监管场所人员动态管理.doc

RFID 监管场所人员动态管理系统解决方案北京XX兴晟科技发展有限公司目录一、项目概述4二、项目建设目标4三、总体设计方案53.1 设计原则53.1.1 安全第一53.1.2 稳定可靠53.1.3 兼容扩展53.1.4 立足整体53.2 总体架构63.3 系统基础设备73.3.1 人员腕带73.3.2 人员卡片83.3.3 定位器93.3.4 RFID阅读器103.3.5 RFID手持机113.4 RFID人员动态管理系统软件123.4.1软件简介123.4.1 定位服务中间件133.4.2 地图服务143.4.3 行为分析服务144、系统功能154.1 用户管理154.2 罪犯信息同步154.3 实时定位154.4 时空轨迹检测164.5 重点区域监测174.6 罪犯行为检测174.7 设备自检184.8 手持机点名184.9 视频监控系统对接184.10 门禁系统对接184.11 广播系统对接184.12 巡更系统185、系统特性195.1安全性高195.1.1信息安全保障到位195.1.2对人体安全195.2可靠性高195.2.1 RFID阅读器部署冗余设计195.2.2 对大量人员的定位不遗漏195.2.3 电子腕带防水、防拆、避免人为损坏205.3高度兼容可扩展性205.4维护便利20一、项目概述目前的监狱人员管理现状，多数还停留在以狱警巡查加摄像机监视报警的阶段，人工作业仍占绝大比重，信息采集仍然只是单纯依靠手工输入，根据目前监狱的信息化建设成果来看，监管场所安全保障客观上还有以下几方面的挑战：l 无法准确实时掌握罪犯的位置和人数l 无法严格做到对罪犯身份的唯一识别而不出错l 报告、报警手段不隐蔽，不方便l 周界报警存在误报现象，并且无法确定是谁靠近周界报警区l 无法分析罪犯的行为轨迹，做出合理的警力布防针对监管场所普遍面临的挑战，结合监管场所对罪犯的管理需求，通过RFID室内定位技术，以对罪犯4W要素（什么人？什么时间？什么地方？干什么？）的实时掌握为基础，以减轻民警管理压力、提升监管场所整体信息化水平为宗旨，开发出了“RFID监管场所人员动态管理系统”。二、项目建设目标实现全监管场所的所有罪犯的实时定位，定位点与监狱内的视频做到联动，确保罪犯的所有历史轨迹都有视频可追溯，做到全自动、全覆盖和主动式监控，并能够将相关轨迹记录在案。同时通过设置相关报警规则，对一些行为进行报警设置，如罪犯进入不该进入的区域、罪犯长时间滞留某区域、民警没有按照规定的路线进行巡逻等。所有这一切系统都自动记录在案，可追溯、可审计，从而确保相关规范和制度能够得到严格执行。甚至通过对个体的行为分析实现对在押人员违规行为的预警及报警，化被动为主动，以防止监管场所重大恶性监管事故的发生，使得管理更加主动、更加精细、更加有效。 系统功能完善之后，实现监区内罪犯的区域人员信息统计以及位置信息管理；罪犯的基础信息管理；罪犯活动轨迹实施跟踪监控、移动目标异常行为智能分析和移动目标历史轨迹的查询；干警手持机现场人员清点；突发事件应急预案管理；并且与监控、门禁、广播等系统进行联动，创造完整的、立体的、安全的防御体系。系统以人员定位数据为基础，在此基础之上将事件位置、违规行为与受控目标真正关联起来。通过事件触发应急预案与警力资源布置、视频联动报警，从而迅速实现事件预防，避免事件的发生。从真正意义上实现监狱信息化管理，提高综合研判水平，全面、及时、清晰的掌握监内各类信息，提高突发事件预警能力，提升监狱指挥决策能力、监管能力和监管工作效率，使监狱信息化应用水平迈上新的台阶。三、总体设计方案3.1 设计原则3.1.1 安全第一考虑到监管场所比较敏感，所以安全性提到什么样的高度都不为过。