉睫。

ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，Zig.Bee技术具备功耗小、时延短、网络容量大和安全等优点，在短距离、低功耗、无线通信中具备特有的技术优势，ZigBee技术应用于小范围的基于无线通信的控制和自动化等领域.我们针对监狱设计了基于ZigBee技术的监狱人员定位系统。

2.ZigBee技术

2.1ZigBee技术简介：ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率(250kB／s)、低功耗、低成本、自组网、低复杂度、安全可靠、高扩展性的双向无线通信技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。ZigBee的基础是IEEE802.15.4，这是IEEE无线个人区域网(PersonalAreaNetwork，PAN)工作组的一项标准，被称作IEEE802.15.4ZigBee技术标准，主要适用于自动控制和远程控制领域，支持地理定位功能。作为一种无线通信技术，ZigBee技术具有以下特点：

低功耗：由于ZigBee的传输速率低，发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式，功耗低，因此ZigBee设备非常省电。据估算，ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间，这是其它无线设备望尘莫及的。

成本低：ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到1.5-2.5美元，并且ZigBee协议是免专利费的。低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。

时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延30ms，休眠激活的时延是15ms，活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(女nSE业控制场合等)应用。

网络容量大：一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在最多100个Zig—Bee网络，而且网络组成灵活。

可靠：采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式，每个发送的数据包都，必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。

安全：ZigBee提供了基于循环冗余校验(cRC)的数据包完整性检查功能，支持鉴权和认证，采用了AES.128的加密算法，各个应用可以灵活确定其安全属性。

2.2ZigBee技术在实现监狱人员定位功能中的优势

目前实现人员定位的技术很多，如GPS定位、手机基站定位、RFID定位、WIFI定位等。GPS定位与手机基站定位因需要类似手机终端，不便于管理，虽然定位功能不错，但并不适合监狱这一个管理严格的场所。RFID、WIFI、ZigBee技术都能很好的完成监狱人员定位功能，

ZigBee与WIFI采用同样的算法实现定位，但是WIFI设备的耗电量太大，设备需要频繁更换电池或充电，对人员定位功能有影响以及不方便管理：RFID与ZigBee相比，定位算法虽然不一样，但是在达到相同定位效果及密度的前提下，RFID设备的安装密度会远大于Zigbee设备，而且RFID采用的是有线传输需要布线，安装工程量都比较大。综上所述，ZigBee技术成本低、耗电小、传输可靠、实现复杂度以及应用适合度等优势，在目前常见的集中定位技术中更加适合于用以监狱人员定位系统的功能。

3.监狱人员定位系统的系统组成级工作原理

3.1系统组成：定位系统有软件系统和硬件系统组成，其中软件系统用于完成信息采集、识别、分析及其传输，硬件系统由地面监控计算机、传输适配器、射频基站、射频读卡器、射频身份卡和天线等组成，用于完成信息采集和识别，从而实现人员识别、定位的功能。软件系统和硬件系统共同支撑着整个系统的运行，并演绎出各种不同的功能应用。各硬件设备功能如下：

射频身份卡。具有唯一的全球眼ID，其内部储存着一个人员的信息，用来识别目标对象。射频身份卡分为干警用和犯人用2种，干警武警等人员使用的射频卡带有主动发送数据的按键，具有主动发信号让读卡器接收数据功能，用于值班人员定时上报所在位置，以防止人卡分离情况；犯人用射频卡安装与防插卸电子腕带上，由读卡器主动采取射频卡数据，不主动上传。

射频读卡器。根据监狱的定位要求，在每个定位点安装一个射频读卡器，射频读卡器能主动发送信号激活在定位范围内的射频卡上传射频卡数据，也可接收主动上传的干警射频身份卡数据。然后将数据通过ZigBee无线网络传至附近的射频基站。

射频基站。根据监狱的定位要求，将监狱分为几个定位区域，分别安装一个射频基站，用于接收射频读卡器上传的射频卡数据，并将数据传至人员定位系统，再由软件系统对数据进行识别、分析人员位置信息。

