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News 新闻详情

基于RFID标签上海戒毒所智能化安全防范管理系统

日期: 2018-03-05
浏览次数: 31

  1.引言

  1)文档说明

  此方案目的是让集成商、工程商及使用方了解物联网RFID定位技术在监狱安保领域的设计理念原则,整体规划及如何发挥其巨大作用并详细阐述相关物联网设备工作原理、安装位置等信息,方便集成商、工程商、使用方确认识物联网在监狱安保领域带来的革命性变革及目前该技术存在的不足,树立物联网在监狱安保领域正确的认识。如您在阅读过程中,遇到任何不解和困惑,请与方案撰写者联系。上海仁微电子科技有限公司对本文档拥有最终解释权。

  2)术语与缩写解释

  术语 解释

  RFID\射频识别 一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触

  半有源电子标签 标签未进入工作状态前,一直处于休眠状态,当标签进入阅读器的读出区域时,受到激活器发出的射频信号激励,进人工作状态

  激活器 处于实时寻址状态,实时“主动式”侦测周边有源电子标签,并将自身携带ID编码及天线ID编号发送到有源电子标签接收模块

  定位基站 全向接收并解析电子标签发送出的射频信号并可以判断人员进出管理,人员在某个区域进行实时定位。

  电子防拆卸腕带 电子腕带被拆卸时,能发出报警信息的腕带被称为防拆卸电子腕带

  工业级手持式读写器 移动设备对人员进行授权、腕带复位操作

  全向读写器 对信号进行全覆盖

  定位管理软件 为实现人员定位管理所开发的后台管理程序

  2.项目背景

  1)现状分析

  在押人员在戒毒所内不服监管、欺压打骂同监人员,晚上代替值班、充当“牢头狱霸”、打架斗殴的现象时有发生,部分在押人员对于自己在戒毒所是否受过处罚感到“无所谓”,而且即便处罚完毕后,他们中的多数人仍不吸取教训,继续打斗闹事,为监管场所的安全埋下了隐患。

  在管理方面,目前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,很难做到对监所内在押人员实时监管,事故的发生往往具有滞后性,不能启到主动的积极防范和预警,另外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。为了保证戒毒所的管理水平,提高对犯罪嫌疑人的监控状态、改造效率,避免安全事故发生的滞后性等特点,监所的信息智能化建设变得易异常迫切。

  2)系统建设意义

  对监所在押人员实时监督管理(信息中心可实时查看在押人员位置信息、在押人员数量、任何监舍在押人员信息、监所在押人员动态变化、在押人员遇袭求助、在押人员非法聚集报警信息、进入非法区域告警信息等);

  主动预警,解决事故发生滞后性问题,将事故发生隐患提前暴露,避免事故发生;

  突然场景再现,物联网技术与现有视频联动可实时查看事故发生的现场情况,为调配相关警力解决突发情况提供依据;

  减轻狱警管理的工作量,提高工作效率,实时点名、在押人员位置信息时;

  实时在线、在押人员路径规划等功能将大大减轻狱警工作量,提高工作效率;

  提高监区管理工作的信息化水平,推动监所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,为逐步实现监区“智能化全方位监管”奠定坚实基础;

  3.系统设计

  1)系统建设原则

  系统研发与建设遵循以下原则:

  注重整体规划

  戒毒所智能化安全防范管理系统由三部分组成,第一,戒毒所智能化安全防范管理系统核心硬件(包括:防拆卸电子腕带、值班电子标签、吸顶式读写器、125K低频激活器、消费机、工业级手持机、发卡器);第二,戒毒所智能化安全防范管理系统软件(包括前端展示软件和后台管理软件组成);第三,中间件(包括工业级交换机、机柜、PC机、服务器、不间断电源等)。

  立足自主研发

  系统建设的核心技术采用市场通用的标准2.4G 及125K低频触发技术,公司提供的所有核心设备都拥有完全自主知识产权,2.4G微功耗技术、腕带密钥匙式防拆卸设计、125K缆式天线技术,同步收发机制等都为公司独创,使得腕带在使用寿命上及定位精度上都得到了很高的提升,远远超出国内同行业水平。

  着眼未来发展在系统整体架构、服务设备选型、腕带标签功能选型、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;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;发挥建设效益系统开发与建设要结合监区现有实际情况,在现有系统基础上进一步加强监区的管理工作;按照统筹规划、边建边用、逐步完善的建设思路,充分发挥建设效益。

