一、系統技術方案闡述

1.系統建設意義

　  1.1、解放人力，節約成本

　  1.2、實時監控位置變化

　  1.3、 安防攝像，主動追蹤

　  1.4 、區域數量，實時統計

2.系統建設要求

　　及時反應監管情況、加強對人員的管理、加強安全保障措施，在建設物聯網應用，部署物聯網設備及配套集成監控平臺軟件，實時定位人員信息及時發現異常行為，實現與視頻、門禁等自動化監管設施聯合動作，提高應急響應速度和事件的處置速度，形成人防、技防、物防、聯防四防合一的立體化防范格局，變被動式監管為主動式監管，有效提高監所的管理水平和管理效率。

3.系統建設指導思想

　　系統建設以提高監所管理工作信息化水平、防止特殊事件發生為目的，以實現監所管理工作的實時、高效、科學為著眼點，以信息系統推廣及全面應用為核心，以低投入、高效益、重質量為目標，在數字信息化XXXX建設的總體框架內進行系統設計和總體規劃，按照“統籌規劃、分步建設、邊建邊用、逐步完善”的整體建設思路，全面推進XXXX人員管理工作的信息化、現代化進程。

4.系統概述

　　方案設計總體采用無線射頻識別技術、計算機通訊技術、數據加密技術等多種尖端高新領域技術建立多功能的人員定位系統，即具有遠距離讀取和定位功能的雙頻電子標簽(2.45G+125KHz)及2.4GHz信號場強數值判別定位，高精度定位技術，系統建成后擁有統一的管理平臺和數據庫，為管理決策提供最翔實基礎數據，管控系統通過信息技術提升管理能力的重要平臺。

　　系統由三部分組成，第一、管理系統核心硬件(包括：高精度定位基站，防拆卸電子腕帶、雙頻電子標簽、吸頂式定位基站、半球型讀寫器、低頻激活器、一體化讀寫器等);第二、管理系統軟件(包括前端展示軟件和后臺管理軟件組成);第三、中間件(包括工業級交換機、機柜、PC機、服務器、不間斷電源等)。

　　系統建設的核心技術采用高精度定位技術、市場通用的標準2.4G 及125K低頻觸發技術，公司提供的所有核心設備都擁有完全自主知識產權，2.4G微功耗技術、標簽密鑰匙式設計、125K天線技術，同步收發機制等都為公司獨創，使得標簽在使用壽命上及定位精度上都得到了很高的提升，遠遠超出國內同行業水平。

　　在系統整體架構、服務設備選型、腕標簽功能選型、基礎數據采集等方面，均充分考慮后續功能的實現，兼顧設備的兼容性、系統的擴充性、功能的擴展性和應用的多樣性;

　　系統開發和資源建設符合統一的技術規范和表征體系，注重開發工作的連續性和共享性，注意為后續系統的研發、推廣留有規范的數據及控制接口。統一開發應用技術、數據存儲格式、信號傳輸制式、互聯接口模式等技術指標;

5.系統工作原理

　　系統通過高精度RFID技術、半有源電子標簽的應用，以電子標簽作為目前最先進的標識碼，將其安裝在受控目標上，作為目標的唯一標識進行追蹤和定位。工作時，管理人員通過聯網的無線識別基站進行追蹤和定位目標。

　　電子標簽采用“主動或被動方式”兩種模式進行工作，主動發射信號或由讀寫器(或低頻激活器)的指令觸發后發射信號。分布在各區域或門禁內外的激活器一直在主動近距離發射125KHz低頻電磁波信號，經過任一激活器信號范圍內的電子標簽都能夠被順利激活，并獲取到該激活器發射的數字編號、計算出RSSI場強值。電子標簽隨后將 “標簽自身ID+標簽狀態信息(電壓是否正常防拆卸狀態是否正常是否按鈕等)+激活器編號+RSSI值” 等數據以2.4GHz頻率無線發射出去。安裝在各個位置的RFID基站接收到從電子標簽發出的載波信號，經天線調節器傳送到基站，基站對接收的信號進行解調和解碼然后送到管理系統軟件進行相關處理，系統根據邏輯判斷其合法性及位置信息等。

6.系統組成部分

　　系統主要由RFID數據采集系統和監所智能化管理及安全防范系統軟件兩部分組成。

7.系統功能

　　1)受控目標實時跟蹤監測，位置自動顯示;

　　2)特殊區域的高精度定位，獄警所屬的巡檢區域內，有些特殊區域可實現0.3米-1米的高精度定位。

　　2) 實時查詢、打印當前及某時間段內目標數量(生產區、監房、走廊等)、 活動軌跡及分布情況;