3.2工作原理：以满足监狱定位要求为目的，先将监狱划分几个区域，然后在每个区域内建设一个射频基站；然后在监狱周界围墙、建筑物内、各出入门禁处、监狱狱内活动场所等公共区域、监狱劳动场所、监狱押运车、巡更点等位置安装射频读卡器；最后给监狱的所有工作人员和犯人配发唯一的射频身份卡或电子腕带射频卡，工作人员的射频卡为主动式可以主动上传数据，犯人的为被动式需进入射频读卡器范围内并被激活后上传数据信息。射频读卡器的读取的数据通过ZigBee无线网络传输到人员定位系统，识别、分析出相关人员的具体位置。

4.监狱人员定位系统功能应用

采用ZigBee技术实现监狱人员跟踪定位，系统的软件设计能实现如下功能应用：

4.1地图与设备管理

4.1.1地图管理：监狱人员定位系统中的电子地图功能能够直观显示监狱所有射频卡、读卡器和基站的信息，可以通过鼠标直接点击查看相关的信息。地图管理功能能够支持电子地图功能运行并对地图进行一些配置，如地图加载信息的设置，可以有选择的设置地图上加载的信息：地图编辑可以对地图进行放大和缩小，

让定位位置更精确；地图属性管理可以对地图只读、控制、显示进行修改，方便对地图的管理。

4.1.2设备管理：监管人员可对监狱人员定位中的硬件设备进行管理配置，如基站、读卡器、射频卡的发射频率、扫描频率；无线传输网络配置；增加基站或者读卡器设备；射频卡对应的人员信息。

4.2人员监控定位

4.2.1出入管理：在监狱大门、二道门、监舍大门、监区门、医院、接见室、监舍、工厂、农场、煤场等进出区域可以安装定位读写器。当被监控人员通过时系统立刻记录下来通过犯人信息及时间。系统可指定时段指定对象进行出入管理，发现违规现象，系统立即告警并显示违规人员信息及最后定位系统定位位置。如在监狱大门通道里装上读写器，当车辆出入时，如果有犯人藏匿于车中，不再需要值班干警上车检查，只要车辆进入通道，读卡器就会扫描到犯人射频卡数据，则会发出报警告知值班人员和监管人员严格核查。

4.2.2全天行程监控：读卡器记录所有射频卡的信息及时间，然后通过人员定位系统分析得出人员的全天的行程信息，可以实现对人员进行全天行程监控的功能并支持人员行动轨迹的查看。

4.2.3区域人数监控：可以协助监管人员统计相关区域的人数管理，事先设定相关人员的区域，读卡器将记录读取的射频卡数据并有人员定位系统统计。区域人数监控能够有效监控区域的人数密集和人员迅速聚集情况，并且可以定时清点区域内人数，查看是否有犯人溜号等情况。

4.2.4行动区域监控：对所有人员的位置进行监控，根据人员的相关权限，对人员的行动区域进行监控，判断人员是否有越界行为，如果有越界行为则触发系统的越界告警。

4.2.5周界围墙管理：在监狱周界围墙每隔一段距离安装一台ZigBee读卡器，扫描范围设定为距围墙2米内，也就是监狱内部物理隔离网附近。当在此扫描范围内扫描到犯人的射频卡数据，则会发出周界围墙预警信息，提醒监管人员核查，如发现有越狱行为，可立即启动越狱事件应急处置预案进行处理。

4.2.6外出劳动管理：犯人在农田，矿场等开阔区域进行劳动改造，可快速搭建无线监控定位系统，对外出人员进行全程监控，防止外出劳动人员逃脱事件发生。监狱监控中心也可以通过监控终端随时了解外出人员情况，出现异常情况可即时采取措施。

4.2.7押运途中管理：对监狱在押人员外出就医、提审、转监等需要外出时除了对车辆进行定位管理，还可以辆内部在押人员及押车狱警进行全程监控，监控中心可随时了解在押运途中车辆及车内人员情况。

