监狱人员定位解决方案

方案具有明确的格式和内容规范，要求其具有很强的实践性和可操作性，避免抽象和假大空的内容，那么具体如何制定方案呢？下面是小编为大家整理的《监狱人员定位解决方案》的相关内容，希望能给你带来帮助!

第一篇：监狱人员定位解决方案

监狱人员定位系统解决方案

我国目前的监狱人员管理现状，多数还停留在以狱警巡查加摄像机监视报警的阶段，人工作业仍占绝大比重，信息化程度比较低，而信息采集仍然只是单纯依靠手工输入，无法将信息系统和在押人员真正的关联起来。

由于目前监狱信息化建设相对滞后，以致不断导致一系列严重事件的发生，如：河南监狱、陕西汉中、安徽界首、呼和浩特、湖南常德、防城港、阜阳市等等，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，使监狱的信息智能化建设变得易异常迫切。UWB技术在国内急速发展给监狱智能化建设带来新的契机，为提高监区管理工作的信息化水平，推动监狱在押人员管理工作向制度化、规范化、实时化发展，确保监区安全稳定，逐步实现监区“智能化全方位监管”奠定了坚实基础。

本案中关于监狱人员定位管理系统方案，采用自主研发的超宽带(UWB)实时定位系统。看守所内布设有限数量 锚点(Anchor)，实时精确地定位嫌犯、干警身上佩戴的标签，将两者的位置信息准确地将反映到监控室和手持机上，有效进行警情预警、人员追踪、轨迹分析、聚众行为预判等。

一、定位对象 嫌犯、干警

二、定位精度

典型精度30厘米，一般遮挡<1米。

三、系统组成

(1)覆盖监所室内的室内锚点、覆盖监所室外的室外锚点。 (2)嫌犯佩戴用的防拆型标签，干警佩戴的普通标签。

(3)监所地图与实时位置显示管理平台(监控室PC端、外地远程PC端)

四、基本功能

(1)唯一ID标识：嫌犯、干警所佩戴标签都有唯一ID。

(2)全局位置显示：监控室可实时显示、查询每个嫌犯、干警的实时位置，显示于监所监控管理平台上。 (3)实时轨迹跟踪：嫌犯和干警的运动位置可以以轨迹形式显示，并分析轨迹异常行为。 (4)历史数据回放：位置服务器存储历史位置数据，可回放查询关键时间节点人员的动态情况。 (5)安全区域报警：软件中轻松设定安全区电子围栏、警报区和禁区电子围栏，一旦进入则触发相应级别的报警。 (6)聚众行为报警：设定指定范围内聚集超过一定人数，则进行聚众行为预报警。 (7)定位标签拆卸报警，一旦有犯人对对标签进行破坏或拆卸，系统自动报警。 (8)动态点名功能：实时计算应到人数、实到人数、缺少人数。 (9)警员报警功能：干警遭遇警情或人身威胁事件，可按下警员标签的报警按钮，实时通知控制台以避免恶性事故发生。 (10)摄像头联动： 报警自动调用人员位置附近的摄像头，快速查看嫌犯实时视频，快速决策。 (11)移动端查询： 场区实地查询，可携带手持机在监所内移动查询，完成日常巡更。

第二篇：基于RFID的监狱人员智能化定位管理系统方案

发布:2011-09-05 | 作者: | 来源: zhoushibo | 查看:565次 | 用户关注：

一、监狱现状我国目前的监狱人员管理现状，多数还停留在以狱警巡查加摄像机监视报警的阶段，人工作业仍占绝大比重，信息化程度比较低，而信息采集仍然只是单纯依靠手工输入，无法将信息系统和在押人员真正的关联起来。由于目前监狱管理水平不断导致一系列恶性越狱事件的发生，如：陕西汉中、安徽界首、呼和浩特、湖南常德、防城港、阜阳市等等越狱事件，给社会造成极大危害。

