CN116862740A - 一种基于互联网的智能监狱管控系统 - Google Patents

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CN116862740A CN202310859808.4A CN202310859808A CN116862740A CN 116862740 A CN116862740 A CN 116862740A CN 202310859808 A CN202310859808 A CN 202310859808A CN 116862740 A CN116862740 A CN 116862740A
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Abstract

本发明公开了一种基于互联网的智能监狱管控系统，具体涉及一种基于互联网的智能监狱管控系统，旨在提供一种可靠、安全和易维护的监狱管理解决方案。该系统适用于各种场景，结合了互联网、物联网和人工智能等技术，提高监狱管理效率和安全性，本系统包括视频监控模块、人脸识别模块、智能巡视机器人模块、数据分析计算模块、监狱安全评估模块、电子围墙与门禁模块、智能身体传感器模块和智能管理平台模块，通过大数据分析和预测，智能巡视机器人的巡视，人脸识别的身份验证，该系统有助于监狱管理人员及时发现异常行为、预测潜在的安全风险、提高囚犯管理效率，并确保囚犯和监狱环境的安全。

Description

一种基于互联网的智能监狱管控系统
技术领域
本发明涉及数据采集技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于互联网的智能监狱管控系统。
背景技术
随着互联网和智能技术的快速发展，监狱管理得到了许多新的机遇和挑战，通过利用互联网和智能技术，可以实现监狱内外的全面实时监控、数据集成和分析、智能化任务分配和管理决策功能，这将大大提高监狱的安全性、管理效率和数据可视化。
尽管基于互联网的智能监狱管控系统具有一些优势，但也存在一些技术问题：
安全性问题：互联网系统容易受到黑客攻击和数据泄露的威胁，由于智能监狱涉及到敏感的个人信息和监狱安全数据，系统的安全性至关重要，如果安全措施不到位，攻击者可能会获取到关键信息，例如囚犯的个人资料或安全措施的细节。
数据隐私问题：智能监狱系统需要收集和存储大量的个人数据，包括囚犯和监狱人员的信息，如果这些数据管理不当，可能会引发隐私泄露的问题，导致个人信息被滥用或未经授权的获取。
技术依赖性：基于互联网的系统依赖于稳定的网络连接，如果网络连接不稳定或出现故障，系统可能会受到中断并无法正常运行，这可能导致监狱安全风险增加或无法及时响应紧急情况。
然而，目前在监狱管理领域，尚未提出一种基于互联网的智能监狱管控系统的完整解决方案，因此，有必要提出一种新的技术方案，能够对监狱进行全面、高效且安全的管控，以满足现代监狱管理的需求。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例提供一种基于互联网的智能监狱管控系统，通过数据分析技术，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于互联网的智能监狱管控系统。
视频监控模块：用于实时监控和录像监狱内各个区域的活动并将视频数据传输至人脸识别模块，包括摄像头单元、视频监控软件单元以及监控中心单元；
人脸识别模块：用于对囚犯及相关人员进行身份识别和登记并将识别结果传输至智能巡视机器人模块，包括人脸特征提取单元、人脸比对和识别单元以及人脸识别算法和模型单元；
智能巡视机器人模块：用于全天候巡视监狱内部，检测异常行为和发生情况并将巡检日志信息传输至数据分析计算模块，包括移动平台单元、传感器单元、导航和路径规划单元以及远程控制和监控单元；
智能身体传感器模块：用于监测囚犯的身体状况并将传感器采集的信息传输至数据分析计算模块，包括生理参数传感器单元、位置传感器单元以及通信单元；
数据分析计算模块：用于分析处理所述视频监控模块，所述智能身体传感器模块输入的数据，得到行为预测指数并传输至监狱安全评估模块，包括数据预处理单元以及提取结果处理与输出单元；