每个车辆内配置车载GPS定位器，用于定位车辆位置，并且车内安装ZigBee读卡器，押运狱警及在押人员佩戴身份卡，系统预制外出授权人员信息(时间段信息、人员信息)，读卡器接收的信息将通过无线网络传输到人员定位管理系统。当车内人员在途中离开车辆时，系统发出告警信息，监狱监控中心即可及时获取信息。当车辆驶出监狱门岗系统自动设置为监控状态，安全抵达后系统自动转成空闲状态。

4.2.8巡更管理功能：对犯人巡更进行监督管理功能，对巡更路线进行跟踪并监督巡更路线是否符合规定路线。设定犯人的巡更路线及巡更时间，一旦读卡器在规定时间未读取到巡更人员射频卡数据或者巡更点读卡器在非巡更时间读取到巡更人员射频卡数据等，系统均会发出报警并提醒监管人员处理。

4.2.9狱警考勤管理：对狱警的值班情况进行监管，读卡器定时扫描狱警身份卡数据、狱警身份卡定时上报自己的位置信息，人员定位系统对扫描的数据及接收的数据进行分析，判断预警值班情况是否正常，是否出现人卡分离、人员脱岗、私自调班等现象。

4.3违规告警功能：越界告警，对读卡器接收的射频卡信息进行登记，发现有未登记的射频卡数据，系统认定为携带此射频卡的人员有越界行为，系统会发出越界报警提示监管人员核查。如干警办公区域出现犯人射频卡数据、周界围墙附近出现犯人数据都会发出越界报警。

人员密集告警，系统对一些公共区域或监舍的人数进行限定，当读卡器读取的射频卡数据超过规定的人数后，系统会发出预警信息提示监管人员该区域人员密集；

人员快速聚集告警，系统对每个区域的读卡器每个时间读取的射频卡数据进行统计，当某段时间内几次统计结果显示人数不断决速增加，增加频率超过某一设定数据后，系统则发出人员短时间内快速聚集的预警信息提示监管人员对该区域进行核查；

值班人员考勤告警，值班人员使用的是身份卡，为防止人卡分离现象，干警身份卡要求定时上报手动按发送键上传数据信息。当值班室的读卡器扫描到值班人员身份卡信息并接收到身份卡主动上传的信息，而且身份卡信息与当前位置的值班表人员信息相符，则认为当前值班人员值班正常时，否则将会发出报警信息提示监管人员对值班情况进行核查。

巡更告警，巡更人(射频卡)没有按规定时间出现在巡更点(读卡器)接收数据里，则认为巡更不正常，有可能是未巡更或者没按巡更路线巡更，系统会发出巡更报警提示监管人员进行处理。

清点异常告警，规定时间规定区域内读卡器读取的数据信息经过分析统计后，出现少人、多人或者人员信息不符等系统会发出报警信息提示监管人员核查。

押解途中告警，押解车在途中当车内人员在途中离开车辆时，读卡器未扫描到人员信息后，系统发出告警信息提示监管人员紧急处置。

射频卡报警，防止卡被丢弃、保利拆卸、不工作等，系统会发出射频卡报警信息提示监管人员核查是否为人员破坏或者射频卡故障等。

篇5：监狱人员定位管理

都伊林

（浙江警官职业学院，浙江杭州 310009）

摘 要：针对目前监狱安防监控系统存在的问题，文章以CC2430/CC2431芯片为系统核心模块，设计了无线定位网络中参考节点、定位节点和网关节点方框图，给出基于RSSI混合定位算法的流程图，设计ZigBee监狱人员定位跟踪系统，设置监狱人员定位与跟踪轨迹、人数清点和报警等功能。

