智慧监狱防务管理系统-人员定位管理系统

　　第一章 系统概述

　　2009年3月1日，陕西汉中监狱两在押犯锯断车间下水道隔离网后逃脱。

　　2009年5月23日，安徽界首市看守所3名在押人员逃脱。

　　2009年10月17日，呼和浩特监狱4名囚犯杀害一名狱警后越狱。

　　2009年11月15日，湖南常德德山监狱重刑犯刘宏逃脱。

　　2010年1月6日，广西钦州一犯罪嫌疑人在治疗期间逃脱。

　　2011年10月25河南豫北监狱越狱事件2011

　　2011年9月11日河北深州监狱越狱事件2011

　　2014年黑龙江延寿县看守所3名在押人员杀死一名民警后“越狱”外逃。

　　由于目前监狱管理信息化建设相对滞后，全国各地不断导致类似上述案例的一系列恶性事件的发生，给国家和人民带来了极大的危害，为防止袭警和越狱事件的再次发生，防止在押人员再次危害社会，监狱的智能化建设刻不容缓。

　　北京昊天科技从监狱管理在押人员的实际迫切需求出发，利用最新的RFID技术，提出了智慧监狱防务管理系统，本系统旨在提高监区管理工作的信息化，推动监狱在押人员管理工作的制度化，确保监狱防务安全牢固，维护社会稳定和谐。

　　第二章系统总体方案设计

　　2.1 智慧监狱防务系统指导思想

　　智慧监狱防务系统建设以提高监区管理信息化水平、保障监区工作人员安全、防止越狱事件的发生为目的，以物联网推广及全面应用为核心，以高质量、低投入、简流程为目标，在数字信息化监狱建设的总体框架内进行系统设计和整体规划，按照“科学统筹、重点突出、逐步完善、臻于至善”的总体建设思路，全面推进我国监狱人员管理和行政管理工作的信息化和现代化进程。系统建设以提高监区管理工作信息化水平、防止越狱事件发生为目的，以实现监区管理工作的实时、高效、科学为着眼点，以信息系统推广及全面应用为核心，以低投入、高效益、重质量为目标，在数字信息化监区建设的总体框架内进行系统设计和总体规划，按照“统筹规划、分步建设、边建边用、逐步完善”的整体建设思路，全面推进监区在押人员管理和行政管理工作的信息化和现代化进程。

　　系统研发与建设遵循以下原则：

　　2.1.1全局规划、自主创新

　　智慧监狱防务管理系统主要由人员基本信息管理系统、读卡器电子标签管理系统、电子地图定位管理系统、监控系统、门禁系统、保外就医系统以及人员考勤评估系统等七个子系统构成。在已有监管系统的基础上，深化功能应用，集成人员定位系统，实现安全防务一卡通。

　　昊天科技专注于物联网技术的推广以及ZigBee技术应用，自主研发创造出了智慧监狱防务管理系统，采用市场通用的2.4G频段通信，建立自己独特的通信协议与算法加密机制，保护数据安全、保障通信稳定、保证客户满意。

　　2.1.2规范系统、放眼未来

　　智慧监狱防务管理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;在系统整体架构、服务设备选型、读卡器电子标签类型、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。

　　2.2 系统原理

　　智慧监狱防务管理系统通过利用先进的ZigBee和RFID技术的应用，使全球唯一ID号的智能监管腕带作为在押人员的识别设备，其防拆卸、通讯距离远、防水、数据可靠、使用周期长等特点，切实满足监狱管理的业务需要，管理人员通过后台服务器可视化显示对整个监狱的状态了如指掌。

　　物联网络定向监测器用于监舍门口，辅助定位并判断在押人员进出门管理;物联网无线节点用于监舍及走廊区域，实现监区信号全覆盖;物联网中继器是数据传输关键点，将接收到的物联网络定向监测器和物联网无线节点的数据通过网线或485线传递给后台服务器。

　　2.2.1电子标签工作原理

　　电子标签(RFID)技术是一种无线射频自动识别技术，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。

　　2.2.2 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。

　　3.1 系统总体设计图纸

　　监狱系统整体设计图纸

　　备注：整个监狱的设计包括监狱围墙周界区域、生产车间及生活区等内部区域、围墙内非房间内区域三个部分，三个部分互为独立又密切关联，共同形成了三道监狱安全防范体系。

　　3.2 软件系统架构

　　软件系统架构

　　第三章系统方案概述

　　整体规划是监狱智能化管理及安全防范系统建设的重中之重，我司对近几年越狱事件的进行了详细调查，又根据监狱狱警工作流程、监狱在押人员活动规律，将监狱智能化管理及安全防范系统的建设分为三个部分：监区智能化管理系统、监区外活动区域智能化管理系统、保外就医智能化管理系统，三部分相辅相成，共同构筑了监狱智能化管理及安全防范系统。

