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網RFID定位技術在監獄安保領域的設計理念原則，整體規劃及如何發揮其巨大作用并詳細闡述相關物聯網設備工作原理、安裝位置等信息，方便集成商、工程商、使用方確認識物聯網在監獄安保領域帶來的革命性變革及目前該技術存在的不足，樹立物聯網在監獄安保領域正確的認識。如您在閱讀過程中，遇到任何不解和困惑，請與方案撰寫者聯系。上海仁微電子科技有限公司對本文檔擁有最終解釋權。

　　2)術語與縮寫解釋

　　術語 解釋

　　RFID\射頻識別 一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸

　　半有源電子標簽 標簽未進入工作狀態前，一直處于休眠狀態，當標簽進入閱讀器的讀出區域時，受到激活器發出的射頻信號激勵，進人工作狀態

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

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

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

　　工業級手持式讀寫器 移動設備對人員進行授權、腕帶復位操作

　　全向讀寫器 對信號進行全覆蓋

　　定位管理軟件 為實現人員定位管理所開發的后臺管理程序

　　2.項目背景

　　1)現狀分析

　　在押人員在戒毒所內不服監管、欺壓打罵同監人員，晚上代替值班、充當“牢頭獄霸”、打架斗毆的現象時有發生，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，他們中的多數人仍不吸取教訓，繼續打斗鬧事，為監管場所的安全埋下了隱患。

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

　　2)系統建設意義

　　對監所在押人員實時監督管理(信息中心可實時查看在押人員位置信息、在押人員數量、任何監舍在押人員信息、監所在押人員動態變化、在押人員遇襲求助、在押人員非法聚集報警信息、進入非法區域告警信息等);

　　主動預警，解決事故發生滯后性問題，將事故發生隱患提前暴露，避免事故發生;

　　突然場景再現，物聯網技術與現有視頻聯動可實時查看事故發生的現場情況，為調配相關警力解決突發情況提供依據;

　　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、在押人員路徑規劃等功能將大大減輕獄警工作量，提高工作效率;

　　提高監區管理工作的信息化水平，推動監所在押人員管理工作向制度化、規范化、實時化發展，確保監區安全穩定，為逐步實現監區“智能化全方位監管”奠定堅實基礎;

　　3.系統設計

　　1)系統建設原則

　　系統研發與建設遵循以下原則：

　　注重整體規劃

　　戒毒所智能化安全防范管理系統由三部分組成，第一，戒毒所智能化安全防范管理系統核心硬件(包括：防拆卸電子腕帶、值班電子標簽、吸頂式讀寫器、125K低頻激活器、消費機、工業級手持機、發卡器);第二，戒毒所智能化安全防范管理系統軟件(包括前端展示軟件和后臺管理軟件組成);第三，中間件(包括工業級交換機、機柜、PC機、服務器、不間斷電源等)。

　　立足自主研發

　　系統建設的核心技術采用市場通用的標準2.4G 及125K低頻觸發技術，公司提供的所有核心設備都擁有完全自主知識產權，2.4G微功耗技術、腕帶密鑰匙式防拆卸設計、125K纜式天線技術，同步收發機制等都為公司獨創，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，遠遠超出國內同行業水平。

　　著眼未來發展在系統整體架構、服務設備選型、腕帶標簽功能選型、基礎數據采集等方面，均充分考慮后續功能的實現，兼顧設備的兼容性、系統的擴充性、功能的擴展性和應用的多樣性;強化系統規范系統開發和資源建設符合統一的技術規范和表征體系，注重開發工作的連續性和共享性，注意為后續系統的研發、推廣留有規范的數據及控制接口。統一開發應用技術、數據存儲格式、信號傳輸制式、互聯接口模式等技術指標;發揮建設效益系統開發與建設要結合監區現有實際情況，在現有系統基礎上進一步加強監區的管理工作;按照統籌規劃、邊建邊用、逐步完善的建設思路，充分發揮建設效益。

　　2)系統工作原理

　　戒毒所智能化安全防范管理系統通過半有源電子標簽的應用，以電子標簽作為目前最先進的標識碼，將其安裝在受控目標上，作為目標的唯一標識進行追蹤和定位。工作時，管理人員通過聯網的無線識別基站進行追蹤和定位目標。

　　防拆卸電子腕帶采用“主動或被動方式”兩種模式進行工作，腕帶主動發射信號或由讀寫器(或低頻激活器)的指令觸發后發射信號。分布在各區域或門禁內外的激活器一直在主動近距離發射125KHz低頻電磁波信號，經過任一激活器信號范圍內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射的數字編號、計算出RSSI場強值。電子腕帶隨后將 “標簽自身ID+標簽狀態信息(電壓是否正常防拆卸狀態是否正常等)+激活器編號+RSSI值” 等數據以2.4GHz頻率無線發射出去。安裝在戒毒所監舍、門禁、放風區的吸頂式定位基站天線接收到從防拆卸腕帶發出的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼然后送到戒毒所智能化安全防范管理系統軟件進行相關處理，系統根據邏輯判斷其合法性及位置信息等。如下圖所示：

