高精度室内定位系统、室内定位、超宽带定位、智慧监狱管理系统
1 背景与意义1.1 系统建设要求
及时反应监管情况、加强对服刑人员的管理、加强安全保障措施，在公安建设物联网应用，部署物联网设备及配套集成监控平台软件，实时定位人员信息及时发现罪犯异常行为，实现与视频、门禁等自动化监管设施联合动作，提高应急响应速度和事件的处置速度，形成人防、技防、物防、联防四防合一的立体化防范格局，变被动式监管为主动式监管，有效提高监所的管理水平和管理效率。
1.2 系统建设指导思想
系统建设以提高监所管理工作信息化水平、防止越狱事件发生为目的，以实现监所管理工作的实时、高效、科学为着眼点，以信息系统推广及全面应用为核心，以低投入、高效益、重质量为目标，在数字信息化监所建设的总体框架内进行系统设计和总体规划，按照“统筹规划、分步建设、边建边用、逐步完善”的整体建设思路，全面推进监所服刑人员管理工作的信息化、现代化进程。
1.3 智慧监狱管理系统
联睿电子依靠世界顶尖的射频电子技术专家，整合国际上最领先的低频触发技术、天线技术、光通信技术、嵌入式技术、数据库处理技术、计算机软件技术、地理信息系统技术、互联网技术等多，自主研发和建设了这套基于高精度实时定位的智慧监狱管理系统。此系统运用超宽带定位技术实现自动身份识别、位置跟踪、预警和自动报警、防丢监管、应急指挥和规范在押人员的行为，防止外诊出逃，使用安全可靠的信息采集方式来监控、追踪、识别在押人员和狱警，将信息系统中的个人信息和现实中的个人真正关联起来，实现实时追踪和报警，这样才能真正意义上实现监所管理信息化、智能化、规范化，实现“向科技要警力”。
智慧监狱管理系统可以实现人员定位跟踪、人员身份识别两大基础功能，从而利用该特性进一步实现在押人员越界报警、跨区域报警、指定路线监控、突发事件调查、防丢监管等多种管理功能，节省人力，提高效率。在押人员智能监管及安全防范系统针对监所目前存在的各方需求，对狱警和在押人员进行管理与监控的一整套软硬件结合的可视化应用系统。系统能够时时跟踪在押人员和狱警的位置，在室内和室外实时识别、定位及跟踪，为监所管理者提供有价值的实时位置信息、条件预警信息、主动报警信息和其他综合管理信息；同时，使管理者实时掌握所内各个受控区域在押人员数量和信息，以及周边巡查的狱警信息，从而提高狱警以及设备的安全级别；此外，针对监所的特殊性，在押人员所佩戴的定位标签均具有防拆卸功能，防止在押人员对定位标签的人为破坏。在押人员智能监管及安全防范系统通过精确的实时定位技术和信息化手段实现了对在押人员的全面监管，提高了监所的管理效率和水平。
1.4 系统建设意义
Ø 解放人力，节约成本
Ø 实时监控位置变化
Ø 全局显示，宏观监控
Ø 轨迹查询，数据整合
Ø 安防摄像，联动追踪
Ø 区域数量，实时统计
2 系统方案介绍2.1 系统概述
基于高精度实时定位的智慧监狱管理系统设计总体采用超宽带定位技术、计算机通讯技术、数据加密技术、GIS地理信息管理系统、三维可视化技术等多种尖端高新领域技术建立多功能的人员定位系统，系统建成后拥有统一的管理平台和数据库，为管理决策提供关键基础数据，是监所智能管控系统通过信息技术提升管理能力的重要平台。
智慧监狱管理系统主要由三部分组成：第一、U-Loc室内厘米级实时定位系统；第二、智慧监狱管理软件。在系统整体架构、服务设备选型、腕带标签功能选型、基础数据采集等方面，联睿电子均充分考虑后续功能的实现，兼顾设备的兼容性、系统的扩充性、功能的扩展性和应用的多样性；系统开发和资源建设符合统一的技术规范和表征体系，注重开发工作的连续性和共享性，注意为后续系统的研发、推广留有规范的数据及控制接口。
2.2 系统框架
基于高精度实时定位的智慧监狱管理系统的框架如下：
主要由三部分组成：
1. U-Loc室内厘米级实时定位系统
实现区域范围内对定位目标的精准实时定位，记录其运动轨迹，当发生异常时及时报警，并可联动视频监控等子系统，能实时观测到发生异常地点的准确真实的状况，便于情况的了解和及时采取措施，提高监所管理的智能化和有效性
2. 智慧监狱管理软件
