**章 研发背景和意义

监狱作为国家司法机关的重要组成部分，承担着执行法纪、教育改造的重大责任。北京昊同泰科技有限公司基于物联网RFID技术研发的智能监狱无线定位报警系统，专门针对监狱管理中遇到的各种问题，实现定位和报警，有效增强监狱安防能力、降低狱警工作强度、减少监狱管理难度、保障狱警和外来访问人员的人身安全、提高应对突发事件的快速反应能力。 

　　智能监狱无线定位报警系统坚持贯彻“科技强警”方针，使用物联网概念，从Zigbee无线定位网络设备获取原始数据，上传到智能监狱无线定位报警系统的应用层，实现可视化操作平台。真正意义上做到了向科技要警力、向科技要效率、向科技要安全，改变了传统的监狱管理模式，实现监狱的智能化管理。 

第二章 系统概述

　2.1考虑到监狱实际的物理环境以及需要被监控的范围，采用基于Zigbee无线定位网络协议的感知设备，成本小，功耗低，覆盖范围广，同时组网灵活，受地形地貌限制小。给监狱管理人员以及服刑人员佩戴移动腕带，固定点接收到移动信号，通过网络拓扑结构传送到物联网中继器。 

　第二，系统应用层实时获取物联网中继器数据系统应用层根据实际需要经过复杂的解析算法将获取到的数据过滤掉冗余和错误之后存储到数据库。

　　第三，应用层其他功能模块根据数据库中的数据实现人员定位、自动点名、消失报警、脱岗报警、禁区报警等功能。　　

由于监狱监控范围大，需要多个物联网中继器扩大网络覆盖范围。物联网中继器和物联网无线节点、物联网定向监测器等定位设备遵照ZigBee网络协议进行组网保证了数据接收、传输的准确和安全。物联网中继器通过以太网接口将接收到的数据传输到应用层服务器上。

系统的功能结构图如图1所示：

第三章 系统设计方案

3.1系统功能介绍

唯一ID 标识：嫌犯、干警安装佩戴北京昊天同泰科技微标签，在此定位物联网每个人都有唯一ID。

全局位置显示：监控室可实时显示数万个嫌犯/ 干警的实时位置，显示在监所平面/3d图中。

实时轨迹跟踪：嫌犯和干警的运动位置可以以轨迹形式显示，并分析轨迹异常行为

历史数据回放：位置服务器存储长达几个月的历史位置数据，可回访查询关键时间点人员的动态情况

安全区域报警：软件中轻松划定安全区电子围栏、警报区和禁区电子围栏，进入触发相应级别的报警

聚众行为报警：设定例如2 米*2 米内聚集超过5 人，进行聚众行为预报

动态点名功能：实时计算应到人数、实到人数、缺少人数

警员报警功能：干警遭遇警情或人身威胁事件，可按下警员标签的报警按钮，通知控制台避免恶性事故

　摄像头联动：报警自动调用人员位置附近的摄像头，快速查看嫌犯实时视频，快速决策

3.2设备选择

1）房间定位：在房间内绑定安装一个物联网无线节点并且在房间门口绑定安装一个物联网定向监测器。由于定向对卡器可接收信号的范围较小，只有在RFID经过门口时才会收到RFID信号。所以当且仅当定与房间绑定的向读卡器接收到了RFID的信号并且与房间绑定的无线物联网无线节点接收到该RFID的信号强度达到了一定的阀值时，认为与该RFID绑定的证物被带进了该房间。反之，当且仅当与房间绑定的物联网定向监测器再次接收到该RFID信号并且与房间绑定的物联网无线节点接收到的该RFID信号强度减小到了一个固定的阀值甚至无法接收到该RFID的信号时，认为与该RFID绑定的证物被带离了该房间。

     2）走廊定位：根据走廊长度在走廊安装若干个物联网无线节点，参考各物联网无线节点的收到的RFID的信号强度通过一定的算法，定位出该RFID绑定的证物在走廊中大概的位置。

3）楼梯口：在楼梯口绑定安装一个物联网定向监测器，当这个物联网定向监测器收到标签信号并且与楼梯口相邻的走廊内的物联网无线节点收不到该RFID信号时，认为与该RFID绑定的证物经此楼梯口被带离。

4）建筑出口定位：在建筑出口绑定安装一个物联网定向监测器，当物联网定向监测器读到了RFID信号，就认为与该RFID绑定的证物经过该门口。

第四章 产品介绍

4.1物联网定向监测器

 

 

订货信息：

HT-WDM-ZL（ZH）10（11/12/13/14•••）

产品特点：

工作模式

读写器的工作模式为“被动或主动式”，一般应用时读写器处于接收状态，实时接收信号覆盖范围内“主动式”有源电子标签发出的信号，并将接收到的数据通过物联网络中继器转送到后台管理系统中。特殊应用中也可向标签写入数据或更改参数。

识别距离

读写器与公司的“主动式” 有源电子标签配合，在良好的可视环境下，识别范围在30°-60°圆锥体范围，单方向最大识别距离可达到50m，最佳识别距离在5-15m。在具体应用中与无源标签相比较，超强的信号和超长的识别距离具有非常大的优势。当用户对识别距离有不同要求或应用环境较复杂时，可选择不同信号强度的有源电子标签和读写器，并可通过软件调节读写器的增益来达到所需的识别距离。

