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执法办案区定位手环管理方案

时间:2016-10-20 02-11-52

一、目前办案场所常见问题

    当前中国处于社会转型期,因涉嫌经济、暴力等日益增多,也有不少累犯惯犯,抗改手段不断翻新。

近年来上级领导部门连续发文要求认真研究管理措施和技术防范手段,确保监管场所的安全稳定运行,尤其要确保干警的人身安全。综合分析事故产生的原因,客观上存在以下几方面问题:

二、总体方案设计

1、系统总体架构

    针对现阶段监管场所所面临的具体挑战和建设目标,本公司自多年来结合监管场所实际、力求管用、实用,开创性地研发出RFID涉案人员精细化管理系统。

系统由电子标签识别、定位接入、信息传输、跟踪管理四个层次组成,包括:腕带、卡片射频标签、定位器、固定式基站读写器、手持式读写器、通信网关、管理平台软件等组成。

                               

     

                                          系统拓扑图

2、关键层识别

  识别层主要由身份识别和具体位置判定、方向识别两部分组成,身份识别主要是由射频标签实现,而具体位置判定及方向识别由定位器天线来实现。针对不同的涉案人员身份,佩戴不同的电子身份标签。

每人佩戴一个身份式电子射频标签,标签具有性能可靠的防破坏特性,且防水防雷,从戴上标签的瞬间开始,标签进入定位器识别范围后自动发射出信号,以便系统随时进行监控,如未经授权,任何试图破坏标签的行为都会触发报警。

3、系统基本流程

    将定位器部署在拘留室房间和重要出入口或通道,在后台软件中将该精确定位器的ID和其部署位置相匹配。涉案人员佩戴射频标签,经过该定位器附近时,该定位器发一个带有自身ID低频感应信号给射频标签(定位器的有效范围根据天线的不同位置可调节),标签实时将该ID报告给最近的一个射频信号接收基站,后台软件经过计算从而由该ID得知佩戴该标签的人就在该定位器位置。

4、询问室实时定位实施原理

                                      

工作示意图()

(1)在每个拘留房间安装一套定位读写设备,实时定位房间内的人员状态,跟踪监测其活动去向;门口安装一组定位识别天线判断人员进出状况。同时需保证不同的或者相邻的房间的人员定位准确,分得清,不会出现定位信息错位、丢失、混乱等现象发生。

(2)每个涉案人员佩戴一个手环式电子标签,对其进行实时定位监测;管理人员可配备一个卡片式电子标签,巡查过程中使用,遇到突发情况时可进行紧急呼叫和位置跟踪,保护自身安全。

(1)系统主要组件

①基站读写器

基站读写器采用有源高频2.4G/433M工作频段,通过无线方式接收身份标签的发射信号以及通过标签接收定位器发射的地理位置信号,全方位接收范围在200米以内,然后通过有线方式传输到计算机管理后台服务器。读写器由金属外壳覆盖,内含信息接收模块,由两根信号天线,并可延长至2米,体积小巧,可以直接挂在墙上或杆子上。基站由自配的电源适配器直取220V后供电,通讯方式可以是TCP/IP(网线、光纤)或RS485(屏蔽线)。

②定位识别器

定位器采用有源低频125K工作频段,有若干组识别天线,每组天线构成一套子系统,读取范围可调,用于触发电子身份标签发射信号并判断进出房间方向。主要作用是对面积较小的物理场所、一般情况下小于20个平方的房间,传输出其地理位置信息给基站阅读器,定位器的固定区域位置在后台管理软件地图上以“点”的形式表现出来,即以点带面,以此标志电子标签所在地的具体位置。这个地理位置信息是在识别到电子标签时而产生的,没有识别到标签信息是不会产生这个位置信息的。