关键词：ZigBee；定位节点；参考节点；网关节点；定位算法

0 引言

监狱是一个高禁戒、高风险、重防范的特殊监管场所，监狱安全是监狱管理的重中之重，监狱的安全防范体系是一个多元化、多层次、多融合的信息管理体系。随着社会的开放，以及经济的发展；监狱内服刑人员数量不断增加，人员成分越来越复杂，监狱警力明显不足。仅仅采用视频监控系统、报警系统或门禁控制系统这些传统技术手段，很难保证监狱的稳定和平安。由于监狱内监控系统过大，点位过多，国内监狱最多拥有一千多个点位，但监视器数量有限，干警无法同时观察每一路视频图像。我们提出建立一套监狱人员实时定位系统，将现代通信技术应用到监管业务中，实现服刑人员实时定位、人数清点、警力分布、外来人员定位、重要人员活动轨迹、越区报警等功能，对提升监狱监管水平，促进监狱信息化建设有着重要意义。系统设计

1.1 系统设计思路

通过研发监狱人员定位管理系统，运用这种“电子跟踪”技术手段，将监狱狱政业务与现代物联网技术结合起来。使干警能够实时掌握狱内服刑人员的具体位置和运动轨迹，监狱领导能够随时掌握狱内警力分布，以便随时查看与调用，干警了解外来人员的活动位置，是否与服刑人员交谈等情况；规范监狱监管工作，增强应对突发事件的处置能力。

由于ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，具有以下特点：低功耗、低成本、低速率、时延短、网络容量大、可靠性[1]高、安全性高等，因此，我们选择ZigBee技术来设计监狱人员定位管理系统，组成一个短距离、多跳的、自组织无线定位网络。无线定位网络主要由参考节点、定位节点、网关（协调器）节点、主机、数据库和应用软件组成，如图1所示。其中，参考节点和网关节点为全功能设备（FFD），定位节点为精简功能设备（RFD），RFD只能充当终端设备，且内置定位引擎；FFD可以与RFD或其他FFD通信，但RFD却只能与FFD通信，由这三类节点组成[2]以数据为中心的无线定位网络。定位节点与参考节点通信距离可达60m，参考节点与网关[3]节点通信距离可达200m，可以实现一点对多 图1 监狱人员定位系统示意图

点的快速组网；所有定位信息通过网关传输至以IP地址为中心的有线以太网络，完成了两种网络模式的信息融合，体现了有线以太网络的“无线延伸”。

系统实现过程：一是在监狱或监区内人员活动空间场所的合适位置，布置若干无线定位基金项目：浙江省教育厅科研项目（Y200803086）1 网络的参考节点，采用CC2430模块，作用是提供数据转发和路由功能，是网络的路由节点。另外，通过选择少量建筑物内设置协调器节点，用于收集ZigBee无线信号，并将收集到的信号通过以太网传输到监控终端PC上，起到网关节点的作用，网关与参考节点的区别是增加了网络扩展模块。二是让服刑人员配带腕带标签，值班干警和外来人员配带胸卡标签，作为身份识别的定位节点，采用CC2431模块内置定位引擎，并具有唯一ID地址用来识别身份和位置信息；在终端数据库中，记录服刑人员（或干警）的相关信息。三是监狱内服刑人员活动至若干参考节点附近时，定位节点将启动内置定位引擎进行识别；然后，定位信息和ID号等经若干路由节点多跳传至网关节点，并通过以太网传至终端数据库。

通过系统不间断、定时的获取服刑人员的位置信息，用电子地图描绘其活动轨迹，定时清点特定区域人数，实现监狱人员跟踪功能；通过设置区域、时间权限，限定区域人数，实现违规报警功能；一旦出现突发事件，立即启动应急预案，实现紧急处置的功能。

1.2 系统功能设置

监狱人员定位跟踪系统设置功能：

1、服刑人员出入管理。在监狱大门、AB门、监舍大门、监区门、医院、会见室、车间等进出区域或通道上安装定位读写器（参考节点）。当被监控人员通过时，系统立刻记录下通过人员相关信息。

2、实时监控管理。在室内外劳动场所、重点监舍、医院病房、卫生间、广场等区域，通过布置参考节点，进行无线信号覆盖。系统每隔2∽60秒（可设定）对区域内服刑人员进行点名，当有人脱离指定区域时，系统立即告警，并显示告警位置及违规人员信息。

