基于RFID识别技术 监狱犯人考勤跟踪定位安全管理系统
一：系统概述
系统背景：
监狱犯人自动定位管理系统是人员自动考勤的一个特例，主要是运用了RFID射频技术和计算机技术。
监狱是一个帮犯人改正错误，进行劳动改造的场所，但是犯人自身未必能认识到这一点，从而对监狱的管理工作产生了抵触的思想，就会不服从管理人员的管理，经常不主动刷卡考勤、结党闹事、打架斗殴、与管理人员对着干，这样就给监狱的管理管理工作带来了很多困难。比如里面的考勤制度，是每天对犯人的一个考核，也能体现犯人这一段时间在里面的表现状况，因为表现的好坏会影响他们在里面所呆时间的长短。不服从管理的就不自觉去刷卡，但是又不能不刷，这就给管理工作带来了阻碍。
还有，随着监狱管理制度的逐步完善和监控设施的不断更新，看守所防范和控制各种安全事件的能力大大增强。但是随着犯罪类型和在押人员成分的日趋复杂，在押人的报复性、凶残性和狡诈性增强，浮躁心理和不安分意识增强，稍有不慎他们就会铤而走险，伺机劫持人质、脱逃、自杀、凶杀、团伙勾结，给警察的人身安全和场所的持续稳定带来极其不利的影响。
对此我公司利用目前最先进的RFID智能卡技术，针对监狱罪犯人员流动情况分区域管理与监控的需求，专门设计开发的一整套软硬件相结合的监狱应用系统。系统可使管理干警实时掌握监所内各个受控区域的服刑人员数量和信息，以及周边执勤干警信息，可提供对各种可疑事件及各种突发事件的报警功能，在突发事件时能够迅速定位相关人员和执勤干警，并能够迅速查询到人员在监所内的历史行动轨迹。
实施意义 ：
提高监狱的管理水平，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，有利于和谐社会的建设
二、系统设计：
2.1系统的组成部分
电子标签：
采用木兰生产的ML-T120腕带有源电子标签，供犯人使用，识别距离范围是2-80M，先进的防碰撞技术，可同时识别200个/秒以上标识。形状做成手腕式的，就是带在犯人的手腕上，而且做成防拆的，如果犯人要硬拆的话就会报警。还可以在电子标签内记录该劳教人员的身份信息，包括姓名、年龄、性别、身高及体貌特征，所犯之事等
木兰生产的ML-T100双向有源电子标签，供警察使用，该标签上我们设置有一个按钮，当警察发现有突发事件时，可以随时按下按钮来报警
读卡器：
木兰生产的ML-M5000双读头精确定位读卡器，具有很强的防水功能，可以用来自动读取射频卡的信息。可以同时识别200张卡，可以读取的距离5-80M并且距离是可以调的。使用频道隔离技术，多个设备互不干扰，先进的防碰撞技术，支持多标签读写。安装在犯人所在的房间、走廊、洗手间等考勤区，实现对标签信息的读取。安装在室外等犯人经常放风活动的地方，作为区域定位的效果。
手持考勤机：
ML-M4000P读写器的研发是建立在木兰知识产权完全自主的ML-RFID创新技术之上的，是一款专门针对移动识别需要而设计的读写器，是一款掌上电脑PDA读写器。
作为电脑一体化的产品，ML-M4000P读写器装有WINDOWS CE系统，操作简单方便，同时，其融合了RFID领域内先进的技术，可以完成高速率数据传输以及大容量数据处理，保证了读写器的优秀品质
该读写器重量轻、体积小，携带便捷、使用方便，性能稳定、工作可靠。采用抗干扰防碰撞技术，信号传输能力强，使用寿命长达15年。
读卡器的组成主要包括：无线接收单元、数据处理模块、直流稳压电源、天线。可实现随时考勤，实时考勤，实地考勤，便捷使用。
3.2 工作原理
图1 系统工作原理简图