识别速度 & 能力

在读写器的有效识别范围内有源电子标签以最高200Km/h的速度运行时，可以保证稳定识别。这一特性可完全保证高低速运动状态中的人员、物品的身份识别。读写器能够同时读取200张以上的有源电子标签，识别准确率99.999%；在极短的时间内可以确保全部识别不漏读。这一特性特别适合学校、特大型企事业单位的人员管理以及大量资产监控定位、仓储管理应用。

通讯安全

读写器和配套的有源电子标签进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了完善的加密算法，确保通讯过程数据安全。

可靠工作

产品充分考虑了防雷、防水、防冲击等工业环境应用要求；生产过程严格依照ISO9001质量标准进行多环节流程控制，充分确保产品性能与品质。

接口标准

物联网定向监测器提供的无线zigbee传输模块，通过无线方式将数据通过物联网络中继器转给后台管理系统中。

公司提供符合Windos系列操作系统平台的标准软件接口，提供底层通讯协议。

应用场景：

区域定位

主要应用范围包括：医院、养老院、学校、旅游部门、工矿、企事业单位、科研院所、部队、监狱等门口，用于进出判定和门口通过点数。

资产监控

范围包括：涉密资产、贵重物品、仓储流转资产等进出库管理。

产品参数：

参数/型号	HT-WDM-ZL（ZH）10（11/12/13/14•••）
识别距离	0 ～ 50m半径
识别速度	200 公里 / 小时
识别能力	同时识别200张以上的标签
识别角度	定向识别
极化方式	垂直极化或双极化+物理限定方向
增    益	5dBi  接收32级可调、发射4级可调
工作频段	2.4 GHz ～ 2.4835 GHz
功耗标准	工作功率为毫瓦级
通信机制	基于 HDLC 时分多址和同步通信机制
抗干扰性	频道隔离技术，多个设备互不干扰
安 全 性	加密计算与安全认证，防止链路侦测
接口标准	基本配置：zigbee，RS485可选
扩展I/O	开关量信号输入与输出各2路(可选)
电源标准	DC 7.5～12V   500～2000mA
环境要求	温度：-40℃-85℃,湿度：5%RH—95%RH（无凝露）
封装特性	不锈钢外壳封装
可 靠 性	防雷防水防冲击，满足工业环境要求
尺    寸	180×135×60 mm(不含天线)
重    量	0.58kg
安装方式	支架、卡箍

 

4.2 物联网络中继器

 

订货信息：

HT-WIT-ZL（ZH）10（11/12/13/14•••）

产品特点：

工作模式

物联网络中继器的工作模式为“被动或主动式”，一般应用时物联网络中继器处于接收状态，实时接收“主动式”物联网无线节点和物联网定向监测器发出的信号，并将接收到的数据转送到后台管理系统中。特殊应用中，增加输出开关量信号，控制警灯和警铃报警，也可以控制门禁通断，可向声光报警标签发送命令，控制器发光、报警提醒位置。

识别距离

读写器与公司的“主动式” 有源电子标签配合，在良好的可视环境下，最大识别距离可达到100m半径。在具体应用中与无源标签相比较，超强的信号和超长的识别距离具有非常大的优势。当用户对识别距离有不同要求或应用环境较复杂时，可选择不同信号强度的有源电子标签和读写器，并可通过软件调节读写器的增益来达到所需的识别距离。

识别速度 & 能力

在读写器的有效识别范围内有源电子标签以最高200Km/h的速度运行时，可以保证稳定识别。这一特性可完全保证高低速运动状态中的人员、物品的身份识别。读写器能够同时读取500张以上的有源电子标签，识别准确率99.999%；在极短的时间内可以确保全部识别不漏读。这一特性特别适合学校、特大型企事业单位的人员管理以及大量资产监控定位、仓储管理应用。

通讯安全

读写器和配套的有源电子标签进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了完善的加密算法，确保通讯过程数据安全。

可靠工作

产品充分考虑了防雷、防水、防冲击等工业环境应用要求；生产过程严格依照ISO9001质量标准进行多环节流程控制，充分确保产品性能与品质。

接口标准

读写器可提供RS485 weigand26 RJ45 TTL等标准硬件接口。如需要RS232或WiFi等接口时，请在订货时说明。

公司提供符合Windos系列操作系统平台的标准软件接口，提供底层通讯协议。

应用场景：

区域定位

RTLS人员区域定位（监控）系统范围包括：医院、养老院、学校、旅游部门、工矿、企事业单位、科研院所、部队、监狱等单位的人员区域定位、（跟踪监控）等管理应用。

资产监控

RTLS资产监控（区域定位）系统范围包括：涉密资产、贵重物品、仓储流转资产。

产品参数：

参数/型号	HT-WWL-ZL（ZH）10（11/12/13/14···）
识别距离	0 ～ 100m半径
识别速度	200 公里 / 小时
识别能力	同时识别500张以上的标签
识别角度	全向
极化方式	垂直极化或双极化
增    益	5dBi  接收32级可调、发射4级可调
工作频段	2.4 GHz ～ 2.4835 GHz
功耗标准	工作功率为毫瓦级
通信机制	基于 HDLC 时分多址和同步通信机制
抗干扰性	频道隔离技术，多个设备互不干扰
安 全 性	加密计算与安全认证，防止链路侦测
接口标准	RS232、RS485、Wiegand26、RJ45、TTL、WiFi等可选
扩展I/O	开关量信号输入与输出各2路(可选)
电源标准	DC 7.5～12V   500～2000mA
环境要求	温度：湿度：
封装特性	铝合金外壳封装
可 靠 性	防雷防水防冲击，满足工业环境要求
尺    寸	180×135×60 mm(不含天线)
重    量	0.58kg
安装方式	U型、L型**金属安装套件