首先，对人体安全要充分考虑，无线的辐射量必须对人体无害，必须达到国家法定的要求；佩戴的腕带材质方面不能够对人体带来危害，所有产品包括施工过程中均不能够留下让被监管人员能够伤害自己或者别人的材料。其次，信息安全非常重要，不能够让外界通过无线射频通讯网络接入监管场所内部数据网络。3.1.2 稳定可靠稳定性、可靠性是最大的挑战，出现漏报和误报等情况都是绝对不允许的。要充分考虑个别设备损坏、数据传输网络损坏等特殊情况发生的可能性。另外，对于被监管人员的腕带，其防拆卸报警、防水、抗冲击、电池的持久性均必须有所考虑。3.1.3 兼容扩展充分利用监管场所现有的硬件及网络设施，而不是重新建设一套。同时，根据监管业务需要，不同的区域有不同的防护要求，不同的人员有不同的防护要求，不搞一刀切式的部署与防护，同时也要避免防护不足或过度投资。另外，随着监管场所信息化建设的逐步深入，系统要具有面向未来的良好伸缩性能，既能满足当前的需求，又能支持未来不断增加的人员或设备的追踪的需求。3.1.4 立足整体 从数字化监管场所的角度进行总体设计，充分考虑与现有的软件进行整合，而不是形成一个信息孤岛。3.2 总体架构针对以上讲的监管场所所面临的具体挑战和建设目标，杭州北京创羿电子有限公司自2009年开始历经五年多，结合监管场所实际、力求管用、实用，开创性地共同研发出RFID监管场所人员动态管理系统。RFID监管场所人员动态管理系统由识别、接入、传输、管理四个层次组成，包括：射频标签（人员腕带、人员卡片）、定位器、RFID阅读器、RFID手持机、通信网关、RFID中间件、管理平台软件等组成。总体架构如下图：3.3 系统基础设备3.3.1 人员腕带人员腕带是专门为RFID监管场所人员动态管系统设计的新型标签，应用于特殊监管人群的信息管理，如监所在押人员、精神病人和智障人群等。独特的人体工程学设计使携带者更加舒适。 产品功能l 信息单向定时上传l 异常信息主动报警l 关键区域准确定位l 腕带破坏报警提示l 集成13.56M频段，可与现有的门禁、消费系统无缝结合 产品原理人员腕带与阅读器工作在2.4G频段，通过电磁场进行数据交换，系统设计模式为腕带单向传输，阅读器负责接收，使信号传输最简单、最高效。 产品特性l 支持充电l 两级定位识别，大范围模糊位置识别，小范围关键区域识别l 防雷、防水、防霉、防冲击l 特殊1/4波长天线设计，通讯距离稳定可靠l 自锁式腕带卡扣设计，使自行拆除变得困难l 符合国家电磁辐射防护规定（GB9175-88 GB8702-88） 产品参数l 工作频段：2.4Gl 调制方式：GFSKl 识别距离：2-100m阶梯式可调l 识别速度： 160公里/小时l 使用寿命：1-3年l 射频功率： 160公里/小时l 使用寿命：1-3年l 射频功率： 1mwl 功 耗：静态电流3uAl 适用范围：监所在押人员管理、智障人员管理等l 尺 寸：86mmx56mmx7mml 工作温度：-2565l 湿 度：5%RH-95%RH（无凝露）3.3.3 定位器定位器采用先进的低频定位技术，可实现关键区域定位、特殊要求区域实时定位等功能，可根据需要将定位器安装在围墙、监舍、门口、通道等关键地点，定位距离半径3.5m内可调。 产品功能l 关键区域实时定位l 敏感区域靠近识别l 特殊区域有效监控 产品特性l 具有及强穿透性l 定位距离0-3m（半径）连续可调l 可对天线进行区域叠加，适合不同规则区域定位l 可根据不同环境定制各种外形定位天线，满足客户需求 产品参数l 定位范围：3m（半径）内连续可调l 定位速度：80公里/小时l 适用电压： DC 12V/1Al 工作温度：-2565l 湿 度：5%RH-95%RH（无凝露）3.3.4 RFID阅读器阅读器适用于各种RFID的应用环境，支持高度可扩展性，采用创新的模块化设计，为客户提供实时标签阅读自动化管理，面向位置的标签数据管理，以及面向应用程序的标准化数据接口。