监狱安全评估模块：用于计算监狱环境安全指数并传输至电子围墙与门禁模块和智能管理平台模块，包括历史数据风险评估指数计算单元、人员监管匹配指数计算单元、区域警戒指数计算单元以及综合安全评估指数计算单元；
电子围墙与门禁模块：用于实时监控和控制囚犯进出监狱的时间和位置，包括电子围墙单元以及门禁单元；
智能管理平台模块：用于囚犯信息管理、访客管理、警报处理，包括用户管理单元、设备管理单元、数据管理单元、远程控制单元、数据分析和报告单元、通知和警报单元以及故障诊断和维护单元。
优选地，通过安装在监狱内各个区域的摄像头，实现对囚犯及监狱活动的实时监控和录像功能，所述视频监控模块具体包括：
摄像头单元：用于拍摄和录制监狱内的视频数据；
视频监控软件单元：用于管理和控制视频监控系统的软件应用程序，对视频数据进行智能分析和处理；
监控中心单元：用于集中管理和监控摄像头、视频数据的中心控制室，用于显示多个摄像头的视频画面，并提供监控操作和管理功能。
优选地，通过人脸识别算法和数据库，对囚犯及相关人员进行身份识别和登记，所述人脸识别模块具体包括：
人脸特征提取单元：用于提取关键的人脸特征；
人脸比对和识别单元：用于将提取的人脸特征与数据库中的已知人脸特征进行比对和识别，计算相似度和距离度量，判断未知人脸与数据库中已知人脸的匹配度；
人脸识别算法和模型单元：用于构建和训练人脸识别模型。
优选的，通过自主导航、图像识别和智能算法，全天候巡视监狱内部，及时发现和报告异常行为和情况，所述智能巡视机器人模块具体包括：
移动平台单元：智能巡视机器人的底盘部分，用于实现机器人在监狱内的自主移动；
传感器单元：用于感知和收集环境信息，包括摄像头、激光雷达、红外传感器、声音传感器；
导航和路径规划单元：用于自主导航，并规划最佳巡视路径；
远程控制和监控单元：用于远程查看机器人实时视频、控制机器人移动、与囚犯进行语音沟通。
优选地，通过身体传感器监测囚犯的身体状况，监测囚犯的健康状况和突发事件，所述智能身体传感器模块具体包括：
生理参数传感器单元：用于监测人体的生理指标；
位置传感器单元：用于跟踪和导航；
通信单元：用于将传感器获取的数据传输到外部设备。
优选地，对原始数据进行分析处理，利用人工智能算法计算得到行为预测指数，帮助监狱管理人员了解囚犯的行为模式和趋势，所述数据分析计算模块具体包括：
数据预处理单元：用于对原始数据进行预处理；
提取结果处理与输出单元：用于将提取出的有用信息进行处理和整理，整合后的数据具体包括：
个人记录r1、r2……rn、关系网络v1、v2……vn、群体活动z1、z2……zn、历史行为d1、d2……dn、行为特征e1、e2……en、活动频率f1、f2……fn、心率g1、g2……gn、体温h1、h2……hn、活动轨迹k1、k2……kn、人脸表情m1、m2……mn、人脸识别通过次数o1、o2……on、冲突次数p1、p2……pn、逃跑次数q1、q2……qn、自伤次数s1、s2……sn、攻击次数t1、t2……tn、激烈情绪次数u1、u2……un、人员数量w1、w2……wn、活跃次数x1、x2……xn、违禁品y1、y2……yn。
优选地，通过大数据分析和人工智能算法，预测囚犯的行为模式和趋势，所述监狱安全评估模块具体包括：
历史数据风险评估指数计算单元：根据个人记录、关系网络、群体活动、历史行为、行为特征、活动频率计算历史数据风险评估指数：
人员监管匹配指数计算单元：根据心率变化、体温、活动轨迹、人脸表情、人脸识别、冲突、逃跑、自伤、攻击计算人员监管匹配指数：
区域警戒指数计算单元：根据激烈情绪、人员数量、活动情况、违禁品计算区域警戒指数：
综合安全评估指数计算单元：根据历史数据风险评估指数、人员监管匹配指数及区域警戒指数计算综合安全评估指数：其中k1、k2、k3为不同因素的指数调整系数，k1>k3>k2。
优选地，通过电子围墙和门禁系统，实现对囚犯进出监狱的实时监控和控制，记录囚犯的进出时间和位置，所述电子围墙与门禁模块具体包括：
电子围墙单元：具体内容如下
周界传感器：用于监测围墙周边的人员和物体活动；
报警器：用于发出警报；
视频监控：用于实时捕捉和录像入侵行为；