电子腕带RW-T 708是一种综合2.4GHz、13.56MHz两种频率射频芯片的多功能复合标签。这种电子腕带可以实现人员定位、人员身份识别两大基础功能，从而利用该特性进一步实现囚犯越界报警、区域报警、路线监控、突发事件调查、接近报警、紧急呼叫和监区一卡通管理等多种监狱管理功能。此外，RW-T 708监狱囚犯电子腕带还具有防拆卸功能，防止犯人对电子腕带的人为破坏。监狱管理系统是利用RW-T 708电子腕带，针对监狱目前存在的各方需求，对狱警和囚犯进行管理与监控的一整套软硬件结合的可视化应用系统。系统能够时时跟踪犯人和狱警的位置，在室内和室外实时识别、定位及跟踪，为监狱管理者提供有价值的实时位置信息、条件预警信息、主动报警信息和其他综合管理信息。同时，使监狱管理者实时掌握监狱内各个受控区域的囚犯人员数量和信息，以及周边巡查的狱警信息，从而提高狱警以及设备的安全级别。监狱管理系统还利用RW-T 708电子腕带的一卡通功能，实现监狱内部消费、考勤、门禁的一卡通。通过RW-T 708的高科技功能，仁微电子监狱管理系统最终通过精确的实时信息化手段提高监狱的管理效率和水平，使监狱的管理显著提升效率和效益。

二、系统设计方案

1 系统建设指导思想和原则

系统建设以提高监区管理工作信息化水平、防止越狱事件发生为目的，以实现监区管理工作的实时、高效、科学为着眼点，以信息系统推广及全面应用为核心，以低投入、高效益、重质量为目标，在数字信息化监区建设的总体框架内进行系统设计和总体规划，按照“统筹规划、分步建设、边建边用、逐步完善”的整体建设思路，全面推进监区犯人管理和行政管理工作的信息化和现代化进程。 系统研发与建设遵循以下原则 1.注重整体规划

此次研发的犯人定位管控系统由犯人基本情况管理、腕带标签管理、电子地图范围定位和犯人考评管控4个子系统构成，它们分属于数字监区总体支撑平台的不同应用层次，其中犯人基本情况管理和腕带标签管理属于总体平台的基础数据层，与单位管理、字典库管理、犯人权限管理系统同属于基础平台;电子地图管理和人员考核管控系统属于总体平台的应用层。因此，要在数字监区总体支撑平台的框架内进行系统规划，作为数字监区建设的组成部分进行设计和开发; 2.立足自主研发。系统建设采用市场通用的标准2.4G RFID技术，2.4G传输效率达到了2Mbps，接收端和发射端之间并不需要连续性工作，从而大大降低了功耗、延长电池续航时间。同时为了避免27Mhz无线频段容易出现互相干扰的现象，2.4G还采用了自动调频技术，接收端和传输端能够找到可用频段。此外，更重要的是2.4G RF无线技术为双向传输模式，避免27Mhz单向传输容易出现信号断续的情况。2.4Ghz为公共频段并不需要向任何组织或者个人交纳专利费用，其

成本相对其他无线网络技术(如：WiFi/蓝牙等)要低廉不少。采用2.4G无线模块配合我公司自主研发设计辅助电路以及单片机加密处理程序，形成一套安全稳定的电子定位系统;

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Microsoft.net技术，数据库采用SQL Server 2000; 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-Write Units，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RS2

32、48

5、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RS2

32、48

5、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

A B C为阅读器，接收范围恒定，tag1 tag2 tag3 为同一参数且增益型标签。增益自动可循环(分别为0db 1db 2db 3db)。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2db时，ABC阅读器都能接收到信号 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： Ⅰ RFID-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-T 707 、RW-T 708)

Ⅲ 狱警呼叫器(狱警呼叫器共2款：RW-T 803卡式、RW-T 804表式)

Ⅳ 2.4G缆式天线(缆式天线共2款：RW-A 803门禁型、RW-A 804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。 【功能描述】

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-R 902定向型读写器 RW—R 901定向读写器 RW-R 906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°、30°、60°、20°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 ： 2.4 GHz ～ 2.483 GHz 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 ： RS232 RS485 Wiegand26 RJ45 WiFi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 ： DC 7.5～12V 500～1000mA 外形尺寸 ：216×216×80 mm & 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-R 801全向型读写器(防水) RW-R 802全向型读写器(不防水) 产品技术特性

识别距离 ： 0 ～ 80米半径 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 ： 全向

极化方式 ： 垂直极化或双极化

增 益 ： 5dBi 接收32级可调、发射4级可调 工作频段 ： 2.4 GHz ～ 2.483 GHz 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 ： RS485 Wiegand26 RJ45或WiFi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 ： DC 7.5～12V 500～1000mA 外形尺寸 ： 180×135×60 mm(不含天线) 重 量 ： 0.8kg 安装方式 ： 抱箍捆绑 RW-R 803周界型读写器 产品技术特性

