CN108540940A - 一种基于时间反演技术的监狱人员定位管理系统 - Google Patents

一种基于时间反演技术的监狱人员定位管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于时间反演技术的监狱人员定位管理系统，包括一个主服务器、N个监狱分区服务器、一个监控中心、一个外部接口计算机、N个分控计算机和M个定位终端，M、N取值为自然数，所述管理系统将监狱分为N个区域进行定位、监控和管理，每个区域内都设置有一个监狱分区服务器，并且区域内的每个人员强制佩戴一个定位终端，每一个定位终端具有固定且唯一的编码，称为终端编码，系统在定位时，监狱分区服务器利用时间反演技术获得定位终端的位置信息和终端编码，进而利用主服务器中的数据库查得该终端对应的人员信息。

Description

一种基于时间反演技术的监狱人员定位管理系统
技术领域
本发明涉及监狱人员的定位管理技术领域，尤其涉及一种基于时间反演技术的监狱人员定位管理系统。
背景技术
监狱是关押犯人的场所，担负着惩治和预防犯罪、教育和改造罪犯的重任。监狱内人员主要可分为三类：在押罪犯、监狱管理人员和探访人员。在押罪犯人员众多，心理状态波动较大。监狱管理人员需要维持监狱秩序，保护被监管人的生命安全和健康。为降低罪犯越狱、暴力犯罪、结党闹事的概率，监狱管理人员迫切地需要实时监控、掌握罪犯的位置和状态。探访人员主要有罪犯的亲属、监护人和受委托律师等。
传统的监狱管理系统主要有门禁系统、视频监控系统。近年来也出现了基于射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)或无线局域网技术(WiFi)的监狱管理系统。门禁系统能严格限制和联动控制监狱内各个出入卡口，仅能进行区域定位，初步实现数字化管理。视频监控系统能实时地为监狱管理人员提供重点区域的人员活动及其他情况，并能长期保存视频信息，但缺点是依赖管理人员人工识别定位在押人员，同时由于视频太多、人员有限，人员长时间注视监视画面易出现疏忽，视频监控无法实时定位每一个在押人员状态。射频识别技术，具有自动化程度高、环境适应性好的优点。但射频识别技术在对在押人员定位时有一定局限，比如：依靠接收信号强度指示技术(Received SignalStrength Indication，RSSI)定位时，定位精度不高；使用角度测量定位(Angle ofArrival，AOA)时，要求终端使用方向性较强的天线阵，硬件成本高；若使用到达时间(Timeof Arrival，TOA)或到达时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)技术时，在监狱中由于多径现象明显，定位误差较大。
发明内容
针对现有技术的问题，本发明提出了一种基于时间反演技术的监狱人员高精度定位管理系统，包括一个主服务器、N个监狱分区服务器、一个监控中心、一个外部接口计算机、N个分控计算机和M个定位终端，M、N取值为自然数，所述管理系统将监狱分为N个区域进行定位、监控和管理，每个区域内都设置有一个监狱分区服务器，并且区域内的每个人员强制佩戴一个定位终端，每一个定位终端具有固定且唯一的编码，称为终端编码，系统在定位时，监狱分区服务器利用时间反演技术获得定位终端的位置信息和终端编码，进而利用主服务器中的数据库查得该终端对应的人员信息；
所述主服务器分别与监狱分区服务器、分控计算机、监控中心和外部接口计算机电气相连，用于接收、分析和存储各个监狱分区服务器上传的数据，主服务器中存有人员数据库，包括人员姓名、年龄、身高、体重、户籍、关押事由及期限等信息。主服务器将结果发送至监控中心，供值班监控人员使用，主服务器根据分控计算机、监控中心的命令，管理各个监狱分区服务器工作；
所述监控中心与主服务器电气相连，监控中心用于为值班监控人员提供监狱内的信息，所述监狱内的信息包括各个人员的状态和位置数据、各区域的视频和音频监控信息，值班监控人员能够利用监控中心监控、查询和调取监狱状态，并播报语音信息；