控制中心：负责接收、处理和分析来自周界传感器和视频监控的数据，并作出相应的响应和决策；
门禁单元：用于控制和管理进入特定区域的人员和车辆，包括以下组件：
门禁读卡器：用于验证访问者的身份和权限；
门禁控制器：用于通信，根据验证结果控制门的开启和关闭，并记录访问事件和数据；
门禁管理软件：用于配置、管理和监控门禁系统；
门禁电锁：用于根据控制器的指令远程控制门锁的状态；
报警系统：用于触发报警系统，并输出报警信号至指挥中心。
优选地，提供囚犯信息管理、访客管理、警报处理和监狱内部各个模块的集成和协调功能，所述智能管理平台模块具体包括：
用户管理单元：用于注册、认证和管理平台用户；
设备管理单元：用于注册、连接和监控各类智能设备；
数据管理单元：用于将来自各个设备的数据进行集中存储；
远程控制单元：用于提供远程控制功能；
数据分析和报告单元：用于对收集的数据进行分析和处理，生成各类报告和可视化分析结果；
通知和警报单元：用于向用户发送实时的事件通知；
故障诊断和维护单元：用于及时发现和处理故障，并提供维护指导和支持。
本发明的技术效果和优点：
1.高精准展示：该系统能够实现对监狱内各个区域和囚犯的高精准监控，通过先进的摄像头和监控设备，确保监狱内的活动得到全面、准确地展示。
2.可靠、安全性：通过先进的技术手段，如智能监控和电子围栏，系统能够及时发现和阻止囚犯的逃脱和异常行为，提高监狱的安全性，保障囚犯和工作人员的生命安全。
3.易维护性：该系统采用云计算技术，将监狱内的各类数据进行集成和分析，实现了智能化管理，同时，系统的组件和设备采用模块化设计，使得系统的维护更加方便和高效。
4.提高管理效率：系统采用自动化和智能化的手段，能够自动分配任务、优化资源利用，并对囚犯进行评估和分类管理，提高监狱的管理效率，减少人力资源的浪费。
5.提供数据支持：系统通过数据的集成和分析，能够提供有力的数据支持，帮助管理人员做出准确的决策，通过数据挖掘和模式识别，预测潜在的安全风险，提前采取相应的措施。
附图说明
图1为本发明的系统流程图。
图2为本发明的实施步骤图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供了如图1所示一种基于互联网的智能监狱管控系统，包括模块：视频监控模块、人脸识别模块、智能巡视机器人模块、数据分析计算模块、监狱安全评估模块、电子围墙与门禁模块、智能身体传感器模块和智能管理平台模块。
视频监控模块会通过网络摄像头监控监狱内外的活动，并将实时视频流传输到监控中心，视频监控模块的视频流会输入到人脸识别模块中，该模块使用先进的人脸识别技术对监狱内的人员进行身份验证和监测，智能巡视机器人模块通过配备的传感器和摄像头收集数据和图像，并与其他模块进行交互，它可以接收视频监控模块的视频流，并利用人脸识别模块对监狱内的人员进行识别，智能巡视机器人模块收集的数据和图像会传输到数据分析计算模块，该模块会处理和分析这些数据，并提取有价值的信息，数据分析计算模块提取的信息会输入到监狱安全评估模块中，基于机器学习算法和历史数据，该模块可以预测囚犯的行为趋势和可能发生的安全事件，监狱安全评估模块的结果可以传输到电子围墙与门禁模块，该模块根据预测结果和安全策略来控制出入监狱的人员和车辆，智能身体传感器模块监测囚犯的生理指标和行为特征，并将这些数据传输到数据分析计算模块进行进一步分析，智能管理平台模块集成了上述所有模块，并提供一个集中管理和监控的平台，它可以接收和显示来自各个模块的数据和信息，并提供可视化信息和决策支持工具，帮助监狱管理人员更好地管理和控制监狱环境。
本实施与现有技术的区别主要在于本实施基于互联网的智能监狱管控系统可以实现各个模块之间的实时数据共享和通信，提高监狱管理的效率和响应速度本实施中的各个模块采用先进的智能化技术，如人脸识别、机器学习和数据分析，这些技术可以实现自动化的监控、分析和预测，减轻管理人员的负担，本实施提供一个集中管理和监控的智能管理平台，将各个模块的数据和信息整合起来，并提供可视化的界面和决策支持工具，这样，管理人员可以更方便地获取和分析数据，做出更准确的决策，本实施中的数据分析计算模块和监狱安全评估模块利用大数据和机器学习算法，对监狱内的数据进行深入挖掘和分析，预测囚犯的行为趋势和可能的安全事件，从而帮助管理人员更好地制定管理策略和采取措施，本实施引入了智能巡视机器人模块，通过机器人的巡逻监控，可以进一步增强监狱的安全性和管理效率，同时降低人力成本，上述过程是现有技术不具备的。
