监狱人员智能定位系统方案

　    无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。

　　WSN的发展得益于微机电系统(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系统(System on Chip, SoC)、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展。

　　监狱人员智能定位系统方案简介：

　　监狱人员智能定位系统采用了目前国际上最先进的WSN传感网技术，通过安全、准确的识别和区分监狱中的在押人员和管理人员，是将管理系统中的个人信息与现实中的每个人一一对应的智能化监狱管理系统。该系统从真正意义上实现了监狱管理的信息化，是实现“向科技要警力”的有效途径。

　　该系统可使管理人员实时掌握监狱内各个受控区域在押人员的详细信息及数目，有效防止在押人员的出逃，减少罪犯结党闹事的几率，秘密监控高危在押人员，追查及跟进暴力事件的发生，最大限度的保障管理人员和在押人员的人身安全。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，对外出人员进行全程动态监控，大大降低监狱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。 智能监狱管理系统还可以与虹膜智能门禁系统、视频监控系统结合使用，可以为监狱对罪犯的各项管理工作展开提供便捷、高效的现代化手段。

　　监狱人员智能定位系统主要指标：

　　2.1腕带采用高强度防水耐磨ABS塑料，定义多种颜色以区分囚犯属性。

　　2.2防止暴力拆卸，内置回路设计，如剪短或暴力破坏，腕带会发送告警。

　　2.3防水、防静电、使用阻燃材料。

　　2.4低能耗设计，腕带电池使用寿命：大约1年(1000mA锂电)。

　　2.5频率：433MHz，DSSS通信方式 自动注册基站，按照基站策略决定心跳周期和调节功率。

　　2.6心跳周期：2s-1min可调(不同敏感区域，采用不同心跳周期)。

　　2.7腕带与定位器通讯距离：1-100m可调(根据腕带密度及与定位器距离调节)。

　　2.8单个定位器在同周期接收腕带个数：500(周期1min)。

　　2.9具有能量检测和上报功能，电池低压告警，电池容量低压时主动上报低压信息。

　　2.10 AES128加密。

　　2.11定位基站采用双SOC工作模式，稳定可靠。

　　监狱人员智能定位系统功能：

　　3.1人员位置实时监控

　　3.1.1人员位置信息：在电子地图实时显示犯人和预警位置;

　　3.1.2人员移动轨迹：通过电子地图实时显示一个或多个人员移动轨迹;

　　3.1.3跟踪指定人员：地图随着标签的移动自动切换，将鼠标移到标签上可以看到标签的当前状态;

　　3.1.4人员报警状态信息：通过电子地图上不同颜色和形状显示人员的报警状态。

　　3.2报警功能

　　3.2.1按钮报警：狱警腕带有报警按钮，一旦发生紧急状况，可以按下报警按钮，监控中心点定位系统将会及时收到报警信息和报警位置，并快速找到事发现场;

　　3.2.2腕带破坏报警：腕带戴到犯人手上，犯人就无法自行脱下来，只有剪断，如果犯人将腕带弄断，该标签将会不断地向系统发出剪断报警信息;

　　3.2.3非法区域报警：

　　a.越界报警：某些区域属于禁区，未经允许的标签进入将发出报警，或某些犯人不能离开某个区域，一旦离开将发出报警;

　　b.出入关口报警：在出入某些关口时，可事先设定好哪些标签可以通过，当不符合要求的标签出入关口时将发出报警信息;

　　c.与管理信息系统不符报警：犯人在系统中已经设定好了房间号，一旦犯人进错房间，将及时发出报警信息。

　　3.2.4非法聚集报警：在指定位置，系统可以设置最大允许人员数量，一旦超过预设数量，将发出报警信息。

　　3.2.5信号丢失报警：标签消失有多种因素(如电池没电或被破坏、标签越过信号覆盖区域等)，可以设置指定标签的消失报警条件和报警级别，如该标签消失了，将会触发相应的报警;

　　3.2.6电池低电压报警：可以在系统中设置电量最低界限，一旦标签电量低于这个界限将会发出报警信息;

