1系统简介

　　智能押运管控平台涉及GPS(北斗)定位技术、移动计算技术、计算机软件、数据库、数字通讯等技术。因此，在设计方案时，除了考虑其功能外，在稳定性、可靠性、抗干扰能力、容错能力及异常保护等方面也必须充分考虑。系统应利用现有成熟的无线、有线通讯网络作为主传输平台，相应的终端、电子手铐手持终端等设备与系统挂接，通过智能定位管控平台与主系统标准的专用数据库进行后台数据交换，从而使押运指挥车和监狱两级指挥中心实现对监控目标的跟踪定位和安全管理。

　　智能押运定位系统主要是对在押人员外出、保外就医，针对临时外出区域、就医及行驶车辆内部区域采取的一种远程RFID监控定位跟踪点名的方式实现向科技要警力的模式。

　　警员只需携带一台移动智能定位监管设备，该移动智能定位监管设备能够监管特定的人员及物品，可以设定电子围栏，当人员或物品触发电子围栏，该定位设备即发出声光报警，同时将监控信息通过GPRS网络实时传回到监狱信息中心。

　　见下图：

　　智能定位管控系统，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、人员和物品的区域点名、人员统计、视频联动、历史轨迹查询、重点区域管理等等。

　　在保外就医、外区劳动途时，读写器会实时将罪犯数量信息、身份信息、狱警信息等情况及时传递到监狱信息中心，以便信息中心随时了解罪犯动向;

　　在外劳动需首先通过警车设计边界，当劳动改造人员接近周界时，系统告警，同时在车内终端进行显示，并将相关信息传送回监狱信息中心;

　　劳动改造人员需在设定区域内工作，系统定时回报位置信息;

　　狱警遇到紧急情况及时发送求助信号，信号通过GPRS网络传到后台，防发生意外事故;

　　系统按间隔区域设置定位器，定位器采用电池供电，可移动灵活的配置。

　　2系统需求分析

　　2.1业务功能需求

　　1.实时定位管控:实现通过网络的实时进行跟踪定位管控。可以在远程通过帐号和密码登录系统实时监控。浏览客户端可采用B/S 或C/S 架构，并定期更换密钥。

　　2.定位：支持GPS(北斗)定位信息转发，并在地图上显示终端轨迹(时间，经度，纬度，速度)，历史轨迹调用回放功能，可动态回放终端轨迹。

　　3.报警与联动：可以接收前端上报的多种报警，并且根据各种事先设定好的预案进行联动动作，可以联动录像、通知用户等。

　　4.其它需求：支持H.264视频压缩技术。终端必须采用H.264数字编码技术，高编码效率(相同的重建图像质量，码率较 MPEG-4节约30%左右)，灵活的编码策略，适应不同应用和不同网络带宽。

　　5.视频回放：提供方便的录像检索、查询手段，可根据时间、地点和报警类型等信息检索并回放图像，回放时可实现播放、快放、慢放、单帧放、拖曳、暂停等功能，可选择实现多路图像同步回放功能。

　　6.行车路径及电子围栏的设定：系统可以设置车辆的运行轨道，一旦偏离将立刻报警，还可以设置电子围栏，设定那些地方可去，那些地方禁止。

　　7.前端设备：干警监控系统要求前端设备将音视频信号采集、编解码以及无线传输、存储等功能集成于一体，需内置摄像头、显示屏配合蓝牙耳机实现基本监控需求，以保证便携性、可靠性。系统需包括音视频信号采集单元、编解码及存储单元、无线传输及GPS(北斗)定位单元等部分。

　　8.主机采用可靠的防水、防尘连接器件进行连接。

　　9.内置锂电池供电，电池易于拆卸和更换，且可通过充电器对电池进行充电。能够自动切换节电模式，延长电池工作时间。

　　10.无线传输及GPS(北斗)定位单元：内置无线网络传输模块，可通过无线网络将音视频传输至指挥中心或后端平台。支持GPS(北斗)定位，远程指挥中心可以实时定位相关人员，或回放其历史轨迹。

　　2.2定位管控平台功能要求

　　在监狱内建设1套智能押运定位管控平台，管理监狱的远程移动监控设备。

　　1.系统主界面

　　系统界面应美观、友好，为方便用户使用，系统登陆后主显界面为常用功能选项及主要信息显示栏，方便用户快捷操作。

　　2.系统地图

　　定位管理系统采用在线式电子地图，可实时更新地图信息。

　　3.实时监控

　　通过定位监控平台，可以随时了解服刑人员押运车辆的实时轨迹。点击某一在线设备信息即可显示详细信息。

　　4.实时位置查询

　　可以自由选择要显示的押运任务，即可在电子地图上显示所有选中任务的实时位置，点击终端可显示押运过程的详细信息(包括实时监控视频)。

　　5.轨迹回放功能

　　可以在电子地图上回放押运选定时间内的活动历史轨迹。当发生需要处理的事件时，可以根据押运的历史轨迹来分析了解事件全部过程。

　　6.电子手铐功能

　　“电子手铐”是一种利用标签和押解干警进行绑定、约束罪犯的现代科技手段。借助这种电子监控手段，可以确定罪犯所在的位置。在外出押运的过程中每个罪犯佩戴一只手铐式标签，一个押解干警携带电子手铐手持终端，当罪犯离开押解干警达到一定范围时。

