智慧監獄防務管理系統-人員定位管理系統
第一章 系統概述
2009年3月1日，陜西漢中監獄兩在押犯鋸斷車間下水道隔離網后逃脫。
2009年5月23日，安徽界首市看守所3名在押人員逃脫。
2009年10月17日，呼和浩特監獄4名囚犯殺害一名獄警后越獄。
2009年11月15日，湖南常德德山監獄重刑犯劉宏逃脫。
2010年1月6日，廣西欽州一犯罪嫌疑人在治療期間逃脫。
2011年10月25河南豫北監獄越獄事件2011
2011年9月11日河北深州監獄越獄事件2011
2014年黑龍江延壽縣看守所3名在押人員殺死一名民警后“越獄”外逃。
由于目前監獄管理信息化建設相對滯后，全國各地不斷導致類似上述案例的一系列惡性事件的發生，給國家和人民帶來了極大的危害，為防止襲警和越獄事件的再次發生，防止在押人員再次危害社會，監獄的智能化建設刻不容緩。
北京睿豐德科技從監獄管理在押人員的實際迫切需求出發，利用最新的RFID技術，提出了智慧監獄防務管理系統，本系統旨在提高監區管理工作的信息化，推動監獄在押人員管理工作的制度化，確保監獄防務安全牢固，維護社會穩定和諧。
第二章系統總體方案設計
2.1 智慧監獄防務系統指導思想
智慧監獄防務系統建設以提高監區管理信息化水平、保障監區工作人員安全、防止越獄事件的發生為目的，以物聯網推廣及全面應用為核心，以高質量、低投入、簡流程為目標，在數字信息化監獄建設的總體框架內進行系統設計和整體規劃，按照“科學統籌、重點突出、逐步完善、臻于至善”的總體建設思路，全面推進我國監獄人員管理和行政管理工作的信息化和現代化進程。系統建設以提高監區管理工作信息化水平、防止越獄事件發生為目的，以實現監區管理工作的實時、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，在數字信息化監區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，全面推進監區在押人員管理和行政管理工作的信息化和現代化進程。
系統研發與建設遵循以下原則：
2.1.1全局規劃、自主創新
智慧監獄防務管理系統主要由人員基本信息管理系統、讀卡器電子標簽管理系統、電子地圖定位管理系統、監控系統、門禁系統、保外就醫系統以及人員考勤評估系統等七個子系統構成。在已有監管系統的基礎上，深化功能應用，集成人員定位系統，實現安全防務一卡通。
睿豐德科技專注于物聯網技術的推廣以及ZigBee技術應用，自主研發創造出了智慧監獄防務管理系統，采用市場通用的2.4G頻段通信，建立自己獨特的通信協議與算法加密機制，保護數據安全、保障通信穩定、保證客戶滿意。
2.1.2規范系統、放眼未來
智慧監獄防務管理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;在系統整體架構、服務設備選型、讀卡器電子標簽類型、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。
2.2 系統原理
智慧監獄防務管理系統通過利用先進的ZigBee和RFID技術的應用，使全球唯一ID號的智能監管腕帶作為在押人員的識別設備，其防拆卸、通訊距離遠、防水、數據可靠、使用周期長等特點，切實滿足監獄管理的業務需要，管理人員通過后臺服務器可視化顯示對整個監獄的狀態了如指掌。
物聯網絡定向監測器用于監舍門口，輔助定位并判斷在押人員進出門管理;物聯網無線節點用于監舍及走廊區域，實現監區信號全覆蓋;物聯網中繼器是數據傳輸關鍵點，將接收到的物聯網絡定向監測器和物聯網無線節點的數據通過網線或485線傳遞給后臺服務器。
2.2.1電子標簽工作原理
電子標簽(RFID)技術是一種無線射頻自動識別技術，是利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實現對靜止的或移動中的待識別物品的自動機器識別，系統中通過電子標簽技術研發、制作出電子腕帶和獄警卡兩種產品。
射頻識別系統一般由三個部分組成，即電子標簽、閱讀器、后臺管理軟件。應用中，電子標簽附著在待識別的物品、設備、人員上，當附著電子標簽的待識別物品、設備、人員進入閱讀器讀取范圍時，閱讀器自動以無線的方式將電子標簽中的約定識別信息接收或將特定的信息寫入，從而實現自動識別物品或自動收集物品標識信息的功能。
2.2.2 RFID自動識別技術原理