识别距离 ： 0 ～ 15米

识别速度 ： 40 公里 / 小时

识别能力 ： 同时识别 100张以上的标签 识别角度 ： 全向识别 极化方式 ： 垂直极化

增 益 ： 接收32级可调、发射4级可调 工作频段 ： 2.4 GHz ～ 2.483 GHz 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 ： 外皮ABS工程塑料

可 靠 性 ： 防雷防水防冲击，满足工业环境要求

接口标准 ： RS232 RS485 Wiegand26 或 RJ

45、WiFi等、各种开发用软件接口 扩展I/O ： 信号输入与输出各2路 电源标准 ： DC 9～12V 500～800mA 外形尺寸 ： 根据监控范围大小，尺寸有所变化 安装方式 ： 螺栓固定或钉牢、捆绑 RW-R 680 手持式读写器 产品技术特性

操作系统 ： Windows CE.Net5.0简体中文版 CPU 类型 ： SUMSANG 400MHZ,电压3.3V 内 存 ： 128M Flash ROM/128M SDRAM 液晶显示 ： TFT-LED QVGA液晶彩色触控屏幕，3.5” 数据采集 ： 2.4GHz RFID模块

增 益 ： 5dBi 接收32级可调、发射4级可调 识别距离 ： 0~150米(灵活可调) 识别方向 ： 全向

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 ： MS EVC 4.0 及VS.NET 2003 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。

功耗标准 ： WIFI 1.2W, GPRS 1W, 扫描0.2W RFID 0.4W,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2G SD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 重 量 ： 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-R 900 A型发卡器 产品技术特性

识别距离 ： 0 ～ 20cm 识别速度 ： 300 毫秒

识别能力 ： 同时识别单张或多张标签 识别角度 ： 集中于读卡区域正上方 工作频段 ： 2.4 GHz ～ 2.483 GHz 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 ： RS2

32、各种开发用软件接口 电源标准 ： DC 9～12V 500～800mA 外形尺寸 ： 148×175×34mm 重 量 ： 480g RW-T 803型狱警电子标签 产品技术特性

识别距离 ： 0 ～ 100米可调 识别速度 ： 200 公里 / 小时

识别能力 ： 具备200张/秒的防冲突性能 识别方式 ： 全向识别

固定增益 ： 0～3级可按需选定 工作频段 ： 2.4 GHz ～ 2.483GHz 功耗标准 ： 平均工作功率为微瓦级

使用寿命 ： 单电池2～3年，到期提示更换电池 电压检测 ： 电压低于预设值时无线及LED提示 通讯速率 ： 250K、1M、2M b/s三种可选

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 ： PC材质，抗高强度跌落与振动 环境特性 ： 工作温度-40℃ ～85℃ 工作湿度<95%

防 拆 性 ： 按要求可提供防拆(报警)功能 可 靠 性 ： 防水防冲击，满足工业环境要求 尺 寸 ： 70×40×7 mm

外 形 ： 方卡型等，可按要求定做 安装方式 ： 双面胶粘贴或挂扣 RW-T 708型防拆腕带电子标签 产品技术特性

识别距离 ： 0～ 150米

识别速度 ： 100公里 / 小时

识别能力 ： 具备200张/秒的防冲突性能 识别方式 ： 全向识别

工作频段 ： 2.4 GHz ～ 2.4835GHz 使用寿命 ： 1~1.5 年，使用授权密钥可更换电池 功耗标准 ： 平均工作功率为微瓦级 通讯速率 ： 250Kb/s、1Mb/s、2Mb/s 通信机制 ： 基于时分多址和码分多址同步通信机制 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 ： PC工程塑料，抗高强度跌落与振动 环境特性 ： 工作温度-40℃ ～85℃ 工作湿度<95%

防拆功能 ： 可提供多达3路的防拆(报警)功能;非授权强力取下立刻发无线报警信号、双灯闪烁;需特定设备进行物理和无线指令复位 按钮功能 ： 双按钮指令可用于求助报警、签名刷卡 双灯指示 ： 双色LED指示，闪灯含义次数可定义 可 靠 性 ： 防浸泡防冲击，满足工业环境要求 外 形 ： 手表型等，可按要求定做其他造型 尺 寸 ： 46×14×56～68mm 安装方式 ： 腕带或吊扣

第三篇：监狱人员定位系统

监狱人员定位系统 1系统概述

监狱人员定位系统采目前最先进的RFID 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系统原理及功能

2.1被监管人员管理系统

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，读卡器再通过无线传输方式或者其他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30分钟自动刷新一次，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、摄像机、喇叭等监控设备。当出现信号消失、私自跨区域行为、拆卸或剪断腕式标签等行为时，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。

