基于RFID的监狱人员智能化定位管理系统方案

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。结合信息技术的最新发展，采用先进、成熟的技术和设备构建整个系统，应用先进的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；

6.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RS232、485、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RS232、485、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；