执法办案区定位设备-2.45GHz有源RFID系统-RFID世界网

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东莞市台鼎信息技术有限公司

产品信息    

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执法办案区定位设备

执法办案区定位设备
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品  牌:台鼎
型  号:TD-PJ15
规  格:160*35(mm)
发布时间:2018-3-8

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联系人:黎高海
电  话:15527499987,0769-87860082
传  真:0769-87860083

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  台鼎RFID监狱人员定位整体解决方案

  2017 年 11 月 23 日 星期四

  姓名:黎先生 电话:155 2749 9987 QQ: 315 0737 047

  目录

  1 前言 3

  2 系统简介 3

  3 系统组成 4

  3.1 定位设备包括 4

  3.2 定位系统软件 5

  4 系统功能 6

  4.1 人员监控 6

  4.1.1 人员区域实时定位 6

  4.1.2 区域人员统计及电子点名 6

  4.1.3 人员查找 6

  4.1.4 消失告警 7

  4.1.5 越界、离开报警 7

  4.1.6 滞留时间过和告警 7

  4.1.7 轨迹回放 7

  4.1.8 视频联动 7

  4.1.9 人员临时授权 7

  4.1.10 电子标签故障报警 8

  4.1.11 人员求助 8

  4.1.12 行程安排 8

  4.2 物品监控 8

  4.2.1 物品区域定位 8

  4.2.2 物品查找 9

  4.2.3 物品消失报警 9

  4.2.4 非授权报警 9

  4.2.5 超出授权时间报警 9

  4.2.6 物品标签破坏报警 9

  4.2.7 电池电量不足报警 9

  4.3 后台部分功能介绍 9

  4.3.1 管理后台登录 10

  4.3.2 标签录入 10

  4.3.3 档案管理 11

  4.3.4 区域管理 12

  4.3.5 设备管理 12

  4.3.6 系统管理 13

  4.3.7 统计报表 13

  5 定位系统前端软件系统截图 14

  5.1 客户端登录界面 14

  5.2 系统界面 15

  5.3 人员位置信息显示 15

  5.4 实时人数统计,电子点名 16

  5.5 查看指定人员位置 16

  5.6 非法进入重要区 17

  5.7 人员移动轨迹查看 17

  6 系统原理 18

  7 总体设计 18

  7.1 设计 18

  7.2 普通工作车间定位设计 19

  7.2.1 定位规划 19

  7.2.1 设备安装 19

  7.3 监舍楼定位设计 21

  7.4 边界定位设计 23

  7.5 其他区域定位设计 24

  7.6 人员外出管控 24

  7.7 系统拓扑 24

  8 系统特点 25

  8.1 技术特点 26

  9 定位设备安装要求 28

  9.1 全向定位基站的安装 28

  9.2 激活器安装、激活天线线圈的布设与激活器连接 29

  9.3 定向定位基站安装 31

  9.1

  1 前言

  我国目前的监狱人员管理现状,多数还停留在以狱警巡查、加摄像机监视报警的阶段,人工作业仍占绝大比重,信息化程度比较低,而信息采集仍然只是单纯依靠手工输入,无法将信息系统和在押人员真正的关联起来;无法及时掌握每个狱内改造人员的位置信息; 无法及时知道是否有人员离开了不该离开的区;无法及时知道是否有人员进入了不该进入的区;当前是否有人员有违规行为;无法第一时间查看一些重要视频资料等等。

  针对以上问题,深圳市台鼎信息技术有限责任公司采用先进物联网技术开发出一套全时空RFID智能定位系统。物联网做为我国重点发展战略性新兴产业,除社会应用外,在监狱领域也拥有重要的应用和广阔的发前景。

  2 系统简介

  RFID 是一种通信技术,可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与 特定目标之间建立机械或光学接触。因此,RFID 是一种非接触式自动识别技术,可以快速读写、长期跟踪管理。