　　3.2.7其他报警：按照需求，增加不同的报警方式

　　a.未按规定路线报警：指定某个标签在某段时间的行走轨迹，一旦发现该标签偏离指定的行走轨迹达一定的时间，发出报警信息;

　　b.无随同人员报警：将犯人标签和警察标签绑定，一对一或多对多进行绑定，当犯人标签的行走轨迹和警察标签的行走轨迹不一致，并达一定时间，发出报警信息。

　　3.3管理功能

　　3.3.1标签管理

　　a.标签发放：将指定的人员信息和其佩戴的标签进行绑定，在系统中显示的标签即代表佩戴该标签的人员。

　　b.标签更换电池

　　c.人员更换标签

　　d.标签分组、分类：标签可以根据实际情况进行分组和分类。

　　e.标签配置：如定位方式、安全方式、启动和停止配置。

　　f.报警设置：对不同标签设置不同的报警条件。

　　3.3.2信息管理

　　a.犯人信息设置：可在系统中对在押人员的信息进行设置和管理。

　　b.警察信息设置：可在系统中对警察的信息进行设置和管理。

　　c.上下班设置：可设定一个下班位置点，一旦工作人员标签放到该定位点达到一定的时间则认为已经下班。

　　3.3.3网络管理

　　定位基站管理功能：可同时监控上百个定位基站的运行状态，当定位基站网络中断时将会及时发出故障报警信息，并且可以对定位基站进行批量配置。

　　3.3.4系统管理

　　a.用户管理：可设定各种用户权限，用户登录系统后根据自己的权限进行相应的操作和浏览符合权限的内容。

　　b.日志管理：提供详细的日志生成，存储，检索等功能。

　　c.统计报表：

　　1)标签警告记录——查看所有标签或指定标签的所有警告记录;

　　2)查看标签报表——查看标签的重要报警，出入区域次数及停留时间统计;

　　3)操作历史记录——查看用户的操作历史记录;

　　4)统计各项工作的执行次数、单人的工作情况和闲置时间、每天各岗位的工作高峰期;

　　5)对各告警事件发生的时间和区域进行统计分析;

　　6)分析标签状态提供闲置警力名单和位置，供所领导参考用警，分析指标由用户自行设置;

　　7)根据用户自定义规则，按时间段统计民警巡逻次数、时间段和间隔时间。

　　无线传感器网络发展历史：

　　中国物联网校企联盟认为，传感器网络的发展历程分为以下三个阶段：传感器→无线传感器→无线传感器网络(大量微型、低成本、低功耗的传感器节点组成的多跳无线网络)

　　第一阶段：最早可以追溯至越战时期使用的传统的传感器系统。当年美越双方在密林覆盖的“胡志明小道”进行了一场血腥较量，“胡志明小道”是胡志明部队向南方游击队输送物资的秘密通道，美军对其进行了狂轰滥炸，但效果不大。后来，美军投放了2万多个“热带树”传感器。“热带树”实际上是由震动和声响传感器组成的系统，它由飞机投放，落地后插入泥土中，只露出伪装成树枝的无线电天线，因而被称为“热带树”。只要对方车队经过，传感器探测出目标产生的震动和声响信息，自动发送到指挥中心，美机立即展开追杀，总共炸毁或炸坏4.6万辆卡车。

　　第二阶段：二十世纪80年代至90年代之间。主要是美军研制的分布式传感器网络系统、海军协同交战能力系统、远程战场传感器系统等。这种现代微型化的传感器具备感知能力、计算能力和通信能力。 因此在1999年，商业周刊将传感器网络列为21世纪最具影响的21项技术之一 。

　　第三阶段：21世纪开始至今，也就是9·11事件之后。这个阶段的传感器网络技术特点在于网络传输自组织、节点设计低功耗。除了应用于反恐活动以外，在其它领域更是获得了很好的应用，所以2002年美国国家重点实验室--橡树岭实验室提出了“网络就是传感器”的论断。

　　由于无线传感网在国际上被认为是继互联网之后的第二大网络，2003年美国《技术评论》杂志评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术，传感器网络被列为第一 。

　　在现代意义上的无线传感网研究及其应用方面，我国与发达国家几乎同步启动，它已经成为我国信息领域位居世界前列的少数方向之一。在2006年我国发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》中，为信息技术确定了三个前沿方向，其中有两项就与传感器网络直接相关，这就是智能感知和自组网技术。当然，传感器网络的发展也是符合计算设备的演化规律。