RFID监狱智能管理系统解决方案.docx

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RFID监狱智能管理系统解决方案

RFID监狱智能管理系统解决方案

2020-08-03

第一章RFID介绍

1.1RFID监狱智能管理的发展和前景

射频识别技术RFID（RadioFrequencyIdentificationTechnology）是从八十年代起走向成熟的一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。

RFID使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID单元，利用RF信号将信息由RFID单元传送至RFID读写器。

RFID技术所使用的电波频率为50KHz-5.8GHz。

射频识别技术的兴起有两方面主要原因的推动。

一是技术的推动。

射频技术从诞生到民用经历了军事应用、实验室研究再到民间应用几个不同时期，基础技术研究日臻成熟。

另一方面则是在整个社会信息化程度普遍提高后，企业需要进一步提高信息化水平，同时降低劳动生产成本，市场对各类技术进行选择的结果。

射频识别系统的无线非接触式读写方式，能够满足人们在各类特殊环境下对物品信息的管理。

射频识别技术的应用领域非常广泛。

RFID监狱智能管理系统是一种安全可靠的区分识别劳动教育人员、管理人员，将管理系统中每个人的信息和现实中的每个人一一对应的智能化管理系统，从真正意义上实现劳教所管理信息化，步入“向科技要警力”的途径。

RFID监狱智能管理系统是采用目前世界上最先进的Active（主动/有源）无线射频识别技术，针对劳教人员的管理和监控的需求，专门设计开发的一套软硬件相结合的应用系统。

RFID技术已被美国、荷兰、新加坡、马来西亚等国广泛应用于监狱管理，实践证明是一种非常高效可靠的管理技术。

RFID劳教人员管理系统还可以与人脸识别系统、智能门禁系统、视频采集系统结合使用，可以为劳教所对劳教人员的各项管理工作提供便捷、高效的现代化手段。

1.2RFID技术工作原理概述

RFID（RadioFrequencyIdentification）无线射频识别技术是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性，实现对被识别物品的自动识别。

射频识别系统一般由两个部分组成，即射频标签（Tag）和读卡器（Reader）。

在RFID的实际应用中，射频标签具有同其他技术（例如条码技术等）相比数据存储量大的特点，它附着在被识别的物体上（表面或内部），当带有射频标签的被识别物品通过其可识别范围时，读卡器自动以无接触的方式将射频标签中的约定识别信息取出来，具有同其他技术（例如条码技术等）相比更智能、读取范围更广的特点，从而实现自动识别物品或者自动收集物品标志信息的功能。

RFID基本工作原理

读卡器通过天线发射电磁波，电磁波有其辐射范围，当射频标签进入此电磁波辐射范围内，射频标签将天线所发射的微小电磁波能量存储，进而转换成电路所需的电能，并且将存储的识别资料以无线电波的方式通过天线传送给读卡器作确认以及后续的控制动作。

第二章需求分析及系统简介

2.1需求分析

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，各种监管场所的拘押、收教、强制戒毒等违法犯罪人员数量持续不减，如何在新形式下以科技创新手段来提高监狱的管理模式，以适应现实斗争的需要。

在监管场所这样一种特殊的环境里，存在以下需要解决的问题：

1需要有效的防止劳教人员的出逃；

2减少劳教人员结党闹事的几率；

3秘密监控高危劳教人员；

4追查及跟进暴力事件的发生；

5最大限度的保障管理人员和劳教人员的人身安全；

6降低劳教管理人员的工作强度；

7在遇到突发事件时迅速定位执勤干警的所在位置。

RFID技术是一项易于操控、简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，识别工作无须人工干预，它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或瞄准；可在各种恶劣环境下自由工作：

短距离产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，其所具备的独特优越性是其它识别技术无法企及的。

RFID监狱智能管理系统还可以与人脸识别系统、智能门禁系统、视频采集系统结合使用，可以为劳教所对劳教人员的各项管理工作提供便捷、高效的现代化手段。

2.2系统设计原则

1现监所管理信息化采取安全、可靠的自动识别系统来区分、识别、跟踪和定位在押人员，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，这样才能充分发挥监管场所信息系统的作用，真正意义上实现监所管理信息化。

2实时跟踪通过在监狱的各个房间、通道和其他监视点上安装监视器，就可以实时自动跟踪犯人的活动，轻松实现对犯人行踪的实时控制。

3无障碍人员通行保证出入重要通道的犯人，警卫及其他人员身份验证的准确性，合法性。

同时还能对进出区域内的进出人员进行实时动态监控。

4监控警报功能每个监控点都有一定的访问权限，只有获得授权的人员才能进入。

如非授权人员进入监控点（禁区），则触发非法进入警报，回弹闯入人员的详细资料，也可启动视频对报警区域进行抓拍。

当劳教人员的终端被破坏时，系统会马上发出警报并突出显示位置。

当干警按动所佩终端按钮，系统会马上发出警报并突出显示位置。

2.3系统工作原理

在监狱内活动的所有通道、大门、报到处等关键位置上设立电子标签读取设备，劳教人员在手腕上佩戴一个“身份手表”，也叫电子标签，人员识别标签不断地发射加密的载有目标识别码的433－445MHz微波段无线电射频信号，当佩戴上电子标签（身份手表）的人经过激活器的激活范围时，电子标签（身份手表）就会被激活，并向外发送信息。

当接收器接收到这个电子标签发出的信息并经过网络传送出来后，根据电子标签的ID号码和接收器的IP地址，对照现场的设备安放资料后，就可以得出“某人在某一时间经过某个监控区域”的记录，实现对人员的追踪监控。