  定位服务是非常受到人们青睐和重视的一项技术。而RFID 技术在物联网的广泛使用,使得在室内,和其他特定区域的定位上,RFID 定位已经具有很大的程度上的高、精、准、快等优势。

  台鼎 RFID 监狱智能定位系统,是一种区域性的定位系统,就是利用高频2.4G 和低频125K 的 RFID 技术,对人和物的自动识别和区域性定位, 实现对人和物的管理,如:人员考勤、人员和物品查找、人员和物品的区域限定、人员统计、视频联动、历史轨迹查询、重点区域管理等等。

  3 系统组成

  台鼎 RFID 监狱定位系统主要由定位设备和定位系统软件两大部分组成。

  3.1 定位设备包括

  (1) RFID-2.4GHz 定位基站(也叫阅读器,定位 AP)

  定位基站有全向型和定位型两种,定位基站主要是负责接收标签发出的信号,并上传到定位服务器,安装在定位区域内。

  (2)定位标签

  定位标签主要定时向定位基站发送无线信号,定位标签分人员定位标签和物品定位标签两种。标签内置电池,电池可更换,因为标签的功耗较低,所以人员标签的一块电池, 正常情况下能用一年以上。人员标签有腕带式和卡片式, 卡片式上可定制功能按键。可用于求且呼叫或位置上报功能。

  (3)手持式读写器

  也叫手持终端,能接收定位标签发出的无线信号,并在自身屏幕是显示出配带标签的人员简单信息。

  (4)网络设备

  (5)计算机及服务器

  (6)定位激活器

  只要是提高定位精确度,辅助基站定位。安装在人员活动区域

  3.2 定位系统软件

  监狱 RFID 智能定位系统采用云计算技术,通过云计算的设计可以把大量的数据处理工作通过多台服务器共同来完成,避免了单台服务器处理所有的数据带来的运算压力,定位软件由四个部分组成。

  1、 系统核心程序:主要是负责数据的管理和接收数据采集端发送过来的数据,并对采集端送来的数据进行比对、查询、统计等等。

  2、 信息采集程序:主要负责采集定位标签的数据,并对标签进行定位计算。

  3、 展示端程序:负责地图显示,人员位置显示,告警输出等等。

  4、 后台管理:负责对设备管理,人员与物品跟标签的关联,人员、物品的档案管理,定位区域管理,以及各种查询统计等等。

  4 系统功能

  4.1 人员监控

  4.1.1 人员区域实时定位

  能够实时定位佩带定位标签的人员所在区域,并显示在监控端地图上

  4.1.2 区域人员统计及电子点名

  统计各区域考勤人数及实到人数,以及特定区域内实到人数,与应到人数对比,确定人员是否到齐。并显示缺席人员的姓名。

  4.1.3 人员查找

  在监控端可输入人名或标签号查找指定人员位置当前所处位置。

  4.1.4 消失告警

  可重点监控某些标签,当这些标签离开指定区域或消失时系统发现相应的告警

  4.1.5 越界、离开报警

  某些区域属于重要区,未经允许的人员进入将发出报警信息 。也可以在某些区域可以设定某些人员在设定的时间内不准离开,如果离开或消失系统告警 。

  4.1.6 滞留时间过和告警

  可设定人员进入某些区域,超过一定时间系统告警。

  4.1.7 轨迹回放

  可查询某个标签指定在时间段内的移动轨迹,这个时间段这个标签都去过哪些区域。

  4.1.8 视频联动

  可以给每个定位设备绑定一个摄像头,通过在监控端的地图上,点击定位设备图调用定位设备所在区域的视频。当有特定的告警时,系统会自动调出发生告警的区域的视频。

  4.1.9 人员临时授权

  当某个人员需要暂时进入重要区域或要离开时,可在系统进行临时授权,准许他进入重要区域或离开工作区一定的时间。

  例如:监区长要找张天谈话,系统可临时授权允许张三进监长办公室 15 分钟或更长时间。

  4.1.10 电子标签故障报警

  电子标签的故障,主要是指标签电池电压低;佩戴在人员手上的腕带被破坏或被拆除;