3、岗哨定位。当允许进入的值班干警在离开岗位一定距离时，系统提出警告，并在后台进行信息记录；当非允许人员进入岗哨位置一定距离时，系统提出警告并在后台进行记录。

4、外出劳动管理。服刑人员在农田、矿场等开阔区域进行劳动改造，通过快速搭建无线定位系统，可对服刑人员进行全程监控，防止发生脱逃事件。

5、外来人员管理。对于外来人员参观、技术指导等，可配带胸卡标签，以便监控中心能够实时了解他们的活动轨迹和区域，防止他们与服刑人员进行不法活动。

其它附设功能：在定位节点上设置紧急呼叫按钮，以便相关人员遭遇突发事件时，可以紧急呼叫，以获得监控中心支援。将服刑人员定位标签与值班干警定位标签绑定，一对一或多对多进行绑定，当两者距离超过限定值时，系统发出报警。

1.3 系统结构设计

根据监狱狱政业务的实际需求，结合ZigBee无线定位网络的技术特点，我们将监狱人员定位系统划分为以下四个结构层次。

数据采集层：通过ZigBee无线定位网络实现对监狱相关人员位置信息和人员状态信息的采集，以数据为中心组建无线网络，并通过网关节点将所有信息传到监控主机加以处理，这是系统的关键环节。

数据存储层：通过对来自数据采集层的所有数据进行存储和更新，并预先存储相关的人员、地理、指标参数、报警等信息，为分析决策层提供数据支撑。

分析决策层：通过对数据存储层各种信息进行综合处理，分析监狱内人员的活动情况，判断活动是否正常，对各种突发事件进行报警。

信息表示层：通过Web服务器将分析决策层的处理结果实时发布到狱政管理网上，方便监管局领导查看监狱实际情况，同时实现远程监控的功能。系统硬件节点设计

监狱人员定位跟踪系统由三类节点组成：一是定位节点，即为移动节点或称终端节点，其位置是随时变化的，可做成两种类型：腕带标签和胸卡标签，具体位置由CC2431内置的基金项目：浙江省教育厅科研项目（Y200803086）2 定位引擎，通过接收参考节点的接收信号强度显示（RSSI）值，经过定位算法计算而得到，一般而言，参考节点越多，定位精度越高。二是参考节点，即为已知位置的节点，其物理位置是固定的。采用CC2430设计，或称路由节点；它为定位节点提供其坐标和RSSI平均值。三是网关节点，采用CC2430与网络扩展器进行设计，或称协调器节点；它作为数据收发基站能组建一个ZigBee网络，将定位节点坐标及外部环境参数传给地面计算机。

2.1 定位节点与参考节点设计 2.2.1 定位节点设计

1、服刑人员腕带标签

腕带标签（RFD设备）是有源电子标签，由服刑人员手腕佩戴，用于人员定时定位。采用CC2431芯片制成，工作在2.4GHzISM频段，可实现多跳自组无线网络，定位节点方框如图2所示。采用高强度防水耐磨ABS塑料封装，外形如手表状，防止暴力拆卸；并内置防拆解回路设计，若发生剪断或暴力破坏的情况，标签会发出报警信号。通过安装腕带 图2 定位节点/参考节点方框图 内置的防拆解回路，用特定钥匙锁住封条。设置运动检测功能，若腕带长时间没有移动处于静止状态，标签会发送报警信号，提醒管理人员注意，防止蓄意的人卡分离事件的发生。采

[3]用一块CR2450钮扣电池供电，正常情况可以工作半年时间。若电池电压低时，标签会自动发出低压信息，以便管理人员及时更换电池。

2、干警与外来人员胸卡标签

胸卡标签（RFD设备）也是有源电子标签，由干警或外来人员胸口佩挂。采用CC2431芯片制成，工作原理与腕带标签基本类似，方框如图2所示。采用高强度防水耐磨ABS塑料封装，外形如卡片状，设置紧急求助按钮，可随时向监控中心报告突发事件。可添加声光报警功能，在发生告警后，系统可向指定标签发送信息，进行声光提示；并设有电池低压告警功能。