是RFID监管场所人员动态管理系统解决方案中的核心组件之一。 产品功能l 海量数据快速处理l 高效标签数据接收l 多种数据传输方式l 高可靠性收发校验l 供电传输有效结合 产品特性l 高效数据处理ARM内核，满足海量数据的高速处理l 高集成度模块化接口设计，满足各种通讯传输方式l 带隔离防雷击电源模块设计，满足工业级应用要求l 专用以太网供电、传输设计，适合快速有效的工程实施l 自适应以太网模块以及稳定有效的远程配置l 先进防冲突算法，可同时识别100个标签l 加密计算与安全认证，防止链路侦测与数据破解 产品参数l 工作频率：2.4Gl 硬件接口：支持RS232、以太网、485l 识别方向：全向l 天线接口：SMA天线标准接口，支持双天线同时工作l 工作电压：支持宽电压DC 12V，支持以太网供电l 外形尺寸：100mmx110mmx30mm(不考虑天线放置高度)l 封装特性：防雷、防摔、工业级要求 l 工作温度：-2565l 湿 度：5%RH-95%RH（无凝露）3.3.5 RFID手持机工业级移动手持数据终端，超大屏幕，良好可靠性，让室内外移动工作人员能够实时全面的进行业务信息的采集和交互。手持设备坚固、易用、耐用，结合高端内核设计使运行更加顺畅。简单明了的图形加文字界面，经过简单培训就能轻松使用。简化的大键盘设计，坚固耐用的触摸面板，和易于在室外查看的大显示屏，可保证用户获得最大的易用性和舒适性。 产品功能l 方便快捷唯一识别l 简单快速刷卡消费l 灵活方便短距点名l 实时可靠外出反馈 产品参数l 尺 寸：186.5mm x 75mm x 31mm （4000mAH 标准电池配置）l 重 量：400克（含标准电池）l 显示屏幕：彩色3.2英寸QVGA显示屏TFT-LCD、65K色240x320l 触摸面板：仿玻璃耐用触摸屏l 背光模式：LED背光l 主要电池：充电式聚合物电池（3.7v 4000mAH）l 待机时间：150小时l 扩展插槽：可接入UART插槽，支持SAM卡、SIM卡、TF卡l 通知方式： LED、语音l 视频摄像：30w像素摄像头（100w可选）l 输入方式：标配手写笔，可选多种输入方式l 音频模式：扬声器、接收器、全双工录音和播放（立体声）l 可连设备：微打、传感器、接触式IC读写模块、UHF读写模块等3.4 RFID人员动态管理系统软件3.4.1软件简介RFID监管场所人员动态管理系统系统可使管理人员实时掌握看守所所内各个受控区域被监管人员的详细信息及数目，有效防止被监管人员的出逃，减少被监管人员结党闹事的几率，秘密监控高危被监管人员，追查及跟进暴力事件的发生，最大限度的保障管理人员和被监管人员的人身安全。另外，系统还要求能实现自动点算指定区域内人数及周边执勤干警信息，大大降低管理人员的工作强度，在遇到突发事件时能够迅速定位执勤干警的所在位置。系统软件采用三层结构，以SQL/Oracle作为后台数据库，采用我公司自主研发、自主知识产权的RFID中间件技术、实时定位技术，融合消息中间件、Web Service等技术，构建性能卓越、可扩展升级的实时定位应用。系统具有可靠的稳定性、极高的实时性、健全的管理功能，并且安装方便，集成方式简单，易于开发扩展。3.4.1 定位服务中间件RFID人员动态管理系统通过RFID定位服务中间件，对来自于射频信号网络的海量射频信息进行分析、处理，对外输出移动目标实时位置与各类报警信息。定位服务中间件的主要功能包括：射频信号处理海量射频信号的接收与处理功能。移动目标定位移动目标的实时位置实时计算，对外提供位置服务。