  只要佩戴在人员手上的腕带被脱下来系统都会的提示告警;无论是剪断,还是用工具正常拆除,系统都会有告警。当标签的电池电压过低时系统也会提示, 此时需要尽快更换电池。

  4.1.11 人员求助

  卡片式定位标签上有功能按键,当人员遇到危险或其情况需要求助时只需要按下功能键系统就会显示求助的位置 ,并调出附近的摄像机视频。

  4.1.12 行程安排

  可提前安排人员行程,如:张三上午 8 点 11 点必须在车间工作,11 点半到12 点间必须在食堂,晚上 7 点到第二天 7 点半必须在监舍。如果 9 点的时候,张三未经授权离开车间出现在食堂。系统就会告警:张三非法离开车间进入食堂。

  4.2 物品监控

  4.2.1 物品区域定位

  通过电子地图实时监控危险物品的位置信息。

  4.2.2 物品查找

  可以监控端输入物品名称和编号查找物品所在位置

  4.2.3 物品消失报警

  当监控的物品在地图上消失时系统发出物品消失的告警。

  4.2.4 非授权报警

  物品未经授权,离开了指定区域系统会报警。

  4.2.5 超出授权时间报警

  当授权物品超出允许的授权离开某个域的时间时,系统报警。

  4.2.6 物品标签破坏报警

  如果将绑定在物品上的标签拆除,该标签将会不断地向系统发出拆除报警信息。

  4.2.7 电池电量不足报警

  当标签内的电池电压力低时,系统会担示指定标签的电量不足,需要尽快更换电池。

  4.3 后台部分功能介绍

  4.3.1 管理后台登录

  4.3.2 标签录入

  标签可以根据实际情况进行分组和分类,有物品类,和人员类,人员类还有管理人员和普通被定位人员 各类别在地图上以不同的图标显示。

  4.3.3 档案管理

  1、 人员信息资料与标签关联

  可在系统中对在被定位人员的信息进行设置,以及人员与标签关联

  2、 人员行程安排

  给被定位人员和物品制定行程和告警规则,如果物品和人员在定位区域间移动,不符合事先制定的行程系统就会告警提示。

  如上图, 所有被定位人员 星期一到星期六上午 8 点到 12 点被安排在二监区劳动,如果,张三 8 点没到劳动区,或没到 12 点张三就离开劳动区,系统自动就会报警,提示:张三非法离开二监区。

  3、 物品信息设置

  可在系统中对危险物品的信息进行设置和与定位标签进行关联。

  4.3.4 区域管理

  1、 地图管理

  增加、查看和修改地图信息。

  2、 区域管理

  在地图上进行区域划分和管理。

  3、 重要区域白名单,给进入重要区域的人员授权

  4.3.5 设备管理

  对每个定位设备进行设置,添加等,以及对摄像头的管理

  4.3.6 系统管理

  用户管理: 可设定各种用户权限,用户登录系统后根据自己的权限进行相应的操作和浏览符合权限的内容。

  4.3.7 统计报表

  1、 警告记录

  查看所有标签或指定标签的所有警告记录。

  2、 查看标签告警报表

  查看告警报表的方式有多种:可以查看所有某个时间段的所有告警记录,并生成报表;可按报警时间统计报警的数量;可按报警标签报警时间统计;