101、视频监控模块的具体实施方式：
A1.规划和设计：在实施视频监控系统之前，需要进行规划和设计，包括确定监控区域、摄像头的布局和安装位置，以及监控中心的布置；
A2.设备选型和安装：根据规划和设计的结果，选择合适的摄像头设备，并进行安装，摄像头的数量和位置要根据监控需求和监控区域进行确定，并确保摄像头的视角能够覆盖到关键区域；
A3.网络配置：为摄像头和监控中心搭建网络环境，确保视频数据能够实时传输和存储，这涉及到网络设备的配置和连接，包括交换机、路由器和网络布线；
A4.软件安装和配置：安装视频监控软件，并进行相应的配置，这包括设置监控中心的用户权限和参数设置，配置摄像头的录像参数和时间表，以及设置事件触发的警报和通知；
A5.系统测试和调试：在系统安装完成后，进行测试和调试，确保摄像头能够正常拍摄和录制视频，并能够实时传输到监控中心，同时，测试监控软件的功能，如实时监控、视频回放、智能识别；
A6.运行和维护：系统部署完成后，需要定期检查和维护视频监控设备和软件的工作状态，包括检查摄像头是否正常运行，摄像头镜头是否清洁，保存和备份视频数据，同时，及时处理系统故障和维修需求；
总的来说，视频监控模块的实施方式需要根据具体情况进行规划和设计，然后选择合适的设备和软件，进行安装和配置，最后进行测试和维护，确保监控系统的正常运行和有效使用；
102、人脸识别模块的作用是通过人脸识别算法和数据库，对囚犯及相关人员进行身份识别和登记，具体包括以下单元：
B1.人脸特征提取单元：该单元用于提取人脸图像中的关键特征，例如面部轮廓、眼睛、嘴巴，人脸特征提取算法通常会将人脸图像转换为高维特征向量，以表示人脸的唯一特征；
B2.人脸比对和识别单元：在该单元中，已提取的人脸特征将与数据库中的已知人脸特征进行比对和识别，比对通常基于计算相似度和距离度量的方法，例如欧氏距离或余弦相似度，这样可以判断未知人脸与数据库中已知人脸的匹配度，进而确定身份；
B3.人脸识别算法和模型单元：该单元用于构建和训练人脸识别模型，这包括选择合适的人脸识别算法、设计模型架构、进行数据预处理、训练模型参数步骤，通过不断优化算法和模型，可以提高人脸识别的准确性和效率；
C1.人脸检测：该模块负责在图像或视频中检测出人脸区域，常用的人脸检测算法基于深度学习的卷积神经网络；
C2.人脸对齐：人脸对齐是指将检测到的人脸区域进行准确的对齐，使得人脸特征具有一致的空间位置，主要有基于关键点的对齐方法和基于几何变换的对齐方法；
C3.人脸特征提取：该模块负责从对齐后的人脸图像中提取出具有辨别能力的特征表示，常用的人脸特征提取算法有主成分分析、局部二值模式、深度学习模型如卷积神经网络；
C4.人脸比对和识别：该模块对提取的人脸特征与数据库中的已知人脸特征进行比对和识别，计算相似度或距离度量，从而判断未知人脸与数据库中已知人脸的匹配度，常用的算法包括支持向量机、k最近邻、深度学习模型；
C5.人脸识别模型训练：该模块用于构建和训练人脸识别模型，通过使用大量已标注的人脸图像数据，采用机器学习或深度学习方法，训练模型来学习人脸特征的表示和识别能力；
总的来说，人脸识别模块在实施时需要注意隐私保护、精度和健壮性、数据采集和标注、平台和硬件要求、实际应用和场景、误识率和安全性方面的考虑，以确保其有效、准确和安全地应用；
103、在实施智能巡视机器人模块时，需要注意以下几个方面：
D1.安全性：智能巡视机器人将成为监狱的安全监控系统的一部分，因此在设计和实施过程中，必须重点考虑机器人自身的安全性，确保机器人不会被非法入侵或恶意操控，以免给监狱带来潜在的风险；
D2.隐私保护：机器人配备了摄像头和其他传感器，用于监控和感知环境，在使用机器人进行巡视时，必须遵守相关的隐私保护法律和规定，确保不侵犯囚犯和工作人员的隐私权；
D3.异常行为检测：机器人应该具备高度可靠和准确的异常行为检测能力，能够在监狱内及时发现囚犯的异常行为，如暴力冲突、逃脱企图，并能及时报告给监狱管理人员，以便采取相应的措施；