2.2.2 参考节点设计

参考节点（FFD设备）固定安装在需要无线信号覆盖的区域，采集定位节点的信号，集中上传给网关节点。采用铸铝外壳起到防雨、防静电作用，芯片为CC2430模块，方框如图2所示。通过多个参考节点之间的多跳级联成无线自组网，与网并节点通信距离可达1000m。根据监狱或监区实际现场情况，划定和调节信号覆盖区域，自动定时回报状态信息，实时传送区域内人员定位信息。采用外接12V电源与内置3Ah锂电池相结合的供电方式，无外接电源可工作12h以上，同时设置防拆卸报警功能。一个定位区域通常由8个参考节点组成，系

[6]统至少有3∽4个参考节点才能进行定位。

2.2 网关节点设计 图3 网关（协调器）节点方框图

在监狱的监控中心内，安装网关节点（FFD设备），采用高强度防水铸铝材料作为外壳，核心模块为CC2430芯片负责进行数据处理，SIP3223芯片负责采集参考节点的上传数据，CAN控制器与收发器负责与主机通信，键盘能上、下、左、右进行操作，方框如图3所示。网关是组建监狱无线定位网络的基站，实现两种通信网络之间数据的交换与协议的转换，发布管理节点的监测任务，并将收集到的数据转发到外部网络上。人员定位软件设计

基金项目：浙江省教育厅科研项目（Y200803086）3 3.1 混合定位算法

定位算法基本思路：若已知发射节点的信号强度，接收节点根据接收到信号强度推算出信号衰减量，由经验模型计算出信号相应传输距离，最终确定节点的具体位置。定位算法根据定位机制不同，分为两种类型：一是基于测距（range-based）的定位算法，二是无需测

[7]距（range-free）的定位算法。

因此，根据无线信号的衰减与距离成对数衰减的关系，我们可以进行节点定位计算，即定位算法。

混合定位算法如下：由于定位节点到参考节点的距离d越小，由RSSI值的偏差产生的距离误差越小；当距离大于某一值时，由RSSI值波动造成的距离误差将会很大。因此，我们设计定位算法时，设置一个距离门限D值，当距离d大于D时，采用一种定位算法；当距离d小于D时，采用另一种定位算法，这样可以减小距离误差，提高定位精度。这就是我们提出的基于RSSI的混合定位算法，其流程图如图4所示。

其中MN为定位节点，BN参考节点，d为定位节点与参考节点间距离，D为距离门限，通过现场测量确定此值。当定位节点与参考节点通信距离d小于D时，系统 识别后，自动启动曲线拟合定位算法，及时修正通信距离d值；当d大于D时，系统识别后，自动启动

[4]信号强度分布（采样值数据库）定位算法，图4 人员定位算法流程图 也对d值作出修正。

由于混合定位算法是根据RSSI波动规律进行优化的算法，其优点；运算量小、定位精度高、价格低等，但建立采样值数据库工作量较大，所以，我们将CC2431原有定位引擎升级为混合定位算法，有效地提高定位精度，并应用于监狱人员定位系统。

3.2 定位过程

定位软件基本工作过程：主机通过串行电缆从网关节点上接收到相关数据后，通过通信协议对数据进行分解分析，例如：收到8位二进制数不清00111001，则前四位0011代表定位节点的ID号，表示0011号定位节点发出的数据。后四位1001为状态号，第一位表示定位节点是否正常，1为正常，0为非正常。后三位001表示该定位节点在什么区域活动，由此通过电子地图显示。若发现各种非正常情况，系统会及时报警。结束语