  查看标签报表——查看标签的重要报警,出入区域次数及停留时间统计;报表有利于分析和观察某些犯人的心理和行为等。

  5 定位系统前端软件系统截图

  5.1 客户端登录界面

  5.2 系统主界面

  此界面图,用户自己可更换。

  5.3 人员位置信息显示

  图上人形图示代表人员实时位置

  5.4 实时人数统计,电子点名

  缺席人员会在显示在告警列表里,右键人员图标可查看人员详细信息

  5.5 查看指定人员位置

  输入要查找人员的标签号,或人名,可查找人员的当前位置

  5.6 非法进入重要区

  当有人非法进入重要区域时,系统弹出相应视频并显示告警人员信息

  5.7 人员移动轨迹查看

  通过输入人员标签号、ID 编号、或人员名称和需要回放的时间段来查看人员或物的移动轨迹。

  6 系统原理

  RFID 是一种通信技术,可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据。本系统中的定位标签就是一种有源的 RFID 电子标签,每个标签都有一个不重复的编号。

  定位标签每隔一定时间会主动向外周围发送电磁波,电磁波上载着标签的编号和其他定位信息。布设在标签周围的定位 AP 会时时的接收标签通过电磁波发出信息,因为每个定位 AP 所处的物理位置不同,所接收受到的标签信息除编号相同外,其他定位信息会有所不同。定位 AP 接收到标签信息之后会上传给定位服务器采集端程序,定位系统采集端程序就是通过对各个定位 AP 接收到的标签定位信息的微小的差异来计算出,定位标签所处的位置。

  因为系统在运行之初会先建一个标签编号与人员或物品信息的对应关系表,标签的位置确定之后,核心程序开始查询该位置所在区域名称,并利用该标签的编号,在标签与人员或物品的对应关系表查询, 来识别出该标签的对应的信息;这就实现对人和物品的区域定位。然后核心程序通过以太网把这些结果传送到系统的展示端程序;展示端程序接收到这些信息后 ,就会在电脑屏幕上。

  7 总体设计

  7.1 设计

  监狱人员定位系统主要是以区域为定位单元,定位单元没有大小规定,可以是一个很小的房间,也可以是一个很大的空间,也可以在大单定位单元内划分多个小单元。

  为了更准确对佩戴定位标签的人员进行区域定位,需要在每个定位区域的所有出入口内外都安装一套双天线激活设备,用于做为进入该区域和离开进入另外一个区域的定位判断;并在定位区域内安装一定数量的定位基站作定位信号的覆盖;如果每个区域还要再分特别区域,防止未授权人员靠近该区域,只需要添加一套双天线的激活设备即可,因为区域内的基站已经进行了定位信号覆盖。

  激活设备采用双天线激活的方式,在一些复杂区域,对激活信号有干扰的区域,通过两次激活的方式,可更有效的减少误断,提高区域判断的准确度,

  7.2 普通工作车间定位设计

  7.2.1 定位规划

  如下图的车间作为定位区域之一,根据现场情况, 把车间分成九个小定位区域单元:工具房五个,二楼办公区一个,操作间一个和外监区;

  7.2.2 设备安装

  在每个定位单元的出入口安装一个双天线的激活设备,然后在每个定位单安装适当的定位基站。所有定位基站通过以网线连接到网络交换机。

  完成以上工作后,在系统就可以对进入车间或安排到车间的人员进行定位、管控了;可以每隔30秒,或60秒秒统计车间的当前总人数,或单独统计每个小区域内的人数,可以对人员进行考勤,当有缺席人员,或有未经允许私自离开车间的人员时,系统会显示缺席人员名称,或离开人员的名称。

  7.3 监舍楼定位设计

  监舍区的定位,需要区分内外,在监舍外安装定位设备。如下图, 需要在监舍楼外安装一定数量的定位基站和定位激活器

  监舍外定位设备安装示意图

  在监舍楼里,以楼层为定位单元,也就是只需要知道人员在哪个楼层就可以了,需要在楼梯出入口安装两道激活天线,然后在楼梯出入口处安装至少两台定位基站,当楼层里有重点区域时,可在当前楼层把重点域从楼层单元里分出来作为另外一个定位单元。下图把人员能定位到楼层的设备安装方式

  如果需要更精确定位,也就需要知道在哪一层的哪一个房间里, 处安装设备外,还需要在每个房间内安装激活天线和定位基站,如下图:

  这样可以把某一房间作为一个重点区域定位单元,防止未授权的人靠近 ;也可以指定特定区域人员停留时间。

  如张三未经授权人靠近区长办公室时,系统就会报警,提示张三非法进入区长办公室,并会调出附近的视频图像。例如,为了安全,设定进入卫生间的人员不得超过 15 分钟,当某个人员进入卫生间超过 15 分钟系统就会告警并显示,某某在卫生间停留时间过长。

  7.4 边界定位设计

  监狱的围墙区域是不允许罪犯靠近的,需要在沿着围墙安装两道激活边激界,和定位基站,两道激活边界相距最好不小于 4 米,第一道激活边界可安装在围墙的墙体内,但要远离高压电线,与压线的距离不要小于 3 米,不要接触其他金属,如:铁围栏,路灯柱等,与这些金属要有 10 厘米以上的距离,如下图:边边界设备安装及空旷区域设备安装示意图

  如上图,当有未授权的标签靠近边界 1 的 2 米处时,系统就会发出告警,并定位当前告警的人员,并调出告警处的视频。当标签回到边界 2 的内则时告警清除。然后会被离他最近的定位基站定位。

  7.5 其他区域定位设计

  其他区域的定位,需要在他们的每个出入口处的内外各安装一套双天线的激活设备,然后在定位区布上定位基站,作定位信息的覆盖即可。

  如果是没出入口的区域,只需要安装定位基站做信号全覆盖即可。

  7.6 人员外出管控

  当需要带被管控人员外出时,警员可以通过配带手持终端对外出人员的管控。通过在定位系统下载外出人员信息到手持终端,当外出人员离开警员超过一定距离时,手持终端就会发出告警信息,并显示消人员姓名。

  7.7 系统拓扑

  图:定位系统网络拓扑图

  8 系统特点

  本定位系统采用云计算方式,云定位服务(CenterService)作为系统的中枢,采用集群式部署,对标签位置和各类告警信息进行汇总和分发。支持大量的信息采集程序和监控展示程序的并发连接。

  系统管理员可以通过管理终端登录到 web 后台管理系统,对档案资料和系统权限进行管理并存入数据库;web 后台管理系统同时提供统计报表功能。

  云采集软件(Agent)负责实时接收 RFID 接收器上报的标签的位置信息和告警信息,并周期性地对这些信息进行预处理,采用复杂的定位算法将标签的位置定位到某个接收器上,然后将处理后的定位信息上报给云定位服务。Agent 具有智能负载检测功能,能够自动地将位置信息上报给负载较低的那个云定位服务。

  云定位服务进一步对 Agent 上报的定位信息进行处理,周期性的统计出每个区域的人数,根据每个人员的每天的行程安排来判断人员是否非法离开规定区域,是否非法进入关键区域。可通过配置将某些严重的告警信息通过手机短信的方式发生给相关人员。可以定期将区域的人员统计信息显示在 LED 屏幕上。可以将告警信息和标签的位置信息输出,与第三方的系统进行信息集成。

  系统管理员通过监控展示程序(Monitor)登录到云定位服务后, 可以实时收到标签的位置信息并通过动画的方式在界面上展现出来; 实时接收到各类告警信息并通过声光等方式提醒系统管理员。监控展示程序还可以通过硬盘录像机获取摄像头的视频图像,对定位现场的情景进行进一步的了解,及时的做出响应。

