CN101909203B - 一种射频追踪定位监控方法及所用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频追踪定位监控系统，包括控制中心(1)、激活器(2)、接收器(3)和电子标签(4)，控制中心(1)包括分别与电源模块(19)相连的主控制模块(10)、监狱管理数据库(11)、权限设置模块(12)、电子地图模块(13)、人员监控模块(14)和基本设置模块组件；监狱管理数据库(11)、权限设置模块(12)、电子地图模块(13)、人员监控模块(14)和基本设置模块组件分别与主控制模块(10)相连；激活器(2)和接收器(3)的一端均与主控制模块(10)相连，激活器(2)和接收器(3)的另一端均与电子标签(4)无线相连。本发明还同时提供了利用上述系统所进行的射频追踪定位监控方法。

Description

一种射频追踪定位监控方法及所用系统

技术领域

本发明涉及一种射频追踪定位监控系统，特别是涉及一种用于监狱管理的射频追踪定位监控系统；还涉及利用该系统所进行的射频追踪定位监控方法。

背景技术

目前，特定人群的识别，如罪犯或犯罪嫌疑人，是利用穿戴有符号服装、佩戴有符号的卡片等方法。这种传统方式方法虽然比较直观，但是由于佩带者的原因在识别其身份时很容易出现恶意替代等现象，同时存在识别效率低、识别速度慢等缺点，给身份识别带来极大的困难。

RFID(Radio Frequency Identification Technology)射频识别技术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：短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码；其具有读取方便快捷、识别速度快、数据容量大、使用寿命长，应用范围广、标签数据可动态更改、更好的安全性、动态实时通信的特点。

上述特点合使得将RFID用于特定人群的识别成为可能，如何将RFID应用于特定人群的管理是本领域目前需要解决的一个技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种识别效率高、识别速度快、数据容量大、使用寿命长、应用范围广、标签数据可动态更改、具有更好的安全性、能动态实时通信的射频追踪定位监控系统及相应的射频追踪定位监控方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种射频追踪定位监控系统，包括控制中心、激活器、接收器和电子标签，控制中心包括分别与电源模块相连的主控制模块、监狱管理数据库、权限设置模块、电子地图模块、人员监控模块和基本设置模块组件；监狱管理数据库、权限设置模块、电子地图模块、人员监控模块和基本设置模块组件分别与主控制模块相连；激活器和接收器的一端均与主控制模块相连，激活器和接收器的另一端均与电子标签无线相连。

作为本发明的射频追踪定位监控系统的改进：基本设置模块组件包括分别与电源模块相连的接收器设置模块和人员设置模块，接收器设置模块和人员设置模块分别与主控制模块相连。

作为本发明的射频追踪定位监控系统的进一步改进：基本设置模块组件还包括分别与电源模块相连的报警设置模块和视频设置模块，报警设置模块和视频设置模块分别与主控制模块相连。

作为本发明的射频追踪定位监控系统的进一步改进：接收器通过TCPIP通讯方式或者485通讯方式与主控制模块信号相连。

本发明还同时提供了一种利用上述系统所进行的射频追踪定位监控方法，依次包括如下步骤：

1)、基本设置：

设置内容包括人员资料设置、设备资料设置、视频设置和报警设置，上述内容保存于监狱管理数据库；

2)、开始监控：

主控制模块发出开始监控的命令；主控制模块轮流接收不同接收器发送的信息；

3)、接收器轮流接收不同电子标签发出的信息，并将此信息传送到主控制模块，主控制模块获取该电子标签ID号，并判断是否属于监狱管理数据库内保存的ID号；当判断为“是”，进入步骤4)，否则进入步骤301)；