所述分控计算机与主服务器电气相连，分控计算机用于在押人员信息的录入与维护、管理人员信息的录入与维护、访客信息的录入与维护、访问主服务器数据以及数据分析；
所述外部接口计算机与监控中心电气相连，负责与外部进行数据交换，具体包括实现网络视频会议、监狱运行状态上报和联网报警；
所述监狱分区服务器与主服务器电气相连，监狱分区服务器结合主服务器的指令，对本监狱分区内的所有人员进行定位、监控和管理。
所述主服务器用于接收、分析和存储各个监狱分区服务器上传的数据，其中，上传的数据包括人员数据、定位结果、视频音频资料、门禁和告警信息。
每个监狱分区服务器均包括一个基于时间反演的定位子系统、视频及音频监控子系统、广播及警告子系统和门禁子系统；
其中，基于时间反演的定位子系统与监狱分区服务器电气相连，基于时间反演的定位子系统包括分布在其所在区域的P个时间反演镜TRM，P取值一般为4，时间反演镜TRM包括天线、馈线和射频前端，基于时间反演的定位子系统通过接收人员佩戴的定位终端所发出的电磁波信号，利用时间反演技术和定位算法，计算得到定位终端的位置，实现对人员的定位；
视频及音频监控子系统与监狱分区服务器电气相连，视频及音频监控子系统包括红外摄像机、视频编码器和麦克风，视频及音频监控子系统根据监狱分区服务器的指令，采集和传输被监控区域的视频和音频信息，视频及音频监控子系统采集到的所有数据上传到监狱分区服务器，由监狱分区服务器进行处理、存储、上传主服务器；
广播及警告子系统与监狱分区服务器电气相连，广播及警告子系统包括分布在其所在区域的两个以上的扬声器，广播及警告子系统根据监狱分区服务器的指令，在设定时刻播放任意音频数据；
门禁子系统与监狱分区服务器电气相连，门禁子系统包括分布在监狱各类出入卡口的门禁控制器、锁具和定位终端感应器；定位终端感应器能够阅读强制佩戴在人员身上的定位终端；门禁控制器根据监狱分区服务器的指令，执行打开或关闭锁具的动作；当人员需要通过门禁时，摁下定位终端感应器，感应器自动读取人员身上的定位终端信息，并上传给监狱分区服务器；监狱分区服务器根据定位终端信息，结合主服务器中的数据库中的人员信息，判断该人员是否有权限通过该门禁，并将对应指令下发给门禁控制器；门禁控制器完成打开或关闭锁具的动作。
所述定位终端，是与区域内的每个人员唯一对应的装置，定位终端包括天线、射频模块、显示模块、传感器模块、定位终端控制模块和电源模块；天线和射频模块用于完成射频信号的收发；显示模块用于显示时间、电量信息；传感器模块用于采集心率和加速度值信息；定位终端控制模块具有唯一的序列号，能够接收、存储、处理和发送信号；电源模块为定位终端提供电能。
所述传感器模块能够根据不同需求使用不同的传感器，如：温度传感器、心率传感器、加速度传感器等传感器。
所述定位终端具有防拆卸、防断开功能。(参考文献：用于监狱人员管理的室内外定位防拆卸腕带装置，申请号：201310331655.2申请日：2013-08-02。)
系统在工作时，执行如下步骤：
步骤1，准备工作：进行监狱区域划分，将监狱划分为N个区域，每个区域中均设置有一个监狱分区服务器，在各个监狱分区服务器中，利用计算机构建对应于实际场景的模拟界面，形成对应的监狱分区的模型，所有被管理的人员强制佩戴一个定位终端；
步骤2，监狱分区服务器对人员定位：人员定位包括主动定位和被动定位，主动定位是指系统通过时间反演镜TRM发送指令，各定位终端收到指令后，发送一段含有终端编码信息的电磁波，时间反演镜TRM将收到的电磁波上传给监狱分区服务器，监狱分区服务器结合内建的监狱分区模型，利用时间反演技术和定位算法技术，计算出该终端编码，并获得终端的位置信息；被动定位是指一个定位终端每间隔一定时间，如每间隔30秒自动发送一段含有终端编码信息的电磁波，则可每半分钟进行一次人员定位；
