CN102375140A - 监狱实时定位监管系统 - Google Patents

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本发明公开了监狱实时定位监管系统，该系统是一种基于RFID技术的实时定位系统，该系统包括RFID射频电子标签、RFID阅读器、RFID天线、电子地图显示屏和后台监控中心，所述的RFID射频电子标签包括服刑人员标签和狱警标签，所述的RFID阅读器包括固定式阅读器和手持式阅读器。该系统利用特定位置的RFID天线来读取信号强度、到达时间等电子标签信息，后台监控中心将所得到的这些信息运用RSSI算法或TDOA算法来计算得出电子标签的位置，并在电子地图显示屏上显示。该系统能实时定位服刑人员和狱警的位置，当发生紧急情况的时候能及时进行处理，有效保证了服刑人员和狱警的安全。

Description

监狱实时定位监管系统
技术领域
本发明是一种实时定位系统，特别涉及一种基于RFID技术的监狱实时定位监管系统。
背景技术
监狱，实现社会治安综合治理的最重要环节之一。监狱发生的任何闪失，都会给监狱外的社会治安带来巨大的压力，甚至严重的后果。近些年来，犯罪人素质和技术水平越来越高，魔高一尺，道高一丈，采用高科技手段加强防范是当务之急。监狱，是强制管理违法犯罪人员的场所，在押人员不容易管理，要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全、在押人员的安全。对犯罪者日常行为及特殊情况下的监控，是监狱不可缺少的职责。
随着监狱系统管理制度的逐步完善和狱政设施的不断完善，监狱防范和控制各种安全事件的能力大大增强。但是我们同时也看到：1、狱警通过监控屏幕密切注意各个舍间、走廊、活动区域的情况，导致狱警的工作量大，而且很容易遗漏一些细微的安全隐患；2、传统的管理模式无法对生命体进行实时监控，对服刑人员的打架、斗殴等行为的判断难度极大；3、传统的管理模式在出现异常情况的时候无法及时的判断出具体的事发地点，不能在最短时间内通知狱警对异常情况进行处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种监狱实时定位监管系统，该系统是一种安全可靠的实时定位系统，它将监管系统中的每个人的信息与现实中的每个人一一对应，提高了监狱的管理水平，实现智能化管理，改变了传统的管理模式，减少了人力的损耗，降低了犯人结党闹事、打架斗殴的概率，使监狱的管理更上一个台阶，有利于改造犯人，同时也保证了服刑人员和狱警的人身安全。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种监狱实时定位监管系统，包括RFID射频电子标签、RFID阅读器、RFID天线、电子地图显示屏和后台监控中心。
根据本发明所述的监狱实时定位监管系统，较好的是所述的RFID射频电子标签包括服刑人员标签和狱警标签，优选纽扣式标签或腕带式标签，均是具有防拆、报警功能的有源电子标签，该电子标签有全球唯一的ID号，该ID号的读取采用特殊的加密算法，可以有效的防止电子标签被非法复制。
根据本发明所述的监狱实时定位监管系统，较好的是所述的RFID阅读器包括固定式阅读器和手持式阅读器。固定式阅读器安装在监狱的所有场所中，如房间、通道等位置，用于接收电子标签的信息；狱警用携带的手持式阅读器进行现场流动检测，采用无线方式向后台监控中心传送实时检测信号。
根据本发明所述的监狱实时定位监管系统，较好的是所述的RFID天线与固定式RFID阅读器连接，天线安装在房间、通道等特定位置，用来读取RFID射频电子标签信息。
根据本发明所述的监狱实时定位监管系统，较好的是所述的电子地图显示屏与后台监控中心相连接，服刑人员和狱警在电子地图显示屏上分别有不同的图形形状表示，例如圆形表示服刑人员，方形表示狱警，同时电子地图显示屏可以实时显示一个或多个人员的移动轨迹，并且电子地图显示屏上不同颜色表示人员的不同状态，例如红色代表报警状态等。
根据本发明所述的监狱实时定位监管系统，较好的是所述的后台监控中心用于存储和分析电子标签的信息，该后台监控中心存有的监控软件采用RSSI算法或TDOA算法对这些信息进行处理，并将处理后的信息传送到电子地图显示屏上显示。
天线安装于特定的位置，该特定位置有唯一的与之相对应的编码，RFID实时定位系利用这些特定位置的天线来定位处在运动状态的电子标签。所安置的天线就是一个定位基站，该定位基站读取到移动目标的信号强度、到达时间等标签信息，上传至固定式阅读器，固定式阅读器再通过RS458接口与现有的通信电缆相连接，将标签信息和RFID天线的位置编号上传到后台监控中心，后台监控中心再将这些信息交给监控软件，运用RSSI算法或TDOA算法来计算和确定移动目标的位置，并将处理结果传送到电子地图显示屏上显示，实现监狱的实时定位系统的全部功能。