4)、主控制模块获取该电子标签的访问权限，并判断是否属于监狱管理数据库内保存的允许进入此区域的权限；当判断为“是”，进入步骤5)，否则进入步骤401)；

5)、在电子地图上显示电子标签所处位置；

6)、判断状况是否正常：

如判断结果为正常，则返回至步骤2)，重新开始下一轮的监控；如果判断结果为异常，则进入步骤501)；

301)、触发不明身份人员出现警报，并开启现场视频监控；

401)、触发非法进入警报，并开启现场视频监控；

501)、触发警报。

作为本发明的射频追踪定位监控方法的改进：步骤6)中：当出现以下任意一种情况时，则判断结果为异常：

情况1、

接收器接收电子标签发出的求救信号然后传送到主控制模块，主控制模块经与监狱管理数据库内保存的求救信号比对判定确为求救信号；

情况2、

在设定的时间内主控制模块接收不到电子标签给出的任何信号；

情况3、

当人员监控模块给出的临时访问时间到达后，电子标签仍在临时给出的区域内。

作为本发明的射频追踪定位监控方法的进一步改进：设备资料设置包括设置接收器ID、接收器IP地址以及接收器对应的区域号、房间描述和出入口描述。

本发明的射频追踪定位监控系统由于采用射频方式，因而具有识别效率高、识别速度快、数据容量大、使用寿命长、应用范围广、标签数据可动态更改、具有更好的安全性、能动态实时通信的特点。

本发明的射频追踪定位监控系统可用于进行智能化监狱管理，可实现安全可靠的区分/识别在押人员、将管理系统中每个人的信息和现实中的每个人相一一对应的智能化狱政管理系统，从真正意义上实现监所管理信息化，步入“向科技要警力”的途径。本发明能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，本发明的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。

本发明的射频追踪定位监控系统还可以与人脸识别系统、智能门禁系统、视频采集系统无缝结合使用，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。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的射频追踪定位监控系统的结构示意图。

图2是本发明的射频追踪定位监控方法的流程图。

具体实施方式

图1给出了一种射频追踪定位监控系统，包括控制中心1、激活器2、接收器3和电子标签4；控制中心1包括主控制模块10、监狱管理数据库11、权限设置模块12、电子地图模块13、人员监控模块14、基本设置模块组件和电源模块19，基本设置模块组件包括接收器设置模块15、人员设置模块16、报警设置模块17和视频设置模块18。

电源模块19分别与主控制模块10、监狱管理数据库11、权限设置模块12、电子地图模块13、人员监控模块14、接收器设置模块15、人员设置模块16、报警设置模块17和视频设置模块18相连，由电源模块19负责向其提供电源；为了图面的清晰，上述连接关系在图1中作了省略处理。主控制模块10分别与监狱管理数据库11、权限设置模块12、电子地图模块13、人员监控模块14、接收器设置模块15、人员设置模块16、报警设置模块17和视频设置模块18相连，由主控制模块10负责对其进行控制。

激活器2的一端与电子标签4无线相连，接收器3的一端与电子标签4无线相连；即，激活器2与电子标签4通过各自内部的天线传送信息，接收器3和电子标签4也是通过各自内部的天线传送信息。激活器2和接收器3的另一端均与与主控制模块10相连。

本发明的射频追踪定位监控系统实际使用时，接收器3(Receiver)是用于读取(写入)电子标签4发送出信息的设备，可设计为手持式或固定式，分为户内型和户外防水型两种。接收器3通过内置天线发送出一定频率的射频信号，当电子标签4进入射频信号感应区域时，电子标签4的内置天线产生感应电流从而获得能量，并发送出与接收器3约定格式的编码信息，这些编码信息被接收器3接收，通过TCPIP通讯方式或者485通讯方式解码后的标签信息发送到控制中心1的主控制模块10，由主控制模块10对信息进行后续处理。接收器3安装在监狱内的各居室、习艺区、会见室、食堂、操场、大门等区域，可以根据监控的需求确定安装的数量与位置，接收器3通过电缆与主控制模块10相连。此外，接收器3还可以采用手持机作为点名机进行点名操作。

在接收器3、电子标签4和激活器2内分别设置各自的内置天线(Antenna)，从而使接收器3和电子标签4之间依靠无线相连实现传递信号，同样，也使电子标签4和激活器2之间依靠无线相连实现传递信号。

激活器2(Activator)用于激活电子标签，激活器2通过串口线与主控制模块10相连。当电子标签4进入激活器2射频信号感应区域时，激活器2将感应到的电子标签ID号传递给主控制模块10，主控制模块10命令人员设置模块16记录该电子标签ID号、并将该电子标签ID号写入人员基本信息记录中，从而使具体的人员信息和电子标签相关联起来；上述电子标签ID号和人员基本信息记录的关联数据被保存在监狱管理数据库11。

本发明中的电子标签4，分为服刑人员电子标签(普通卡)和狱警/管理人员电子标签(特殊卡)两大类。在实际应用中，电子标签4附着在人员或待识别物体的表面，电子标签4中保存有自身的ID序列号，简称ID号。