　　以下我们将从监狱智能化管理及安全防范系统三个组成部分详细讲解:

　　5.1 监区智能化管理系统

　　监区智能化管理系统的建设主要包括以下几部分：1、监狱围墙、生产区、生活区等周界管理系统; 2、生活区、生产区、餐厅、监舍等门禁、区域实时定位系统;3、岗哨和武警枪支管理系统;

　　1)监狱围墙、生产区、生活区等周界管理系统

　　监狱围墙

　　监狱围墙是监狱智能化管理及安全防范系统的最后一道安全保障，是防止监狱在押

　　人员逃狱最重要的关卡，对整个监狱系统的安全起着决定性的作用，因此对于设备的稳定性、时效性、抗干扰性等要求极高，为保证系统运行的稳定，在方案设计方面我方都予以了周全考虑。

　　监狱围墙周界管理系统组成：电子围栏或者泄露电缆，报警主机通讯通过人员定位管理系统传输监控中心.

　　监狱周界功能：防止在押人员越狱;当在押人员靠近电子围墙3米左右位置(误差不超过50厘米)，台报警装置将自动启动报警，同时大屏幕会显示事发地点场景-闯入禁区在押人员身份信息、位置信息并通过视频联动功能在线查看现场情况;

　　监狱周界安装方式：沿围墙中部或距离围墙30公分浅埋地下(周界缆式天线需套PVC管，以免天线弯曲变形、被水腐蚀等)，每50米安装一台周界式物联网定向监测器和一枚防水性测试电子标签(当物联网定向监测器损坏后台可检测出来，以保证物联网定向监测器的稳定工作)、每80米安装一台定向式阅读器作为信号接收机。

　　生产区、生活区等

　　生产区、生活区的边界也需安装物联网定向监测器+周界物联网定向监测器+周界缆式天线，以防止在押人员在未经允许的情况进入非法区域，防范意外事故的发生;监控中心狱警及监狱高层领导可以根据实际的需要，对边界进行设置，如：在押人员距离边界多远距离报警、在押人员在某段时间不允许进入某一区域、在押人员在某一时间段可以进入周界清理草坪等等;

　　2)岗哨、武警枪支管理系统

　　岗哨、武警枪支管理系统的建设包括两部分：第一、岗哨武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;

　　◇ 岗哨武警枪支智能化监管子系统

　　岗哨武警枪支智能化监控子系统建设规划图

　　每个岗哨内部或者顶部安装一台信号接收机和一台物联网定向监测器，负责接收武警枪支电子标签及武警发出的紧急求助信号(在押人员抢夺枪支、在押人员斗殴、在押人员有异常举动等)并负责将信息通过RJ45网络传递给后台监控中心;武警枪支枪托安装专用电子标签，电子标签会实时发送电子标签信号给信号接收机，后台若在一段时间内(如：5秒、10秒等)检测不到电子标签发出的信息，监控中心报警系统、安防监控系统将自动启动，此时液晶显示屏会显示当前岗哨现场情况、值班武警身份信息、值班武警位置信息等，监控中心可根据实际情况派遣就近武警进行协助处理突发事件，以防范严重情况出现。

　　◇ 周界武警巡查实时跟踪定位管理子系统

　　周界武警巡查实时跟踪系统功能：

　　1) 区域定位，通过安装在围墙的物联网定向监测器、信号接收机可以实现区域非精确定位

　　2) 枪支、武警离位报警

　　3) 武警持枪未按预订路线巡查，系统报警

　　4) 武警遇到紧急情况，报警求助

　　5) 武警、枪支轨迹回放

　　3)生活区、生产区、餐厅、监舍等门禁区域实时定位系统

　　生活区、生产区、餐厅、监舍等门禁区域实时定位系统包括两部分：第一、区域门禁管理系统;第二、区域实时定位系统;

　　◇ 区域门禁管理系统

　　门禁管理现状调查：在押人员由生活区至生产区上工、餐厅就餐或由生产区返回生活区，都由队长带队，经过内外管门岗唯一通道进行登记进出。目前采用人工登记和清点人数的方式，狱警工作强度很高。通过区域门禁管理系统可以直接将点名的数据通过局域网或者WIFI、GPRS等传送到狱警的PDA上或者后台监控中心，从而减轻狱警的工作强度。