本实用新型由于采用上述技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：
1)读取方便快捷，有效识别距离大；
2)识别速度快，标签只要一进入识别范围，阅读器就可以即时读取其中的信息，而且能够同时处理多个标签，实现批量识别；
3)使用寿命长，应用范围广，可用于粉尘、油污等高污染环境和放射性环境中。
4)更好的安全性，可以为终端数据的读写设置密码保护，从而具有更高的安全性；
5)动态实时通信，电子标签以每秒50～100次的频率与解读器进行通信，所以只要RFID电子标签出现在阅读器的有效识别范围内，就可以对其位置进行动态的追踪定位和监控。
附图说明
图1为本发明所述的监狱实时定位监管系统的结构示意图；
图2为本发明所述的监狱实时定位监管系统的室内定位示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明
服刑人员和狱警佩带的433MHz或2.45GHz有源电子标签7(服刑人员标签1和狱警标签2)主动、定时向RFID固定式阅读器4的天线3发射数据，固定式阅读器4将所读取的信号强度、到达时间等标签信息传送给后台监控中心5，通过RSSI算法或TDOA算法来确定人员位置信息，再将信息传送电子地图显示屏6上显示。服刑人员标签1和狱警标签2在监狱结构电子地图显示屏6上分别有不同的显示形状，例如圆形表示犯人，方形表示狱警，电子地图显示屏6可以实时显示一个或多个人员的移动轨迹，并且电子地图显示屏6上不同颜色表示人员的不同状态，例如红色代表报警状态。同时狱警亦可用携带的手持式阅读器进行现场流动检测，并向后台监控中心5传送实时检测信号。
在监狱的所有场所中，如房间、通道等特定位置安装RFID固定式阅读器4和RFID天线3。当服刑人员的信息出现消失、私自跨区域即不在设定的读取范围(或被其他固定式阅读器4读到)、拆卸或剪断标签等行为时，电子地图显示屏6上的信号就会显示为红色，表示报警状态，狱警通过电子地图显示屏6就可以立刻知道报警情况的发生地，并及时通知在报警发生地周围的狱警，这样就能够快速地到达事发现场，有效防止服刑人员的逃离。
同时服刑人员标签1和狱警标签2均有报警按钮，一旦发生紧急状况，可以按下报警按钮，后台监控中心5将会即时收到报警信息并在电子地图显示屏6上显示报警位置，能快速地通知其他狱警赶到事发现场，有效确保了服刑人员和狱警的生命安全。
以监狱的某一个房间为例，在监狱的房间的墙上安装若干个RFID天线3(三个或三个以上)，这些天线有唯一的位置编码，这些RFID天线3与RFID固定式阅读器4相连接，覆盖了整个房间，将房间化分为若干个区域，且任何一个区域内的标签信息至少能被三个RFID天线3所识别。当服刑人员或狱警进入该房间后，其所佩戴的有源电子标签7(433MHz或2.45GHz)就会向RFID天线3发送信息，一个RFID天线3可作为一个定位基站，RFID固定式阅读器4将所读取到的信号强度、到达时间等标签信息通过用RS485接口相连的已有通信电缆传送至后台监控中心5，交由监控软件进行处理，由于RFID天线的位置是特定的，且有唯一的位置编码，所以监控软件运用RSSI算法或TDOA算法就可以计算出电子标签的位置，同时处理结果将在电子地图显示屏6上显示，实现对监狱的实时定位管理。
本发明上述实施例和附图仅为较佳实施例之一，并不以此为局限。在不脱离本发明精髓的条件下，凡采用同等替换或等效替换方案均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种监狱实时定位监管系统，包括RFID射频电子标签、RFID阅读器、RFID天线、电子地图显示屏和后台监控中心，其特征在于：
所述的RFID射频电子标签包括服刑人员标签和狱警标签，所述的RFID阅读器包括固定式阅读器和手持式阅读器。
2.根据权利要求1所述的监狱实时定位监管系统，其特征在于，所述的RFID射频电子标签为有源电子标签。
3.根据权利要求1所述的监狱实时定位监管系统，其特征在于，所述的固定式阅读器含有RS232接口，所述手持式阅读器采用无线方式与后台监控中心通讯。
4.根据权利要求1所述的监狱实时定位监管系统，其特征在于，该系统采用RSSI算法或TDOA算法来计算标签的位置。
5.根据权利要求1所述的监狱实时定位监控系统，其特征在于，RFID天线设置在特定位置，且有唯一的位置编码，一个RFID天线就是一个定位基站。
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