监狱狱警枪支智能化管理解决方案

第1章 设计思想和原则

1.1 系统设计的思想

系统利用现有成熟的工业TCP/IP通讯网络作为主传输平台，相应的无线识别基站、RFID识别标签等设备与系统挂接，通过监狱狱警枪支智能化管理专用软件与主系统以标准的专用数据库进行后台数据交换从而实现区域目标的跟踪定位和安全管理。系统总体设计主要体现在：

1） 实现布控区域目标进出的有效识别和监测监控，使管理系统充分体现“人性化、信息化和高度自动化”；

2） 为管理人员提供人员进出限制、跨区报警、安全监控、求助报警、合理调度等多方面的管理信息，一旦有突发事件，通过该系统立刻可以知道和回溯所有受控目标的位置和运动历史情况，保证安全管理工作的高效运作；

3） 系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性；

4) 轻松联网，BS 结构，轻松实现更广阔地域联网监控；

1.2 系统设计特点

1） 高度自动化。系统能自动检测受控目标经过受控区域的时间、地点信息，并自动实现对受控目标的侦测、统计及安全管理；

2） 成熟可靠的网络通信系统。安装在布控区域的无线识别基站，实时将采集到的信息通过TCP/IP通讯网络传送到中心集控系统，整个过程无需人为干预；

3） 完备的数据统计与信息查询软件。系统软件具备专用数据库管理系统，包括受控目标的信息采集和统计分析系统，考勤作业的统计与管理分析系统，显示并打印各种统计报表资料，为狱警及监狱高层管理人员的查询与管理提供全方位的服务；

4） 系统的安全、稳定、可靠性设计。系统产品完全采用室外环境下全天候连续可靠工作设计；

5） 完善的异常情况（包括无效卡、失效卡、未授权卡进入）报警呼叫系统配置；

1.3 系统实现的主要功能

1） 受控狱警、枪支实时跟踪监测及突发事件狱警按钮求助，位置自动显示；

2） 实时查询、打印当前及某时间段受控狱警、枪支数量、 活动轨迹及分布情况；

3） 受控枪支、狱警未经允许或因其它因素强行离位系统自动报警，同时视频系统自动弹出视频框，管理人员借助监控软件可清晰在线察看出事现场情况；

4） 系统监控中心站及网络终端可以局域网方式联网运行, 使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息和系统综合分析信息、查询各类数据报表；

5） 监控软件具有很强的作图能力, 并提供有相应的图形库, 操作员可在不间断监测的

同时,容易地实现联机并完成图形编辑、绘制和修改；

整个系统将尽最大可能，保持用户现有网络系统与应用系统，并预留接口，可与现有应用系统或将来的应用系统结合，实现多方统一管理功能，减少或避免用户重复投资。

1.4 系统建设的原则

系统建设包括软、硬件两方面。在软、硬件的开发、采购、集成时，本公司保证遵循了以下原则：

1) 先进性

监狱狱警枪支智能化管理主要构建思想是利用射频自动识别技术、嵌入式移动计算技术和软件技术，构造一个覆盖大范围区域的产品智能追踪系统，具备技术先进、产品成熟、性价比高等特点优势。

2) 经济性

在保证满足技术要求的前提下，系统设计尽量采用性能价格比最佳的产品。系统的建设最大限度发挥原有部分设备的作用，如计算机网络，设备、软件等，最大限度上为用户节省投资，保护已有的用户投资。

3) 实用性

系统的建设完全符合本项目的应用需求和实际情况，突出实用性强，界面友好，操作简单。

4) 扩展性

在系统方案中按照系统分析、统筹规划的观点对系统容量及网络发展设想进行方案设计，既考虑到当前使用的易用性，更具有适当的超前性。

第2章 系统方案总体介绍

根据系统总体功能，监狱狱警枪支智能化管理系统总体设计方案包括二部分，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。两系统相辅相成、相容相依共同组成了完善的监狱狱警枪支智能化管理体系。以下将分别介绍两个子系统的系统网络搭建拓扑图、工作原理、系统功能、系统组成、系统设备安装拓扑图

