人員定位系統(tǒng)建設(shè)方案

監(jiān)獄人員定位系統(tǒng)方案、前言隨著公安、司法機關(guān)維護社會秩序和打擊刑事犯罪的任務(wù)日益嚴(yán)重，各種監(jiān)管場所的拘押、收教、強制戒毒等違法犯罪人員數(shù)量持續(xù)不減，如何在新形式下以科技創(chuàng)新手段來提高監(jiān)獄的管理模式，以適應(yīng)現(xiàn)實斗爭的需要，杜絕“躲貓貓”之類的事件發(fā)生，正成為司法部門的迫切需要。目前，不論是公安或是司法部門信息系統(tǒng)只局限于信息處理，而信息采集仍然只是單純的依靠手輸，無法將信息系統(tǒng)和在押人員真正的關(guān)聯(lián)起來，在監(jiān)管場所這樣一種特殊的環(huán)境里運用一種安全、可靠的自動識別系統(tǒng)來區(qū)分、識別、跟蹤和定位在押人員，將信息系統(tǒng)中每個人的信息和現(xiàn)實中的每一個人動態(tài)的聯(lián)系起來，這樣才能充分揮監(jiān)管場所信息系統(tǒng)的作用，真正意義上實現(xiàn)監(jiān)所管理信息化，實現(xiàn)"向科技要警力"的途徑。二、項目建設(shè)背景近年國家、社會、新聞媒體等對全國各監(jiān)所加大關(guān)注，司法機關(guān)維護社會秩序和打擊刑事犯罪的任務(wù)日益加重，各種監(jiān)管場所的拘押、收教、強制戒毒等違法犯罪人員數(shù)量持續(xù)不減，如何在新形勢下，以科技創(chuàng)新手段來提高監(jiān)所管理水平，以適應(yīng)現(xiàn)實發(fā)展的需要，有效杜絕監(jiān)獄罪犯越獄脫逃、暴力犯罪之類的案件發(fā)生，正成為各地司法部門的迫切需要。?2009年10月17日內(nèi)蒙古呼和浩特第二監(jiān)獄4名罪犯殺害監(jiān)獄民警蘭建國后集體越獄逃脫。2011年9月11日河北深州監(jiān)獄一在押重刑犯越獄脫逃。2011年10月23日山東濰坊監(jiān)獄一在押重刑犯越獄未遂。2011年10月25日河南豫北監(jiān)獄一在押重刑犯越獄脫逃。2011年10月26日遼寧沈陽第二監(jiān)獄一在押重刑犯在監(jiān)外就醫(yī)時，被4名不明身份人員強行搶走，成功脫逃，一名監(jiān)獄民警受傷。以上案件的發(fā)生在社會上造成了很大的負(fù)面影響，種種監(jiān)所案件告訴我們，在科技高度發(fā)達的今天，在監(jiān)獄這樣一種特殊的環(huán)境里，必須運用一種安全、可靠的智能安防系統(tǒng)來區(qū)分、識別、跟蹤、定位和監(jiān)控在押人員。將每個在押人員的個人信息與他們的日常行為等動態(tài)緊密聯(lián)系起來，充分發(fā)揮科技手段的作用，才能有效減少和杜絕監(jiān)獄場所越獄脫逃、監(jiān)內(nèi)暴力、罪犯自傷自殘等事件的發(fā)生，真正實現(xiàn)監(jiān)獄管理科技信息化，實現(xiàn)“科技強獄科技強警”的目標(biāo)。三、系統(tǒng)建設(shè)需求分析監(jiān)獄為對實行智能化管理，對監(jiān)獄所對罪犯和勞教服刑人員流動情況分區(qū)域管理與監(jiān)控的需求。具體實現(xiàn)需求如下：系統(tǒng)與設(shè)備有關(guān)的主要功能實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)人員實時定位監(jiān)控，定位精度不大于3米，可以有效區(qū)分人員在具體監(jiān)舍、具體樓層、以及走廊中的位置；【UWB】在空曠的室內(nèi)環(huán)境中UbisenseUWB高精度定位系統(tǒng)最高精度能達到三維10-20厘米，可以高精度顯示人員在具體監(jiān)舍、樓層及走廊的實時坐標(biāo)。定時清點監(jiān)區(qū)或特定區(qū)域的人數(shù)，要求覆蓋無盲區(qū)；【UWB】根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境，我們會對UWB的傳感器部署會有不同的布點方案，一般能做到整個區(qū)域無盲區(qū)。此外，本系統(tǒng)的人員定位標(biāo)簽是主動式定位系統(tǒng)，每個定位標(biāo)簽有不同的ID，可以實時做到所有人員的清點統(tǒng)計和實時定位。人員的軌跡分析?！綰WB】平臺提供所有被定位人員的坐標(biāo)信息，人員的軌跡分析是在應(yīng)用層軟件實現(xiàn)。洗澡洗衣不影響系統(tǒng)的正常使用?！