系统示意图片(图一)

2.1.1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。 2.1.2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。 2.1.3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。

2.1.4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。 2.1.5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。 2.1.6活动轨迹记录

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。 2.1.7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。 2.1.8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。

2.1.9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。

2.1.10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。 2.2区域狱警人员管理系统

区域内的每个狱警人员都发放有源标签，标签上记录了人员的相关信息，如人员姓名、性别、出生年月、部门、级别、图像、出入规定区域历史记录、进入权限等;在区域大门口安放固定式读卡器，监控狱警人员的出入。当有人员靠近大门口时，读卡器先发出警报，提醒门卫注意该狱警即将走出监控区。然后读卡器识别到标签，将数据传输到门卫室的终端上位机，上位机将显示该人员的具体信息，如姓名、图相等。如果有必要，可以将相关数据发送到总控制中心;在区域内安装一定数量的固定式读卡器，实现狱警人员的区域定位。安放的读卡器数量根据现场测量区域布点读卡器(每个读卡器的识别范围一定，只能识别周围的区域)如图：

2.2.1区域定位精确

系统能实现区域定位，在受管制区域内，能将人员定位在一个区域范围内。由于区域内，到处都有读写器布点，各个区域都在固定读写器的信号范围内，所以在该区域内的所有电子标签都能被读写器的信息覆盖，从而实现区域定位; 2.2.2出入控制严格

在区域的大门口，设置有固定式读卡器。人员要出区域，门卫只有在收到两个特定的领导批准的批准后方能放行，让他出去。否则禁止人员出该区域。人员出去，读写器记录出去的时间，并且记录和通知该人员返回的时间。如果在规定的返回时间内，读卡器没有读取到该人员的返回信息，系统将报警通知门卫和相关人员。 2.2.3靠近大门人员判定

系统能对靠近大门的人员进行判定。当人员靠近门口的读卡器，读卡器可以将读取到的标签信息发送到门门卫处的系统上位机，系统上位机能迅速从系统数据库中调出该人员的基本信息，并且显示在上位机上，如姓名、部门、相片等，以便门卫能更好的判断靠近的人; 2.2.4监控整合

系统能和区域的监控系统整合，区域定位后，能查看该区域内某监控器的监控画面;

2.2.5 PDA领导检查

系统配置了手持式PDA，以备领导要查某区域内人员情况。

3系统软件介绍 本文以犯人人员定位管理系统软件为例： 3.1人员信息管理

通过输入相应的用户名和密码，登录系统。 3.2主功能界面

主功能界面显示：视频联动、人员轨迹、人员定位、档案管理、异常报警、数据分析、行程监控功能，点击进入相应的功能界面。 3.3读卡器扫描

系统可自动检测监狱内的所有读头位置和信息，方便查找定位。该系统中包括定向读卡器和全向读卡器两种，检测结果如图所示： 3.4人员轨迹管理

人员轨迹跟踪功能是为管理者提供了一种更加有效的管理模式，可随时查看犯人的状态：放风、吃饭、劳动、学习、睡觉等和运动该状态下的运动轨迹，轨迹可实时显示在平面地图上，并可进行行为分析，作为管理者的管理依据。如图： 3.5人员定位管理

通过定向和全向读卡器的配合使用，可做到人员的精准区域定位，如图： 3.6报警管理

报警管理包括：非法聚集报警、禁区入侵报警、非授权离位报警、脱离看管报警、紧急求救呼叫、设备异常报警、轨迹异常报警等 3.7行程监控

对应特殊犯人，可针对某人进行全程行程监控，某一时间段，某一特定区域都可进行针对性的监控管理。 3.8档案管理

建立每个人员的数字档案，详细记录每个人员各种信息，并且建立多维的查询系统，可以简单快捷查询各种信息。可以整合原来的人员信息系统，实现信息共享。记录被管理人员的日常行为，可以全面分析其行为模式。自动采集犯人理信息，全面实现信息化，为每个犯人详细的数字档案，建立多维数据库检索系统，为管理人员提供全面、快捷、多维的查询工具。

4系统特点 ● 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; ● 采用了先进的RFID射频识别技术，对服刑人员进行定位跟踪功能; ● 不仅能够满足监狱内使用环境，也能够拓展到野外劳动时，对服刑人员进行定位跟踪功能;

● 能够完成与其他系统接口(比如：围界、AB门、高压电网、报警、巡更、门禁、对讲公共广播等其他系统);