D4.精准定位和路径规划：智能巡视机器人需要准确的定位系统和高效的路径规划算法，以确保它能够在监狱内高效地移动和巡视，避免碰撞和错过关键观察点；
D5.远程监控与控制：机器人应具备可靠的远程监控和控制功能，以便监狱管理人员随时远程查看机器人传输的图像和视频，并能够及时控制机器人的移动和操作；
D6.维护和管理：智能巡视机器人需要定期进行维护和管理，包括对机器人的硬件和软件进行检查、更新和维修，以确保机器人的正常运行和长期使用；
在实施过程中，还需与监狱管理人员和相关部门进行充分沟通和协商，了解他们的需求和要求，确保智能巡视机器人模块能够与监狱的其他安全设备和系统协同工作，最大程度地提高监狱的安全水平；
104、智能身体传感器模块的主要作用是通过监测囚犯的身体状况，实时监测囚犯的健康状况和突发事件，以便提供及时的医疗和安全支持；
具体的实施方式可能会根据不同的监狱和安全需求而有所不同，但一般而言，智能身体传感器模块通常包括以下功能和实施方式：
E1.生命体征监测：通过搭载在囚犯身上的传感器，监测囚犯的生命体征，如心率、血压、呼吸，以获取囚犯的健康状况信息；
E2.运动追踪：利用传感器追踪囚犯的运动轨迹和活动情况，包括步数、活动强度，以了解囚犯的运动状态和活动水平；
E3.睡眠监测：通过睡眠传感器监测囚犯的睡眠质量和睡眠时间，以评估囚犯的休息情况和睡眠健康；
E4.体温监测：搭载体温传感器，实时监测囚犯的体温变化，以便及时发现和处理可能的健康问题，如发热；
E5.突发事件检测：智能身体传感器模块可以通过加速度计和其他传感器，监测囚犯是否遭遇突发事件，如跌倒、抢劫，并及时发出警报以寻求帮助；
这些传感器通常与监控系统和数据处理算法相结合，以实现对囚犯身体状况、活动和事件的实时监测和分析，传感器数据可以通过网络或无线通信传输到监狱的中央监控室或安全人员的移动设备上，以方便监控和处理相关的信息；
通过智能身体传感器模块的实施，监狱管理人员可以更好地了解囚犯的健康状况和行为变化，及时采取必要的措施，确保监狱的安全和囚犯的健康；
105、智能身体传感器模块的具体实施方式如下：
F1.生理参数传感器单元：该单元可以包括心率传感器、血氧传感器、体温传感器，用于监测囚犯的生理指标，传感器可以直接与囚犯的皮肤接触，或者通过无线技术与囚犯身体进行远程监测，传感器将获取的数据转化为电信号或数字信号，并通过通信单元传输到外部设备；
F2.位置传感器单元：该单元可以包括全球定位系统模块、惯性导航模块，用于跟踪和导航囚犯的位置，位置传感器单元可以实时获取囚犯的位置信息，并将其通过通信单元传输到外部设备，这样可以实现对囚犯的实时监控和定位；
F3.通信单元：该单元可以包括无线通信模块、蓝牙模块、Wi-Fi模块，用于将传感器获取的数据传输到外部设备，通信单元可以将传感器获取的数据通过无线网络传输到智能管理平台或监控中心，以便进行实时的监测和分析；
通过以上三个单元的配合，智能身体传感器模块可以实现对囚犯的身体状况进行监测，包括生理参数的监测和位置的追踪，这样可以及时发现囚犯的健康变化和突发事件，并采取相应的措施，同时，通过通信单元将数据传输到外部设备，可以实现对囚犯身体状况的远程监控和控制；
106、数据分析计算模块的具体实施方式可包括以下步骤：
G1.数据预处理单元：
数据清洗：去除重复数据、处理缺失数据、处理异常数据；
数据转换：对数据进行标准化、归一化、离散化处理，使其适合后续分析；
特征选择：根据分析目标和算法要求，选择合适的特征进行后续分析；
G2.数据分析算法选择：
选择适当的人工智能算法，如机器学习算法、统计分析方法、聚类分析、时间序列分析，根据监狱管理人员的需求和数据特点进行选择；
G3.数据分析计：
利用所选的算法对经过预处理的数据进行分析计算，提取行为模式和趋势信息；
根据监狱管理人员的需求，可计算得到囚犯的行为预测指数，用于预测和评估囚犯的行为；
G4.提取结果处理与输出单元：
对分析计算得到的结果进行处理和整理，以便监狱管理人员理解和使用；
可采用可视化方式将结果呈现，使得结果更直观易懂；
结果可以包括囚犯的行为模式描述、趋势分析、行为预测指数；
具体的实施方式还取决于监狱管理人员的需求和数据特点；