綰WB】Ubisense提供工業(yè)防護等級高達IP63.65的防水標(biāo)簽。滿足服刑人員在洗澡和洗衣時不用摘掉標(biāo)簽的需求。滿足通信和網(wǎng)絡(luò)安全要求?！綰WB】此系統(tǒng)采用超寬帶脈沖技術(shù)，私有加密運算協(xié)議，通訊安全絕對可靠。圍墻警戒：距圍墻1-2米進行越界告警?！綰WB】兩種方式可以實現(xiàn)，Ubisense平臺可以設(shè)置敏感區(qū)域，進入圍墻邊敏感區(qū)域可輸出報警數(shù)據(jù)。也可以通過高精度定位坐標(biāo)系在應(yīng)用層實現(xiàn)這個簡單的功能。設(shè)備主要要求犯人腕帶1)采用高強度防水耐磨ABS塑料，不可含鐵等可作為兇器的成分，防止暴力拆卸。佩戴舒適，不影響生活和勞動，不會對健康造成任何危險；【UWB】目前有多家公司提供ABS防脫腕帶產(chǎn)品。定義多種顏色以區(qū)分囚犯屬性；【UWB】腕帶工廠加工。剪斷或暴力破壞，腕帶會發(fā)送暴力破壞告警信息，但不能誤報；腕帶若含防拆電路，要求電路不易斷；【UWB】多家腕帶設(shè)計公司都具有此功能的產(chǎn)品?？芍貜?fù)使用，非授權(quán)開啟即發(fā)送報警信號；【UWB】UWB標(biāo)簽可以重復(fù)使用，內(nèi)置紐扣電池可更換。標(biāo)簽狀態(tài)系統(tǒng)可實時控制。具有一定的防磁、防靜電功能，可進行電池低壓告警；【UWB】嚴(yán)格通過FCC.CE歐洲標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，可實時顯示標(biāo)簽電池量。采用超低功耗節(jié)能設(shè)計，電池使用壽命3年?！綰WB】采用脈沖形式，功耗極低，最長工作時間可達5年。獄警卡高強度、防水、耐磨ABS塑料；【UWB】可由專業(yè)腕帶公司提供。緊急呼叫求助按鈕，呼叫響應(yīng)時間小于1秒（備選）；【UWB】細(xì)長型標(biāo)簽具有兩個編程按鈕，可用于設(shè)計報警求助按鈕?？煽芈暪馓崾靖婢▊溥x）；【UWB】內(nèi)置蜂鳴器報警。電池低壓告警；【UWB】標(biāo)簽電池量實時顯示。傾倒式告警，傾倒響應(yīng)時間小于1秒（備選）；【UWB】系統(tǒng)標(biāo)簽的Z軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)，可只獄警的狀態(tài)。長時間靜止告警（備選）；【UWB】可以利用實時坐標(biāo)數(shù)據(jù)在應(yīng)用層實現(xiàn)。電池使用壽命3年?！綰WB】最長工作時間5年。讀寫器1）采用高強度防水耐磨ABS塑料，或鑄鋁材料；【UWB】PC材質(zhì)，提供IP65工業(yè)防護等級?？筛鶕?jù)實際應(yīng)用區(qū)域調(diào)節(jié)信號覆蓋范圍；【UWB】標(biāo)準(zhǔn)版工作單元最大覆蓋范圍35m*35m，支持多單元無限蜂窩擴展。自動定時回報狀態(tài)信息；【UWB】實時顯示傳感器狀態(tài)?？捎行У姆罌_突；【UWB】每個標(biāo)簽和傳感器都有唯一的ID,系統(tǒng)處理速度快。讀取速度：100個/秒。【UWB】高刷新率版支持160H的系統(tǒng)刷新率。2.2.4應(yīng)用層系統(tǒng)主要功能系統(tǒng)可使管理干警實時掌握監(jiān)所內(nèi)各個受控區(qū)域的罪犯/勞教人員數(shù)量和信息，以及周邊執(zhí)勤干警信息。對服刑人員經(jīng)行實時跟蹤定位，當(dāng)服刑人員在禁區(qū)和非活動時間區(qū)時進行報警，防止越獄等事件發(fā)生。突發(fā)事件標(biāo)簽求救報警按鈕，當(dāng)服刑人員或獄警遇到危險時可以隨即觸發(fā)求救按鈕，在第一時間內(nèi)獲得營救和快速處理事件。提供對各種可疑事件及各種突發(fā)事件的報警功能，在突發(fā)事件時能夠迅速定位相關(guān)人員和執(zhí)勤干警并能夠迅速查詢到人員在監(jiān)所內(nèi)的歷史行動軌跡。與原有的視頻監(jiān)控結(jié)合，根據(jù)定位系統(tǒng)提供的坐標(biāo)信息，可以將屏幕上顯示的任意人員的實時監(jiān)控畫面調(diào)出來。具有云臺攝像頭的監(jiān)控可根據(jù)坐標(biāo)信息自動更正定位目標(biāo)。事故回放功能，根據(jù)記錄的目標(biāo)坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫，可以實時將原現(xiàn)場的狀態(tài)顯示出來。