电子标签4能够被实时追踪与定位、自动监控，设计为腕表式能够非常方便地戴在犯人手腕上，电子标签4设计有主动报警功能。

本发明的射频追踪定位监控系统实际使用时，权限设置模块12、接收器设置模块15、人员设置模块16、报警设置模块17和视频设置模块18均外接相应的信息输入装置，人员监控模块14外接信息输入和显示装置。本发明实际使用时还与监控系统相连，该监控系统由监控中心和若干个与监控中心相连的监控探头组成，监控中心与主控制模块10相连；从而使主控制模块10来控制整个监控系统的监控工作。当出现状况时，可快速切换到相应的监控视频，使管理人员及时了解情况，采取措施。

本发明的射频追踪定位监控方法，如图2所示，依次包括如下步骤：

1)、通过控制中心1进行基本设置，

设置内容包括接收器设置、人员设置、视频设置和报警设置。上述内容保存于监狱管理数据库11中。

具体包括以下内容：

①、设备资料设置：

通过与接收器设置模块15相连的信息输入装置手动输入每个接收器3的“接收器ID”、“接收器IP地址”、“区域号”、“房间描述”和“出入口描述”信息。“接收器IP地址”用于将主控制模块10与具体的接收器3相联系，即主控制模块10通过此“接收器IP地址”感知是哪个具体的接收器3发出的信息。“出入口描述”用于确定控制中心1与接收器3之间通讯方式(即主控制模块10和接收器3之间的通讯方式)，可均设置为TCPIP通讯方式或者均设置为485通讯方式。“区域号”是对应的该接收器3所处的实际地理位置，“房间描述”是对应的该接收器3所能监控的区域；从而使管理人员更直观的了解到接收器3安装位置以及其监控区域，便于后续处理。

设置完成后，主控制模块10将上述信息调入监狱管理数据库11进行保存。

②、人员资料输入：

通过与人员设置模块16相连的信息输入装置写入每个犯人和每个监狱管理人员的相应信息，例如姓名、类别等等；主控制模块10将上述信息调入监狱管理数据库11进行保存。

每个犯人和每个监狱管理人员当首次佩带上电子标签4后，电子标签4进入激活器2射频信号感应区域时，激活器2将读取电子标签4的ID号并传递给主控制模块10，管理人员首次人为地通过人员设置模块16请求主控制模块10查找并调取监狱管理数据库11中对应人员的信息；主控制模块10将此电子标签ID号和对应人员的信息相组合后再次放入监狱管理数据库11进行保存，从而使人员和电子标签4的相应信息相关联起来。

③、权限设置

通过与权限设置模块12相连的信息输入装置输入每个电子标签4所允许进入的区域，主控制模块10将上述每个电子标签ID号所对应的允许进入区域放入监狱管理数据库11进行保存。

一般情况下：普通区域进出将不受限制，即任何电子标签4的佩戴者均允许进入。特殊区域如会见室、谈话室、医务室则根据不同的对象进行灵活设置。

④、报警设置：

通过与报警设置模块17相连的信息输入装置设定警报类别，分别为“不明身份人员出现”警报、“非法进入”警报、“无信号”警报和“求援”警报；在何种条件下会触发此类警报的判断依据均由主控制模块10送入监狱管理数据库11进行保存。

“不明身份人员出现”警报的判断依据是：当主控制模块10解码所得的电子标签ID号不能在监狱管理数据库11内找到时，则触发“不明身份人员出现”警报。

“非法进入”警报的判断依据是：由于监狱中每个人员所能进入的区域都是有严格限制的，这些能进入的区域由权限设置模块12进行的常规设定+人员监控模块14的临时设定组成；如果电子标签4的佩带者进入了不允许进入的区域，则触犯“非法进入”警报。

“无信号”警报的判断依据是：在设定的时间内接收不到某个电子标签给出的任何信号时，则触发“无信号”警报。

“求援”警报的判断依据是：每个电子标签4上均设有一个求救按钮，求救按钮所对应的特定信号被保存在监狱管理数据库11内；当电子标签4配戴者发现生命受到威胁或身体有所不适的情况下，按下所配戴电子标签4上的求救按钮，电子标签4主动发送出带有求救信号的信息，接收器3接收信息并传送至主控制模块10，主控制模块10对收到的信息进行解码并与保存在监狱管理数据库11内的特定信号进行对比；当吻合时，则触发“求援”警报。