报警信号处理可靠接收并输出移动目标发出的紧急按钮报警报警信号。设备监测可靠接收设备工作状态，接收并输出电子腕带拆卸报警、设备非正常工作报警、低电压报警等设备报警信号。3.4.2 地图服务监狱地理信息服务器用于存储和管理来自实时定位管理终端的监狱二维地理信息对象信息、对象模型数据，实现地理信息模型计算等服务，并向实时定位服务器、行为分析服务器以及其它监狱信息系统提供监狱地理信息对象信息与地理信息模型计算服务。监狱地理信息服务器主要功能包括：对象管理l 支持建筑、楼层、区域、设施、设备、罪犯、干警等监狱地理信息对象类型；l 支持监狱地理对象的定义、存储、更新与删除等管理功能；l 支持监狱地理对象分类查询与对象信息调阅。区域管理l 支持二维域定义、存储、更新与删除等管理功能；l 支持的区域查询及数据调阅功能。视点管理l 支持二维视点定义、存储、更新与删除等管理功能；l 支持视点查询以及数据调阅功能。轨迹管理l 支持二维轨迹存储、更新与删除等管理功能；l 支持轨迹查询及数据调阅功能。报警记录l 支持对报警记录的存储、更新与删除等管理功能；l 支持对报警信息的查询及数据调阅功能。3.4.3 行为分析服务行为分析服务器根据监狱地理信息服务器提供的地理信息，实现移动目标位置信息综合分析。服务器还根据监控对象历史位置轨迹进行个体模式、群体模式综合计算，提取监控对象行为轨迹模式，并结合监控对象业务信息与预定义预警报警规则，对监控对象个体或群体目标的异常行为模式对外输出预警或报警信号。行为分析服务器软件的主要功能包括：移动目标点名l 基于监狱地理信息实现对各区域移动目标数量实时点名功能；l 支持输出区域移动目标清单。行为分析监测l 支持罪犯违规进出特定区域、异常集结、包夹违规、违规靠近重要设施、违规靠近监狱周界、脱管等行为分析与监测。规则设置l 支持移动目标行为分析、预警、报警规则设置。业务数据接口l 支持罪犯、干警等监狱管理业务数据接口。四、系统功能4.1 用户管理人员动态管理系统定制接口同步民警信息，系统支持对监狱机构、部门、人员、角色、权限管理等操作，实现多用户、分级管理，使管理流程化、规范化。4.2 罪犯信息同步“定位子系统”与“ 监管平台人员信息库”（网威、汇冠）对接、同步，确保定位系统的罪犯信息、罪犯照片与监狱平台信息一致，罪犯基本信息包括：罪犯照片、罪犯编号、姓名、性别、年龄、文化程度、籍贯、犯罪类型、刑期等信息。4.3 实时定位l 区域人员统计实时显示各个区域（房间级）的人员数量以及人员信息，系统自动识别统计罪犯进出个区域的记录。系统界面显示各个区域人员的数量，双击数字区域，可以显示该区域中所有人员的详细信息，管理人员可以轻松掌握各个监区的人员分布情况。l 监区人员信息发布在各个监区门口以及工厂门口安装一体机电脑，电脑与后台服务器相连，针对各个监区的区域划分情况将每个子区域的人员信息发布到一体机上，方便值班干警查看各个监区的人员情况。l 全监狱人员分区统计系统可以显示整个监狱所有罪犯区域的分布状态。人员定位系统将监狱所有监狱的信息统一发布，管理者可以一目了然的了解到整个监狱所有人员的分布状态。4.4 时空轨迹检测l 历史轨迹查询历史轨迹追踪功能主要是记录在押人员在某段时间内的行动轨迹， 通过部署在整个监管场所的各种位置感知设备，系统能够记录每个被监管人员在不同区域边界、房间、关键点等历史活动轨迹。管理人员输入人员姓名或者编号等查询条件，可以查询任意一个佩戴了人员腕带的罪犯在一段时间内的活动轨迹，其途经的通道和关键点等位置信息与经过时间可以在地图上显示出来，也可以以列表的形式展现。l 重点人员联动追踪管理人员可以对一些重点罪犯进行联动追踪，进行定位追踪的同时结合视频联动，查看重点罪犯在一段时间内的活动轨迹，罪犯的一举一动都可了如指掌，判断其是否有违规行为。