人员定位系统

1、目录一、概述 . 21.1 系统简介 21.2 系统功能 21.3 系统特点 31.4 界面展现 41.5 客户价值 4二、系统介绍 52.1 系统架构 52.2 系统工作原理 52.2.1 TDOA定位52.2.2 RSSI 定位 62.2.3 地标定位 72.3 设备参数 82.3.1 服务器 82.3.2 定位终端 92.3.3 定位基站 112.4工程辅料 15三、应用方案 233.1 小型区域精确定位 233.2 室外大型区域精确定位 243.3 过道精确定位 253.4 房间区域定位 273.5 楼层切换 293.6 大门进出判断 303.7 周界防护 3110概述1.1系统简介安

2、防管理系统是物联网的一个重要应用。随着犯罪类型和押犯成分的日趋复杂，罪犯的报复性、狡诈性增强，浮躁心理和不安分的意识增强，稍有不慎他们就会铤而走险，伺机挟持人质、逃脱、 自杀，给监狱警察的人身安全和场所的持续稳定带来极其不利的影响，而监狱安防管理系统的推出，可使管理人员实时掌握监狱内各个受控区域监狱犯人的详细信息及数目，有效防止监狱犯人出逃， 减少监狱犯人结党闹事的几率，秘密监控高危监狱犯人，追查及跟进暴力事件的发生，最大限度的 保障管理人员和监狱犯人的人身安全。另外，系统还能实现自动点算指定区域内人数及周边执勤干 警信息，大大降低劳教管理人员的工作强度。图1系统概述1.2系统功能对讲功胖电了

3、国性远怪苫总環块网蔓功能WE日实时最示超界侖购电于遛邃入復检测远股吿醫各*功能图2系统功能o jnStoJe CP：7 iV-b JL_S T jt_l T|hS*Sm档_仃lh图3过密告警与周界防护图4远程监控不啊Ifl人张二M-1ff： 103 湘;16： 31 51OLIMAxxkit A- KN-tt叫同；懾20图5主动告警1.3系统特点1. 人员定位、狱警考勤、一卡通消费、视频联动、通信对讲一体化综合管理，并能与监狱现 有管理平台对接，实现与各子系统的联动；2. 精确定位、区域定位、周界防护等多种定位方案，为监狱不同场景的定位需求量身定做；3. 精确定位精度W 2m业界领先水平。1.

4、4界面展现图6系统界面1.5客户价值监狱主动安防管理系统构建以人员定位、周界防护、远程监控和指挥调度等为一体的软硬结合 的综合管理平台：1. 主动预防犯人越狱等异常行为；2. 为监狱日常工作和突发事件处理提供全局指挥调度等支撑；3. 提升监管安全系数和犯人改造质量；4. 节省警力，降低行政成本。二、系统介绍2.1系统架构活动场所交换机监舍交换机交换机图7系统架构交换机交换机交换机交换机心中房机统系它其显示、控制手持终端监控中心各监区指挥室活动场所设备管理服务器视频监控系统刷卡消费系统终端测量值设备信中心交换机对接、联动其它各种系统厂房其它2.2系统工作原理2.2.1 TDOA定位TDOA基本原

5、理：测量同一信号到达不同定位基站的时间差，根据时间差确定一条双曲线轨迹，多条双曲线轨迹求交点则可以实现对目标点的定位。定位标签持续不断发射射频信号，周围含天线的定位基站接收标签发来的信号（如下图），根据信号到达的时间差计算标签到参照点的距离，然后把数据通过有线方式发给定位服务器进行处理。每个标签的信号到达四个不同定位基站的距离数据，定位软件根据TDOA算法，就可以算出到定位标签动态位置。把这些动态位置连接起来，就是标签运动轨迹。每一个标签都有一个独一无二的识别 号，所以系统知道每一个标签在每一个时刻的位置以及运动信息，也就是携带标签的人或者运动物 体的位置和运动信息。到达时间差定位是根据不同基

6、站所接收到的同一标签信号在传播路径上的时延差异实现标签定 位的。在该方法中，处于不同位置的多个基站同时接收由标签发出的普通信息分组或随机接入分组, 各基站将接收到上述分组的时间传送到定位引擎，定位引擎根据信号到达各基站的时间差异来完成 判定该标签位置的一系列计算。该方法的优点在于无需对现有标签进行任何改造，各基站对抵达时 间的测量可同时进行，并且由于时间的测量是在基站进行，因此可以通过信号的分集接收和复杂的 信号处理算法抑制多径干扰等。但使用这种方法，相邻的四个定位基站必须能同时监测同一标签的号。局域网定位服务器V 无线通讯 有线传输令定位标签A定位基站图8 TDOA定位原理222 RSSI