　　4.系統功能說明

　　1)人員區域實時定位

　　能夠實時定位佩帶定位標簽的人員所在區域，并顯示在監控端地圖上。

　　2)區域人員統計及電子點名

　　統計各區域考勤人數及實到人數，以及特定區域內實到人數，與應到人數對比，確定人員是否到齊。并顯示缺席人員的姓名。

　　3)人員查找

　　在監控端可輸入人名或標簽號查找指定人員位置當前所處位置。

　　4)消失告警

　　可重點監控某些標簽，當這些標簽離開指定區域或清失時系統發現相應的告警。

　　5)越界報警

　　某些區域屬于重要區，未經允許的人員進入將發出報警信息 。也可以在某些區域可以設定某些人員在設定的時間內不準離開，如果離開或消失系統告警 。

　　6)滯留時間過長告警

　　可設定人員進入某些區域，超過一定時間系統告警。

　　7)軌跡回放

　　可查詢某個標簽指定時間段的移動軌跡，這個時間段這個標簽都去過哪些區域。

　　8)視頻聯動

　　可以給每個定位設備綁定一個攝像頭，通過在監控端的地圖上，點擊定位設備圖調用定位設備所在區域的視頻。當有特定的告警時，系統會自動調出發生告警的區域的視頻。

　　9)人員臨時授權

　　當某個人員需要暫時進入重要區域或要離開時，可在系統進行臨時授權，準許他進入重要區域或離開工作區一定的時間。例如：所長要找張三談話，系統可臨時授權允許張三進監長辦公室15分鐘或更長時間。

　　10)電子標簽故障報警

　　電子標簽的故障，主要是指標簽電池電壓低;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都會的提示告警;無論是剪斷，還是用工具正常拆除，系統都會有告警。當標簽的電池電壓過低時系統也會提示，此時需要盡快更換電池。

　　11)人員求助

　　獄警用卡片式定位標簽上有功能按鍵，當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就會顯示求助的位置 ，并調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點半必須在監舍。如果9點的時候，張三未經授權離開車間出現在食堂。系統就會告警：張三非法離開車間進入食堂。

　　13)電池電量不足報警

　　當標簽內的電池電壓力低時，系統會擔示指定標簽的電量不足，需要盡快更換電池。

　　5.后臺部分功能

　　1)后臺登陸界面

　　2)標簽錄入

　　標簽可以根據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顯示。

　　3)檔案管理

　　1)人員信息資料與標簽關聯可在系統中對在被定位人員的信息進行設置，以及人員與標簽關聯。

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

　　3)區域管理

　　a)地圖管理

　　增加、查看和修改地圖信息。

　　b)區域管理

　　在地圖上進行區域劃分和管理。

　　c)重要區域白名單，給進入重要區域的人員授權

　　4)設備管理

　　對每個定位設備進行設置，添加等，以及對攝像頭的管理

　　5)系統管理

　　用戶管理： 可設定各種用戶權限，用戶登錄系統后根據自己的權限進行相應的操作和瀏覽符合權限的內容。

　　6)統計報表

　　1、 警告記錄

　　查看所有標簽或指定標簽的所有警告記錄。

　　2、查看標簽告警報表

　　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;可按報警時間統計報警的數量;可按報警標簽報警時間統計;也可按標簽報警類型統計等。

　　6.前端系統功能

　　1)監區鳥瞰圖界面以及界面介紹可根據實際情況把導入監區平面圖

　　2)在押人員實時跟蹤監測及突發事件按鈕求助，位置自動顯示;

　　3)實時查詢、打印當前及某時間段內在押人員數量(監舍、走廊、放風區、提審室、律師會見室、家屬會見室、談話室、醫療區、體檢區等)、 活動軌跡及分布情況;

　　4)在押人員擅闖禁區后臺自動報警。有些區域為限制區域，不經授權的在押人員非法闖入后臺系統自動報警并彈出事發點視頻窗口;在戒毒所重要關口，可事先設定通過權限及時間段權限，未經授權人員出入關口將自動引發報警;

　　5)非授權離位報警，放風區、走廊區、監舍等特定區域的在押人員未經授權不得擅自離開該區域，一旦非法離開，系統自動報警，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限領導根據自己的權限可以查詢某一時間段內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，通過后臺授權可實現互相之間通訊，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，監獄電子腕帶內置了非接觸一卡通芯片。在押人員可以實現門禁、電子門鎖、巡檢、考勤和內部消費功能，在押人員電子腕帶可以實現就餐、內部消費、點餐、就醫等功能。

　　9)查詢統計和報表功能，管理系統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獄管理者分析統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生情況、發生頻率、發生地點、發生原因等監獄管理所必需的各類因素。

　　10)視頻聯動，現場實時在線;監舍、生活區等安裝監控探頭，探頭全天候工作，信息實時存儲在硬盤存儲器內。當閱讀器接收到特殊ID(在押人員闖入未授權區域)時，發一條指令給后臺服務管理器，從而在軟件上彈出視頻框，管理人員可即時查詢發生異常情況位置及現場情形，避免險情。

　　7.系統建設規劃

　　戒毒所智能化安全防范管理系統的設計包括戒毒所圍墻周界安全防范管理系統、監舍及放風區等內部安全防范管理系統，二個部分互為獨立又密切關聯，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標簽無線遠程傳輸給全向讀寫器。

　　3)光纖通訊系統，光發信機、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，用于將讀寫器收到的射頻信號傳輸到監控中心。

　　4)吸頂式定位基站(帶場強值)：安裝在放風區和監舍里面提審室、律師會見室、家屬會見室，談話室，醫療區，體檢區。

　　5)發卡器：用于安裝在電腦終端進行對電子防拆標簽進行發卡、授權、復位。

　　6)值班電子標簽：安裝在監舍里面用于值班人員打卡并同電子標簽一起上傳數據到后臺。

　　7.2生產車間、監舍及放風區等內部安全防范管理系統示意圖

　　監舍安全防范管理系統示意圖

　　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區、監舍、天花板上面、接頭防水(電源接頭、網絡接頭);同時有兩路天線來判斷人員的具體區域方位。

　　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(確切長短需根據現場來定);監舍定位激活器安裝一般選擇棒狀天線，根據每個房間深度，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