  2)系统工作原理

  戒毒所智能化安全防范管理系统通过半有源电子标签的应用,以电子标签作为目前最先进的标识码,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。

  防拆卸电子腕带采用“主动或被动方式”两种模式进行工作,腕带主动发射信号或由读写器(或低频激活器)的指令触发后发射信号。分布在各区域或门禁内外的激活器一直在主动近距离发射125KHz低频电磁波信号,经过任一激活器信号范围内的防拆卸电子腕带都能够被顺利激活,并获取到该激活器发射的数字编号、计算出RSSI场强值。电子腕带随后将 “标签自身ID+标签状态信息(电压是否正常防拆卸状态是否正常等)+激活器编号+RSSI值” 等数据以2.4GHz频率无线发射出去。安装在戒毒所监舍、门禁、放风区的吸顶式定位基站天线接收到从防拆卸腕带发出的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到戒毒所智能化安全防范管理系统软件进行相关处理,系统根据逻辑判断其合法性及位置信息等。如下图所示:

  4.系统功能说明

  1)人员区域实时定位

  能够实时定位佩带定位标签的人员所在区域,并显示在监控端地图上。

  2)区域人员统计及电子点名

  统计各区域考勤人数及实到人数,以及特定区域内实到人数,与应到人数对比,确定人员是否到齐。并显示缺席人员的姓名。

  3)人员查找

  在监控端可输入人名或标签号查找指定人员位置当前所处位置。

  4)消失告警

  可重点监控某些标签,当这些标签离开指定区域或清失时系统发现相应的告警。

  5)越界报警

  某些区域属于重要区,未经允许的人员进入将发出报警信息 。也可以在某些区域可以设定某些人员在设定的时间内不准离开,如果离开或消失系统告警 。

  6)滞留时间过长告警

  可设定人员进入某些区域,超过一定时间系统告警。

  7)轨迹回放

  可查询某个标签指定时间段的移动轨迹,这个时间段这个标签都去过哪些区域。

  8)视频联动

  可以给每个定位设备绑定一个摄像头,通过在监控端的地图上,点击定位设备图调用定位设备所在区域的视频。当有特定的告警时,系统会自动调出发生告警的区域的视频。

  9)人员临时授权

  当某个人员需要暂时进入重要区域或要离开时,可在系统进行临时授权,准许他进入重要区域或离开工作区一定的时间。例如:所长要找张三谈话,系统可临时授权允许张三进监长办公室15分钟或更长时间。

  10)电子标签故障报警

  电子标签的故障,主要是指标签电池电压低;佩戴在人员手上的腕带被破坏或被拆除;只要佩戴在人员手上的腕带被脱下来系统都会的提示告警;无论是剪断,还是用工具正常拆除,系统都会有告警。当标签的电池电压过低时系统也会提示,此时需要尽快更换电池。

  11)人员求助

  狱警用卡片式定位标签上有功能按键,当人员遇到危险或其情况需要求助时只需要按下功能键系统就会显示求助的位置 ,并调出附近的摄像机视频。

  12)行程安排

  可提前安排人员行程,如:张三上午8点11点必须在车间工作,11点半到12点间必须在食堂,晚上7点到第二天7点半必须在监舍。如果9点的时候,张三未经授权离开车间出现在食堂。系统就会告警:张三非法离开车间进入食堂。

  13)电池电量不足报警

  当标签内的电池电压力低时,系统会担示指定标签的电量不足,需要尽快更换电池。

  5.后台部分功能

  1)后台登陆界面

  2)标签录入

  标签可以根据实际情况进行分组和分类,有物品类,和人员类,人员类还有管理人员和普通被定位人员 各类别在地图上以不同的图标显示。

  3)档案管理

  1)人员信息资料与标签关联可在系统中对在被定位人员的信息进行设置,以及人员与标签关联。

  2)人员行程安排被定位人员行程和告警规则,如果人员在定位区域间移动,不符合事先制定的行程系统就会告警如下图, 所有被定位人员 星期一到星期六上午8点到12点被安排在二监区劳动,如果,张三8点没到劳动区,或没到12点张三就离开劳动区,系统就会报警,提示:张三非法离开二监区。