　　7.人员告警

　　终端和电子手铐手持终端要求能够实现报警功能，当遇有紧急情况时，终端所持人员可根据实际情况发出报警信息，指挥中心收到报警信息后，可以通过定位系统定位报警位置。同时可以通过开启视频监控和语音功能，即时了解事故现场状况，并通过视频监控系统现场指挥处理事故。

　　8.监控设置

　　通过管理平台可以对系统操作人员进行角色设置、用户信息设置、单位分组设置、设备设置等信息的管理。

　　9.视频采集

　　通过携带终端在对车辆进行定位显示或即时位置跟踪的同时，可以实时采集车辆内部及外部周边环境的视频图像，并通过3G无线网络(要求配置联通3G模块或电信3G模块，可根据采购人当地3G网络实际情况择其一)实时传输到定位平台及指挥中心。视频采集采用H.264压缩编码技术，支持D1/CIF图像格式的视频传输。

　　10.语音监听

　　终端在进行视频采集的同时，可至少实现一对一进行语音监听。出现紧急事件，可以直接利用定位系统和音视频同步传输实现在指挥中心直接对现场进行指挥调度。

　　2.3系统其他要求

　　1.GPS(北斗)定位精度10-20米内

　　2.实现实时自动报警功能。

　　3.实时追踪、即时定位，形成真实轨迹，能够实现连续轨迹回放。

　　4.实现终端按键报警功能。

　　5.用户可在软件界面，实时监控管理定位信息，如人员实时位置、最后一个位置信息的时间记录、位置移动记录和事件管理等。

　　6.管理系统为B/S架构和C/S混合结构。客户根据权限不同通过浏览器登陆系统，通过互联网完成对人员的实时定位管理以及历史记录的查询和事件管理等功能。

　　7.最大并发用户数>=2000

　　9.简单页面响应时间<1秒，复杂页面响应时间<3秒。

　　2.4系统平台参数

　　1.系统架构

　　要求系统平台结构合理，功能模块化，管理功能强大，使用方便。

　　具有如报警管理，电子地图，角色管理、用户管理、人员管理、设备管理、信息修改、历史数据查询及轨迹回放、查询统计等模块

　　2.可实现远程维护及设置

　　3.电子地图

　　系统采用高德、谷哥等主流在线式电子地图，保证数据实时更新

　　4.快捷操作

　　操作简便，可通过设备ID或GPS(北斗)位置，实时观看需要监控的押运任务。

　　5.视音频文件自动存储

　　当前端采集设备通过3G网络与系统连接并确认上线后，系统自动在后台对前端采集设备回传的视音频文件进行存储。

　　6.语音监听

　　实现一对一语音监听。

　　7.视频采集功能

　　通过3G无线网络实时传输到定位平台及指挥中心。视频采集采用H.264压缩编码技术，支持D1/CIF图像格式的视频传输。

　　8.服务器和存储容量配置

　　应配置中高端品牌服务器，内存4G以上，显示器23英寸以上，存储硬盘容量应满足44路终端视频存储30天(以每天平均录像10小时计算)的要求。

　　9.网络

　　管理平台应良好兼容电信和联通两种3G无线网络接入。

　　3解决方案

　　3.1系统总体设计

　　1.实现监控目标的有效识别和实时监测，使管理系统充分体现“人性化、信息化和高度自动化”。

　　2.为管理人员提供人员实时跟踪、超距报警、安全监控等多方面的管理信息，一旦有突发事件，通过该系统立刻可以知道受控目标的位置或回溯运动历史轨迹情况，保证安全管理工作的高效运作。

　　3.系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。

　　4.以C/S模式展现和以 B/S 结构联网，实现更灵活的监控展现和更广阔地域联网监控相统一。

　　5.通过系统搭建的网络管理平台，实现对本系统各监测设备统一管理，显示系统运行状态和监测参数等功能。

　　智能押运管控平台通过GPS(北斗)技术的应用，终端内置GPS(北斗)(全球定位系统)模块和移动通信模块，用于将GPS(北斗)模块获得的定位数据通过2G/3G网络将数据发送至服务器，从而实现信息中心平台上查询、监控和管理终端。工作时，管理人员通过联网的系统平台进行追踪和定位目标。