● 信息共享，能够通过网络供其他部门浏览。

5系统组成

xxx监狱监控管理系统主要有硬件设备和软件系统构成。硬件设备主要组成部分：防拆卸腕带、2.4G有源RFID读写器和信息采集系统。 5.1防拆卸腕带

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。

防拆卸腕带电子标签腕带采用特殊材质，设计简洁，任何携带者都将感到十分舒适。该产品具有超低功耗、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，使用更安全等突出特点。防拆卸腕带电子标签配合读写设备，能完成对人员的自动识别和合法身份的免打扰自动排查。可广泛应用于学校、企事业单位等对人员的考勤、人员追踪、自动出入管理。尤其是在安全问题日益突出的今天，特种行业中对人员的安全管理和实时追踪需求越来越强烈，防拆卸腕带式电子标签以其卓越的性能、可靠性和高性价比为客户提供了成功的解决方案。

防拆卸腕带电子标签

产品性能

工作频率：2.4GHz――2.5GHz ISM 微波段 识别距离：0~150米(无干扰环境) 调制模式：GFSK 通讯速率：1Mb/s 通讯模式：只读 通讯速率：1Mbps 防冲突性：可同时识别200张卡 工作电流/电压：<30mA,3V 射频功率：10dBm 电池寿命：3-5年(一次性) 外形尺寸：腕带式 封装材料：硅胶 防护等级：IP67 工作温度：-20～60℃ 存储温度：0～30℃ 产品外型：25*4*2cm 产品重量：0.25kg

2.4G有源RFID读写器

产品性能

工作频率 ： 2.4GHz―2.5GHz ISM 微波段 识别距离 ： 有效识别距离可达500m 识别速度 ： 最高识别速度可达200公里/小时 识别能力 ： 同时识别 200 张标签 识别方式 ： 全方向识别、定向识别 环境温度 ： 在-40℃-85℃ 使用寿命 ： 30年

抗干扰性 ： 使用频道隔离技术，多个设备互不干扰 安全性能 ： 防雷、防冲击，满足工业环境要求 通信接口 ： RS232/RS485/RJ45 电

源： 9V/12V-3A DC电源 天线极化 ： 垂直

数据速率 ： 最高10M bit/s 外形尺寸 ： 15.5cm*14cm*5.5cm 产品重量 ： 1kg 外壳材料 ： 金属材质 产品颜色 ： 银灰色

安装方式 ： 粘贴或者侧挂

第四篇：监狱人员定位监管系统项目建议书

监狱人员定位监管系统

项目建议书

XXXXXXXXXX公司

2013年4月

目

录

1概述 .......................................................................................................... 3 2监狱监管系统现状 ................................................................................. 3 3本项目可实现的功能 ............................................................................. 4 3.1实时监控人员位置信息 ................................................................ 4 3.2报警功能 ........................................................................................ 4 3.3历史记录查询 ................................................................................ 5 3.4系统集成功能 ................................................................................ 6 4系统组成 .................................................................................................. 7 4.1定位分站 ........................................................................................ 7 4.2电子标签： .................................................................................... 7 4.3可视化软件平台 ............................................................................ 7 4.4集中数据采集过滤系统 .......................................................... 8 4.5人员智能定位服务系统 .......................................................... 8 4.6数据库后台数据智能写入系统 .............................................. 8 4.7专业GIS建模管理系统 .......................................................... 9 4.8专业GIS综合管理系统 .......................................................... 9 4.9无线局域网 AP ............................................................................. 9 5项目特点 ................................................................................................ 10

1概述

随着信息化建设的进一步发展，贯彻“科技强警”的战略方针，在监狱这个特殊的环境里，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，以及服刑人员的实时定位、越界(危险区域)报警、实时统计，定时点名、进出监舍统计、重点人员行动跟 踪、轨迹回放、干警巡更、警力分布、干警狱内超时报警定位、干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狱实时监管系统。

2监狱监管系统现状

电网、限高、门禁、视频监控、受虐报警、周界报警、对讲、会见、考勤、巡更、指纹系统、犯人警察 录入系统等作为监管系统的主要构成，但是这些系统都是独立的，互不关联，目前急需一套系统能够把这些 独立的系统关联起来，实现联动。网络实时定位系统通过提供实时的位置信息能够把这些孤立的系统联动起来，使整个监管 系统智能化。整个系统利用网络为基础，实现实时定位、语音、视频、通讯、越界告警、警界区域告警、运行轨迹回放等多项功能，网络采用目前世界最先进的加密方式，Web 形式的可视化中文软件管理界面， 更易于操作管理，是监狱管理的最新系统化、全面化、智能化的管理系统。