107、监狱安全评估模块的具体实施方式可以包括以下步骤：
H1.数据收集：收集囚犯的个人记录、关系网络、群体活动、历史行为、行为特征、活动频率数据，以及心率变化、体温、活动轨迹、人脸表情、人脸识别与情绪相关的数据，还有激烈情绪、人员数量、活动情况、违禁品与区域警戒相关的数据，这些数据可以通过监控摄像头、传感器设备、记录表格方式进行收集；
H2.数据预处理：对收集到的大数据进行清洗、筛选和去噪，确保数据的质量和准确性，可能需要进行数据集成、缺失值处理、异常值检测预处理步骤，以使数据适合后续分析和建模；
H3.特征工程：根据预测目标和数据特点，从收集到的原始数据中提取有效的特征，可以使用统计学方法、机器学习技术进行特征选择、特征变换和特征组合，以提高模型的预测能力和解释性；
H4.模型构建：基于预处理后的数据和选定的特征，使用适当的机器学习算法构建模型，根据需求，可以选择分类模型、回归模型、聚类模型进行行为模式和趋势预测，常用的算法包括决策树、支持向量机、神经网络、随机森林；
H5.模型训练和优化：利用历史数据集对构建的模型进行训练，并通过交叉验证评估指标对模型的性能进行评估和优化，可能需要调整模型的超参数、使用集成学习技术、应用特定的优化算法来提高模型的准确性和稳定性，
H6.模型应用：将训练好的模型应用于实时数据，并根据模型的预测结果计算历史数据风险评估指数、人员监管匹配指数、区域警戒指数和综合安全评估指数，这些指数可以反映囚犯的行为状态和情绪状况，为监狱管理人员提供决策依据和行动建议；
H7.模型监测和更新：定期监测模型的性能和稳定性，并根据实际情况和反馈进行模型的更新和优化，随着数据的积累和新的技术的出现，可以不断改进和扩展监狱安全评估模块，提高其预测准确性和实用性，
根据不同的应用场景和需求，还可以采用其他的算法、模型和技术来实现数据计算和评估指数的计算；
108、具体实施电子围墙与门禁模块的方式如下：
I 1.电子围墙单元的实施方式包括：
安装周界传感器：根据监狱周围的地形和需求，选择合适的周界传感器类型并进行安装，传感器可以是红外线、雷达、微波或摄像头，能够发现人员和物体的活动；
安装报警器：将报警器部署在围墙各个关键位置，以便在发生入侵或异常情况时发出警报，吸引监狱管理人员的注意；
视频监控的设置：在围墙周边安装摄像头，确保覆盖整个监狱周界，视频监控设备可与中央监控室或控制中心相连，通过实时捕捉和录像的方式监测入侵行为和异常情况；
控制中心的建设：建设一个中央控制中心，负责接收、处理和分析来自周界传感器和视频监控的数据，并作出相应的响应和决策，控制中心应配备监视屏幕、报警器和数据库设备，以便管理人员及时获取和处理信息；
I2.门禁单元的实施方式包括：
安装门禁读卡器：根据监狱的需求和安全级别，选择合适的门禁读卡器类型，如刷卡读卡器、指纹识别器或面部识别器，并进行安装在监狱的门口；
安装门禁控制器：与门禁读卡器相连，门禁控制器负责接收读卡器的验证结果，并根据验证结果控制门的开启和关闭，门禁控制器还负责记录访问事件和相关数据；
安装门禁管理软件：设置和配置门禁系统，添加用户信息，以及实时监控门禁系统，门禁管理软件可以用于远程管理和监控门禁系统；
安装门禁电锁：根据门禁控制器的指令，安装门禁电锁，远程控制门锁的开闭状态；
I3.报警系统的实施方式包括:
安装报警器：选择合适的报警器类型，如声光报警器或蜂鸣器，并按照需要将其安装在监狱内的关键位置，报警系统可以通过触发报警器来发出警报信号，以及将报警信号发送至指挥中心；
报警信号的输出：将报警信号通过有线或无线方式连接至指挥中心，以便在发生紧急情况时能够及时通知监狱管理人员。
109、智能管理平台模块的具体实施方式可以根据具体需求进行调整，但一般包括以下几个步骤：
J1.需求分析和规划：首先需要明确智能管理平台的具体需求和目标，通过与相关部门和利益相关者的沟通，确定所需的功能和模块，并制定实施计划；
J2.系统设计和架构：根据需求分析的结果，设计智能管理平台的系统架构，这包括选择适合的技术栈、确定数据流程和处理方式、设计用户界面；
J3.模块开发和集成：根据系统设计，开发实现各个模块的功能，这可能涉及前端开发、后端开发、数据库设计多个方面，同时，需要确保不同模块之间的良好集成和协同工作；