l 人员快速查找人员查找的功能可以帮助民警快速找到自己想要找的人。只要在系统中输入自己想要查找人的信息，系统会立刻弹出人员所在区域，所在区域会有闪烁效果，操作简单，效果明显。4.5 重点区域监测l 靠近周界区域主动报警对监狱周界进行定位覆盖，定位范围2米，罪犯靠近周界区域2米内，系统产生报警，告诉系统是谁、在什么时间，靠近了那段周界区域，报警与视频进行联动；l 进入非授权区域主动报警针对不同罪犯，对某些重点区域进行设置，如果有罪犯非法进入未授权区域则马上报警。区域也以根据时间段划分，比如罪犯晚上9点之前允许进入卫生间，9点以后进入就要报警。4.6 罪犯行为检测l 非法滞留报警当罪犯独自滞留在某个区域时，系统必须告知民警此人非法滞留。l 人员聚集提示对某些特定的区域设置超员数量，如果指定区域人员数量超过警戒限制时，就会立即报警。此项功能可以及时判断非法聚集的人员，提醒民警及时采取管制措施。 4.7 设备自检l 腕带破坏报警罪犯非法摘除腕带报警；l 腕带低电提示当腕带电池电量不足时，系统会提示管理人员对腕带进行充电。l 设备故障报警主要是针对各类定位器、阅读器等设备的故障进行检测，如信号中断、设备损坏等情况发生时在平台进行提示；4.8 手持机点名使用RFID手持机读取人员腕带的数据，进行点名，点名距离控制在50公分左右，进行1对1的电子点名确认。民警拿着手持机在管辖区域内对罪犯进行人数清点，手持机对腕带的数据进行采集并做好统计，清点工作完成之后，可以非常直观的在手持机中看到哪些服刑人员在管辖区域内，哪些服刑人员不在管辖区域内。通过数据线将手持机的中的数据同步到后台服务器，同人员定位系统进行对接，经过系统处理后形成数据报表。4.9 视频监控系统对接支持海康、大华等主流视频系统对接，并且支持视频的实时画面、云台控制，抓拍、抓录、视频书签等基本操作。4.10 门禁系统对接人员刷卡通过门禁，平台自动记录数据。通过平台，可以点击电子地图上的门禁按钮，查询到几时几分，谁通过该门禁。用户根据自己的实际需要，还可以对门禁做联动设置，例如，夜间有人刷卡过门禁时，该门禁点附近的视频自动切换至电视墙，同时弹出人员的信息。4.11 广播系统对接值班室民警与监舍或走廊上的对讲分机对讲，可以联动对讲分机附近摄像机，实现可视对讲。查看历史记录，可以看到历史的画面和声音。4.12 巡更系统平台自动记录巡更信息，系统自动将该巡更点附近的视频切换至软电视墙。查看历史巡更记录，可以回放人员巡更轨迹，回放时，可以看到代表巡更员的图标在电子地图上移动，并能看到巡更时的视频画面。五、系统特性5.1安全性高5.1.1信息安全保障到位考虑到监管场所比较敏感，信息安全非常重要，整个系统采用专用的无线射频协议和专门的加密算法，避免采用WIFI等通用协议的无线方案，从而大大降低了通过无线射频通讯网络接入监管场所内部数据网络的可能性。5.1.2对人体安全射频RFID阅读器本身只接受信号，不发出任何信号，而射频标签所产生的射频信号对人体影响完全符合国家电磁辐射防护规定（GB9175-88 GB8702-88），同时，腕带式电子腕带采用了特殊的防皮肤过敏材料，并通过国家的相关检测，确保了佩戴不会产生皮肤过敏的情况。同时 ，由于材料比较柔软，以及特殊形状的腕带设计，促进水、汗的及时排出，使佩戴处始终可以保持干燥状态，从而保证长期佩戴基本上不会发生皮肤损伤的情况。5.2可靠性高稳定性、可靠性是最大的挑战，经常出现漏报和误报等情况都是绝对不允许的。5.2.1 RFID阅读器部署冗余设计为提高可靠性，在进行RFID阅读器部署时，尽量考虑冗余，确保任意一个射频标签发出的信号都能够被多个射频RFID阅读器同时接收。