3本项目可实现的功能

3.1实时监控人员位置信息

通过电子地图或列表显示，可搜索。

人员移动轨迹：

通过电子地图实时显示一个或多个人员移动轨迹

跟踪指定人员： 地图随着标签的移动自动切换，将鼠标移到标签上可以看到标签的当前状态

人员报警状态信息： 通过电子地图上不同颜色和形状显示人员的报警状态。

3.2报警功能

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，并且和视频监控系统模块联动，这样后端可以及时进行支援，保证了警察的安全。

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。 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。

消失告警：标签消失后发出告警。

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。

断带报警：犯人佩戴腕带，腕带剪断或脱离，会触发报警。

3.3历史记录查询

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，并且和录像系统联动，可以调用视频录像。 3.4系统集成功能

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，查看视频监控; 锁定某人，根据移动位置自动调用位置附近的摄像头。

与一卡通结合： 狱警定位卡与现有门禁卡结合

信息管理系统： 与现有信息管理系统平台)结合，标签和人员绑定。

动态点名：具体呈现应到人数、已到人数、未到人数。 4系统组成

4.1定位分站

被安装在监狱内的特定地点，用于采集在分站信号覆盖范围内的电子标签相关数据。并通过网络，实时上报到《集中数据采集过滤系统》，然后有该系统将处理后的数据交付给《人员智能定位服务系统》进行定位分析处理。

4.2电子标签：

根据狱警和犯人的不同使用身份和需求，设计了不同的标签。

犯人标签： 腕带式标签，需要专业工具完成佩戴或者摘下。腕带的橡胶圈采用微电流设计，可以做到剪断、扯断告警，防水、防摔、防尘，适合各种恶劣的环境下工作。 电池使用寿命长达2年，标签的使用寿命长达5年以上。

狱警标签：狱警标签一般为卡状，佩戴在颈部，也可根据需要做成其他形状。 卡上有按钮报警，用于狱警触发求救告警。标签配备可充电锂电池，带有标准USB充电接口，使用便捷，外观精致小巧。

4.3可视化软件平台

整合现有的软件，通过一个图形化的操作界面，在显示资产分布或人员移动区域地图上能够迅速检测、找寻到目标对象，操作清晰简单。 该软件平台包含：

4.4集中数据采集过滤系统

集中统一接收各分站上传的定位各类数据，经过数据分析运算，丢弃重复无变化的数据，抽取实时有效数据，再将过滤好的数据提交给定《人员智能定位服务系统》。

4.5人员智能定位服务系统

接收《集中数据采集过滤系统》传来的数据流，进行高效的定位运算，获得每个电子标签的实时地理位置数据，并上传到《数据库后台数据智能写入系统》

4.6数据库后台数据智能写入系统

接收前端系统发来的数据，经过数据分析，写入具有三层缓冲结构的数据库系统。 4.7专业GIS建模管理系统

为监狱内各个监视定位区域绘制特定的特征地图数据，这些数据包括：

 监狱区域内的建筑  房间  道路  活动区间  分站安放位置  摄像头安放位置

 电子围栏等特定设备的布局位置

4.8专业GIS综合管理系统

该系统是真个软件系统的重心，所有的后台系统都是为该系统服务。该系统提供了全程实时定位监视，实时通报给类报警(狱警主动报警、服刑人员越界报警、人员失踪报警等等)，人员轨迹回放，特定实时跟踪，统计输出等诸多实时数据和历史数据等。

4.9无线局域网 AP

可以集合实时定位、语音、视频和数据传输为一体。

5项目特点

基于原有无线局域网：无须再重新搭建其他网络或设施，安装方便简单，且极大降低了成本。

范围广：可以实现无线覆盖范围内的识别、追踪，并准确查找到物体或人员所处位置。

极高的防冲突性：采用多种防冲突方案，可同时识别几百个标识。

高速移动：支持高速度移动物体或人员数据的读取。

双向数据交换：电子标签与可视软件平台间可实现双向高速数据交换。

高可靠性：工作温度-30℃~75℃，防水，防尘，在恶劣环境下24小时正常工作。

超低功耗：寿命可达到5年以上，并且对人体安全、无辐射损害。

第五篇：ZigBee监狱人员定位跟踪系统的设计(2011信息化研究)

基于ZigBee的监狱人员定位跟踪系统的设计

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。

1 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。

2 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。

3 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。

4 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;

基金项目：浙江省教育厅科研项目(Y200803086) 5