J4.测试和调试：在开发完成后，进行系统测试，包括功能测试、性能测试、安全性测试，根据测试结果进行问题修复和调试；
J5.部署和上线：完成测试后，将智能管理平台部署到实际运行环境中，可能是云平台、服务器或本地网络，同时，确保系统的安全性和稳定性；
J6.运维和优化：上线后，需要进行系统的运维和监控，及时发现和解决问题，同时，根据用户反馈和实际使用情况，进行系统的优化和功能升级；
需要注意的是，具体的实施方式可能会因不同的智能管理平台而有所差异，具体实施方式还需要根据项目的具体情况进行细化和调整。最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于互联网的智能监狱管控系统，其特征在于，包括：
视频监控模块：用于实时监控和录像监狱内各个区域的活动并将视频数据传输至人脸识别模块，包括摄像头单元、视频监控软件单元以及监控中心单元；
人脸识别模块：用于对囚犯及相关人员进行身份识别和登记并将识别结果传输至智能巡视机器人模块，包括人脸特征提取单元、人脸比对和识别单元以及人脸识别算法和模型单元；
智能巡视机器人模块：用于全天候巡视监狱内部，检测异常行为和发生情况并将巡检日志信息传输至数据分析计算模块，包括移动平台单元、传感器单元、导航和路径规划单元以及远程控制和监控单元；
智能身体传感器模块：用于监测囚犯的身体状况并将传感器采集的信息传输至数据分析计算模块，包括生理参数传感器单元、位置传感器单元以及通信单元；
数据分析计算模块：用于分析处理所述视频监控模块，所述智能身体传感器模块输入的数据，得到行为预测指数并传输至监狱安全评估模块，包括数据预处理单元以及提取结果处理与输出单元；
监狱安全评估模块：用于计算监狱环境安全指数并传输至电子围墙与门禁模块和智能管理平台模块，包括历史数据风险评估指数计算单元、人员监管匹配指数计算单元、区域警戒指数计算单元以及综合安全评估指数计算单元；
电子围墙与门禁模块：用于实时监控和控制囚犯进出监狱的时间和位置，包括电子围墙单元以及门禁单元；
智能管理平台模块：用于囚犯信息管理、访客管理、警报处理，包括用户管理单元、设备管理单元、数据管理单元、远程控制单元、数据分析和报告单元、通知和警报单元以及故障诊断和维护单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能监狱管控系统，其特征在于：所述视频监控模块的作用是通过安装在监狱内各个区域的摄像头，实现对囚犯及监狱活动的实时监控和录像功能，所述视频监控模块具体包括：
摄像头单元：用于拍摄和录制监狱内的视频数据；
视频监控软件单元：用于管理和控制视频监控系统的软件应用程序，对视频数据进行智能分析和处理；
监控中心单元：用于集中管理和监控摄像头、视频数据的中心控制室，用于显示多个摄像头的视频画面，并提供监控操作和管理功能。
3.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能监狱管控系统，其特征在于：所述人脸识别模块的作用是通过人脸识别算法和数据库，对囚犯及相关人员进行身份识别和登记，所述人脸识别模块具体包括：
人脸特征提取单元：用于提取关键的人脸特征；
人脸比对和识别单元：用于将提取的人脸特征与数据库中的已知人脸特征进行比对和识别，计算相似度和距离度量，判断未知人脸与数据库中已知人脸的匹配度；
人脸识别算法和模型单元：用于构建和训练人脸识别模型。
4.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能监狱管控系统，其特征在于：所述智能巡视机器人模块的作用是通过自主导航、图像识别和智能算法，全天候巡视监狱内部，及时发现和报告异常行为和情况，所述智能巡视机器人模块具体包括：
移动平台单元：智能巡视机器人的底盘部分，用于实现机器人在监狱内的自主移动；
传感器单元：用于感知和收集环境信息，包括摄像头、激光雷达、红外传感器、声音传感器；
导航和路径规划单元：用于自主导航，并规划最佳巡视路径；
远程控制和监控单元：用于远程查看机器人实时视频、控制机器人移动、与囚犯进行语音沟通。
