1　方案概述

　　1.1　项目背景

　　随着司法机关维护社会秩序和打击刑事犯罪的任务日益严重，对犯罪人员在各种监管场所的拘押、收教、劳动改造等数量持续不减，如何在新形式下以科技创新手段来提高监狱的管理模式，正成为新的迫切需要。目前，监狱内应用了许多科技手段进行监控，比如视频、对讲、红外、门禁、电网等都进行了综合管理，但是这些信息系统只局限于信息处理，而信息采集仍然只是依靠手写输入，无法将信息系统和在押人员真正的关联起来，而且视频识别依赖人工，有些自动的报警也要依赖人工识别。

　　1.2　方案目标

　　天一众合提出采用基于RFID无线射频识别技术的监狱物联网管理应用方案，通过在监管场所这样一种特殊的环境里运用一种安全、可靠的自动识别系统来区分、识别、跟踪和定位在押人员，保护内部工作人员和管理来访人员，将信息系统中每个人的信息和现实中的每一个人动态的联系起来，主动识别并自动按照预先设定进行报警。 
这套系统，可大大提升监管场所的现代化管理水平，提高监管场所的安全性与自我保护能力。不论其是在监狱内或者监狱外，都可以实时识别和跟踪定位监狱管理人员、犯人的位置。 

　　1.3　方案架构

　　具体框架结构如下图所示：

　　2　方案原理

　　该方案运用RFID射频识别技术，通过读写器与电子标签之间的信息传输从而达到识别、跟踪定位和轨迹查询等功能。

　　在监狱中室内外的房间、楼层、广场、围墙、通道等，按照要求布置基站，实现信号覆盖，对所需监控的犯人和要保护的狱警和物品配发相应的电子标签。对监狱服刑人员佩带RFID犯人腕带，在监舍、厂房、医院安装位基站，这样可以实时掌握在押人员的数量，当在押人员擅自离开或进入某一非法区域时，系统将报警，便于进行及时处理。对犯人采用非随意拆卸式的腕带，犯人腕带如有无信号、被破坏等情况会自动报警、记录每个犯人的历史行动轨迹。

　　狱警及工作人员随身佩带专用RFID狱警腕带，腕带有设置报警按钮，一旦发生紧急情况，按下求援按钮发出求援信号，以通知监控中心，且在指挥指挥中心的地图上及时显示报警位置，这样后端可以及时进行支援，保证了警察的安全。

　　3　功能介绍

　　3.1　外出路途管理

　　对监狱在押人员外出就医、提审、法庭、转监等需要外出时，服刑人员需佩带RFID监控腕带，在囚车等车辆上安装车载式定位基站，一方面对车辆进行GPS定位管理，另一方面对车辆内部在押人员数量和状态及押车狱警进行全程监控，车载式定位基站通过GPRS或CDMA将车辆位置和车上人员信息发回监控中心，监控中心可随时了解在押运途中车辆及车内人员情况。 

　　随车狱警随身携带便携式监控终端，该终端和报警器实时监控车内人员状态，当有人员腕带异常时立即报警，实现外出途中的有效监控。同时狱警遇到紧急情况时，也可以向监控中心发出报警求援信号。

　　3.2　外出问询、就医、劳动、监外执行管理

　　　在押人员在外出就医、劳动等情况时，可在外出场所快速搭建临时无线移动监控定位系统，对佩戴了腕带的外出人员进行现场监控，防止外出服刑人员逃脱事件发生。无线移动监控基站将现场人员信息通过GPRS或CDMA发回监控中心。监控中心可以通过监控终端随时了解外出人员情况，出现异常情况可即时采取措施。

　　监外执行人员可佩带GPS定位腕带，实时监控人员的位置和腕带状态，当出现异常情况时，自动发出报警信息。

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　　3.3　监狱内固定区域实时监控

　　通过在监狱以及其他所有相关人员活动和经过区域布设监控基站，在监狱内需要监控的区域实现信号全覆盖。在围墙等边界区域布置射频围栏。相关人员佩带定位腕带，对犯人及管理人员进行实时的、全程的、主动式监控，对异常情况及时报警；狱警佩戴腕带，可以防攻击，在紧急情况下自动或手动发出报警求救信号。