③电子手环标签

工作频段:2.4G/433M、125K、13.56M

识别能力:一次性并发1000个标签不冲突,

识别速度:200KM/h,快速移动物体不受影响

识别时间:<1秒

识别范围:1-100米内可调

安全性能:32位加密认证防破解

识别方向:全向

工作时间:>2年,可更换电池

射频功率:0-3db,(软件调节,步进6dBm)符合人体安全标准

调制方式:GFSK

跳频方式:广谱跳频(FHSS)或定频,由软件设置

通讯速率:1.5Mbps 

灵 敏 度:-5dBm

报警功能:防拆报警、电池低压报警

主体材质:TPU工程材料、硅胶组合,内置高碳钢丝,较高舒适度

物理特性:防水IP67,洗澡洗衣服洗手不受影响

抗震性能:10-2000Hz,20mm/15g,三轴

标准体量:4.3×5.1’mm、120g,长度可调

工作环境:-30℃-70℃、5%—95%RH

主要用途:监所、校园、医疗机构等人员简易定位管理

    集成有高低频结合的双模块,给涉案人员佩戴在手腕,外层主体由TPU高分子材料组成,内有钢丝连接,可直接接触皮肤,电子模块集成在内。整体密封,房拆、防水、防震动,有一定的物理强度。电池可更换,一般可以用到1年以上。表体遭受破坏时如敲打、碰撞、拆剪等情况都会产生报警信号,自动传输到后台管理端,还可配备报警呼救按钮,以防涉案人员出现紧急情况时自助求救,方便警务人员及时掌握事态。

标签功能内主要是通过内含的有源双频模块2.4G/433M+125K实现,比单一有源模式的精确识别能力成倍提高,实时工作状态下,标签会按照一定的发射频率发出射频信号到基站读写器,后台软件以此判断此标签是否还在基站识别范围内,或者是否正常运行。此外还可以集成13.56HMZ电子模块,用于普通IC卡门禁管理和储值消费管理,组建“一卡通”系统。

    电子标签在空旷环境内可以达到百余米识别距离,对普通物体有较强的信号发射穿透能力。有障碍物的情况下如墙体、人体、金属体等存在的时候识别距离会相对减弱。电子标签识别距离跟读写设备有紧密的关系,如果读写设备接收的距离短,那么电子标签的识别距离也会变小,最小距离可以控制在1米范围内,具体距离大小根据实际情况选择设置。

④手持式读写设备:相当于移动的基站读写器,方便警务人员随身携带,当涉案人员在拘留室、走廊通道、活动操场等不同地点时可对其进行点名盘查,随时掌握涉案人员相关信息。如外出提审或者就医时,押解人员使用手持机监控人员手环标签,只要人员手环标签超出手持机设定的监控范围,或者破坏手环标签,手持机都会及时发出告警信息,使得押解人员第一时间发现警情,避免人员逃脱情况发生。

主要功能

(1)实时定位监控

   每个房间安装一套读写器和定位天线,可以实时监控房间内部人员状态,包括多少人、什么人、何时进出房间、有无按照规定路线活动等情况,可实现全程实时监控。

(2)进出身份判断

定位器每组天线各一根分别安装于每个出入口的内外两侧,用于读取到达此进出口位置时的身份标签射频信号,进出门口定位天线模组判断进出门的原理很简单,2组识别线圈,从线圈A进入到线圈B系统就判定为进门,进入圈A而未进入圈B则判定为未进入;从定位器线圈B进入到定位器线圈A系统就判断为出门,进入线圈B而未进入线圈A则系统判定为未出门。 

同时,人员进出不同的拘留房间时,系统也会自动识别进出方向和区域,实时跟踪监测活动轨迹。

     

定位器与身份标签采用双频互动工作,基本不会受到外在因素干扰,所以稳定性能良好,不会产生标签信号漏读或误读情况,因此可以实时、准确掌握进出某区域的涉案人员数量及其身份信息。

(3)人员点名统计

工作时间内系统会实时对涉案人员进行清点盘查,自动分析人员信息。干警也可使用手持该设备对规定范围内涉案人员身份标签进行搜索、确认、点名、记录,发现异常立即报警并实时在LED 显示屏中显示定位信息,手持机信息与管理后台可实时同步进行。用于固定式读写器识别范围以外时,可接收射频标签发出信号,管理相对应的射频标签,监控相应的标签信号、破坏报警、呼叫报警等。

(4)视频报警联动

标签发出报警时可自动调用标签所在位置附近的摄像头,查看视频轨迹回放时,可以同时调用同一时间段的录像,同步播放在电子地图上显示摄像头位置,可以随时点击调用。系统兼容国内外各大品牌摄像机。

                  