⑤视频设置

通过与视频设置模块18相连的信息输入装置设定每个监控探头所处的地理位置、用于监控的区域等信息。主控制模块10将上述关于监控探头的信息放入监狱管理数据库11进行保存。

在本发明中，整个监控区域的二维电子地图被预先保存在电子地图模块13内。

在本发明中，人员监控模块14主要包括了登记管理、监视管理、报警处理三个部分。登记管理即临时为某个人员分配对某区域的访问权限和访问时间，即在权限设置模块12对该人员已设置的权限基础上新增权限记录。与权限设置模块12不同的是在此新增的权限记录为特定区域的访问权限，如会见室、提讯室、医务室等，且还限定了访问时间；上述访问权限和访问时间均被保存在监狱管理数据库11内。如果电子标签4进入该临时访问区域后，在访问时间到达后还没有离开此区域，主控制模块10触发警报。

监视管理主要是对人员在电子地图上的所处位置进行监督。报警处理是当主控制模块10触发“求援”警报等时，人员监控模块14发出报警，提示管理人员进行处理。

步骤2，主控制模块10发出开始监控的命令，所有设备进入工作状态，开始监控；主控制模块10轮流接收不同接收器3发送的信息；

步骤3，接收器3轮流接收不同电子标签4发出的信息，具体为：

接收器3接收到电子标签4发出的信息，将此信息传送到主控制模块10，主控制模块10对信息进行解码分析，从而获取电子标签ID号，由于每一个电子标签ID号对应数据库内一个人员的信息记录；因此如果主控制模块10能在监狱管理数据库11内查询到此ID号记录，那么进入步骤4；否则由于主控制模块10将无法查询到此ID号记录的信息与保存在监狱管理数据库11内的报警判断依据进行对比，从而作出触发“不明身份人员出现”警报的命令，因此进入步骤301。

步骤4，主控制模块10在监狱管理数据库11中查找该电子标签4的ID号所对应针对该区域(即电子标签的佩戴者所处的区域)的访问权限，如果经主控制模块10查找后判断为具有访问权限，则进入步骤5，否则由于主控制模块10将不具有访问权限的信息与保存在监狱管理数据库11内的报警判断依据进行对比，从而作出触发“非法进入”警报的命令，因此进入步骤401。

步骤5，主控制模块10从监狱管理数据库11内调取该接收器3的相应位置信息传递给电子地图模块13；电子地图模块13将该接收器3所在的位置在电子地图上以小圆点的形式显示；从而使电子标签4的佩戴者所处的区域在电子地图上得到显示。

人员监控模块14可通过主控制模块10调取上述能实时显示电子标签4佩戴者所处的区域的电子地图，并将此电子地图在相应的显示器上播放。

步骤6，判断是否属于正常状况：

当符合以下任意一种情况时，判断为情况异常，则进入步骤501；当任意一种情况也不符合，即判断情况正常，从而返回至步骤2，重新开始下一轮的监控。

情况1：

接收器3接收到电子标签4发出的求救信号，传送到主控制模块10，主控制模块10对收到的信息进行解码并与保存在监狱管理数据库11内的特定信号进行对比；当吻合时，则触发“求援”警报，即进入步骤501。

情况2：在设定的时间(较长一段时间，例如2小时)内接收不到某个电子标签给出的任何信号时，则触发“无信号”警报，即进入步骤501。

情况3：当人员监控模块14给出的临时访问时间到达后，电子标签4仍在临时提供权限的区域内，则触发警报，即进入步骤501。

下面对关于触发警报的步骤进行详细说明：

步骤301，触发“不明身份人员出现”警报。

主控制模块10将该警报信息在监狱管理数据库11内进行保存。

主控制模块10从监狱管理数据库11内调取该接收器3的相应位置信息以及所有监控头的位置信息传递给电子地图模块13，由电子地图模块13找到能监控到接收器3所处位置的监控头，并将此信息传递给主控制模块10，主控制模块10通过监控中心打开相应的监控探头，从而实现与人员监控模块14相连的信息输入和显示装置能将页面切换到相应区域的监控视频录像，即开启现场视频监控。

步骤401，触发“非法进入”警报。

主控制模块10将该警报信息在监狱管理数据库11内进行保存。

主控制模块10将监狱管理数据库11内调取该接收器3的相应位置信息所有监控头的位置信息传递给电子地图模块13，由电子地图模块13找到能监控到接收器3的所处位置的监控头，并将此信息传递给主控制模块10，主控制模块10通过监控中心打开相应的监控探头，从而实现与人员监控模块14相连的信息输入和显示装置能将页面切换到相应区域的监控视频录像，即开启现场视频监控。