基于精准位置信息拓展应用，满足监所的实际需求。
3. 对接或联动系统平台
GIS地理信息系统、视频监控系统、监狱数据库、三维可视化平台等。
2.3 系统功能
1. 实时监控
1) 实时定位，智能监管
Ø 实时实时跟踪：实时显示狱警和嫌犯的精准位置和运动轨迹。
Ø 关联数据库：通过与数据库关联，可实时查询目标详细资料。
Ø 多样移动终端：可手持平板/手机在监所内移动查询，根据手机/平板的地图现场办公。
2) 分类管理，科学调度
Ø 全局显示：通过结合GIS系统等，可通过后台管理器实时查询当前及某时间段内定位目标数量（生产区、监房、走廊等）、活动轨迹、分布情况及其精准位置，并在电子地图上显示出来。
Ø 分类管理：根据嫌犯、狱警、物资和车辆所携带的不同属性的标签，对其进行分类监控和管理。
Ø 视频联动：可根据目标的精准位置信息自动调取相应位置的实时监控视频和目标的详细信息资料，全面掌控嫌犯、预警、物资和车辆的实时信息和运动轨迹，把握全局。
Ø 科学调度：全局显示目标分布情况，发生异常时及时调配狱警，有效追踪，控制现场。
2. 异常报警
Ø 狱警报警：狱警遭遇警情或人身威胁事件时，可按下标签的报警按钮，通知控制台，控制台可通过调动相关位置摄像头查看实时情况并及时采取措施，避免恶性事故发生。
Ø 跟踪预警：通过实时运动轨迹监控，一旦发现嫌犯有长时间或长路程与狱警或特定人物同一路线，中心就会立即判定为有意跟踪，启动防跟踪预警机制，提醒该狱警，并调动相应位置摄像头获取现场状况，及时反应，事件存档。
Ø 越狱、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。
Ø 聚众行为报警：设定人员密集警戒范围和人数，超过预设值启动报警，例如2米*2米内聚集超过5人，进行聚众行为预报警。
Ø 长期静止报警：在软件中设定时间值，若嫌犯超过一定时间静止则出发报警机制，调动相应监控视频，采取有效措施，保证嫌犯人身安全
Ø 暴力拆卸报警：嫌犯佩戴的防拆式标签具有防拆报警功能，若发生暴力拆卸，即时报警。
3. 动态管理
1) 实时更新，及时规划
Ø 信息管理：嫌犯、狱警、物资等数据更新。
Ø 规划管理：电子围栏规划，警报判定等机制更新。
2) 动态点名，劳动管理
Ø 动态点名，完善门禁：实时计算应到人数、实到人数、缺少人数出入授权和目标实时精准位置相结合，增强门禁管理。
Ø 智能考评，物资管理，：根据行动时间、地点、轨迹等评判工作；实时定位管理劳动物资，发生异常时及时反应、有效追踪。
4. 智慧统筹
Ø 二次开发：提供标准接口，并与二次开发，作为关键的基础数据之一，具有极大的开发价值。
Ø 多系统联动：可与视频监控系统、GIS地理信息系统、三维可视化系统联动，完善监管系统；可与其他设备或系统集成，具有良好的适应性。
Ø 查询统计和报表功能：管理系统能自动生成符合管理者日常管理所使用的各种图表，这些图表可方便的帮助监所管理者分析统计一段时期以来的各类人员的工作情况、活动情况，以及各类报警事件的发生情况、发生频率、发生地点、发生原因等监所管理所必需的各类因素。
2.4 系统实现
被看押人员和看管人员在监狱范围内佩戴不同属性的定位标签，联睿电子设计的定位标签根据定位人员不同分为多种样式，被在押人员需佩戴防拆手环形式的定位标签，而狱警可选择佩戴肩带式、挂带式和钥匙扣样式等多样式定位标签，标签样式可选择。
狱警将不同的标签分等级写入特殊编码，并和人员信息数据库进行同步，然后进行激活，激活给需定位人员佩戴。所有标签在监狱范围开始定位，将定位实时信息向中心服务器上传并存储，狱警可根据特定编码或人员信息进行单独查看其活动轨迹和实时位置，也可进行区域整体查看。
3 结语
联睿电子多年来致力于打造行业内领先的实时室内精准定位系统，为国内、外客户提供区域内高精度实时定位解决方案以及配套的软硬件产品和服务。其自主研发的打造的U-Loc室内厘米级实时定位系统，作为一种无线实时高精度定位平台，采用自主设计的基于极窄脉冲超宽带（IR-UWB）通信技术，定位精度高，功耗低，辐射小，能够同步、精准、实时地为用户提供给定区域内的人员和设备的瞬间位置和运动信息，便于用户直观地从全局把握现场情况从而做出决策，在精准度、实时性、抗干扰性、覆盖面、适用性等方面均具有较大的优势，可广泛应用于仓储物流、智慧医疗、智能工厂、医疗、无线电子商务、室内导航以及煤矿、火灾等危急情况下人员和设备的实时精准定位等方面。