　　3.4　监狱的边界及出入管理                 

　　通过在监狱边界和出入门布设基站并限定好合法行动区域，可以使用在边界、出入门布置的射频围栏与腕带的耦合，实现对靠近边界和出入门的腕带进行信息统计及报警提示。

　　3.5　外来车辆监控管理

　　通过对日常进出监狱车辆和押运车辆发卡可以将车辆信息与卡结合，确定车辆在监狱内位置，实时掌控车辆位置信息，人员信息及该车在监狱的移动信息。结合GPS系统，监控外出车辆的行走路线，是否按照规定路线行驶，实时掌控外出车辆位置和状态信息。

　　3.6　资产管理

　　可以对监狱内狱警的枪支及重要资产进行管理，可实现枪支库领用统计、枪支不离岗监控、枪支维修记录等，还可对监狱内的重要设备进行位置设定和状态监控。

　　3.7　小额支付

　　小额支付功能是通过系统集成，利用射频卡的收费功能实现对犯人在就餐以及购物过程中发生的收费管理。

　　3.8　与监狱其他设施的联动管理

　　当有报警发生时，可以自动切换到相应报警地附近的视频摄像头并跟踪监控现场。同时也可与指纹系统及电动门联动，给相应位置的随动门提供信号，控制电动门动作。

　　4　系统组成

　　4.1　基站

　　基站为智能长距离读写器，是物联网系统的信息中枢设备。基站不断采集周围定位卡发出的射频标识信息，并通过无线通信网络（WIFI网络）上传至采集服务器，为物联网系统提供高精度、实时数据采集。主要有以下特点：

　　（1） 实时采集腕带发射的信息和报警信号；
　　（2） 基站能呼叫狱警腕带；
　　（3） 实时统计人数；GPS定位功能；
　　（4） 内置CDMA模块，与控制中心双向通信；

天一众基站

　　主要技术参数

　　（1） 基站射频识别范围大，最大有效识别距离：300m；
　　（2） 并发容量大，同时识别接收卡数200个以上；
　　（3） 高速移动情况下不漏卡，支持移动速度高达80km/h   
　　（4） 接收频率：2.4GHz；
　　（5） 传输方式：CDMA；
　　（6） 发射功率：≤30dBm；
　　（7） 工作电压：DC12V，110mA；
　　（8） 功耗：AC220V±10%，5W；
　　（9） 备用电池容量5Ah，可以维持基站正常工作40个小时以上；

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　　4.2　腕带标签

　　腕带标签是RFID传感网络的信息终端设备。腕带定时向周围基站发出带有自身标志的射频信息，并在异常情况下自动发出报警信号，通知后台计算机系统，腕带配有纽扣电池，有狱警腕带和犯人腕带。主要有以下特点：

　　⑴  腕带式设计
　　⑵  犯人腕带非法拆卸报警
　　⑶  电池电压检测功能，低电压时自动提示
　　⑷  发射功率小，对人体无伤害

　　主要技术参数

　　⑴  工作频率：2.4GHz；
　　⑵  供电电源：锂锰纽扣电池；
　　⑶  工作电压：DC3V
　　⑷  工作时间：工作时间可达3年（3S发射一次）；

　　5　系统运行操作-软件平台 

　　5.1　软件功能

　　软件管理系统主要包括入所管理、信息维护、劳教管理、个人资金管理、出所登记、查询统计、定位、跟踪、报警管理、系统管理。通过软件界面实时显示定位目标位置及报警信息等。

　　5.2　软件系统特点

　　⑴  迅速便捷准确地掌握监所内人员分布及流动情况；
　　⑵  系统可扩展，具备灵活的接口设计；
　　⑶  软件提供标准接口，可与现有狱政管理系统无缝集成；
　　⑷  系统区域信息可以在WEB界面上查询，与现有的应用系统可无缝集成
　　⑸  系统关键硬件设备提供后备电源；
　　⑹  提供数据自动备份和恢复工具

　　5.3　软件系统截面图

　　6　系统案例示意图

　　下图所示是某监狱案例示意图，可以看到基站安装位置和对区域内信号覆盖。 目标对象是服刑人员，对于劳作工厂要求边界报警控制，场区里对主要区域进行监控，右侧大门进出有专有的基站控制。