　　3) 獄警進入禁區后臺自動報警。有些區域為限制區域，不經授權的獄警非法闖入后臺系統自動報警并彈出事發點視頻窗口;在XX重要關口，可事先設定通過權限及時間段權限，未經授權人員出入關口將自動引發報警;

　　4) 軌跡回放，XX管理人員及有權限領導根據自己的權限可以查詢某一監區獄警在某段時間的運動軌跡;

　　5) 緊急報警求助，獄警在受到在押人員圍攻或者獄警發現某些在押人員有不良企圖，可按下獄警卡按鈕或者扯斷防拆卸掛鏈進行緊急求助;

　　6) 一卡通功能，標簽內置了非接觸一卡通芯片。獄警卡可以實現門禁、電子門鎖、巡檢、考勤和內部消費功能;

　　7) 查詢統計和報表功能，管理系統能自動生成符合管理者日常管理所使用的各種圖表

　　包括：柱狀圖、餅圖、曲線圖、列表等。這些圖表可方便的幫助監所管理者分析統計一段時期以來的各類人員的工作情況、活動情況，以及各類報警事件的發生情況、發生頻率、發生地點、發生原因等監所管理所必需的各類因素。

　　8) 視頻聯動，現場實時在線;監舍、生產區、生活區等安裝監控探頭，探頭全天候工作，信息實時存儲在存儲器內。當閱讀器接收到特殊ID信息時，發一條指令給后臺服務管理器，從而在軟件上彈出視頻框，管理人員可即時查詢發生異常情況位置及現場情形，避免險情出現;

8.系統特性

　　本系統實施的目標是打造一套適合看守所管理數字化、智能化的綜合業務管理平臺。本系統具有以下特性：

　　可靠性高：

　　系統所用設備都是按照工業標準設計生產，內核采用高集成度嵌入式系統，后臺采用大型數據庫技術，主要設備采用防水防潮外殼，完全適應當地使用環境。2.4G讀寫器具備自檢和心跳包上傳功能，定位激活器具備天線斷路與短路、掉電自檢報警功能、手機偵測終端的應用也大大加強了整體系統的健壯性，保證系統各個使用環節都穩定可靠。

　　經濟實用：

　　系統建設和維護成本相對低廉，相比其他人員定位方案，采用三頻復合卡相結合應用的綜合方案具有運營費用低、設備集成度高、施工快捷、智能化程度高、維護方便、操作簡單等特點，是一套務實的綜合性系統。

　　系統先進：

　　系統采用目前最先進的半有源和有源RFID無線通訊技術、無線智能卡、嵌入式系統、數據庫技術、加密等先進技術于一身，是先進技術融合應用的典型案例，是XX人員管理系統數字化和智能化的典范工程。

　　方便維護：

　　系統采用模塊化設計，一個模塊發生故障時只需更換故障的模塊，系統就可恢復正常。無線的遠近距離讀卡方式打破了傳統工程中大量信號電纜需要維護的工作。特別是2.45G射頻識別讀寫器和125K定位激活器會自己定期上報自己的工作狀態，在節點有故障時后臺管理可即時得到系統故障提示。縮短突發故障的發現和處理時間。

　　靈活擴容：

　　模塊化的網絡架構和無線射頻通訊設計使系統具有良好的擴容性能。系統擴容時只需要增加相應的網絡終端和無線讀卡系統硬件，125K低頻定位激活器可按需靈活部署，新加系統硬件會快速并入現有網絡，無需再對硬件進行復雜的調試作業。

　　開放的系統：

　　作為一套綜合性的應用系統，其開放性是系統擴容、新業務加載與未來新增系統對接的重要條件。本系統從底層硬件數據信號到軟件后臺數據庫全部為開放式結構，可方便與監所系統其它軟硬件系統進行對接。

9. 設計依據

　　《智能建筑設計標準》 GB/T 50314-2006

　　《智能建筑工程質量驗收規范》 GB 50339-2003

　　《智能建筑工程施工規范》 GB 50606-2010

　　《安全防范工程技術規范》 GB 50348-2004

　　《安全防范系統驗收規則》 GA 308-2001

　　《中華人民共和國安全防范行業標準》 GA/T94-2005

　　《出入口控制系統工程設計規范》 GB 50396-2007

　　工程現場圖紙及用戶要求

10. 平臺系統總體設計

　　此次獄警人員定位系統是以三頻防拆卸電子腕帶讀寫技術為基礎的綜合管理系統。其根本需求是“信息共享、集中控制”，因此系統的設計不應是各單個功能的簡單組合，從統一網絡平臺、統一數據庫、統一的身份認證體系、數據傳輸安全、各類管理系統接口、異常處理等軟件總體設計思路的技術實現考慮，使各管理系統，各讀卡采集終端設備綜合性能的智能化達到最佳系統設計。