　　区域门禁管理系统功能：对在押人员从监狱生活区至工作生产区域、餐厅、牢房等经过门岗(大门)时进行实时点名及特定权限的设置(某在押人员只能在规定的时间内通过门禁，否则将引发报警)，以加强监狱管理的规范化和安全性;

　　在生活区与生产区域通道安装物联网定向监测器和信号接收机(现场环境决定)，因该通道为所有在押人员进入生产区或返回生活区的唯一通道，每天人流量较大，为了系统可靠性更高，在通道里面放置物联网无线节点;

　　对所有在押人员进出的信息(在押人员个人信息、数量、出入时间)，系统都会自动记录，并可与后台系统规则自动匹配，当不符合通过规则的在押人员通过时，值班室立刻进行声光报警，并对违规事件进行记录。

　　◇ 区域实时定位系统

　　区域实时定位系统主要是对监狱生活区、工作区、活动区等大范围区域的人员进行全方位监控，通过物联网全向监测器、物联网定向监测器、物联网无线节点、物联网络中继器的结合，针对生产区、活动区等进行全方位位置监测，实时了解在押人员及狱警的详细情况，可直观了解到该区域人员实际的数量、人员信息等，通过软件可对其一目了然，极大的减少了狱警的工作量，实现向科技要警力的途径。

　　【功能描述】

　　在室内外劳动场所、重点监舍、卫生间、广场等区域通过物联网全向监测器及定向定位接收器结合实现信号覆盖;

　　系统每隔5~10秒(可设定)对区域内在押人员进行点名，当在押人员脱离指定区域时，系统立即告警，并显示告警位置及违规在押人员信息。

　　系统也可根据事件段对各个区域进行受控限制，如在受控时间段内，有人员进入该区域，系统立即进行声光报警，通知就近狱警及时处理，极大的避免了意外情况的发生，受控时间的设置同监狱规定可以灵活更改。

　　5.2 监区外医疗服务机构智能化建设

　　监狱智能化管理及安全防范系统的整体建设需要兼顾在押人员保外就医医疗服务机构的智能化建设，最近几年囚犯借助保外就医越狱事件时有发生，一次次惨痛的教训告诫我们，不能忽视对在押在押人员看管的各个环节。

　　考虑到整个监狱人员智能化建设的成本费用及监区外医疗服务机构的特殊性，监区外医疗服务机构智能化建设，可采取重点布控、着眼未来、逐步完善的方针，如：大楼出入口、楼层间通道、电子围墙、医院大门出入口等安装定位设备，以防止意外事故的发生;

　　5.3 外出定位监控智能化建设

　　外出定位监控智能化建设主要是对在押人员外出劳动、保外就医，针对临时外出劳动区域及行驶车辆内部区域采取的一种远程RFID监控定位跟踪点名的方式实现向科技要警力的模式。

　　在警车车顶或者警车内部安装一套全向阅读器或PDA手持机，通过结合的方式对重叠区域进行实时监控，同时将监控信息通过GPRS网络实时传回到监狱信息中心。

　　【功能描述】

　　在保外就医、外区劳动途时，读写器会实时将在押人员数量信息、身份信息、狱警信息等情况及时传递到监狱信息中心，以便信息中心随时了解在押人员动向;

　　在外劳动需首先通过警车设计边界，当劳动改造人员接近周界时，系统告警，同时在车内终端进行显示，并将相关信息传送回监狱信息中心;

　　劳动改造人员需在设定区域内工作，系统定时回报位置信息;

　　狱警遇到紧急情况及时发送求助信号，信号通过GPRS网络传到后台，防止发生意外事故;

　　系统按间隔区域设置定位器，定位器采用电池供电，可移动灵活的配置。

　　第四章功能特色

　　智慧监狱防务管理系统，是目前最先进的监狱管理系统，涉及的功能切实满足监狱的业务需求，方便管理人员的日常管理工作，如，实时定位、越界报警、非授权离位报警、腕带拆卸报警、视频联动等，具体如下：