步骤3，主服务器获取、处理和展示定位信息：主服务器从监狱分区服务器获得终端编码和位置信息，经过查询数据库、数据融合后生成监狱人员分布实时态势图，并将态势图传送到监控中心，值班人员根据态势图能够进行调取视频或音频监控、呼叫管理人员、播报警告语音和调整门禁系统的操作，主服务器根据这些操作命令，指挥监狱分区服务器完成相应操作。
步骤2中所述主动定位包括如下步骤：
步骤2-1，主服务器对监狱分区服务器下发主动定位指令；
步骤2-2，监狱分区服务器收到定位指令，并利用各个时间反演镜TRM发送电磁波信号l(t)，l(t)是用于启动主动定位的命令；
步骤2-3，各个区域内所有定位终端在收到l(t)以后，发送含有本终端编码信息的电磁波si(t)，其中i代表终端的编号，i＝1,2,3…n，n为本监狱各个区域内的定位终端个数；
步骤2-4，各个时间反演镜TRM收到的信号记为yj(t)，如公示(1)所示，其中j表示时间反演镜TRM的编号，j＝1,2,3…m，m为本监狱各个区域内时间反演镜TRM的个数，公示(1)中hij(t)表示终端与TRM之间的信道冲激响应；
步骤2-5，各个时间反演镜TRM将自己收到的信号yj(t)发送给监狱分区服务器；
步骤2-6，监狱分区服务器对信号yj(t)做时间反演操作，并结合本监狱分区模型和时间反演算法计算出聚焦波形f(t)，如公式(2)所示。f(t)中包含有各个定位终端的位置信息和编码。
通过以上主要步骤，监狱管理人员可以依靠本发明所提出的基于时间反演技术的监狱人员高精度定位管理系统实现对在押人员的智能化、高效率的管理。
本发明系统可以为监狱管理人员提供准确的、动态的、可视化的人员分布态势图，具备实时定位、视频监控、广播、报警和门禁等能力，能提高监狱的安全性，减少罪犯再次暴力犯罪、结党闹事的概率。本系统可以大幅提升监狱的自动化、信息化和智能化管理水平，有力保障管理人员和在押人员的人身安全。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明提出的一种基于时间反演技术的监狱人员高精度定位管理系统的示意图。
图2为单个监狱分区内定位管理系统的结构示意图。
图3为人员佩戴的定位终端结构示意图。
图4为实例中负责操场分区的定位管理系统结构示意图。
图5为实例中各定位终端发送的电磁波。
图6为实例中监狱分区服务器计算的各定位终端的位置信息。
图7为实例中监狱分区服务器计算的各定位终端的编码信息
图8为实例中系统提供的操场分区人员分布态势图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
本发明所提出的一种基于时间反演技术的监狱人员高精度定位管理系统，主要包括：一个主服务器、若干个监狱分区服务器、监控中心、外部接口计算机、若干个分控计算机和若干定位终端，如图1所示。本发明所述的管理系统，将监狱分为若干个区域(监舍区、运动区、接见室区和仓库区等)进行定位、监控和管理，区域内的每个人员强制佩戴一个定位终端。每一个定位终端具有固定且唯一的编码，称为终端编码。系统在定位时，监狱分区服务器利用时间反演技术获得定位终端的位置信息和终端编码，进而利用数据库查得该终端对应的人员信息。
所述主服务器，与若干监狱分区服务器、若干分控计算机、监控中心和外部接口计算机电气相连，其主要作用是：接收、分析和存储各个监狱分区服务器上传的数据；将人员数据、定位结果、视频音频资料、门禁和告警等信息发送至监控中心，供值班监控人员使用；根据分控计算机、监控中心的命令，管理各个监狱分区服务器工作。主服务器是整个基于时间反演技术的监狱人员高精度定位管理系统的中枢，其内部构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，须具有较强的处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性和可管理性。