　　系统应充分融合3G、RFID、GPS(北斗)定位等IT领域的高新技术，对押解全过程实现轨迹定位、实时视频监控、双向语音指挥、多级信息存储、联动报警等多项功能。

　　3.2项目的实施内容

　　1. 在监狱内建设一套智能押运定位管控平台，实现系统的管理功能。

　　2.实时监控押解过程中，根据服刑人员与干警之间的有效安全防范距离，配置RFID服刑人员管理系统，数据通过车载定位基站与监控中心通过3G网络进行连接，干警配置电子手铐手持终端，服刑人员佩戴电子手铐，进行实时监控，当罪犯离开干警一定范围时，手持机自动发出告警，并把报警信息通过手持机实时回传至中心平台(应设置开关，由监狱决定是否由手持机自动上传报警信号)。

　　3.实时监控押解过程中，为干警配备3G定位设备无线传输设备，可通过定位设备摄像机以及语音设备把现场采集到的音视频信号实时回传至中心平台。一旦出现突发情况，可通过终端及时报警，中心平台可通过语音对讲实现远程调度，实现GPS(北斗)实时定位查看。

　　4.3G车载定位设备采集到的音视频信号、GPS(北斗)定位信息以及电子手铐手持终端产生的告警信息都通过3G网络(在电子手铐手持终端上是2G网络)实时传输到中心平台，主要为四种报警功能(终端主动报警、手持机主动报警、破坏手铐报警、脱离警戒范围报警)，通过中心软件实现视频实时预览控制、录像文件回放、电子地图显示、报警管理以及轨迹回放等功能。可配置向多个平台传送，并可实时接入省局应急指挥中心。

　　GPS(北斗)定位：对现场值勤干警的位置信息，能实时获取，显示在警用电子地图上;能够在电子地图上，直接点击获取对应定位设备的现场画面，能够通过框选(电子地图选定定位设备)、勾选(树形结构挑选定位设备)。

　　本地回放：终端需具备本地回放视频录像的功能，用户查看现场录制的视音频信息。

　　高清图片抓拍：终端需具备高清图片抓拍功能，取证过程中，需要高清晰度的照片作为证据。

　　定制需求：终端供应商需能满足该项目后期针对终端的软、硬件定制。

　　3.3系统实现

　　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。如下图：有两个区，A和B

　　在上图中，标签101可能同时被A区的AP1，和B区的AP2读到，但是，AP1信号最强，所以标签被定位到AP1，而AP1安装在A区，因此标签被定位在A区。当某个时间AP2信号变得最强时，标签又会被定位到B区。反之，AP1又变得最强时，标签又会被定位到A区。

　　有时会因为外界因素造成信号不稳定，导致系统让标签在各个区间来回定位，但实际标签没移动过。为了减少这种误判，可通过在区域的出入口加装进入判断激活设备。如下图：

　　在上图中，标签先被定位在A区，当B区的信号得最强时，标签不会马被定位到B区，系统会先判断标签有没有经过双重区域绑定器3102，(也就标签有没有经过到B区的门口)，如果没有系统就不会把标签定位到B区，即使AP2读到标签的信号强过AP1。

　　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。

　　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。

　　4系统组成

　　智能押运定位系统主要由定位设备和定位系统软件两大部分组成。

　　4.1定位设备包括

　　(1)RFID-2.4GHz定位AP(也叫阅读器)

　　定位AP有全向型和定位型两种，定位AP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AP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

　　4.2定位系统软件

　　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。

　　5系统介绍

　　5.1系统功能描述

　　5.1.1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。

　　5.1.2押运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。

　　5.1.3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。

　　5.1.4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清失时系统发现相应的告警。

　　5.1.5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 。

　　5.1.6轨迹回放

　　可查询某个标签指定时间段的移动轨迹，这个时间段这个标签都去过哪些区域。

　　5.1.7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。

　　5.1.8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行程安排区域时，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。

　　5.1.9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。

　　5.1.10警员求助

　　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。

　　5.1.11行程安排

　　可提前安排人员行程，如：张警官带犯人去法庭开庭，途径哪里哪里。

　　5.2后台部分功能介绍

　　5.2.1管理后台登录

　　5.2.2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。

　　5.2.3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

　　如下图， 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。

　　5.2.4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

　　5.2.5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

　　5.2.6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。

　　5.2.7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;也可按标签报警类型统计等

　　5.3定位系统前端软件系统截图

　　5.3.1客户端登录界面

　　5.3.2系统主界面

　　此界面图，用户自己可更换。

　　5.3.3人员位置信息显示

　　图上人形图示代表人员实时位置

　　5.3.4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

　　5.3.5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

　　5.3.6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

　　5.3.7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系统优势

　　6.1技术路线

　　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

　　6.2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。

　　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。

　　7主要设备性能介绍

　　7.1定位基站(AP)

　　7.2物品标签

　　7.2.1RW-T815型防盗电子标签

　　7.2.2RW-T737型防盗电子标签

　　7.3人员标签

　　7.3.1RW-RT700

　　2、GPS(北斗)部分产品技术特性

　　7.4手持终端