　　3.1.1人员实时监控

　　在电子地图实时显示所有在押人员和干警位置，监控人员可动态掌握人员数量和实时分布情况，鼠标移至人员图标上，便可查看人员详细信息。

　　3.1.2人员查找定位

　　输入人员姓名或编号便可快速定位要查找的犯人或干警所在地。

　　3.1.3非法聚集报警

　　在指定区域，系统可以设置最大允许人员数量，一旦超过预设人数，立即发出报警信息。

　　3.1.4禁区入侵报警

　　在押人员擅闯禁区后台自动报警。有些区域为限制区域(围墙警戒区、危险品源区等)，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。

　　3.1.5非授权离位报警

　　规定某些犯人不能离开某个区域，或者在某个时段内不能离开指定地点，一旦离开将发出报警。

　　3.1.6活动轨迹记录

　　系统全天候记录所有人员经过地点和时间，可对人员运动路线进行跟踪回放，掌握其详细活动路线和时间。

　　3.1.7自动查房点名

　　可定时自动对各监舍进行人员清点，具体呈现应到人数、已到人数、未到人数，如果人员未到，将及时发出报警，提醒狱警及时查找定位未到人员，防止意外情况发生。犯人在系统中已经设定好了房间号，一旦犯人进错房间，或在非常规时间内离开房间，也将发出报警信息。

　　3.1.8脱离看管报警

　　将犯人定位标签和警察定位标签绑定，可一对一或多对多进行绑定，当犯人和警察的行走轨迹不一致超过允许的时间，系统发出报警信息。或者对犯人和警察距离进行限制，当两者相距超过规定距离时，系统发出报警信息。

　　3.1.9紧急求救呼叫

　　狱警和犯人定位标签具有报警按钮，一旦发生紧急状况，可以按下报警按钮，监控中心点可及时收到报警信息，得知报警人所在位置，迅速进行支援。

　　3.1.10 一卡通功能

　　一卡通功能，监狱电子腕带内置了非接触一卡通芯片。狱警卡可以实现门禁、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、内部消费等功能;

　　3.1.11强大的统计和报表功能

　　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。

　　3.1.12武警及其离位报

　　警武警及其离位报警，对于未经领导授权的武警及枪械，被强行带出哨岗监控区域，将会立刻触发报警器进行报警;

　　3.1.13视频联动

　　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、在押人员闯入未授权区域、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;

　　3.1.14远程监控视查

　　可通过互联网对系统进行操作，实现远程管理和监控，管理人员即使不在监狱也可随时查看监狱情况。

　　3.2区域狱警人员管理系统

　　区域内的每个狱警人员都发放有源标签，标签上记录了人员的相关信息，如人员姓名、性别、出生年月、部门、级别、图像、出入规定区域历史记录、进入权限等;在区域大门口安放固定式读卡器，监控狱警人员的出入。当有人员靠近大门口时，读卡器先发出警报，提醒门卫注意该狱警即将走出监控区。然后读卡器识别到标签，将数据传输到门卫室的终端上位机，上位机将显示该人员的具体信息，如姓名、图相等。如果有必要，可以将相关数据发送到总控制中心;在区域内安装一定数量的固定式读卡器，实现狱警人员的区域定位。安放的读卡器数量根据现场测量区域布点读卡器(每个读卡器的识别范围一定，只能识别周围的区域)：

　　3.2.1区域定位精确

　　系统能实现区域定位，在受管制区域内，能将人员定位在一个区域范围内。由于区域内，到处都有读写器布点，各个区域都在固定读写器的信号范围内，所以在该区域内的所有电子标签都能被读写器的信息覆盖，从而实现区域定位;

　　3.2.2出入控制严格

　　在区域的大门口，设置有固定式读卡器。人员要出区域，门卫只有在收到两个特定的领导批准的批准后方能放行，让他出去。否则禁止人员出该区域。人员出去，读写器记录出去的时间，并且记录和通知该人员返回的时间。如果在规定的返回时间内，读卡器没有读取到该人员的返回信息，系统将报警通知门卫和相关人员。

　　3.2.3靠近大门人员判定

　　系统能对靠近大门的人员进行判定。当人员靠近门口的读卡器，读卡器可以将读取到的标签信息发送到门门卫处的系统上位机，系统上位机能迅速从系统数据库中调出该人员的基本信息，并且显示在上位机上，如姓名、部门、相片等，以便门卫能更好的判断靠近的人;

　　3.2.4监控整合

　　系统能和区域的监控系统整合，区域定位后，能查看该区域内某监控器的监控画面;

　　3.2.5 PDA领导检查

　　系统配置了手持式PDA，以备领导要查某区域内人员情况。