所述监控中心，与主服务器电气相连，主要作用是综合、直观地为值班监控人员提供监狱内的信息，如：各个人员的状态和位置数据、各区域的视频和音频监控信息。值班监控人员可利用监控中心监控、查询和调取监狱状态，并播报语音信息等。
所述若干分控计算机与主服务器电气相连，主要功能有：在押人员信息的录入与维护、管理人员信息的录入与维护、访客信息的录入与维护、访问主服务器数据以及数据分析。
所述外部接口计算机与监控中心电气相连，负责与外部进行数据交换，可实现的功能有但不限于：网络视频会议、监狱运行状态上报或联网报警等。为确保本发明所述管理系统的安全性，外部接口计算机仅作为一个负责与监狱外部通信的模块，具有很强的抗网络攻击能力，同时，它仅能访问监控中心的部分数据。
所述监狱分区服务器与主服务器电气相连，主要功能是结合主服务器的指令，对本监狱分区内的所有人员进行定位、监控和管理。其下含有：基于时间反演的定位子系统、视频及音频监控子系统、广播及警告子系统和门禁子系统，如图2所示。
其中，基于时间反演的定位子系统与监狱分区服务器电气相连，主要由分布在本分区的若干个时间反演镜(Time Reversal Mirror，TRM)构成。时间反演镜是一种可以收发电磁波信号的装置，可以由天线、馈线、射频前端等功能单元构成。基于时间反演技术的定位子系统通过接收人员佩戴的定位终端所发出的电磁波信号，利用时间反演技术和定位算法，计算得到定位终端的位置，实现对人员的定位。
视频及音频监控子系统与监狱分区服务器电气相连，由红外摄像机、视频编码器和麦克风等设备构成，可根据监狱分区服务器的指令，采集和传输被监控区域的视频和音频信息。视频及音频监控子系统采集到的所有数据上传到监狱分区服务器，由分区服务器进行处理、存储、上传主服务器、回放等操作。
广播及警告子系统与监狱分区服务器电气相连，主要由分布在本分区的若干个扬声器构成，可根据监狱分区服务器的指令，在某一时刻播放任意音频数据，可实现宣传教育语音播放、训话、通知、警示广播、紧急广播、起床音乐和就寝音乐等内容的播放。
门禁子系统与监狱分区服务器电气相连，由分布在监狱各类出入卡口的门禁控制器、锁具、定位终端感应器等构成。定位终端感应器可以阅读强制佩戴在人员身上的定位终端。门禁控制器可根据监狱分区服务器的指令，执行打开或关闭锁具的动作。当人员需要通过门禁时，摁下定位终端感应器，感应器自动读取人员身上的定位终端信息，并上传给监狱分区服务器；监狱分区服务器根据定位终端信息，结合数据库中的人员信息，判断该人员是否有权限通过该门禁，并将对应指令下发给门禁控制器；门禁控制器完成打开或关闭锁具的动作。
所述定位终端，是与区域内的每个人员唯一对应的装置，其结构如图3所示。定位终端主要由天线、射频模块、显示模块、传感器模块、定位终端控制模块和电源模块组成。天线和射频模块主要完成射频信号的收发；显示模块用于显示时间、电量等信息；传感器模块可以采集心率、加速度值等信息，可根据不同需求使用不同的传感器；定位终端控制模块具有唯一的序列号，可以接收、存储、处理和发送信号；电源模块为定位终端提供电能。定位终端具有防拆卸、防断开功能。每一个定位终端具有固定且唯一的编码，称为终端编码。系统在定位时，获得该定位终端的位置信息和终端编码，通过数据库对比，得到该终端对应的人员信息。
本发明所提出的一种基于时间反演技术的监狱人员高精度定位管理系统在工作时，可以简述为以下三方面内容：
第一，准备工作。准备工作主要包括：监狱区域划分，并在各个监狱分区服务器中建立对应的监狱分区的模型；系统所需硬件设施搭建、软件调试和系统联试等工作。此外，要求所有被管理的人员强制佩戴一个定位终端。
第二，监狱分区服务器对人员定位。人员定位可以分为主动定位和被动定位。主动定位是指系统通过时间反演镜发送指令，各定位终端收到指令后，发送一段含有终端编码信息的电磁波。时间反演镜将收到的电磁波上传给监狱分区服务器。监狱分区服务器结合内建的监狱分区模型，利用时间反演技术和定位算法等技术，计算出该终端编码，并获得终端的位置信息。被动定位是指某个定位终端每间隔一定时间，自动发送一段含有终端编码信息的电磁波。被动定位和主动定位的主要区别在于，定位终端是否自动发送电磁波。主动定位可用于统计人员等，被动定位可用于实时更新位置。