步骤501，

触发警报，包括“无信号”警报、“求援”警报以及临时访问时间到达后、电子标签4仍在临时提供权限的区域内所触发的警报。主控制模块10将该警报信息在监狱管理数据库11内进行保存，且主控制模块10通过操纵人员监控模块14在显示器上报警，从而体现管理人员进行相应的处理。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种射频追踪定位监控系统，其特征是：包括控制中心(1)、激活器(2)、接收器(3)和电子标签(4)，所述控制中心(1)包括分别与电源模块(19)相连的主控制模块(10)、监狱管理数据库(11)、权限设置模块(12)、电子地图模块(13)、人员监控模块(14)和基本设置模块组件；所述监狱管理数据库(11)、权限设置模块(12)、电子地图模块(13)、人员监控模块(14)和基本设置模块组件分别与主控制模块(10)相连；所述激活器(2)和接收器(3)的一端均与主控制模块(10)相连，激活器(2)和接收器(3)的另一端均与电子标签(4)无线相连；

所述主控制模块(10)负责进行控制，接收器(3)是用于读取电子标签(4)发送出信息的设备，激活器(2)用于激活电子标签(4)；电子标签(4)附着在人员或待识别物体的表面，电子标签(4)中保存有自身的ID序列号，所述ID序列号简称ID号。

2.根据权利要求1所述的射频追踪定位监控系统，其特征是：所述基本设置模块组件包括分别与电源模块(19)相连的接收器设置模块(15)和人员设置模块(16)，所述接收器设置模块(15)和人员设置模块(16)分别与主控制模块(10)相连。

3.根据权利要求2所述的射频追踪定位监控系统，其特征是：所述基本设置模块组件还包括分别与电源模块(19)相连的报警设置模块(17)和视频设置模块(18)，所述报警设置模块(17)和视频设置模块(18)分别与主控制模块(10)相连。

4.根据权利要求3所述的射频追踪定位监控系统，其特征是：所述接收器(3)通过TCPIP通讯方式或者485通讯方式与主控制模块(10)信号相连。

5.利用如权利要求1～4中任意一种系统进行的射频追踪定位监控方法，其特征是依次包括如下步骤：

1)、基本设置：

设置内容包括人员资料设置、设备资料设置、视频设置和报警设置，上述内容保存于监狱管理数据库(11)；

2)、开始监控：

主控制模块(10)发出开始监控的命令；主控制模块(10)轮流接收不同接收器(3)发送的信息；

3)、接收器(3)轮流接收不同电子标签(4)发出的信息，并将此信息传送到主控制模块(10)，主控制模块(10)获取该电子标签(4)ID号，并判断是否属于监狱管理数据库(11)内保存的ID号；当判断为是，进入步骤4)，否则进入步骤301)；

4)、主控制模块(10)获取该电了标签(4)的访问权限，并判断是否属于监狱管理数据库(11)内保存的允许进入此区域的权限；当判断为是，进入步骤5)，否则进入步骤401)；

5)、在电子地图上显示电子标签(4)所处位置；

6)、判断状况是否正常：

如判断结果为正常，则返回至步骤2)，重新开始下一轮的监控；如果判断结果为异常，则进入步骤501)；

301)、触发不明身份人员出现警报，并开启现场视频监控；

401)、触发非法进入警报，并开启现场视频监控；

501)、触发警报。

6.根据权利要求5所述的射频追踪定位监控方法，其特征是所述步骤6)中：出现以下任意一种情况，则判断结果为异常：

情况1、

接收器(3)接收电子标签(4)发出的求救信号然后传送到主控制模块(10)，主控制模块(10)经与监狱管理数据库(11)内保存的求救信号比对判定确为求救信号；

情况2、

在设定的时间内主控制模块(10)接收不到电子标签(4)给出的任何信号；

情况3、

当人员监控模块(14)给出的临时访问时间到达后，电子标签(4)仍在临时给出的区域内。

7.根据权利要求6所述的射频追踪定位监控方法，其特征是：所述设备资料设置包括设置接收器(3)ID、接收器(3)IP地址以及接收器(3)对应的区域号、房间描述和出入口描述。

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