犯人每天带着手腕式标签卡进入考勤区，因为是有源电子标签，所以工作方式是主动式，也就是不停地向外发射ID号信息，当到考勤区以后，装在考勤区的读卡器就会读到标签ID号信息，读卡器再通过RS485或RS232（当距离大于600米的时候可以使用光纤传输）把信号传到电脑上，通过对照ID号数据库就能看到犯人的详细信息。该系统通过时间来进行考勤，每天早上考勤，是按读一次读取的时间为准，晚上考勤是按最后一次读取的时间为准。具体设计的时候设成时间段，例如早上从什么时间开始考勤，下午从时候结束考勤。还有更便捷的考勤方式，利用手持式考勤机，警务人员只需要这样就准确地实现了考勤。定位时，信息提取的方式也一样。上图反应出了整套系统的整体工作原理，是建立在木兰RFID技术基础之上的。
3.3系统方案介绍
a 监狱整体方案介绍：
给每一个犯人佩戴一个我公司研发生产的防拆型腕带标签，该标签记录有相关犯人的个人信息，而且是防拆型的，当犯人试图拆掉时，会发生报警。
在室内，给犯人居住活动的场所即每一个房间，洗手间，过道等犯人可能经常活动的地方安装我公司研发生产的远距离读卡器，还有在监狱区域每一栋楼的关卡门禁通道安装相关的远距离读卡器，做以考勤监控使用。
在室外犯人活动场合或者生产车间，根据具体情况布置读卡器，让信号覆盖整个活动区域，这样，犯人的举动都在监控之中。在不同的车间都安装有相关的设施，也可以设置权限实现区域报警功能，在一些区域只有授权人员可以停留，否则发生报警。还有一些流动人员，需要经常从不同车间流动，但是有时间限制，在规定时间系统没问题，否则，系统发出提示或报警。
最重要的是，在整个区域的笆篱外围布置一些特殊的读卡器，配合软件，设置一些 权限，当犯人出现在禁区时，系统会发出报警信号，抑或犯人在笆篱周围试图越狱时，系统提示产生报警。
当然，在车间等场合，应用手持机考勤更为简洁方便了，警务人员只需轻松的走动一圈就可以实现自动化的考勤。并且手持机可随时与上位机以WIFI方式取得通信。
ML-M4000P手持机
该图中，读卡器读取到犯人佩戴的电子标签信息，然后定时的通过有线的方式或者以光纤的形式将信息传输到管理中心，管理中心配合相关软件对信息进行处理，必要时通过权限设置产生报警。还有，如果安装了我公司研发的安装版软件，则在任何有网络的地方都可以随时观察监狱人员动态。
在每个房间，洗手间，过道等地方都安装读卡器，实时监控犯人动向。比如，一个房间里有几个人，这些人的人员信息等。
该图中， SHAPE \* MERGEFORMAT 
表示重要建筑物出入口通道关卡所安装的读卡器，更多的用于人员考勤， SHAPE \* MERGEFORMAT 
表示犯人活动区域放风场所空旷地段所安装的读卡器，一般用于区域定位管理。
还有，给监狱干警每人配备一个木兰RFID自主产权的双向标签，上面有一按钮，当管理人员发现有突发事件需要报警时，随时按下按钮，即可报警。此时，在监控中心就可以看到是哪一个警务人员在何时何地报警，监控中心以便及时做相关的决策。
监狱楼层设备安装示意图
a.当监狱内安装的基站数量比较少时候采用(RS485+光纤)
1）犯人配戴有源电子标签卡（其卡戴在犯人的手腕上，是防拆标签，如果犯人强行把它拆下来就会报警），配戴的有源电子标签瞳不断发出2.4G无线电信号，该无线信号是有编码的，每个识别卡的编码是唯一的。
2） 基站通过RS485总线连接，距离超过1000米通过光纤传输。
3） 光纤转换器：是成对出现的，在发射端是把RS485信号转换为光信号，在接收端是把交信号转换为RS485信号。