以主动定位为例，具体的工作步骤简述如下：
步骤1.主服务器对监狱分区服务器下发主动定位指令；
步骤2.监狱分区服务器收到指令，并利用各个时间反演镜发送电磁波信号l(t)，l(t)是用于启动主动定位的命令；
步骤3.分区内所有定位终端在收到l(t)以后，发送含有本终端编码信息的电磁波si(t)，其中i代表终端的编号，i＝1,2,3…n，n为本监狱分区内的终端个数；
步骤4.各个时间反演镜将自己收到的信号yj(t)送给监狱分区服务器中，其中j表示时间反演镜的编号，j＝1,2,3…m，m为本监狱分区内时间反演镜的个数；
步骤5.监狱分区服务器对信号yj(t)做时间反演操作，并结合本监狱分区模型计算得到各个终端的位置信息和编码。
第三，主服务器获取、处理和展示定位信息。主服务器从监狱分区服务器获得终端编码、位置信息等，经过查询数据库、数据融合后生成监狱人员分布实时态势图，并将态势图传送到监控中心。值班人员根据态势图可以调取视频或音频监控、呼叫管理人员、播报警告语音、调整门禁系统等操作。主服务器根据这些操作命令，指挥监狱分区服务器完成相应操作。
实施例
假定某监狱根据功能和区域，将监狱分成五个区域，分别是操场、食堂、厂房、库房和监舍。结合图1可知，该监狱需要五台监狱分区服务器、一台主服务器、一个监控中心、二至三台分控计算机和一台外部接口计算机。为避免繁冗，下文仅以操场区域内人员定位和管理为例，对基于时间反演技术的监狱人员高精度定位管理系统工作进行阐述。
若监狱分区服务器1负责管理操场分区，可以在该分区使用四个时间反演镜，分别是TRM1_A、TRM1_B、TRM1_C和TRM1_D，分别位于操场分区的四个角。分区内系统结构图如图4所示。
假设操场分区内有五个佩戴定位终端的人员，其中犯人4个，管理人员(即狱警)1个，各人员所在位置如图4所示。此处，由于定位终端数目较少，定位终端的唯一编码信息可以通过简单的二进制幅度键控调制到电磁波脉冲串上。设定犯人的编号依次为1,2,3,4，其对应的终端编码用二进制依次表示为001,010,011,100；管理人员的编号为5，其对应的终端编码用二进制表示为101。为方便信号分析和处理，在这些二进制的终端编码前后分别加入一位起始数据位和一位终止数据位，得到如图5所示的波形。图5中左侧数字代表编号，中间为加入起始位和终止位以后的波形，右侧数字代表二进制形式的终端编码。
此外，当定位终端数目较多时，可以通过增加脉冲个数或者采用其他调制方式将编码信息调制到发射的电磁波中。
系统在主动定位时，主服务器向监狱分区服务器1下发主动定位指令，监狱分区服务器1通过TRM1_A、TRM1_B、TRM1_C和TRM1_D发射主动定位信号l(t)到操场区域。区域内的定位终端在接收到主动定位信号l(t)后，开始发送带有自己编码信息的电磁波脉冲串si(t)，i＝1,2,3,4,5。由于时间反演技术具有时间空间同步聚焦特性，因此，即使所有的定位终端同时发送电磁波，仍然可以进行精确定位，而无需采取防碰撞等措施。、
时间反演镜将接收到电磁波yj(t),j＝1,2,3,4。每个时间反演镜将自己收到的信号上传给监狱分区服务器1。监狱分区服务器1收到信号后，先对信号做时间反演操作，得到yj(-t)；然后，结合本监狱分区的模型，进行基于时间反演技术的定位，计算出各个终端的位置信息和编码。
监狱分区服务器1计算出的位置信息结果，如图6所示。图中，5个定位终端位置按照从上到下、先左后右的规则，分别命名为P1到P5。至此，仅仅知道P1到P5位置有人员，但无法判断对应的终端编号，故需要进一步结合定位终端的编码信息，才可以完成对定位终端的高精度定位。