5.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能监狱管控系统，其特征在于：所述智能身体传感器模块的作用是通过身体传感器监测囚犯的身体状况，监测囚犯的健康状况和突发事件，所述智能身体传感器模块具体包括：
生理参数传感器单元：用于监测人体的生理指标；
位置传感器单元：用于跟踪和导航；
通信单元：用于将传感器获取的数据传输到外部设备。
6.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能监狱管控系统，其特征在于：所述数据分析计算模块用于对原始数据进行分析处理，利用人工智能算法计算得到行为预测指数，帮助监狱管理人员了解囚犯的行为模式和趋势，所述数据分析计算模块具体包括：
数据预处理单元：用于对原始数据进行预处理；
提取结果处理与输出单元：用于将提取出的有用信息进行处理和整理，整合后的数据具体包括：
个人记录r1、r2……rn、关系网络v1、v2……vn、群体活动z1、z2……zn、历史行为d1、d2……dn、行为特征e1、e2……en、活动频率f1、f2……fn、心率g1、g2……gn、体温h1、h2……hn、活动轨迹k1、k2……kn、人脸表情m1、m2……mn、人脸识别通过次数o1、o2……on、冲突次数p1、p2……pn、逃跑次数q1、q2……qn、自伤次数s1、s2……sn、攻击次数t1、t2……tn、激烈情绪次数u1、u2……un、人员数量w1、w2……wn、活跃次数x1、x2……xn、违禁品y1、y2……yn。
7.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能监狱管控系统，其特征在于：所述监狱安全评估模块用于通过大数据分析和人工智能算法，预测囚犯的行为模式和趋势，所述监狱安全评估模块具体包括：
历史数据风险评估指数计算单元：根据个人记录、关系网络、群体活动、历史行为、行为特征、活动频率计算历史数据风险评估指数：
人员监管匹配指数计算单元：根据心率变化、体温、活动轨迹、人脸表情、人脸识别、冲突、逃跑、自伤、攻击计算人员监管匹配指数：
区域警戒指数计算单元：根据激烈情绪、人员数量、活动情况、违禁品计算区域警戒指数：
综合安全评估指数计算单元：根据历史数据风险评估指数、人员监管匹配指数及区域警戒指数计算综合安全评估指数：其中k1、k2、k3为不同因素的指数调整系数，k1>k3>k2。
8.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能监狱管控系统，其特征在于：所述电子围墙与门禁模块用于通过电子围墙和门禁系统，实现对囚犯进出监狱的实时监控和控制，记录囚犯的进出时间和位置，所述电子围墙与门禁模块具体包括：
电子围墙单元：
周界传感器：用于监测围墙周边的人员和物体活动；
报警器：用于发出警报；
视频监控：用于实时捕捉和录像入侵行为；
控制中心：负责接收、处理和分析来自周界传感器和视频监控的数据，并作出相应的响应和决策；
门禁单元：用于控制和管理进入特定区域的人员和车辆，包括以下组件：
门禁读卡器：用于验证访问者的身份和权限；
门禁控制器：用于通信，根据验证结果控制门的开启和关闭，并记录访问事件和数据；
门禁管理软件：用于配置、管理和监控门禁系统；
门禁电锁：用于根据控制器的指令远程控制门锁的状态；
报警系统：用于触发报警系统，并输出报警信号至指挥中心。
9.根据权利要求1所述的一种基于互联网的智能监狱管控系统，其特征在于：所述智能管理平台模块：用于提供囚犯信息管理、访客管理、警报处理和监狱内部各个模块的集成和协调功能，所述智能管理平台模块具体包括：
用户管理单元：用于注册、认证和管理平台用户；
设备管理单元：用于注册、连接和监控各类智能设备；
数据管理单元：用于将来自各个设备的数据进行集中存储；
远程控制单元：用于提供远程控制功能；
数据分析和报告单元：用于对收集的数据进行分析和处理，生成各类报告和可视化分析结果；
通知和警报单元：用于向用户发送实时的事件通知；
故障诊断和维护单元：用于及时发现和处理故障，并提供维护指导和支持。
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