　　10.1、定位系統管理平臺

　　數據管理平臺及門戶管理平臺是監所定位管理系統建設項目中最重要的核心部分，其下的人員基本情況管理、標簽管理、門禁管理、定位管理、軌跡管理、電子地圖管理、權限管理等子系統分屬于數字總體支撐平臺的不同應用層次，其中人員基本情況管理、電子地圖管理和標簽管理屬于總體平臺的基礎數據層，與單位管理、字典庫管理、人員權限管理系統同屬于基礎平臺;門禁管理、定位管理、軌跡管理屬于總體平臺的應用層。因此，要在數字區域總體支撐平臺的框架內進行系統規劃，作為數字區域建設的組成部分進行設計和開發;

　　在數字化監所系統建設中，需要將監所系統內的基礎信息進行統一的整理，相關業務流程重新規劃，技術平臺增建、擴建，從而達到數字化的信息共享的初衷。人員定位系統在這其中占有相當重要的地位，對整個數字化監所的建設起著推動作用。

　　建設在數字化的監所人員定位系統，不是簡單的監所內的卡應用系統的堆積、集合，更不是泛泛的一卡多用系統。

　　10.2、統一數據平臺結構

圖一 統一數據庫架構圖　

　　本定位系統采用云計算方式，云定位服務(CenterService)作為系統的中樞，采用集群式部署，對標簽位置和各類告警信息進行匯總和分發。支持大量的信息采集程序和監控展示程序的并發連接。

　　系統管理員可以通過管理終端登錄到web后臺管理系統，對檔案資料和系統權限進行管理并存入數據庫;web后臺管理系統同時提供統計報表功能。

　　云采集軟件(Agent)負責實時接收RFID接收器上報的標簽的位置信息和告警信息，并周期性地對這些信息進行預處理，采用復雜的定位算法將標簽的位置定位到某個接收器上，然后將處理后的定位信息上報給云定位服務。Agent具有智能負載檢測功能，能夠自動地將位置信息上報給負載較低的那個云定位服務。

　　云定位服務進一步對Agent上報的定位信息進行處理，周期性的統計出每個區域的人數，根據每個人員的每天的行程安排來判斷人員是否非法離開規定區域，是否非法進入關鍵區域。可以定期將區域的人員統計信息顯示在LED屏幕上。可以將告警信息和標簽的位置信息輸出，與第三方的系統進行信息集成。

　　系統管理員通過監控展示程序(Monitor)登錄到云定位服務后，可以實時收到標簽的位置信息并通過動畫的方式在界面上展現出來;實時接收到各類告警信息并通過聲光等方式提醒系統管理員。監控展示程序還可以通過硬盤錄像機獲取攝像頭的視頻圖像，對定位現場的情景進行進一步的了解，及時的做出響應。

　　10.3、統一門戶管理平臺結構

圖二 統一門戶架構圖

　　此管理系統門戶平臺采用一站式定制平臺服務，一站式服務中心：一站式服務中心基于門戶技術實現服務發布和定制，門戶中根據不同用戶類型可建立一站式服務模板，用戶初次使用門戶時門戶中已經包含了針對其用戶類型的一站式服務，用戶可在此基礎上根據個人需要和喜好進行調整，定制其權限范圍內的各種信息，包括自主選擇頁面風格、調整菜單的順序、定義自己的內容頁等，為用戶使用數字化監所服務帶來了極大的方便。系統環境搭建在信息管理中心，平臺分別布設在數據服務器及應用平臺服務器上，系統的應用維護由信息管理中心進行管理，管理中心設置卡務管理辦公室，統一對系統應用權限、用戶發卡進行綜合管理。

　　10.5、應用權限管理：

　　傳統模式下，用戶不同的應用系統都要建立獨立的用戶認證及授權系統。這樣一來，一方面會造成用戶認證信息在多個應用系統的數據庫中的重復放置，帶來大量的數據冗余，而且各個應用系統的用戶管理模塊勢必重復開發，給系統的用戶認證信息管理和用戶的使用造成諸多不便(比如，用戶需要注冊或更改自己的認證信息，就必須在所有的應用系統中逐個進行);另一方面，用戶在不同應用系統之間切換時，必須重復進行多次登錄。此外，傳統的開發模式都是基于關系型數據庫的用戶認證信息管理模型，數據讀取速度慢，可移植性較差。目前，這些傳統的開發模式中的用戶認證的諸多弊端已經嚴重影響了基于Web的應用系統的性能和使用的方便性。

