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监狱人员定位“双子星”RFID&GIS

发布时间:2016-1-22 13:15:30

[摘要] 监狱罪犯管理的问题如何解决?RFID物联网技术与GIS地理信息技术的融合,能够快速准确的查找到在押人员的位置,同时可以保证单个设备失效不会导致定位 报警信号失效、误报等情况。


 监狱的安全问题主要集中在罪犯脱逃和狱内发案的管理,这是监狱安全管理的重中之重。罪犯脱逃的形式有很多,如翻越围墙、跟随车辆混出大门、暴力冲门等这些行为都可以认为是对罪犯行踪的失控,另外像聚众斗殴、袭警、非正常死亡等狱内发案的情况则更多是因为仅靠人力和视频监控无法实现对所有区域100%的监管。本文将依据监狱的实际业务,结合信息化技术手段,为监狱安全管理特别是监区罪犯管理的信息化应用提供参考。

  物联网技术在监狱发展应用需求

  作为国家的刑罚执行机关,监狱担负着维护社会安宁和稳定、预防犯罪和改造罪犯的重要职能。对于在押人员实时定位系统有着特殊行业的需求,核心需求主要包括以下几方面。

  系统可以实现同时对干警、在押犯人及外来人员的定位管理,借助自动点名、报警管理、视频联动、轨迹回放和查询统计的功能,可以极大的改善建议管理方式,提供民警工作效率,同时也提高了建议日常管理的安全性;安全涉密性:监狱内网一般都是涉密网,监狱定位系统需要用到无线射频通讯网络,其中有大量的数据需要与监狱内网进行实时交换,因此无线射频网络必须做到专用协议,专用硬件转换,以防止利用射频网络侵入监狱内网的行为;

  定位目标数量大:多数监狱面积大、楼宇监舍多、定位管理的移动目标数量一般都是以成千上万计算,大部分场景的移动目标密度都极高,需要定位网络具备相应的容量;多系统联动:定位系统应可与监狱多种监控系统集成,实现预警联动;

  可靠性:监狱为执法机关,对罪犯的管理必须严格准确,移动目标的数量庞大导致系统即便是很小概率的不可靠性,均会造成大量的误报警或手工纠错,致使系统完全不可用。各类报警信号也必须可靠传输,否则极易导致重大恶性事件不能被及时发现。

  系统设计

  基于物联网技术的服刑人员跟踪与地理信息管理系统将采用低辐射、低功耗、便携式定位标签、电子腕带与罪犯、干警等移动目标进行绑定,生成唯一身份识别的射频信号数据,通过部署在监狱内部环境中的定位读写器,网关设备构成的监狱定位网络骨干环境。其中定位信号与报警信号,最终通过网关设备送入到监狱内部骨干网络。

  部署在监狱信息中心的监狱实时定位服务器以收到的定位数据、报警信号为基础,基于高精度定位算法,结合监狱GIS服务器提供的监狱二维/三维地理信息模型计算出监控对象的实时位置,根据管理要求对在押犯人进行跟踪监控,对在押犯人的违规行为发出预警和报警。

  监狱在押犯人定位管理系统客户端部署在分控中心与监狱信息中心,以二维或三维方式仿真显示监狱内所有在押人犯的实时位置分布情况,同时实现报警联动与视频联动功能,为干警提供在押人犯定位管理系统的各项监控功能。终端电脑安装定位管理客户端用于实现在押人犯定位管理系统的各项参数设置、犯人信息管理维护与行为规则设置等系统管理功能。

  整个系统还可以做为独立的监狱安防子系统,可以为省厅整体管理平台提供监狱的在押人犯位置与轨迹信息,移动目标报警信息与报警信息,监狱地理信息等信息服务。

  应用原理

  通过安装在监狱内部的低频激活器以及带定位读写器对在押人犯佩戴的电子腕带做数据采集和定位判断。电子腕带采用固定上报及唤醒上报2种工作方式,在没有激活器环境中固定2秒上报心跳包来保证与系统通讯同步,在有激活器环境中将激活器的物理地址加入数据报上报给定位读写器。系统在3-5秒可以完成对所有重大标签数据采集。定位GIS在2秒对人员位置信息刷新,用来保证定位数据的及时可靠。

  采用125K+2.4G来实现在押人员位置数据及报警数据上报,通过在现场部署低频唤醒器及定位读写器来实现定位网络覆盖,有效避免人体对电磁信号的干扰,确保不会出现单个设备失效导致的定位/报警信号不能读到的情况,确保干警、罪犯位置和干警报警等关键信号传输的可靠性,保证系统的可靠性。