7、定位RSSI定位：接收的信号强度指示，通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离，进而根 据相应数据进行定位计算的一种定位技术。地标的测距是一种通用的测距技术，其原理是根据已知发射信号强度和接收节点收到的信号强度，计算信号在传播过程中的损耗，使用理论或经验的信号传播模型将传播损耗转化为节点间的距 离。定位臓务器V无线迪讯崔位标签A 有线俊输6 宦位基站图9 RSSI定位原理223地标定位地标定位：通过在特定区域设置地标基站，来唤醒定位终端；定位终端根据唤醒信号，提取出位置信息，然后上报给定位引擎。地标定位主要用于关键位置，来精确识别定位终端是否进入/离开。该定位方式具有可靠性高,疋位联站图1

8、0地标定位原理布置灵活等优点。2.3设备参数2.3.1服务器2.3.1.1定位引擎服务器定位引擎是定位系统中实现位置计算的通用软件平台，可同时兼容各种不同的定位通信机制,定位引擎服务器主要性能要求及相关参数如下:表1定位引擎服务器参数操作系统CentOS 6以上（具有root权限）CPU=4核供电方式AC220V工作环境10C 35C, 10%90%RH （无凝露）计算能力能冋时计算8000个疋位终端的位置，计算延时小于2s2.3.1.2 设备管理服务器设备管理服务器是安防管理系统中的一个子系统，应用于对定位基站和终端等设备的管理和维护。主要负责配置定位服务器、应用服务器和的 级等。IP、端口

9、信息；监控基站状态；终端配置；固件升设备管理服务器主要性能要求及相关参数如下:表2设备管理服务器参数操作系统CentOS 6以上（具有root权限）供电方式AC220V工作环境10C 35C, 10%90%RH （无凝露）设备管理最多能同时管理1024台定位基站管理维护基于Web页面进行设备管理和程序升级2.3.1.3 应用服务器应用服务器与客户端处理各种业务逻辑，实现实时监控、历史回话、告警管理、场景配置、犯 人资料管理、视频联动及其它系统联动等功能。应用服务器主要性能要求及相关参数如下： 表3应用服务器参数操作系统Windows操作系统CPU=4核内存=4G供电方式AC220V工作环境10

10、C 35C, 10%90%RH （无凝露）2.3.2 定位终端2.321 腕表式定位终端腕表定位终端主要用于监狱犯人定位，具备防水、防拆结构，可通过TDOA技术实现高精度定位，且配合低频地标基站，实现区域定位功能。腕表定位终端具备防拆告警功能、紧急告警功能、低电池电压告警功能，IC卡消费功能，指示灯功能、充电功能、无线配置功能及无线升级功能。图11腕表式定位终端腕表定位终端主要性能及技术参数如下表4腕表定位终端参数工作频率2.4 2.483GHz产品型号LT-2103 112通信速率802.15.4最大发射功率17 3dBm供电方式3.7V可充电锂电池防护等级IP67辐射标准满足工信部无200

11、5423号微功率（短距离）无线电设备 的技术要求主要功能具有暴力拆卸报警功能，电池低电量告警功能、紧急告警、 指示灯、刷卡消费功能IC卡标准ISO 14443A主体尺寸41mm x 39mmX 16mm重量w 80g工作温度-5 C +50 C存储温度-25 C +55 C2.322 胸卡式定位终端胸卡定位终端可通过 TDOA技术实现高精度定位，且配合低频地标基站，实现区域定位功能。胸卡定位终端具备紧急告警、低电量告警功能，具备RFID刷卡消费功能。图12胸卡式定位终端胸卡式定位终端主要性能及技术参数如下表5胸卡式定位终端工作频率2.4GHz产品型号LT-2102供电方式可充电池电池容量700

12、mAh，可使用15天以上防护等级IP54辐射标准满足工信部无2005423号微功率（短距离）无线电设备 的技术要求主要功能具有电池低电量告警功能、紧急告警、刷卡消费功能RFID标准IEEE14443 , 13.56MHz主体尺寸90mm x 64mmx 6.4mm重量约58g工作温度-5 C +50 C存储温度-25 C +55 C2.323 钥匙扣式定位终端钥匙扣定位终端主要用于人员定位与考勤，结合定位基站和服务器等设备实现人员定位与自动 考勤功能。同时能实现紧急告警、电池低电量告警等功能。图13钥匙扣定位终端钥匙扣式定位终端主要性能及技术参数如下表6钥匙扣式定位终端参数工作频率2.4GHz