　　統一門戶下的權限管理通過建立企業權威的用戶信息，提供基于目錄的高效的認證服務，對各類應用采用不同方式進行認證集成，實現用戶采用一套用戶名和密碼即可訪問不同應用系統的效果，在系統應用中，用戶登錄數字化定位系統時，須經過統一身份認證網關的身份驗證，通過驗證后用戶進入數字化定位門戶以及其它應用系統，無需重復登錄即可在應用間進行漫游。同時基于分級授權可有效控制用戶對不同系統的訪問操作權限。統一應用權限管理系統在保證系統整體安全性、可靠性的同時，為監所各級用戶使用軟件功能和信息資源帶來很大便利。

　　10.6、用戶發卡管理：

　　負責對標簽的管理和人員的管理，以及系統的公共信息的維護等

　　主要的功能有：

　　領用、退還、登記等非常完善的管理功能;

　　設有獄警卡類型的管理功能;

　　提供豐富的獄警卡查詢、統計報表;

　　維護系統公共信息

　　產生標簽操作員的各種結算報表

　　提供各種核心業務模塊的授權撤消功能

　　提供操作員管理

11. 定位系統前端軟件系統截圖

　  11.1、客戶端登錄界面

　　11.2、系統主界面

　　此界面圖，用戶自己可更換。

　　11.3、人員位置信息顯示

　　圖上人形圖示代表人員實時位置

　　11.4、實時人數統計，電子點名

     可以查看對應區域的人員數量

　　11.5、缺席人員會在顯示在告警列表里，右鍵人員圖標可查看人員詳細信息

     當發生告警時，可以查看相對人員信息

　　11.6、查看指定人員位置

　　輸入要查找人員的標簽號，或人名，可查找人員的當前位置

　　11.7、非法進入重要區

　　當有人非法進入重要區域時，系統彈出相應視頻并顯示告警人員信息

　　11.8、人員移動軌跡查看

　　通過輸入人員標簽號、ID編號、或人員名稱和需要回放的時間段來查看人員或物的移動軌跡。

12. 硬件系統總體設計

　　獄警安全防范管理系統的建設主要包括以下幾部分：

　　1)、監舍安全防范系統;

　　2)、車間安全防范管理系統;

　　3)、走廊人員定位系統

　　4)、室外區域定位系統

　　5)、監區大門、門禁進出安全防范管理系統;

13.監舍安全防范系統

　　13.1、監區門禁進出管理系統

門禁進出設備安裝部署圖

　　13.2、監區門禁進出設備安裝部署及功能說明

　　在各監區出入口安裝1套125K門禁激活器和信號接收機(RW-R920定位基站為125K低頻激活器和2.4G讀卡器合二為一的一體機)，門禁為各監區人員進出監舍的唯一通道，采用雙天線門禁; 對所有人員進出的信息(個人信息、數量、出入時間等)，系統都會自動記錄，并可與后臺系統規則自動匹配，當不符合通過規則的服刑人員通過時，值班室立刻進行聲光報警并對違規事件進行記錄。

14.車間安全防范管理系統

　　車間安全防范管理系統包括車間門禁進出管理系統、車間人員定位管理系統兩部分。

　　車間門禁進出管理系統

　　14.1、車間門禁進出設備安裝部署及功能說明

門禁進出設備安裝部署圖　　

　　在生產區一樓出入口安裝1套125K門禁激活器和信號接收機(RW-R920定位基站為125K低頻激活器和2.4G讀卡器合二為一的一體機)，該門禁為所有人員進出生產區的唯一通道， 對所有服刑人員進出的信息(個人信息、數量、出入時間等)，系統都會自動記錄，并可與后臺系統規則自動匹配，當不符合通過規則的服刑人員通過時，值班室立刻進行聲光報警并對違規事件進行記錄。

　　14.2、車間人員定位設備安裝部署及功能說明

車間人員定位設備安裝部署圖

　　生產車間按照監所方要求劃定N個不同區域，在不同區域安裝讀寫器做區域定位和信號覆蓋。佩戴電子標簽的人員在車間，可以對人員進行定位跟蹤，

　　高精度定位，在獄警工作或巡視區域，安裝高精度定位基站，可實時對獄警做到0.3-1米精度的定位，這些區域可以為小區域定位。

　　區域實時定位系統主要是對工作區域的人員進行全方位監控，通過吸頂式定位基站、半球型讀寫器、吸頂式讀寫器等設備的結合，對區域進行全方位位置監測，實時了解獄警的詳細情況，可直觀了解到該區域人員實際的數量、人員信息等，通過軟件可對其一目了然。

15.走廊人員定位系統

　　15.1、走廊區域設備安裝部署及功能說明

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