2.1 岗哨狱警枪支智能化监控子系统

2.1.1 系统网络搭建拓扑图

系统网络搭建拓扑图

读写器采用RJ45网络接口，读写器收到数据后通过TCP/IP网络接口传递给Hub或者无线路由器，读写器读取的数据通过Hub或者无线路的中转传递给局域网，链接在局域网上的PC终端就可以解析读写器传输数据的格式，数据解析后PC服务器根据事先设定的程序执行命令，如：启动报警器报警、记录离位时间等信息。

2.1.2 系统工作原理

1） 由识别基站接收器（Receiver）扫描到无线标识（Active-Tag），识别基站接收器将信号传输到服务器；

2） 管理员在服务器上通过管理软件管理员口令登陆管理平台输入临时许可，长久许可或严禁许可的无线标识的编号，系统自动识别判断；

3） 若服务器接收到系统设置为长久许可离岗或者临时许可离岗的无线标识，系统自动记录其出入时间与卡号；

4） 若服务器接收到系统设置为严禁离岗的无线标识，监控中心或者岗哨的报警器会长鸣，直至险情排除。

2.1.3 系统功能

1） 实时侦测巡检，管理人员点击页面刷新选项，接收器在几秒钟内会将所有哨岗狱警在位情况、哨岗值班人员信息、哨岗值班人员枪支信息等调出，并上传之系统管理软件告知管理人员

2） 区域定位，通过安装在不同哨岗的接收器可以实现区域非精确定位。因安装在不同哨岗的接收器都有不同的IP地址，接收器无线接收到电子标签信息进行加密，并将自身的IP地址一同发给上位机，上位机根据不同的IP地址、信号强度值、读取的次数作出位置判断；

3） 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；

4） 视频联动，现场实时在线；每个哨岗安装监控探头，探头全天候工作，信息实时存储在硬盘存储器内。当接收器接收到特殊ID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；

5） 报警求助。狱警人员受到犯人攻击或者遇到特殊情况时，可按下标签按钮，启动报警装置进行报警。

2.1.4 系统组成

1） 远距离固定式全向读写器（一体机）；

2） 远距离主动式防拆卸电子标签，悬挂或者粘贴在枪支表面；

3） 远距离主动式按钮电子标签，狱警随身携带；

4） PC显示屏、服务器、计算机；

5） 报警控制器、报警器；

6） 监狱狱警枪支智能化管理系统软件，用于狱警/枪支授权、位置显示、枪支新增及报废、哨岗狱警调岗更换等等；

7） 发卡器，将狱警、枪支相关信息录入计算机；

2.1.5 系统设备安装拓扑图

系统安装拓扑图

2.2 周界狱警巡查实时跟踪定位管理子系统

2.2.1 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。因安装在不同路段的接收器都有不同的IP地址，接收器无线接收到电子标签信息进行加密，并将自身的IP地址一同发给上位机，上位机根据不同的IP地址、信号强度值、读取的次数作出位置判断；

2） 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，被强行远离监控区域，将会立刻触发报警器进行报警；

3） 枪支、狱警越界报警。狱警需按事先设定线路巡查，未经许可进入未授权区域，报警器即刻报警；

4） 视频联动，现场实时在线；围墙周边安装监控探头，探头全天候工作，当接收器接收到特殊ID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；

5） 报警求助。狱警人员受到犯人攻击或者遇到特殊情况时，可在监控范围内按下标签按钮，启动报警装置进行报警。

6）狱警、枪支轨迹回放。监狱高层管理人员可以查询一个的任何时段内狱警的行动轨迹。

2.2.2 系统组成

1） 远距离固定式周界读写器；

2） 远距离主动式防拆卸电子标签，悬挂或者粘贴在枪支表面；

3） 远距离主动式按钮电子标签，狱警随身携带；

4） 电子围墙专用天线；

5） PC显示屏、服务器、计算机；

6） 报警控制器、报警器；

7） 监狱狱警枪支智能化管理系统软件，用于狱警/枪支授权、位置显示、枪支新增及报废、哨岗狱警调岗更换等等；

8） 发卡器，将狱警、枪支相关信息录入计算机；

2.2.3 系统设备安装拓扑图

第3章 系统硬件介绍

3.1.1 全向读写器

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

详细说明

工作模式

读写器的工作模式为“被动或主动式”，一般应用时读写器处于接收状态，实时接收“主动式”有源电子标签发出的信号，并将接收到的数据转送到后台管理系统中。特殊应用中也可向标签写入数据或更改参数。