4） 多串口服务器：是把多个RS485信号转换串口信号。
b.基站的数量比较多的时候建议采用（网口+光纤）(原理图同上)
3.4系统配置
系统配置，详见系统配置清单。
系统组成中，有的设备是是需要根据现场的实际情况来确定的。
三 系统功能、特点及优势
4.1 系统特点 4.1.1卓越的性能
★高度的识别可靠性：100%的前端识别率，犯人只要携带2.4G有源射频卡（除非坏掉），就能被装在附近的读卡器读到。
★识别距离远（0-50米）：在正常环境下可达到50M的稳定距离，在这个范围内都会读到标签卡的信息。
★极高的防冲突性：每个检测点可最多同时识别200个人员信息，
高度的识别稳定性（误码率小于十万分之一），真正达到无误码、无漏卡。
★快速的识别速度（最快可达到200公里/小时的识别速度）：就是对动态的标签卡也能认识到。
★报警功能：如果犯人不小心把腕带去掉了，监控室就会报警。
4.1.2 应用范围广
配合监狱现有网络状况，可提供基于光纤、以太网、通信电缆等多种隧道内-隧道外传输方式，适应性强，避免了由于传输方式单一造成的实施难度。
4.1.3 安全性、稳定性高
★具有安全型的防尘、防水性能
★高抗干扰性，对监狱里干扰源、周界环境无特殊要 TOC \h \z \c "图表" 错误！未找到图形项目表。求，环境适应性强
★内部电路高度集成化，器件故障率最小化，运行可靠
★采用有源识别卡，无电磁污染，免维护，使用安全
4.1.4 操作简单方便
★直接导入监狱里的平面图，操作简单；保证显示的图形与客户原图比例一致
★软件全中文菜单，具有良好的操作界面
★无线监测分站一体化结构设计，无需外接天线或地感线圈，安装方便快捷
★识别卡内置电池，超低功耗，无须外接矿灯电源，无须充电
4.2 系统功能 4.2.1 定位管理功能
★ 任一时间查询并显示某个区域人员及设备的身份、数量和分布情况。
★ 查询一个或多个人员及设备现在的实际位置、活动轨迹。
★ 记录有关人员及设备在任一地点的到/离时间和总工作时间等一系列信息，可以督促和落实重要巡查人员（如：狱警检测人员）是否按时、到点的进行实地查看，或进行各项数据的检测和处理，从根本上尽量杜绝犯人间打架事故出现。
4.2.2 查询统计
★ 犯人查询：可以按照自定义组合条件对犯人当前区域、滞留时间及活动的路线进行查询。
★区别查询：可以对监狱里，各基站的分布情况进行查询。
★ 未到达区域查询：可以对狱警是否按时到达提定地点进行查询。
★ 犯人人数统计：可以根据日期对犯人的数量进行统计。
★ 区域人数统计：可以任意设置和管理相关施工区域，自动进行区域人数统计。
使用本系统参照对比：
实施前：利用传统的考勤手段，不仅消耗人力而且管理很难全面到位。
实施后：利用本系统可以减少管理人力的消耗，实现智能化管理，降低了管理人员的劳动强度。
实施前：犯人每天必须主动去进行刷卡考勤，这造成了犯人的抵触思想和抵触行为，使监狱的管理工作受到阻碍。
实施后：本系统采用的是有源射频卡，工作方式是主动的，不必犯人每天主动去考勤，只要犯人每天带着手腕式电子标签经过考勤区，安装在考勤区的读卡器就能自动读取标签信息，从而实现犯人的考勤。这样既减少了犯人的抵触行为也方便了管理人员的管理。
实施前：传统的监狱管理模式需要耗费大量的人力物力，为政府增加了财政负担。
实施后：新型技术的应用使监狱的管理智能化，减少了对管理人力的需求，实现了向科技要警力，为政府节约了人力资源和财政支出。
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