基于U-Loc室内厘米级实时定位系统的智慧监狱管理系统利用现代化的高科技手段监控管理在押犯人，动态点名，保证警务人员安全，异常报警，在紧急情况下的报警求助和掌握异常事件现场，充分发挥了监管系统的作用。通过智慧监管系统解决方案可以实现对在押人员、狱警的定位、跟踪、轨迹跟踪和回放等，大大提高了监狱安全监管水平，意外情况下的处理效率和管理水平，也为监狱的管理工作提供了更加高效的监管手段。
1 背景与意义1.1 系统建设要求
及时反应监管情况、加强对服刑人员的管理、加强安全保障措施，在公安建设物联网应用，部署物联网设备及配套集成监控平台软件，实时定位人员信息及时发现罪犯异常行为，实现与视频、门禁等自动化监管设施联合动作，提高应急响应速度和事件的处置速度，形成人防、技防、物防、联防四防合一的立体化防范格局，变被动式监管为主动式监管，有效提高监所的管理水平和管理效率。
1.2 系统建设指导思想
系统建设以提高监所管理工作信息化水平、防止越狱事件发生为目的，以实现监所管理工作的实时、高效、科学为着眼点，以信息系统推广及全面应用为核心，以低投入、高效益、重质量为目标，在数字信息化监所建设的总体框架内进行系统设计和总体规划，按照“统筹规划、分步建设、边建边用、逐步完善”的整体建设思路，全面推进监所服刑人员管理工作的信息化、现代化进程。
1.3 智慧监狱管理系统
联睿电子依靠世界顶尖的射频电子技术专家，整合国际上最领先的低频触发技术、天线技术、光通信技术、嵌入式技术、数据库处理技术、计算机软件技术、地理信息系统技术、互联网技术等多，自主研发和建设了这套基于高精度实时定位的智慧监狱管理系统。此系统运用超宽带定位技术实现自动身份识别、位置跟踪、预警和自动报警、防丢监管、应急指挥和规范在押人员的行为，防止外诊出逃，使用安全可靠的信息采集方式来监控、追踪、识别在押人员和狱警，将信息系统中的个人信息和现实中的个人真正关联起来，实现实时追踪和报警，这样才能真正意义上实现监所管理信息化、智能化、规范化，实现“向科技要警力”。
智慧监狱管理系统可以实现人员定位跟踪、人员身份识别两大基础功能，从而利用该特性进一步实现在押人员越界报警、跨区域报警、指定路线监控、突发事件调查、防丢监管等多种管理功能，节省人力，提高效率。在押人员智能监管及安全防范系统针对监所目前存在的各方需求，对狱警和在押人员进行管理与监控的一整套软硬件结合的可视化应用系统。系统能够时时跟踪在押人员和狱警的位置，在室内和室外实时识别、定位及跟踪，为监所管理者提供有价值的实时位置信息、条件预警信息、主动报警信息和其他综合管理信息；同时，使管理者实时掌握所内各个受控区域在押人员数量和信息，以及周边巡查的狱警信息，从而提高狱警以及设备的安全级别；此外，针对监所的特殊性，在押人员所佩戴的定位标签均具有防拆卸功能，防止在押人员对定位标签的人为破坏。在押人员智能监管及安全防范系统通过精确的实时定位技术和信息化手段实现了对在押人员的全面监管，提高了监所的管理效率和水平。
1.4 系统建设意义
Ø 解放人力，节约成本
Ø 实时监控位置变化
Ø 全局显示，宏观监控
Ø 轨迹查询，数据整合
Ø 安防摄像，联动追踪
Ø 区域数量，实时统计
2 系统方案介绍2.1 系统概述
基于高精度实时定位的智慧监狱管理系统设计总体采用超宽带定位技术、计算机通讯技术、数据加密技术、GIS地理信息管理系统、三维可视化技术等多种尖端高新领域技术建立多功能的人员定位系统，系统建成后拥有统一的管理平台和数据库，为管理决策提供关键基础数据，是监所智能管控系统通过信息技术提升管理能力的重要平台。