识别距离

读写器与公司的“主动式” 有源电子标签配合，在良好的可视环境下，最大识别距离可达到80米半径。在具体应用中与无源标签相比较，超强的信号和超长的识别距离具有非常大的优势。

当用户对识别距离有不同要求或应用环境较复杂时，可选择不同信号强度的有源电子标签和读写器，并可通过软件调节读写器的增益来达到所需的识别距离。

识别速度 & 能力

在读写器的有效识别范围内有源电子标签以最高200Km/h的速度运行时，可以保证稳定识别。这一特性可完全保证高低速运动状态中的人员、物品的身份识别。

读写器能够同时读取500张以上的有源电子标签，识别准确率99.999%；在极短的时间内可以确保全部识别不漏读。这一特性特别适合学校、特大型企事业单位的人员管理以及大量资产监控定位、仓储管理应用。

通讯安全

读写器和配套的有源电子标签进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了完善的加密算法，确保通讯过程数据安全。

可靠工作

产品充分考虑了防雷、防水、防冲击等工业环境应用要求；生产过程严格依照ISO9001质量标准进行多环节流程控制，充分确保产品性能与品质。

接口标准

读写器可提供RS485 weigand26 RJ45三种标准的硬件接口。如需要RS232或WiFi等接口时，请在订货时说明。公司提供符合Windos系列操作系统平台的标准软件接口，以DLL文件或通讯协议的形式提供。

典型应用

区域定位

RTLS人员区域定位（监控）系统

范围包括：医院、养老院、学校、旅游部门、工矿、企事业单位、科研院所、部队、监狱等单位的人员区域定位、（跟踪监控）等管理应用。

资产监控

RTLS资产监控（区域定位）系统

范围包括：涉密资产、贵重物品、仓储物品、流转资产

3.1.2 按钮标签

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（ID）

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

读写特性 ： 可按要求提供只读型或读写型

功耗标准 ： 平均工作功率为微瓦级

使用寿命 ： 单锂电池3年左右，到期提示更换电池

电压检测 ： 电压低于预设值时无线及LED灯告警

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 ： ABS+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 ： 70×40×7.2 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

详细说明

工作模式

标签采用“主动或被动方式“进行工作，标签主动发射ID信息或由按下标签按钮后触发指令向读写器发射ID＋特定含义信号。按下按钮时LED灯亮起或闪烁。

标签内部采用高能扣式锂电池，电池到期可按提示自由更换。标准环境下，单电池提供的能量可以保证标签连续工作3年左右。

识别距离

公司的读写器与该 “主动式” 有源电子标签配合，有源标签在具体应用中与无源标签相比较，超强的信号和超长的识别距离具有非常大的优势。在良好的可视环境下，最大识别距离可以达到100米。

当用户对识别距离的长短有不同要求，或应用环境比较复杂时，可以选择使用不同信号强度的有源电子标签和读写器，并可通过系统软件改变读写器的增益值来达到所需的识别距离。

识别效率 & 能力

通过控制标签的发射距离以及搭配使用不同识别距离的读写器，可实现多种应用。

通讯安全

有源电子标签与配套的读写器进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了缜密的加密算法，确保通讯过程数据安全。

可靠工作

产品充分考虑了防雷、防水、防冲击等工业环境应用要求；生产过程严格依照ISO9001质量标准进行多环节质量检测，确保用户拿到的产品充分满足性能要求。

接口标准

符合ISO18000-4标准规范

典型应用

开关门禁

报警求助

终端消费

投票表决

3.1.3 电子标签

产品技术特性

识别距离 ： 0～ 150米自动循环增减

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

可变增益 ： 0～3级循环

存储空间 ： 96B、8KB、16KB共三种可选

工作频段 ： 2.4 GHz ～ 2.483GHz

使用寿命 ： 3～8 年，可选高性能电池

功耗标准 ： 工作功率为微瓦级

通讯速率 ： 250Kb/s或1Mb/s

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 ： ABS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 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