RFID與短程通信設備組成的系統主要包含智能RFID、RFID的讀寫設備(Read-Write Units，簡稱RWU)兩部分，讀寫設備RWU和RFID之間的無線通信實現信息管理系統與RFID之間的信息交流。
讀寫設備RWU是RFID的讀寫控制器，由微處理器、安全模塊和微波通訊控制器和RS232、485、TCP/IP等通訊接口等組成，以短程通訊協議和微波無線傳遞手段，實現RWU與RFID的之間安全可靠的信息交換目的，RWU通過RS232、485、WIFI、GPRS、TCP/IP等與上位機連接，從上位機接收控制命令和數據并返回數據。
3.1 系統總體設計圖紙
監獄系統整體設計圖紙
備注：整個監獄的設計包括監獄圍墻周界區域、生產車間及生活區等內部區域、圍墻內非房間內區域三個部分，三個部分互為獨立又密切關聯，共同形成了三道監獄安全防范體系。
3.2 軟件系統架構
軟件系統架構
第三章系統方案概述
整體規劃是監獄智能化管理及安全防范系統建設的重中之重，我司對近幾年越獄事件的進行了詳細調查，又根據監獄獄警工作流程、監獄在押人員活動規律，將監獄智能化管理及安全防范系統的建設分為三個部分：監區智能化管理系統、監區外活動區域智能化管理系統、保外就醫智能化管理系統，三部分相輔相成，共同構筑了監獄智能化管理及安全防范系統。
以下我們將從監獄智能化管理及安全防范系統三個組成部分詳細講解:
5.1 監區智能化管理系統
監區智能化管理系統的建設主要包括以下幾部分：1、監獄圍墻、生產區、生活區等周界管理系統; 2、生活區、生產區、餐廳、監舍等門禁、區域實時定位系統;3、崗哨和武警槍支管理系統;
1)監獄圍墻、生產區、生活區等周界管理系統
監獄圍墻
監獄圍墻是監獄智能化管理及安全防范系統的最后一道安全保障，是防止監獄在押
人員逃獄最重要的關卡，對整個監獄系統的安全起著決定性的作用，因此對于設備的穩定性、時效性、抗干擾性等要求極高，為保證系統運行的穩定，在方案設計方面我方都予以了周全考慮。
監獄圍墻周界管理系統組成：電子圍欄或者泄露電纜，報警主機通訊通過人員定位管理系統傳輸監控中心.
監獄周界功能：防止在押人員越獄;當在押人員靠近電子圍墻3米左右位置(誤差不超過50厘米)，臺報警裝置將自動啟動報警，同時大屏幕會顯示事發地點場景-闖入禁區在押人員身份信息、位置信息并通過視頻聯動功能在線查看現場情況;
監獄周界安裝方式：沿圍墻中部或距離圍墻30公分淺埋地下(周界纜式天線需套PVC管，以免天線彎曲變形、被水腐蝕等)，每50米安裝一臺周界式物聯網定向監測器和一枚防水性測試電子標簽(當物聯網定向監測器損壞后臺可檢測出來，以保證物聯網定向監測器的穩定工作)、每80米安裝一臺定向式閱讀器作為信號接收機。
生產區、生活區等
生產區、生活區的邊界也需安裝物聯網定向監測器+周界物聯網定向監測器+周界纜式天線，以防止在押人員在未經允許的情況進入非法區域，防范意外事故的發生;監控中心獄警及監獄高層領導可以根據實際的需要，對邊界進行設置，如：在押人員距離邊界多遠距離報警、在押人員在某段時間不允許進入某一區域、在押人員在某一時間段可以進入周界清理草坪等等;
2)崗哨、武警槍支管理系統
崗哨、武警槍支管理系統的建設包括兩部分：第一、崗哨武警槍支智能化監控子系統;第二：周界獄警巡查實時跟蹤定位管理子系統;
◇ 崗哨武警槍支智能化監管子系統
崗哨武警槍支智能化監控子系統建設規劃圖
每個崗哨內部或者頂部安裝一臺信號接收機和一臺物聯網定向監測器，負責接收武警槍支電子標簽及武警發出的緊急求助信號(在押人員搶奪槍支、在押人員斗毆、在押人員有異常舉動等)并負責將信息通過RJ45網絡傳遞給后臺監控中心;武警槍支槍托安裝專用電子標簽，電子標簽會實時發送電子標簽信號給信號接收機，后臺若在一段時間內(如：5秒、10秒等)檢測不到電子標簽發出的信息，監控中心報警系統、安防監控系統將自動啟動，此時液晶顯示屏會顯示當前崗哨現場情況、值班武警身份信息、值班武警位置信息等，監控中心可根據實際情況派遣就近武警進行協助處理突發事件，以防范嚴重情況出現。
◇ 周界武警巡查實時跟蹤定位管理子系統
周界武警巡查實時跟蹤系統功能：
1) 區域定位，通過安裝在圍墻的物聯網定向監測器、信號接收機可以實現區域非精確定位
2) 槍支、武警離位報警
3) 武警持槍未按預訂路線巡查，系統報警
4) 武警遇到緊急情況，報警求助
5) 武警、槍支軌跡回放
3)生活區、生產區、餐廳、監舍等門禁區域實時定位系統
生活區、生產區、餐廳、監舍等門禁區域實時定位系統包括兩部分：第一、區域門禁管理系統;第二、區域實時定位系統;