  系统采用专门设计以在大容量定位标签密度聚集的情况下,实现可靠接收每个定位标签的信号,适于应用监狱内高密度定位场景。


系统功能设计

  设计部署监狱内部定位网络覆盖是监狱在押人员定位跟踪系统的重要组成部分,也是最复杂的部分。根据监狱的实际应用需求,系统设计的在押人员定位网络部署方案采用可叠加的组件式设计,可针对监狱下属监区各部分,面向不同的定位目标,分阶段部署不同结构的定位网络环境,不同阶段的定位网络可以相互融合,共同参与对在押人员的主动式实时定位。

  监狱罪犯的活动区域通常包括监舍、教室、谈话室、生产劳动车间等。这些区域都是监狱防范的重点区域,系统为24小时全全程监管跟踪,并可根据监管需要针对个别犯人活动跟踪分析,无需人工干预。

  通过与狱政系统的数据接口进行对接,跟踪系统可定时获取服刑人员最新数据资料,在值班中心可以随时通过客户端实时浏览各分区人员分布情况及数量比对。监管画面关联显示人员信息,比如浏览某个监舍,该监舍人员信息可自动通过GIS系统实时显示,点击某些重点罪犯名字可自动弹出当前该罪犯详细档案信息。

  监狱内主要通道采用高精度双频定位设备对所有出入人员进行出入统计信息采集,所有进出人员信息(个人信息、进出时间)都将被系统记录。数据清点有误的监舍自动作出报警提示,报警未得到有效处理该监舍所有罪犯不得休息。同时将罪犯在生活区的活动分为几个等级区域,每个区域都进行技防预警设定,实现分级检测和报警上报。

  在监狱监舍内的活动设定为三级警戒区域,可以通过跟踪系统自动布防做禁入禁出管理。

  禁入管理

  某些区域属于限制区域,未经允许的人员进入系统将发出报警,在出入某些关口时,可事先设定好哪些人员可以通过,当不符合要求的人员出入关口时将发出报警信息;或者某些区域只有在特定的时间才可进入,如在其他时段进入则被视为非法侵入,也会发出警报。

  禁出管理

  规定某些犯人不能离开某个区域,或者在某个时段内不能离开指定地点,一旦离开将发出报警。

  在走道及监舍外围的活动设定为二级警戒区域,通过在走道及监舍出入口安装定位读取设备设置的警戒区域,当夜间走道和卫生间出现人员走动时系统自动提示有人人员出现,使值夜班的干警可以及时集中注意力关注。系统可根据管理需求灵活设置警戒时间及警戒区域对于夜间长时间逗留在卫生间的罪犯也可以实现自动提示,最大程度避免异常情况的发生。

  当监舍楼外围及楼道出入口区域安装的定位读取设备受到触发可以认为是一级警戒事件,此时需上报监狱指挥中心、通知武警岗加强戒备。如果监舍楼犯人与干警共用出入通道则要加强夜间门禁出入的管理,及时获取门禁的实时状态。不同区域的报警事件联动措施需要区别对待,比如监舍内的事件只是简单提示即可,监舍外围的报警则需声光提示。

  监狱内“生活区”和“生产区”必须隔离开,在生活区和各个生产车间的门口都有值班室,通过在生产车间和生活区的通道门上加装双频定位读取设备,在罪犯身上佩戴服刑人员电子腕带,当犯人过门时自动清点人数并显示当前通过罪犯信息以及通过人数的总数,整个过程由必须有佩戴干警卡带班民警在场,点数过程自动执行,清点结果自动记录后台,生产结束清点人数时可自动比对,出现少人情况可迅速定位出缺少罪犯的信息(如图3所示)。

  监狱信息化管理是一项长期艰巨系统工程,上述对罪犯日常活动管理的一些信息化应用只是其中的一部分,主要是结合监狱一线干警在实际工作中遇到的问题给出的一些技术解决方案,更多偏向于综合应用,而非简单的硬件建设。这也说明了一点,未来的监狱信息化建设趋势一定会朝着综合应用的方向发展,我们在考虑信息化建设时需要软硬兼顾,在加强监狱硬件设施建设的同时也需注重软件建设、应用建设,拓展信息化手段的实际应用。监狱的最终目的是要保障监狱管理和改造的双向目标达成,所以我们的信息化建设不仅要帮助提高工作效率,确保监狱安全,更需要以技术手段去引领建立一种新的监狱管理形态。


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