13、产品型号LT-2111供电方式一次性电池电池容量210mAh，可使用 6个月以上防护等级IP54辐射标准满足工信部无2005423号微功率（短距离）无线电设备 的技术要求主要功能具有电池低电量告警功能、紧急告警功能RFID标准IEEE14443，13.56MHz主体尺寸49mm x 39mmX 9.5mm重量约13g工作温度-5 C +50 C存储温度-25 C +55 C2.3.3 定位基站目前所有型号的定位基站都有室内和室外两种机型，所有型号的定位基站共用同一个外壳结构。室内定位基站如下图:图14室内定位基站室外定位基站如下图:图15室外定位基站2.331 TDO/型定位基站TDOA型定位

14、基站主要用 TDOA技术实现对设定区域内人员的精确定位，并结合定位引擎和设备 管理服务器等设备来实现人员定位功能。TDOA型定位基站主要功能及技术参数如下：表7 TDOA定位基站参数工作频率2.45GHz产品型号LB-2115疋位技术TDOA协议标准802.15.4a最大发射功率19dBm接收灵敏度 -95dBm 80MHz/1Mbps电源PoE网口RJ45,支持 802.3防护等级室内IP54;室外IP65重量室内设备约2.46kg 室外设备约4.2kg安装方式室内：挂墙室外：挂墙/抱杆接入终端数量能同时接入200个终端最大功耗7W尺寸（长X宽x高 mm）室内设备：287mm x 207mm

15、 x 61.5mm室外设备：287mm x 302mm x 62.2mm散热方式自然散热定位精度一维：1m2m二维：3m5m定位距离一维：100m； 二 维：50m网络安全使用专有芯片和私有协议，防链路窃听和网络入侵， 保护数据安全管理维护设备管理服务器远程管理与配置工作温度-20 C +55 C存储温度-25 C +60 C2.332 RSSI型定位基站RSSI型定位基站主要用 RSSI技术实现区域人员定位，并结合定位引擎和服务器等设备实现人员定位功能。RSSI型定位基站主要功能及技术参数如下：表8 RSSI定位基站参数工作频率2.4GHz产品型号LB-2110疋位技术RSSI协议标准IEE

16、E 802.15.4a最大发射功率16dBm接收灵敏度-95dBm网口RJ45,支持 802.3电源室外机型220V电源供电，室内机型 POE供电防护等级室内IP54;室外IP65重量室内设备约2.4kg室外设备约3.85kg安装方式室内：挂墙室外：挂墙/抱杆接入终端数量能同时接入200个终端最大功耗5W尺寸（长X宽x高 mm）室内设备：287mm x 207mm x 61.5mm室外设备：287mm x 302mm x 62.2mm散热方式自然散热网络安全使用专有芯片和私有协议，防链路窃听和网络入侵， 保护数据安全管理维护WEB设备管理服务器远程管理与配置工作温度-20 C +55 C存储温

17、度-25 C +60 C2.333 地标基站（LB-2111）地标基站（LB-2111 ）主要用于发送125K低频信号，并结合定位引擎和服务器等设备实现人员 定位功能。地标基站（LB-2111 ）主要性能及技术参数如下：表9地标基站（LE-2111 ）参数工作频率125K产品型号LB-2111疋位技术地标定位最大覆盖范围5米最小覆盖范围1米天线数量8天线与基站距离 100 米网口RJ45,支持 802.3防护等级室内IP54;室外IP65设备开机时间 30s重量室内设备约2.43kg室外设备约3.88kg尺寸（长x宽x高 mm）室内设备：287mmx 207mm x 61.5mm室外设备：28

18、7mmx 302mm x 62.2mm工作温度-20C +55 C存储温度-25 C +60 C供电电源室外机型220V电源供电，室内机型 POE供电。功耗 30W安装方式室内：挂墙室外：挂墙/抱杆网络安全使用专有芯片和私有协议，防链路窃听和网络入侵，保护数 据安全管理维护WEB设备管理服务器远程管理与配置2.334 地标基站（LB-2112）地标基站（LB-2112）主要用RSSI技术实现区域人员定位和发送125K低频信号，并结合定位引擎和服务器等设备实现人员定位功能。地标基站（LB-2112 ）主要性能及技术参数如下：表10地标基站（LE-2112 ）参数工作频率2.4GHz 和 125K