◇ 區域門禁管理系統
門禁管理現狀調查：在押人員由生活區至生產區上工、餐廳就餐或由生產區返回生活區，都由隊長帶隊，經過內外管門崗唯一通道進行登記進出。目前采用人工登記和清點人數的方式，獄警工作強度很高。通過區域門禁管理系統可以直接將點名的數據通過局域網或者WIFI、GPRS等傳送到獄警的PDA上或者后臺監控中心，從而減輕獄警的工作強度。
區域門禁管理系統功能：對在押人員從監獄生活區至工作生產區域、餐廳、牢房等經過門崗(大門)時進行實時點名及特定權限的設置(某在押人員只能在規定的時間內通過門禁，否則將引發報警)，以加強監獄管理的規范化和安全性;
在生活區與生產區域通道安裝物聯網定向監測器和信號接收機(現場環境決定)，因該通道為所有在押人員進入生產區或返回生活區的唯一通道，每天人流量較大，為了系統可靠性更高，在通道里面放置物聯網無線節點;
對所有在押人員進出的信息(在押人員個人信息、數量、出入時間)，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在押人員通過時，值班室立刻進行聲光報警，并對違規事件進行記錄。
◇ 區域實時定位系統
區域實時定位系統主要是對監獄生活區、工作區、活動區等大范圍區域的人員進行全方位監控，通過物聯網全向監測器、物聯網定向監測器、物聯網無線節點、物聯網絡中繼器的結合，針對生產區、活動區等進行全方位位置監測，實時了解在押人員及獄警的詳細情況，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，極大的減少了獄警的工作量，實現向科技要警力的途徑。
【功能描述】
在室內外勞動場所、重點監舍、衛生間、廣場等區域通過物聯網全向監測器及定向定位接收器結合實現信號覆蓋;
系統每隔5~10秒(可設定)對區域內在押人員進行點名，當在押人員脫離指定區域時，系統立即告警，并顯示告警位置及違規在押人員信息。
系統也可根據事件段對各個區域進行受控限制，如在受控時間段內，有人員進入該區域，系統立即進行聲光報警，通知就近獄警及時處理，極大的避免了意外情況的發生，受控時間的設置同監獄規定可以靈活更改。
5.2 監區外醫療服務機構智能化建設
監獄智能化管理及安全防范系統的整體建設需要兼顧在押人員保外就醫醫療服務機構的智能化建設，最近幾年囚犯借助保外就醫越獄事件時有發生，一次次慘痛的教訓告誡我們，不能忽視對在押在押人員看管的各個環節。
考慮到整個監獄人員智能化建設的成本費用及監區外醫療服務機構的特殊性，監區外醫療服務機構智能化建設，可采取重點布控、著眼未來、逐步完善的方針，如：大樓出入口、樓層間通道、電子圍墻、醫院大門出入口等安裝定位設備，以防止意外事故的發生;
5.3 外出定位監控智能化建設
外出定位監控智能化建設主要是對在押人員外出勞動、保外就醫，針對臨時外出勞動區域及行駛車輛內部區域采取的一種遠程RFID監控定位跟蹤點名的方式實現向科技要警力的模式。
在警車車頂或者警車內部安裝一套全向閱讀器或PDA手持機，通過結合的方式對重疊區域進行實時監控，同時將監控信息通過GPRS網絡實時傳回到監獄信息中心。
【功能描述】
在保外就醫、外區勞動途時，讀寫器會實時將在押人員數量信息、身份信息、獄警信息等情況及時傳遞到監獄信息中心，以便信息中心隨時了解在押人員動向;
在外勞動需首先通過警車設計邊界，當勞動改造人員接近周界時，系統告警，同時在車內終端進行顯示，并將相關信息傳送回監獄信息中心;
勞動改造人員需在設定區域內工作，系統定時回報位置信息;
獄警遇到緊急情況及時發送求助信號，信號通過GPRS網絡傳到后臺，防止發生意外事故;
系統按間隔區域設置定位器，定位器采用電池供電，可移動靈活的配置。
第四章功能特色
智慧監獄防務管理系統，是目前最先進的監獄管理系統，涉及的功能切實滿足監獄的業務需求，方便管理人員的日常管理工作，如，實時定位、越界報警、非授權離位報警、腕帶拆卸報警、視頻聯動等，具體如下：
3.1.1人員實時監控
在電子地圖實時顯示所有在押人員和干警位置，監控人員可動態掌握人員數量和實時分布情況，鼠標移至人員圖標上，便可查看人員詳細信息。
3.1.2人員查找定位
輸入人員姓名或編號便可快速定位要查找的犯人或干警所在地。
3.1.3非法聚集報警
在指定區域，系統可以設置最大允許人員數量，一旦超過預設人數，立即發出報警信息。
3.1.4禁區入侵報警