  系统集群式部署图

  8.1 技术特点

  1、 采用云计算技术,系统能够根据负载情况来增减定位服务器的数量。

  2、 定位算法完善,采用多种定位器,可以在各种复杂的环境中对标签进行精确的定位。

  3、 系统采用先进的中间件技术,采用面向对象的方法进行开发,整个系统具有低耦合、高内聚的特点。采用集中式拓扑结构,同时支持多个采集程序和多个监控终端。

  4、 系统容量大,能够支持 20000 个标签和 1000 个接收器进行定位;可以通过添加硬件的方式来实现系统容量的线性扩展。

  5、 高可用性,定位服务采用集群方式部署,集群具有智能感知功能,支持数据在集群中的服务器之间共享。支持 7*24 的服务标准。

  6、 监控终端界面美观,显示直观,交互性强,支持自定义地图编辑;采用国内首创的模拟 3D 画面定位展示。

  7、 系统的适应性强,可以在 Winxp/Win2008/Win7等 Windows系列系统上运行项目。

  8、 海量数据存储,数据存储支持 SQL SERVER、MySQL 等主流数据库系统,支持海量数据的存储和信息查询检索;数据存储采用磁盘整列,数据安全性高。

  9、 系统的安全性高,数据传输采用 ssl/tls 安全传输协议,支持 RSA/DSA 等非对称加密算法,加密强度符合业界公认的传输加密标准;系统支持 X509 数字证书授权的安全访问。

  10、 扩展性、兼性强、外接设备丰富,如:LED 显示设备、短信模块、身份证读写设备等。

  11、 支技语音交互模式。

  12、 支持第三方软件集成,可以将告警信息和标签的位置信息通过 UDP 协议发送出来,与第三方的系统进行信息集成。

  13、 系统部署灵活,定制能力强。除了基本的定位、告警、人员统计等功能外,还可以根据不同的应用场景来添加一些定制功能,如:向标签下发蜂鸣和闪烁指令、在学校考勤中给家长发送短信等。

  9 定位设备安装要求

  9.1 全向定位基站的安装

  定位基站,需要安装在离地面 3 米以上的位置,定位基站需要网线与交换机连接,要提供 7.5 伏电源,7.5 伏电源由定位基站配置的电源转换器通过 220V 市电转。全向定位基站可安装在墙上也可通过抱箍安装在圆形立柱上。全向定位基站有雨淋外壳本身不用做防水, 但线的接头需要做防雨。

  定位基站设备图,和安装配件如下图

  9.2 激活器安装、激活天线线圈的布设与激活器连接

  布设激活天线的线圈时,要尽量远离金属,电线;每个线圈宽度不得小于 15 厘米,长度要在 1 到 40 米间,同样的区域线圈长度越小定位精度超高,但需要的线圈数量和设备也越多;布设方式,可以用地埋,嵌入墙体,或贴顶方式安装。激活器与线圈的连接图如下

  线圈可穿塑料管但不要穿金属线管,线圈距离 220V 电源线不得小于 20 厘米,距离 220V 以上电源线不得小于 1 米。激活器只需要18 伏电源,18 伏电源由激活器配置的电源转换器,通过对 220V 的市转换而来。激活器与线圈通过一根 2 芯信号线进行连接,线圈没有电压力和电流,但布设线圈和信号线时,需要进行保护防止线缆被破坏。因为激活天线的信号容易与金偶合,偶合后线圈信号被被金传导到别的地方,所以线圈,激活器的外壳以及激活器与线圈的连接线不要接触其他金属,最好要有 10 厘米以上的距离。

  线圈与线圈的距离不得小于 1米,线圈做围墙边界时,可沿着围墙布设,可嵌入围墙的墙体内, 也可套上塑料管埋入地下。当安装在有出入口的区域时,安装方式如下图

  在上图中线圈与线圈之间的距离都大于 1 米,线圈的长度与出入口的宽度相当,每个区域内或外都有定位基站。

  激活安装方式可以吸顶、挂壁

  激活器安装示意图

  9.3 定向定位基站安装

  定向定位基站,需要安装在离地面 3 米以上的位置,定位基站需要网线与交换机连接,要提供 7.5 伏电源,7.5 伏电源由定位基站配置的电源转换器通过 220V 市电转。全向定位基站通过抱箍安装在圆形立柱上。全向定位基站有雨淋外壳本身不用做防水,但通信线缆的接头需要做防雨。

  定向基站安装效果图

  定向定位基站背面及安装配件图

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