监狱分区服务器1计算出的终端编码信息，如图7所示。去掉起始位数据1和终止位数据1后，得到由3位数据构成的二进制码。不难看出，P1位置对应的终端编码为010；P2位置对应终端编码为001；P3位置对应终端编码为011；P4位置对应终端编码为100；P5位置对应终端编码为101。
主服务器从监狱分区服务器1获得各个终端的位置信息和编码信息，经过数据融合和数据库查询后即可判断出，犯人1位于P2位置；犯人2位于P1位置；犯人3位于P3位置；犯人4位于P4位置；管理人员1位于P5位置。因此，在监狱的操场分区，主服务器最终生成的人员分布态势图如图8所示。主服务器将这些结果送到监控中心供管理人员使用。值班人员根据态势图可以调取视频或音频监控、呼叫管理人员、播报警告语音、调整门禁系统等操作。主服务器根据这些操作命令，指挥监狱分区服务器完成相应操作。
本发明提供了一种基于时间反演技术的监狱人员定位管理系统，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种基于时间反演技术的监狱人员定位管理系统，其特征在于，包括一个主服务器、N个监狱分区服务器、一个监控中心、一个外部接口计算机、N个分控计算机和M个定位终端，M、N取值为自然数，所述管理系统将监狱分为N个区域进行定位、监控和管理，每个区域内都设置有一个监狱分区服务器，并且区域内的每个人员强制佩戴一个定位终端，每一个定位终端具有固定且唯一的编码，称为终端编码，系统在定位时，监狱分区服务器利用时间反演技术获得定位终端的位置信息和终端编码，进而利用主服务器中的数据库查得该终端对应的人员信息；
所述主服务器分别与监狱分区服务器、分控计算机、监控中心和外部接口计算机电气相连，主服务器用于接收、分析和存储各个监狱分区服务器上传的数据，主服务器将结果发送至监控中心，主服务器根据分控计算机、监控中心的命令，管理各个监狱分区服务器工作；
所述监控中心与主服务器电气相连，监控中心用于为值班监控人员提供监狱内的信息，所述监狱内的信息包括各个人员的状态和位置数据、各区域的视频和音频监控信息，值班监控人员能够利用监控中心监控、查询和调取监狱状态，并播报语音信息；
所述分控计算机与主服务器电气相连，分控计算机用于在押人员信息的录入与维护、管理人员信息的录入与维护、访客信息的录入与维护、访问主服务器数据以及数据分析；
所述外部接口计算机与监控中心电气相连，负责与外部进行数据交换，具体包括实现网络视频会议、监狱运行状态上报和联网报警；
所述监狱分区服务器与主服务器电气相连，监狱分区服务器结合主服务器的指令，对本监狱分区内的所有人员进行定位、监控和管理。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主服务器用于接收、分析和存储各个监狱分区服务器上传的数据，其中，上传的数据包括人员数据、定位结果、视频音频资料、门禁和告警信息。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，每个监狱分区服务器均包括一个基于时间反演的定位子系统、视频及音频监控子系统、广播及警告子系统和门禁子系统；
其中，基于时间反演的定位子系统与监狱分区服务器电气相连，基于时间反演的定位子系统包括分布在其所在区域的P个时间反演镜TRM，时间反演镜TRM包括天线、馈线和射频前端，基于时间反演的定位子系统通过接收人员佩戴的定位终端所发出的电磁波信号，利用时间反演技术和定位算法，计算得到定位终端的位置，实现对人员的定位；
视频及音频监控子系统与监狱分区服务器电气相连，视频及音频监控子系统包括红外摄像机、视频编码器和麦克风，视频及音频监控子系统根据监狱分区服务器的指令，采集和传输被监控区域的视频和音频信息，视频及音频监控子系统采集到的所有数据上传到监狱分区服务器，由监狱分区服务器进行处理、存储、上传主服务器；
广播及警告子系统与监狱分区服务器电气相连，广播及警告子系统包括分布在其所在区域的两个以上的扬声器，广播及警告子系统根据监狱分区服务器的指令，在设定时刻播放任意音频数据；