19、产品型号LB-2112疋位技术RSSI定位和地标定位最大覆盖范围5米最小覆盖范围1米天线数量8天线与基站距离 100 米网口RJ45,支持 802.3防护等级室内IP54;室外IP65设备开机时间 30s重量室内设备约2.43kg室外设备约3.88kg尺寸（长X宽x高 mm）室内设备：287mmX 207mm x 61.5mm室外设备：287mmX 302mm x 62.2mm工作温度-20C +55 C存储温度-25 C +60 C供电电源室外机型220V电源供电，室内机型 POE供电。功耗5000M Q电压驻波比V 1.15插入损耗0.75dB介质耐压750V适用设备LB-2110室内机型

20、、LB-2112室内机型242.2 JP-NF/SMAF0.25M-SFF1.5射频线JP-NF/SMAF0.25M-SFF1.5射频线主要用于连接室内设备和馈线/功分器/天线。该电缆如下图所示。图 24 JP-NF/SMAF0.25M -SFF1.5 射频线JP-NF/SMAF0.25M-SFF1.5射频线的主要指标如下所示。表20 JRNF/SMAF（反极性）0.25M -SFF1.5射频线参数长度250mm工作温度范围-65 C165 C频率范围0GHz 6GHz机械寿命500次绝缘电阻 5000MQ电压驻波比V 1.15插入损耗0.75dB介质耐压750V适用设备LB -2115室内机

21、型242.3 N-J,2m,电缆组件N-J,2m,电缆组件主要用于连接室外设备与天线，电缆如下图所示。1 7123421图25 N-J,2m,电缆组件N-J,2m,电缆组件的主要指标如下所示。表21 N-J,2m,电缆组件参数长度2000mm工作温度范围-20 C 70C存储温度范围-40 C 80C频率范围0GHz 6GHz机械寿命500次绝缘电阻 5000M Q电压驻波比V 1.4插入损耗0.7dB介质耐压1000V适用设备LB-2110室外机型、LB-2110室外机型、LB-2115室外机型三、应用方案3.1小型区域精确定位3.1.1 适用场景该场景需要满足以下要求：?小型活动区域，长w

22、 100m宽w 100m?房间形状规则；3.1.2 定位目标对较小型区域（饭堂、车间、篮球场等）内犯人的位置进行实时监控，从而对犯人的活动进行监 管。具体指标如下所示：?定位精度w 2m?定位延迟w 2s;?终端数量最多为250个。3.1.3 设备安装该场景中的设备安装如图所示:TD0APOE交换机TDOATTX3ATDOAS基站TDOA1图26房间精定位设备清单如下：表22房间精定位设备清单设备名称型号数量单位TDOA定位基站LB-2115室内型4台天线=50mTQJ-2400AT6型全向天线8个50mIOA-360V05SL,WLAN 天线8个射频连接线JP-NF/SMAF（反极性）0.2

23、5M-SFF1.5射频线8根馈线100m;? 形状规则；3.2.2 定位目标对室外空旷区域（篮球场、卸货区等）犯人的位置进行实时监控，从而对犯人的活动进行监管。具体指标如下所示：?定位精度w 5m?定位延迟w 2s;?终端数量最多为250个。3.2.3 设备安装该场景中的设备安装如图所示：图27室外空旷区域设备清单如下:表23室外定位设备清单设备名称型号数量单位TDOA定位基站LB-2115室外型6台天线OOA-360V12NL 型WLAN 全向天线12副电缆组件N-J,2m,电缆组件12个馈线12根普通交换机1台网线6条3.2.4 注意事项1. 室外区域定位效果较差，定位结果会出现较大的波动

24、。2. 室外定位区域两定位基站间距需在80M以下才能保证定位效果，如区域内经常有车辆或其它铁制品，则需减少间距。例：赣州监狱因铁制品非常多，基站间距离40m且使用TQJ-2400AT6型全向天线才勉强达到效果。3. 天线安装高度不一般在22.5米较适合。4. 如果室外区域较小，可参照 房间内精确定位。5. 室内大型房间参考此方案。3.3过道精确定位3.3.1 适用场景该场景需要满足以下要求：?过道宽度小于5m?笔直过道或多段笔直过道组成3.3.2 定位目标对过道内犯人的位置进行实时监控，从而对犯人的活动进行管控。具体指标如下所示:定位精度w 2m定位延迟w 2s;终端数量最多为250个。3.3

25、.3 设备安装设备安装如图所示。图28过道转角精定位 设备清单如所示。表24过道转角精定位设备清单设备名称型号数量单位TDOA定位基站LB-2115室内型3台定向天线=100mTDJ-2400Y16A型定向八木天线4副100mTDJ-2400Y8A型定向八木天线4副全向天线I0A-360V05SL.WLAN 天线2根馈线4根射频连接线JP-NF/SMAF（反极性）0.25M-SFF1.5射频线4根网线2条3.3.4 注意事项1. 当天线与定位基站之间的距离小于0.25m的时候，可以直接使用射频连接线连接；如果距离大于0.25m，需要使用馈线连接天线，然后使用射频连接线连接馈线和定位基站。2.