為事故進行責(zé)任評估提供依據(jù)。三、系統(tǒng)概述本系統(tǒng)采用UWB定位技術(shù)，UWB定位技術(shù)是目前在國內(nèi)主推的一項室內(nèi)精確定位技術(shù)新革命，UWB即無線超寬帶技術(shù)，是一種G級無線通信傳輸技術(shù)。推出的UBIsenseUWB定位系統(tǒng)應(yīng)用無線超寬帶技術(shù)將無線定位技術(shù)新革命，系統(tǒng)能提供精度高15cm的3D定位效果，目前已在倉儲管理、人員管理、軍隊訓(xùn)練等領(lǐng)域成功實施多項大型項目。與傳統(tǒng)RFID技術(shù)的對比RFID是射頻識別技術(shù)的英文(RadioFrequencyIdentification)的縮寫，射頻識別技是20世紀(jì)90年代開始興起并逐漸走向成熟的一種自動識別技術(shù)，射頻識別技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)。一般是基于RSSI來進行區(qū)域性感知，目前，RFID技術(shù)在工業(yè)自動化、物體跟蹤、交通運輸控制管理、防偽和軍事用途方面已經(jīng)有著廣泛的應(yīng)用。RFID系統(tǒng)的工作原理：圖1Rfid工作原理圖RFID讀卡器針對監(jiān)獄系統(tǒng)的特殊情況，我們采用的RFID閱讀器的工作模式為“被動式”，正常工作時閱讀器處于接收狀態(tài)，實時接收電子標(biāo)簽發(fā)出的信號，并將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到后臺管理系統(tǒng)中。在可視環(huán)境下，最大識別距離（通訊距離）可以達到80米。在具體應(yīng)用中與無源標(biāo)簽相比較，超長的識別距離具有非常大的優(yōu)勢。當(dāng)用戶對識別距離的長短有不同要求，或應(yīng)用環(huán)境比較復(fù)雜時，可以通過設(shè)置閱讀器上的衰減開關(guān)來調(diào)節(jié)并設(shè)定識別距離。RFID有源定位標(biāo)簽采用“主動（active）方式”進行工作，主動發(fā)射信號給閱讀器。該方式工作時消耗的能量相對比較高，因此，我們在標(biāo)簽內(nèi)部增加了高能電池，用來為標(biāo)簽提供能量。標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，電池提供的能量可以保證標(biāo)簽連續(xù)工作1年左右。工作頻率標(biāo)簽工作頻率范圍是2.4GHz?2.485GHz,屬于微波頻段。目前，小功率設(shè)備可以自由使用該頻段進行工作，不需要向管理部門申請和繳付任何用。四、UWB定位技術(shù)簡介UWB定位技術(shù)特點超寬帶(UWB)是射頻應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的一項重大突破。Ubisense該技術(shù)構(gòu)建了革命性的實時定位系統(tǒng)(RTLS),該系統(tǒng)能夠在傳統(tǒng)的挑戰(zhàn)性應(yīng)用環(huán)境中達到較高的定位精度，并具有很好的穩(wěn)定性；而諸如RFID、WiFi等技術(shù)并不能完成該類應(yīng)用。超帶寬(UWB)是射頻應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的一項重大突破，利用技術(shù)構(gòu)建了革命性的實時定位定位系統(tǒng)iLocateUWB,該系統(tǒng)能夠在傳統(tǒng)環(huán)境中達到較高的定位精度，并具有很好的穩(wěn)定性，創(chuàng)造了RTLS領(lǐng)域的新格局。UWB與其他定位技術(shù)的優(yōu)勢圖2射頻技術(shù)發(fā)展趨勢以往基于場強信號和信號質(zhì)量技術(shù)來定位的RFID、WIFI、ZIGBEE等傳統(tǒng)定位技術(shù)，定位精度往往不能令人滿意，UWB定位技術(shù)的出現(xiàn)填補了高精度定位領(lǐng)域的空白。定位傳感器SensorSeries7000傳感器是一種精密測量儀器。它包含一個天線陣列，以及UWB信號接收器；可以通過檢測定位標(biāo)簽發(fā)出的UWB信號，來計算該標(biāo)簽的實際位置。在工作過程中，每個傳感