(5)活动轨迹查询。每个拘留室的门外侧都布置了一根定位线圈,其读取范围为5米以内,已覆盖了门前过道位置,从某一个拘留的门前经过到另一个拘留的门前,都会被在此位置的定位天线识别到,所以在走廊里走动的时候就会在软件管理端呈现出连续性动作,即运动轨迹。轨迹点为每一个拘留室门内外的定位天线。通过查询涉案人员标签号、ID编号、或涉案人员姓名和需要回放的时间段来查看涉案人员或物的移动轨迹。

(6)身份标签故障报警:故意破坏、电压不足、产品故障等各种报警提示功能。

身份标签离位报警:电子标签与读写设备进行绑定设置后,根据规定办案过程中必须有2个或以上警员共同审讯嫌疑人,如果少于2人则后台发出告警信息,同时现场监控摄像头进行联动抓拍或录像。

(7)越界窜监、消失告警。在设定时间段当涉案人员私自进出其他房间或者走出定位识别范围后,系统自动会发出相应报警信号到管理后台,可有效防止涉案人员串供和逃脱。

                     

(8)紧急求助(预选)。当涉案人员或者干警遇到紧急情况时,可以按下报警按钮,系统通过布置在环境中的任意一个定位识读写设备,接收到报警信号,立即发送到实时定位服务器,由实时定位服务器计算出报警信号所在位置。

(9)定时监测报警。主要有两方面管理,首先是干警日常工作时间内定时报警提醒,预先设置好工作任务和时间,防止干警擅自脱岗甚至睡岗而发生意外情况;

其次就是涉案人员羁押时间到期时系统自动发出报警提醒管理人员做出相应策略,防止超时羁押。

(10)办案程序违规告警。在审讯工作期间内,审讯室内定位读写设备至少要识别到1个手环标签和2个或者以上的干警标签信息,否则系统会发出警告,提醒工作人员立即执行正确的工作流程。

      此功能可有效防止单人审讯的情况发生,以及必须佩戴相应的电子身份标签进行审讯才行。

(11)物证监管。给涉案物品绑定电子身份标签,未经授权私自拿取会触发系统报警,被管理后台及时发现。

(12)一卡通集成功能,可拓展感应式IC刷卡模块,实现常规门禁、消费、储物柜锁等一卡通用功能。

7、设备布置

(1)定位天线:每个定位器上带有一组识别天线,分布于房间门口内外两侧,两根天线的距离1-2米,根据门口宽度调节。

基站读写器:安装于室内天花板或者吊顶都可以,基站有一组信号收发器,分别安装于室内外两侧,具体位置根据现场情况而定。

手持机:无线工作,由干警随身携带,采集完信息后可通过数据线传输到电脑管理端。进入设备识别范围内时,手持机采集信息后可实时传输到基站读写器,进行实时点名工作。

(4)布线:每个房间只需一套定位器和一套基站读写设备,每个房间只需布置一根普通网线和电源线,经过通信网关直接连接到后台管理端。整个系统网络实施简捷,维护便利,成本低廉。

三、系统通讯

    主要解决射频信号接收基站的相关信息传递到管理服务器的问题。对于小型或者单个射频信号接收基站而言,传输就只有一个部分,射频信号接收基站直接传输到定位服务器。但是对于绝大部分情况而言,接入是由两部分组成:一块是射频信号接收基站与通讯网关之间的数据传输,一块是通讯网关与服务器之间的数据传输。

四、管理平台

系统软件采用云计算三层构架,采用时下最先进的RFID中间件技术、小区域实时定位技术,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。

    整套系统中相关硬件设备都可以通过终端管理软件进行设置,升级管理等。射频信号接收基站安装在室内、门口、通道、内部区域分割点等特定位置,用于接收功能区域内所有射频标签所发送的信息,射频信号接收基站采用创新的模块化设计思想,为客户提供了实时的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。

1、系统功能

基本信息管理

权限管理

系统配置

涉案人员定位管理

涉案人员审讯管理

人事管理系统

涉案物品监管

报警监控管理

实时监控监管

2、系统框架

稳定的J2EE 用户操作架构

支持各种平台接入的服务客户端

高稳定高性能的数据处理挖掘服务平台

强大的数据分析处理服务平台

高度可扩展框架,轻松实现集成第三方系统

稳定的软硬件交互平台,多语言的接入和实施

海量数据的高速存储和分析处理能力

支持客户方的第二次开发(简便的外系统植入功能)

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