在押人員擅闖禁區后臺自動報警。有些區域為限制區域(圍墻警戒區、危險品源區等)，不經授權的在押人員非法闖入后臺系統自動報警并彈出事發點視頻窗口;在監獄重要關口，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。
3.1.5非授權離位報警
規定某些犯人不能離開某個區域，或者在某個時段內不能離開指定地點，一旦離開將發出報警。
3.1.6活動軌跡記錄
系統全天候記錄所有人員經過地點和時間，可對人員運動路線進行跟蹤回放，掌握其詳細活動路線和時間。
3.1.7自動查房點名
可定時自動對各監舍進行人員清點，具體呈現應到人數、已到人數、未到人數，如果人員未到，將及時發出報警，提醒獄警及時查找定位未到人員，防止意外情況發生。犯人在系統中已經設定好了房間號，一旦犯人進錯房間，或在非常規時間內離開房間，也將發出報警信息。
3.1.8脫離看管報警
將犯人定位標簽和警察定位標簽綁定，可一對一或多對多進行綁定，當犯人和警察的行走軌跡不一致超過允許的時間，系統發出報警信息。或者對犯人和警察距離進行限制，當兩者相距超過規定距離時，系統發出報警信息。
3.1.9緊急求救呼叫
獄警和犯人定位標簽具有報警按鈕，一旦發生緊急狀況，可以按下報警按鈕，監控中心點可及時收到報警信息，得知報警人所在位置，迅速進行支援。
3.1.10 一卡通功能
一卡通功能，監獄電子腕帶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，在押人員電子腕帶可以實現就餐、內部消費等功能;
3.1.11強大的統計和報表功能
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獄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、發生原因等監獄管理所必需的各類因素。
3.1.12武警及其離位報
警武警及其離位報警，對于未經領導授權的武警及槍械，被強行帶出哨崗監控區域，將會立刻觸發報警器進行報警;
3.1.13視頻聯動
視頻聯動，現場實時在線;哨崗、監舍、生產區、生活區、休閑區等安裝監控探頭，探頭全天候工作，信息實時存儲在硬盤存儲器內。當閱讀器接收到特殊ID(獄警槍支非法離身、在押人員闖入未授權區域、獄警被圍毆等)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;
3.1.14遠程監控視查
可通過互聯網對系統進行操作，實現遠程管理和監控，管理人員即使不在監獄也可隨時查看監獄情況。
3.2區域獄警人員管理系統
區域內的每個獄警人員都發放有源標簽，標簽上記錄了人員的相關信息，如人員姓名、性別、出生年月、部門、級別、圖像、出入規定區域歷史記錄、進入權限等;在區域大門口安放固定式讀卡器，監控獄警人員的出入。當有人員靠近大門口時，讀卡器先發出警報，提醒門衛注意該獄警即將走出監控區。然后讀卡器識別到標簽，將數據傳輸到門衛室的終端上位機，上位機將顯示該人員的具體信息，如姓名、圖相等。如果有必要，可以將相關數據發送到總控制中心;在區域內安裝一定數量的固定式讀卡器，實現獄警人員的區域定位。安放的讀卡器數量根據現場測量區域布點讀卡器(每個讀卡器的識別范圍一定，只能識別周圍的區域)：
3.2.1區域定位精確
系統能實現區域定位，在受管制區域內，能將人員定位在一個區域范圍內。由于區域內，到處都有讀寫器布點，各個區域都在固定讀寫器的信號范圍內，所以在該區域內的所有電子標簽都能被讀寫器的信息覆蓋，從而實現區域定位;
3.2.2出入控制嚴格
在區域的大門口，設置有固定式讀卡器。人員要出區域，門衛只有在收到兩個特定的領導批準的批準后方能放行，讓他出去。否則禁止人員出該區域。人員出去，讀寫器記錄出去的時間，并且記錄和通知該人員返回的時間。如果在規定的返回時間內，讀卡器沒有讀取到該人員的返回信息，系統將報警通知門衛和相關人員。
3.2.3靠近大門人員判定
系統能對靠近大門的人員進行判定。當人員靠近門口的讀卡器，讀卡器可以將讀取到的標簽信息發送到門門衛處的系統上位機，系統上位機能迅速從系統數據庫中調出該人員的基本信息，并且顯示在上位機上，如姓名、部門、相片等，以便門衛能更好的判斷靠近的人;
3.2.4監控整合
系統能和區域的監控系統整合，區域定位后，能查看該區域內某監控器的監控畫面;
3.2.5 PDA領導檢查
系統配置了手持式PDA，以備領導要查某區域內人員情況。
RFID管理系統集成商 RFID中間件 條碼系統中間層 物聯網軟件集成