26、天线安装高度不一般在 22.5米较适合。3. 定向天线必需安装在同一水平面上且天线必需按箭头所示方向进行安装。4. 转角处使用两根天线，分别接LB-2115的两个天线口。5. 多个转角形成的走廊同理。6. 距离较短时，使用IOA-360V05SL,WLAN天线。3.4房间区域定位3.4.1 适用场景该场景需要满足以下要求：? 封闭空间；? 房间长宽=3m;?门宽小于3m3.4.2 定位目标对小型房间（如监舍）犯人精确的区域判断，精准判断犯人所在房间: ?定位延迟w 2s;?房间分隔定位准确率 100%3.4.3 设备安装该场景中的设备安装如图所示：地标基站 co彳珈天线玫绞线屏誠线图29房间区

27、域定位PoE交换机1126K1设备清单如下：表25房间区域定位设备清单设备名称型号数量单位地标基站地标基站(LB-2112)室内型2台低频天线ANT-125KE2型低频天线9个WLAN天线IOA-360V05SL,WLAN 天线2根屏蔽线9根PoE交换机1台网线2条344注意事项1. 需确保地标基站的信号能覆盖整个房间。房间深度较浅时直接使用IOA-360V05SL,WLAN天线即可，房间较深时(视具体而定，主要视墙壁数量及厚度)使用TDJ-2400BKF-Y 型2.4GHz壁挂天线。2. 此方案可与过道精确定位结合应用，如：走廊高精度定位，房间区域定位。3. 如大门大于4m,则考虑使用4个低

28、频天线，确保进出时能被激发。4. 低频天线间距大于 3米效果最好。此种环境下，需把地标天线的辐射范围控制在1.5米一2米。功率一般使用 5嚇够了。5. 地标天线安装时，注意要拉开距离，否则算法不能识别门内外。3.5楼层切换3.5.1 适用场景该场景需要满足以下要求：?楼道宽小于3m3.5.2 定位目标对犯人切换楼层作精确判断：? 定位延迟w 2s;?房间分隔定位准确率 100%3.5.3 设备安装该场景中的设备安装如图所示:图30楼层切换设备清单如下：表26房间区域定位设备清单设备名称型号数量单位地标基站地标基站(LB-2112)室内型1台低频天线ANT-125KE2型低频天线2个WLAN天线

29、IOA-360V05SL,WLAN 天线1根屏蔽线2根PoE交换机1台网线1条3.5.4 注意事项1. 需确保地标基站的信号能覆盖整个楼道。2. 此方案只作楼层识别用，并不能定位到楼道内部，如需定位到具体楼层的楼道内，需 添加地标天线，把每一层的楼道当作一个独立的区域。3. 如楼道宽大于4m,则考虑使用2个低频天线，确保经过楼道时能被激发。3.6大门进出判断3.6.1 适用场景该方案适用于所有大门，如监区大门、安检大门等。? 大门宽度：小于 15m且大于6m；3.6.2 定位目标对进出大门的犯人对待精确的进出门动作判断，系统可设置允许犯人进出的时段和级别，当犯 人非允许进出时发出警告：? 定位

30、延迟w 2s;?进出门识别准确率 100%3.6.3 设备安装该场景中的设备安装如图所示:125K地标基站心宀 地感氓囱 屏蔽透一 22OV电源线双绞线图31大门进岀判断设备清单如下:表27大门进岀判断设备名称型号数量单位地标基站地标基站(LB-2112)室外型1台低频天线地感线圈9*1M规格2个WLAN天线IOA-360V05SL,WLAN 天线1根屏蔽线2根交换机1台网线1条364注意事项1. 图中地感为9*1规格的线圈，适用于宽度大于10米且小于15米的大门。如果大门小于9米，请使用1个或多个3*1的线圈。如果大于16米，请使用多个线圈。2. 地感线圈与屏蔽线间的电容不能埋在地下，一般置于管里。3. 两地感线圈间的间隔大于5m3