某监狱人员无线定位管理系统解决方案

2016-04-11 14:49:46 sophie

系统概述

高精度无线定位系统可以满足工业场景下对人员、设备、车辆的高精度定位需求。系统可以提供最优达10cm 级、一般遮挡下30cm 定位精度;系统可多区域级联、跨区域漫游、多楼层定位,自适应地实现1D、2D、3D 定位,以及存在性检测。

 

解决的问题

监狱的安全问题主要集中在罪犯脱逃和狱内发案的管理,这是监狱安全管理的重中之重。罪犯脱逃主要通过翻越围墙、跟随车辆混出大门、暴力冲门等方式施行,这些行为都可以认为是对罪犯行踪的失控,另外像聚众斗殴、袭警、非正常死亡等狱内发案的情况则更多是因为仅靠人力和视频监控无法实现对所有区域100%的监管。依据监狱的实际业务,结合高精度无线定位技术手段,可以为监狱安全管理,特别是监区罪犯管理提供重要参考。

 

技术特点

传统的无线定位系统使用WiFi、蓝牙及Zigbee 等技术,基于接收信号强度法(RSSI)来对标签位置进行粗略估计,定位精度低,且容易受到干扰,定位稳定性难以适应高精度无线定位应用的要求。基于超窄脉冲技术的无线定位技术,从根本上解决了这一问题。下图说明了无线定位技术的发展路线。

某监狱人员无线定位管理系统解决方案

无线脉冲电磁波,使用脉冲宽度为ns 级的无线脉冲信号作为定位载波,是无线定位领域的定位精度最高,性能最为稳定的技术。在频域上,由于其占用的频带较宽,且无线功率密度较低,对于其他的无线设备来说相当于噪声信号,不会对其造成干扰,也加强了自身的抗干扰性。无线定位系统基于超窄脉冲技术,是国内领先的高精度无线定位产品。

 

其基本原理如下图所示

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系统架构

整体上,无线定位系统由定位硬件层、网络连接层、数据解算层和应用层组成。定位硬件层是无线定位系统实现定位功能的主体部分,包括定位微基站和定位微标签;网络连接层用于将定位微基站采集的数据回传到数据中心;数据解算层则是实现标签位置计算的关键;应用层针对客户的需求,完成了业务层面的呈现,如下图所示。

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系统优势

无线定位系统使用先进的超窄脉冲技术,精确测量飞行时间,使产品定位精度达到高精度,并具有以下特点:

 

监狱一般包括监室、走廊、广场和工厂等基本部分组成。监犯一般被限制在监室和工厂等区域活动,并对放风时监犯串监、靠近监狱出口等现象有严格的控制。

 

部署方案

监狱场景中的人员定位,采用用零维、一维、二维定位的结合方式实现。在这种场景中,管理者关注重点区域的人员分布情况,被监控人员,是否进入了危险区域,是否进入了涉密区域等。可实现人员在平面上的的精准定位,带来实际的管理价值。

 

基站的部署密度。采用无线定位系统,对于小于25 ㎡的监室,选择使用零维(即存在性检测)的定位方式,每个监室部署一个基站,可实现对在监人员是否在监室的监控;对于走廊,一般采用一维定位,每隔35~50 米部署一个基站,可以实现对在监人员或预警在走廊上的精确定位;对于工厂,大的活动室,则采用二维定位方式,每1000 平米(边长为35m 的正方形)空旷空间,部署4 个基站,可实现对人员在该空间内的精确定位。

某监狱人员无线定位管理系统解决方案

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网络的部署

无线定位系统支持有线和Wi-Fi 两种网络连接方式。如果在现场有条件部署有线网络,则推荐部署光纤网络,将所有基站连接到光纤上,并最终将数据回传到后台服务器;否则,如果现场没有条件部署有线网络,则可以使用Wi-Fi 方式,为每个基站配置一个单独的无线网桥,专门用于通过Wi-Fi 信道转发该基站的数据;并在接收端(机房服务器端)配置接收无线网桥和交换机,用于接收Wi-Fi 信道回传的无线基站数据,并最终回传到服务器。

 

设备数量

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系统功能

1,实时位置定位。当在押人员佩戴标签后,在任何时刻任意位置,定位基站都可以感应到信号,并上传到监控中心服务器,经过软件处理,得出各具体信息(如:人员ID,位置,具体时间),同时可把它动态显示(实时)在监控中心的大屏幕或电脑上,并作好备份,使得管理人员可随时了解的状态。

 

2,SOS 报警。一旦监室发生突发情况,在押人员可通过按下所携带的定位标签上的定位按钮发出警报,同时,监控室的动态显示界面会立即触发报警事件并进行记录;

 

3,电子围栏。当人员串监或进入其他不允许活动的区域、区域内人员过度聚集等情况发生时,LocalSense® 无线定位系统能够分析出这种非正常的情况,并及时做出报警信息,为监狱管理人员提供重要参考;

 

4,日常人员管理。管理者可随时观看大屏幕或电脑上的在押人员及设备活动情况,并可查看任意区域、任何班组/部分/个人的信息状况,并可进行报表打(可选),历史数据查询(可选),为管理带来极大的方便5,视频联动。无线定位系统开放二次开发接口,以便客户在我司定位数据的基础上,根据使用场景的业务流程,开发出更加灵活的应用功能。

 

功能要求: 1, 摄像头已经对园区进行了全园覆盖;

 

2, 摄像头厂家提供二次开发接口,并提供摄像头能够覆盖的范围说明(哪些摄像头能够覆盖哪些坐标范围)。当没有权限的标签进入到围栏内部区域,会触发系统报警,记录触发数字围栏的标签相关信息。同时,系统会调用摄像头系统的二次开发接口,调用相关区域的摄像头控制接口进行拍照操作,实现视频联动。

 

定位微基站

定位微基站(或称定位阅读器),布设于被定位空间内,相当于GPS 中的“定位卫星”,是定位系统的重要组成。定位系统的微基站有多种品,适合于室内外多种环境。实际布设方案请根据布设图。

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定位精度高,最高定位精度为10cm;

单基站覆盖面积大,最高超过1000 平米;

天线全内置,室内信无需调整天线方向

数据上传支持2 种方式自适应:有线以太网、WIFI 兼容;

 实施方便,支持快速布设、临时搭建

 

本系统选用微基站参

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定位微标签

客户可根据需要同时定位的人员和设备数量,选购相应数量的标签。提供多种标签形式,以满足不同的因公场合。

 

产品特点:

定位精度高,最高定位精度为10cm;

型号丰富,适应多种行业场景;

电池使用时长行业第一,最高5 年;

标签状态全监测、标签命令下发可定制;

刷新率单频段可调整,无需其他频段辅助

 

实际选用微标签参数

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解算主机设备

本案例使用独立计算机,运行 定位引擎和标准应用程序,用于计算和显示定位信息,并通过网络与定位基站连接到同一网段。客户提供的独立计算机应满足以下基本要求:

·CPU 方面:双核主频 2.0G 以上,推荐英特尔i5 处理器

·操作系统: Windows XP/Win7/Win10/Server 2008 及以上

·内存需求: 4G DDR3 及以上

·磁盘空间: 40G 以上可用硬盘

·显卡需求: NVIDIA 系列显卡

·网络需求: 100M以太网卡(有线)及以上

 

网络配件

定位基站支持WiFi 和有线以太网两种数据上传方式。为了施工方便,减少布线,推荐使用POE 方式解决供电、通信问题。若使用wifi,保证区域内wifi 覆盖,且属于同一局域网;若使用有线以太网,推荐使用超五类网线。