外 形 ： 圆型/椭圆型/方卡型/腕带型

详细说明

工作模式

标签采用“主动方式“进行工作，循环发射不同强度的信号给读写器。发射频次可调。标签内部采用高能扣式锂电池，容量可选。标准环境下，电池提供的能量可以保证标签连续工作3～8年。

识别距离

该 “主动式”定位电子标签可与公司的多款读写器配合工作，在具体应用中，自动循环改变的信号强度和识别距离具有非常突出的特性。在良好的可视环境下，最大识别距离可以从2米到150米循环变化。

当用户对最大识别距离的长短有不同要求，或应用环境比较复杂时，可以选择使用不同信号强度的读写器，并可通过应用软件调节读写器的增益值来达到所需的识别距离。

识别速度 & 能力

读写器能够同时读取200张以上的有源电子标签，识别准确率99.999%；在极短的时间内可以确保全部识别不漏读。利用增益值低时识别距离近，增益值高时识别距离远的特性可推测被标识物离某一读写器距离的远近。如标签增益值为0时仍被多个读写器识别到则通过应用软件降低这些读写器的增益值直到只有一个读写器能识别到该标签信号为止。该标签特别适合物流、金融、旅游、医疗、军事以及某些特殊行业的人员管理和大量资产监控定位、仓储管理应用。

通讯安全

有源电子标签与配套的读写器进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了缜密的加密算法，确保通讯过程数据安全。

可靠工作

产品充分考虑了防雷、防水、防冲击等工业环境应用要求；生产过程严格依照ISO9001质量标准进行多环节质量检测，确保用户拿到的产品充分满足性能要求。

接口标准

符合ISO18000-4标准规范

典型应用

人员管理

特殊行业及企事业单位人员实时跟踪与定位系统

监控区域、展区、游乐场所访客实时定位系统

重要会议和活动的人员签到与安全管理系统

3.1.4  RW-R680型工业级手持式读写器

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3.5”彩色触控屏

数据采集 ： 2.4GHz RFID模块，可读可写

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（视应用环境），内置电池管理软件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 ： 最大支持2GB容量的SD卡

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 ： 380g(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

产品特点

1、坚固耐用；2、外型美观轻巧，人体工程学设计，具备极佳的专业形象风格；3、内建一维、二维条形码扫瞄器，节省数据输入的时间；4、可同时支持3种通信模式：WLAN、GSM/GPRS、Bluetooth，透过无线技术传递数据更是---零时差；5、可内置RFID读写功能，低频、高频、超高频都支持；6、集成GPS全球定位系统，定位精度为10米；7、可集成红外测温模块，精度±0.1℃,测量范围：-30℃～+650℃；8、可内置130万像素摄像头；9、可集成测量设备振动频谱、位移、加速度。

详细说明

工作模式

读写器的工作模式为“被动或主动式”，一般应用时读写器处于接收状态，实时接收“主动式”有源电子标签发出的信号。特殊应用中也可向标签写入数据或更改标签性能参数。

识别距离

与公司的“主动式” 有源电子标签配合，在良好的可视环境下，最大识别距离可达到150～200米半径。在具体应用中与无源标签相比较，超强的信号和超长的识别距离具有非常大的优势。

当用户对识别距离有不同要求或应用环境较复杂时，可选择不同信号强度的有源电子标签，并可通过软件调节手持式读写器的增益来调节识别距离。

识别速度 & 能力

在读写器的有效识别范围内有源电子标签以最高200Km/h的速度运行时，可以保证稳定识别。

读写器能够同时读取200张以上的有源电子标签，识别准确率99.999%；在极短的时间内可以确保全部识别不漏读。

通讯安全

读写器和配套的有源电子标签进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了完善的加密算法，确保通讯过程数据安全。