监狱人员定位跟踪系统是将无线传输与有线传输网络相结合的组网模式，采用CC2430/CC2431射频芯片，实现服刑人员定位检测、运动轨迹显示等功能，有效地提升现代监管水平，有一定实用价值。但是，因室内无线信号传播的复杂性、多变性，还存在墙体阻[5]隔、多径衰落、人的三维活动空间等因素；某种程度上阻碍了无线定位技术的应用，这有待于今后通信技术的不断发展，以及对狱政业务深化理解，必将会提高无线定位技术的实用性、有效性。

基金项目：浙江省教育厅科研项目（Y200803086）4 参考文献：

[1]李文仲等编，ZigBee2006无线网络与无线定位实战.北京航空航天大学出版社,2008年1月第1版.[2]孙利民等编,无线传感器网络.清华大学出版社,2005年5月第1版.[3]白冰等编,监狱人员无线定位管理系统的设计,辽宁工业大学学报(自然科学版),2010,30(3).[4]孙佩刚等编,智能空间中RSSI定位问题研究,电子学报,2007,35(7).[5]王洋等编,基于CC2431的无线定位系统,通信技术,2009,42(9).[6]张朋,基于ZigBee的室内人员定位监控系统的设计,信息技术,2010,10.[7]王玉柱等编,基于ZigBee的医院病人追踪定位系统设计,嵌入式系统应用,2010,26(2).[8]唐炜等编,基于运动估计的ZigBee无线网络定位方法,计算机工程,2010,36(20).[9]丁影等编,ZigBee技术在枪支定位系统中的应用,现代电子技术,2010,第12期总第323期.[10]邵叶红等编,基于ZigBee技术的无线点菜系统,电子技术,2010,10.Design of prisoner locating and tracking system based on ZigBee

DU Yi Lin（Zhejiang Police Vocational Academy,Hangzhou,310009,China）

Abstract：Aiming at the prison’s security system of monitoring system exists problems and based on CC2430 / CC2431 chips for the system core modules, the article designs wireless locating network reference nodes, locating node and gateway node sytem, to give the flowchart of mixed localization algorithm based on RSSI, to design ZigBee prisoner locating and tracking system, to set prisoner locating and tracking trajectory, number counting and alarm functions