门禁子系统与监狱分区服务器电气相连，门禁子系统包括分布在监狱各类出入卡口的门禁控制器、锁具和定位终端感应器；定位终端感应器能够阅读强制佩戴在人员身上的定位终端；门禁控制器根据监狱分区服务器的指令，执行打开或关闭锁具的动作；当人员需要通过门禁时，摁下定位终端感应器，感应器自动读取人员身上的定位终端信息，并上传给监狱分区服务器；监狱分区服务器根据定位终端信息，结合主服务器中的数据库中的人员信息，判断该人员是否有权限通过该门禁，并将对应指令下发给门禁控制器；门禁控制器完成打开或关闭锁具的动作。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述定位终端，是与区域内的每个人员唯一对应的装置，定位终端包括天线、射频模块、显示模块、传感器模块、定位终端控制模块和电源模块；天线和射频模块用于完成射频信号的收发；显示模块用于显示时间、电量信息；传感器模块用于采集心率和加速度值信息；定位终端控制模块具有唯一的序列号，能够接收、存储、处理和发送信号；电源模块为定位终端提供电能。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述传感器模块能够根据不同需求使用不同的传感器。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述定位终端具有防拆卸、防断开功能。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，系统在工作时，执行如下步骤：
步骤1，准备工作：进行监狱区域划分，将监狱划分为N个区域，每个区域中均设置有一个监狱分区服务器，在各个监狱分区服务器中建立对应的监狱分区的模型，所有被管理的人员强制佩戴一个定位终端；
步骤2，监狱分区服务器对人员定位：人员定位包括主动定位和被动定位，主动定位是指系统通过时间反演镜TRM发送指令，各定位终端收到指令后，发送一段含有终端编码信息的电磁波，时间反演镜TRM将收到的电磁波上传给监狱分区服务器，监狱分区服务器结合内建的监狱分区模型，利用时间反演技术和定位算法技术，计算出该终端编码，并获得终端的位置信息；被动定位是指一个定位终端每间隔一定时间，自动发送一段含有终端编码信息的电磁波；
步骤3，主服务器获取、处理和展示定位信息：主服务器从监狱分区服务器获得终端编码和位置信息，经过查询数据库、数据融合后生成监狱人员分布实时态势图，并将态势图传送到监控中心，值班人员根据态势图能够进行调取视频或音频监控、呼叫管理人员、播报警告语音和调整门禁系统的操作，主服务器根据这些操作命令，指挥监狱分区服务器完成相应操作。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，步骤2中所述主动定位包括如下步骤：
步骤2-1，主服务器对监狱分区服务器下发主动定位指令；
步骤2-2，监狱分区服务器收到定位指令，并利用各个时间反演镜TRM发送电磁波信号l(t)，l(t)是用于启动主动定位的命令；
步骤2-3，各个区域内所有定位终端在收到l(t)以后，发送含有本终端编码信息的电磁波si(t)，其中i代表终端的编号，i＝1,2,3…n，n为本监狱各个区域内的定位终端个数；
步骤2-4，各个时间反演镜TRM收到的信号记为yj(t)，通过如下公式计算yj(t)：
其中j表示时间反演镜TRM的编号，j＝1,2,3…m，m为本监狱各个区域内时间反演镜TRM的个数，hij(t)表示终端与TRM之间的信道冲激响应；
步骤2-5，各个时间反演镜TRM将自己收到的信号yj(t)发送给监狱分区服务器；
步骤2-6，监狱分区服务器对信号yj(t)做时间反演操作，并结合本监狱分区模型和时间反演算法计算出聚焦波形f(t)，如公式(2)所示：
f(t)中包含有各个定位终端的位置信息和编码。
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