2.4系统特点

硬件产品先进特性

（1）电子芯片使用寿命长，能在恶劣环境下工作；

（2）读取范围大，在终端距离读写器70米范围内都可以读写；

（3）可以实时追踪与定位，自动监控；

（4）户外硬件配备优质防雷技术、设备停电后可由后备电源供电；

（5）终端设备可制作成腕式或足踝式，可选择一次性设计或循环再用；

（6）具有极强的防水功能；

（7）具有破坏报警功能；

（8）在软件上能够提供多种不同颜色，以方便对人员进行分类。

第三章系统介绍

3.1设计方案

1每一个劳教人员在手腕上佩戴一个“身份手表”，也叫电子标签；

  2在电子标签内记录该劳教人员的身份信息，包括姓名、年龄、性别、身高及体貌特征，犯罪记录等；

  3在活动的所有通道、大门、报到处等关键位置上设立电子标签读取设备，劳教人员一旦经过所设位置，读取设备即自动记录。

4系统接收器通过光纤传输信号到中央服务器，并与管理数据库中的信息核对和对事件进行处理。

系统软件利用这些数据计算出各个RFID电子标签的位置及状态。

5同时判断是否出现异常条件，出现后自动发出异常警报，采用系统应急机制。

6终端客户机以不同方式展示这些信息，通过图形界面的人机接口方式供管理人员进行操作，并且保存所有操作人员名称及操作记录。

3.2系统基本构成

系统结构图如下；

该系统主要由硬件部分和软件部分构成。

硬件设备主要包括：

接收器（Receiver）电子标签（ActiveTag）。

软件系统由监狱控制中心服务器及管理软件组成。

3.3系统部件组成

（1）接收器（Receiver）：

读取标签信息的设备，可设计为手持式或固定式

接收器频段：

433-445MHZ

通信接口：

RJ-45->10Mbps

数据线通讯距离：

RJ-45->150M

适用电压：

48V

功耗：

＜1W

环境温度：

-20℃-+60℃

储藏温度：

-30℃-+70℃

防冲突性：

200标签（手镯）可同时识别

通讯传输速度:

250kbps

（3）电子标签（ActiveTag）：

频段：

433.92MHz—450MHz

无线数据率：

100kbps

使用寿命：

4年以上

环境温度：

-20℃-+46℃

储藏温度：

-30℃-+70℃

接收灵敏度：

<-90dBm

发射功率：

10dbm

3.4系统应用示意图

可实现的基于RFID技术的相应业务功能如下所示，同时，客户可以基于自身的业务需要提供更丰富的功能实现。

1提供人员信息，接收器信息和限制区域信息录入界面。

2实时监控各区域内人员，通过图像化方式查看所有被监控人员的状态。

3实现门禁管理，区域人数管理和限制区管理。

4提供人员定位历史的多样化查询机制及报表显示，按区域查询历史记录，按姓名、单位、性别等关键字查询历史记录，按时间范围查询历史记录。

5对突发事故执行预先设计的程序，并自动记录操作员信息，确认责任。

6设备故障，人员非法进入限制区以及干警触发终端时报警。

7资料中心包括数据的录入，备份以及人员的权限管理。

第四章管理系统使用说明

4.1管理软件系统结构

人员识别

实时监控

历史回放

监控

定位

实时显示

事故应变

跟踪、追溯

统计、分析

分类查询

调用计划

事故处理

人员信息

读取设备信息

限制区信息

系统确认

自检报警

仪器故障报警

资料中心

数据录入

数据备份

非法进入报警

干警终端报警

权限管理

人员进出控制控制控制

门禁

人数监察

限制区域

4.2模块功能

4.2.1系统信息管理

系统信息管理模块主要是完成对整个人员定位管理系统的初始化操作及相关的重要数据的维护功能。

此模块只能由系统的超级用户来完成。

Ø人员信息管理

工作人员如干警，罪犯的各种信息的录入，修改和删除。

工作人员如干警，罪犯信息的按部门、职务、工种、姓名等查询。

Ø标签读取设备管理

监狱内的读取设备的添加，修改和删除以及查询。

Ø限制区管理

限制区域关系的添加，修改和删除以及查询。

4.2.2实时监控

通过在监狱的各个房间、通道和其他监视点上安装接受器，就可以实时自动跟踪犯人的活动，无论在房间中还是在室外活动区域，都可以通过监视器实现对每个无线腕带的定位，并在平面地图上实时显示出犯人的位置和状态。

4.2.3重犯区人数监察及控制进出

重点监察重犯区内劳教人员的行动，如：

定时人数点算、限制行动区、区大门或围墙警戒线。

人数监察及控制进出，医疗（院）区人数监察、会客区管制、生产区管制、主要进出口管制。

4.2.4历史回放

可以按照人员或按照监控点两种方式进行历史访问记录查询。

填写查询条件，点击“查询”按钮，即可获取历史记录列表。

使用“回放”功能，可在平面图上动态显示该人员活动情况。

4.2.5紧急事故应变管理

由劳教所预先设计并输入应变执行程序表，警报发生时，系统向监控终端显示屏弹出应变程序，操作员必须按预设程序采取行动，并于完成每项程序后向系统确认，系统自动登记操作员身份及操作时间，确认责任。

4.2.6系统自检报警

定时检测各接收器和电子标签的状态，确保系统运作正常，如某仪器故障，系统自动发出警报并显示故障仪器位置。

非授权人员进入监控点（禁区），则触发非法进入警报。

干警按下终端上按钮，则触发警报。

并突出显示人员资料及位置。

4.2.7资料中心

负责输入人员基本资料，按规定程序及周期更新劳教人员资料。

如劳动表现、教育期限、健康、奖罚、功过、资金等，系统自动登记操作员身份及操作时间。

只有系统管理员可操作系统主数据库，如数据备份，但不能修改己存储之数据。

系统管理员对操作员进行权限管理。

系统自动登记操作员身份及操作时间。