Keywords：ZigBee;blind node;reference node;gateway node;localization algorithms

作者简介：

都伊林（1961-），男，浙江杭州人，高级实验师，长期从事电子电路和安防技术教研工作；主要研究方向：电子与通信系统，信号处理。

通信地址：浙江省杭州市拱宸新苑6-1-101室，310015；电话：0571-85694167，duo2204@sina.com。栏目：

②射频识别技术（RFID）：条码标签识别、无源射频标签、有源射频标签和近距离识别技术等；

篇6：监狱人员定位管理

姓名： 单位： 分数：

一、单选题（共30分）

1、在安全生产工作中，必须坚持 的方针()。

A、安全生产重于泰山 B、以人为本，安全第一 C、管生产必须管安全

D、安全第一，预防为主，综合治理

2、依据《安全生产法》的规定，从业人员发现直接危及人身安全的紧急情况时，可以()后撤离现场。

A、经安全管理人员同意 B、经单位负责人批准 C、经现场负责人同意 D、采取可能的应急措施

3、生产经营单位应当具备《安全生产法》和有关法律、行政法规和（）所规定的安全生产条件。

A、安全生产管理部门 B、安全生产制度 C、国家标准和行业标准 D、安全管理体系

4、《安全生产法》规定，生产经营单位的主要负责人对本单位的安全生产工作（）。

A、主要负责 B、承担责任 C、全面负责 D、间接负责

5、企业安全生产管理机构指的是生产经营单位内设的专门（）的机构。

A、安全生产 B、安全生产监督管理 C、安全生产控制 D、生产管理

6、生产经营单位的主要负责人和安全生产管理人员必须具备与本单位从事的生产经营活动相适应的安全生产知识和()。

A、职称 B、学历 C、管理能力 D、专业知识

7、以下不属于从业人员的安全生产法定权利的是（）。

A、调整岗位权 B、批评权 C、建议权 D、拒绝违章作业权

8、以下不属于《安全生产法》中规定的从业人员的义务是（）。

A、消除事故隐患的义务

B、接受安全生产教育和培训的义务 C、发现不安全因素报告的义务 D、遵守规章，服从管理的义务

9、任何单位或者个人对事故隐患或者安全生产违法行为，均有权向负有安全生产监督管理职责的部门（）。

A、报告和检举;B、揭发和控告;C、检举和揭发;D、揭发和取证

10、安全生产法律责任的形式中，()在追究安全生产违法行为的法律责任方式中运用最多。

A、行政责任 B、刑事责任 C、民事责任 D、赔偿责任

11、生产经营单位应当在（）因素的生产经营场所和有关设施、设备上，设置明显的安全警示标志。

A、特别危险 B、重大危险 C、较大危险 D、没有危险

12、从业人员经过安全教育培训，了解岗位操作规程，但未遵守而造成事故的，行为人应负（）责任。

A、领导 B、管理 C、直接 D、其他

13、生产安全事故分重特大事故、特大事故和一般事故，一次死亡2

人的属于（）事故。

A、重特大 B、特大 C、较大 D、一般

14、“三违”行为不包括（）。

A、违章指挥 B、违章作业 C、违反劳动卫生 D、违反劳动纪律

15、任何单位和个人不得（）对事故的依法调查处理。

A、支持 B、阻挠和干涉 C、破坏 D、反对和破坏

二、判断题（共10分）

1、监狱应定期检查评估罪犯劳动项目的安全性，不符合要求的，应及时整治或调整。（）

2、监狱、监狱企业作出工程建设、罪犯劳动项目引进和对外出租(承包)项目等涉及安全生产的决策部署，应听取监狱安全生产管理机

3、监狱警察职工、罪犯应依法依规履行安全生产义务，遵守安全生产规章制度和操作规程，服从安全生产管理，发现事故隐患或其他不安全因素，应立即报告本单位(部门)负责人或带(值)班警察。

（）

4、一般事故，省(区、市)监狱管理局在接到报告后的6小时内，将情况报告部监狱管理局。（）

5、司法部规定：一般监狱围墙应高处地面6.5米，电网电压不低于10万伏。（）

三、简答题（三小题，每题10分 共30分）

1、安全生产事故处理“四不放过”原则是什么？

构的意见。（）

2、监狱安全生产事故的表现形式主要有哪些？发生的主要原因和后果是什么？

3、什么是企业安全生产标准化，安全生产标准化建设主要包括哪些？

四：论述题（30分）

请简述监狱安全生产管理有哪些特殊性？谈谈在工作中自己如何确保安全生产？

监狱系统安全生产管理人员培训考试试卷

一、单选题（共30分）

DDCCB CAAAC CCDCB

二、判断题（共20分）√ √√××

三、简答题（30分）

1、事故原因未查明不放过，广大职工未受教育不放过，防范措施未落实不放过，事故责任人未受追究不放过。

2、答：主要表现形式有：触电事故、坠落事故、机械伤害、中毒、火灾、塌压等。

发生的主要原因是罪犯违章作业或干警监管不力。这些事故发生的后果往往会导致罪犯死亡或者肢体伤害，影响劳动能力，在罪犯亲属中或者社会上引起不良后果。

3、答：安全生产标准化就是指通过制定安全生产标准，使生产过程中的人、机、物、环境各个因素处于安全受控状态，通过管理现场及操作等方面的方法、程序和要求，使安全效益最优，通过生产和实践，使安全生产标准本身不断得到优化。

主要包括：安全管理标准化、作业现场标准化、操作标准化和过程控制标准化四个方面

四、答：首先是监管安全，监管安全使监狱管理和监狱生产的前提和基础；其次是生产安全，包括生产过程中干警和罪犯人身安全和职业健康。监狱安全是以监狱不发生各种事故为衡量标准的总体概念，通常包括上述两个方面的内容。