  3)区域管理

  a)地图管理

  增加、查看和修改地图信息。

  b)区域管理

  在地图上进行区域划分和管理。

  c)重要区域白名单,给进入重要区域的人员授权

  4)设备管理

  对每个定位设备进行设置,添加等,以及对摄像头的管理

  5)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。

  6)统计报表

  1、 警告记录

  查看所有标签或指定标签的所有警告记录。

  2、查看标签告警报表

  查看告警报表的方式有多种:可以查看所有某个时间段的所有告警记录,并生成报表;可按报警时间统计报警的数量;可按报警标签报警时间统计;也可按标签报警类型统计等。

  6.前端系统功能

  1)监区鸟瞰图界面以及界面介绍可根据实际情况把导入监区平面图

  2)在押人员实时跟踪监测及突发事件按钮求助,位置自动显示;

  3)实时查询、打印当前及某时间段内在押人员数量(监舍、走廊、放风区、提审室、律师会见室、家属会见室、谈话室、医疗区、体检区等)、 活动轨迹及分布情况;

  4)在押人员擅闯禁区后台自动报警。有些区域为限制区域,不经授权的在押人员非法闯入后台系统自动报警并弹出事发点视频窗口;在戒毒所重要关口,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,放风区、走廊区、监舍等特定区域的在押人员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,戒毒所管理人员及有权限领导根据自己的权限可以查询某一时间段内在押人员或者某一批在押人员在某段时间的运动轨迹;

  7)在押人员脱离看管后台自动报警,通过后台授权可实现互相之间通讯,两者之间的距离超出允许的范围,后台自动启动报警装置;

  8)一卡通功能,监狱电子腕带内置了非接触一卡通芯片。在押人员可以实现门禁、电子门锁、巡检、考勤和内部消费功能,在押人员电子腕带可以实现就餐、内部消费、点餐、就医等功能。

  9)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;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。

  10)视频联动,现场实时在线;监舍、生活区等安装监控探头,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(在押人员闯入未授权区域)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。

  7.系统建设规划

  戒毒所智能化安全防范管理系统的设计包括戒毒所围墙周界安全防范管理系统、监舍及放风区等内部安全防范管理系统,二个部分互为独立又密切关联,共同形成了戒毒所安全防范体系。

  7.1硬件组成

  1)吸顶式定位基站,安装固定在戒毒所天花板上面,每隔100米安装一套,用于接收防拆卸电子腕带发射出的无线射频信号。

  2)激活器,安装在围墙上,每隔40米安装一套激活器,用于激活防拆卸电子腕带和将自身编码远程写入防拆卸电子腕带芯片中,该编码通过2.4G标签无线远程传输给全向读写器。

  3)光纤通讯系统,光发信机、光收信机、光纤、中继器、光纤连接器、耦合器等共同组成了光纤通信系统,用于将读写器收到的射频信号传输到监控中心。

  4)吸顶式定位基站(带场强值):安装在放风区和监舍里面提审室、律师会见室、家属会见室,谈话室,医疗区,体检区。

  5)发卡器:用于安装在电脑终端进行对电子防拆标签进行发卡、授权、复位。

  6)值班电子标签:安装在监舍里面用于值班人员打卡并同电子标签一起上传数据到后台。

  7.2生产车间、监舍及放风区等内部安全防范管理系统示意图

  监舍安全防范管理系统示意图

基于RFID标签上海戒毒所智能化安全防范管理系统

  7.3硬件安装注意事项

  1)吸顶式定位基站安装需注意安装在放风区、监舍、天花板上面、接头防水(电源接头、网络接头);同时有两路天线来判断人员的具体区域方位。

  2)激活器的安装,周界激活器天线安装位置一般选择墙体中间或距离墙体1米水平地面下方20公分掩埋,天线需用PVC管保护,以防进水对天线造成腐蚀;门禁激活器安装分为棒状天线安装和地感式天线安装,棒状天线安装高度一般为1.5米高度,门禁内外各安装一对棒状天线(棒状天线成L型交叉);地感天线安装时需根据门禁长度来实施,一般线圈长度为门禁宽度减去40公分,线圈宽度在40-50公分为宜(确切长短需根据现场来定);监舍定位激活器安装一般选择棒状天线,根据每个房间深度,一般放置2-3根棒状天线,每根天线覆盖信号范围在1-3米半径。

  8.项目实施案例

  上海第三戒毒所


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