智慧监狱管理系统主要由三部分组成：第一、U-Loc室内厘米级实时定位系统；第二、智慧监狱管理软件。在系统整体架构、服务设备选型、腕带标签功能选型、基础数据采集等方面，联睿电子均充分考虑后续功能的实现，兼顾设备的兼容性、系统的扩充性、功能的扩展性和应用的多样性；系统开发和资源建设符合统一的技术规范和表征体系，注重开发工作的连续性和共享性，注意为后续系统的研发、推广留有规范的数据及控制接口。
2.2 系统框架
基于高精度实时定位的智慧监狱管理系统的框架如下：
主要由三部分组成：
1. U-Loc室内厘米级实时定位系统
实现区域范围内对定位目标的精准实时定位，记录其运动轨迹，当发生异常时及时报警，并可联动视频监控等子系统，能实时观测到发生异常地点的准确真实的状况，便于情况的了解和及时采取措施，提高监所管理的智能化和有效性
2. 智慧监狱管理软件
基于精准位置信息拓展应用，满足监所的实际需求。
3. 对接或联动系统平台
GIS地理信息系统、视频监控系统、监狱数据库、三维可视化平台等。
2.3 系统功能
1. 实时监控
1) 实时定位，智能监管
Ø 实时实时跟踪：实时显示狱警和嫌犯的精准位置和运动轨迹。
Ø 关联数据库：通过与数据库关联，可实时查询目标详细资料。
Ø 多样移动终端：可手持平板/手机在监所内移动查询，根据手机/平板的地图现场办公。
2) 分类管理，科学调度
Ø 全局显示：通过结合GIS系统等，可通过后台管理器实时查询当前及某时间段内定位目标数量（生产区、监房、走廊等）、活动轨迹、分布情况及其精准位置，并在电子地图上显示出来。
Ø 分类管理：根据嫌犯、狱警、物资和车辆所携带的不同属性的标签，对其进行分类监控和管理。
Ø 视频联动：可根据目标的精准位置信息自动调取相应位置的实时监控视频和目标的详细信息资料，全面掌控嫌犯、预警、物资和车辆的实时信息和运动轨迹，把握全局。
Ø 科学调度：全局显示目标分布情况，发生异常时及时调配狱警，有效追踪，控制现场。
2. 异常报警
Ø 狱警报警：狱警遭遇警情或人身威胁事件时，可按下标签的报警按钮，通知控制台，控制台可通过调动相关位置摄像头查看实时情况并及时采取措施，避免恶性事故发生。
Ø 跟踪预警：通过实时运动轨迹监控，一旦发现嫌犯有长时间或长路程与狱警或特定人物同一路线，中心就会立即判定为有意跟踪，启动防跟踪预警机制，提醒该狱警，并调动相应位置摄像头获取现场状况，及时反应，事件存档。
Ø 越狱、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。
Ø 聚众行为报警：设定人员密集警戒范围和人数，超过预设值启动报警，例如2米*2米内聚集超过5人，进行聚众行为预报警。
Ø 长期静止报警：在软件中设定时间值，若嫌犯超过一定时间静止则出发报警机制，调动相应监控视频，采取有效措施，保证嫌犯人身安全
Ø 暴力拆卸报警：嫌犯佩戴的防拆式标签具有防拆报警功能，若发生暴力拆卸，即时报警。
3. 动态管理
1) 实时更新，及时规划
Ø 信息管理：嫌犯、狱警、物资等数据更新。
Ø 规划管理：电子围栏规划，警报判定等机制更新。
2) 动态点名，劳动管理
Ø 动态点名，完善门禁：实时计算应到人数、实到人数、缺少人数出入授权和目标实时精准位置相结合，增强门禁管理。
Ø 智能考评，物资管理，：根据行动时间、地点、轨迹等评判工作；实时定位管理劳动物资，发生异常时及时反应、有效追踪。
4. 智慧统筹
Ø 二次开发：提供标准接口，并与二次开发，作为关键的基础数据之一，具有极大的开发价值。
Ø 多系统联动：可与视频监控系统、GIS地理信息系统、三维可视化系统联动，完善监管系统；可与其他设备或系统集成，具有良好的适应性。
Ø 查询统计和报表功能：管理系统能自动生成符合管理者日常管理所使用的各种图表，这些图表可方便的帮助监所管理者分析统计一段时期以来的各类人员的工作情况、活动情况，以及各类报警事件的发生情况、发生频率、发生地点、发生原因等监所管理所必需的各类因素。
2.4 系统实现
被看押人员和看管人员在监狱范围内佩戴不同属性的定位标签，联睿电子设计的定位标签根据定位人员不同分为多种样式，被在押人员需佩戴防拆手环形式的定位标签，而狱警可选择佩戴肩带式、挂带式和钥匙扣样式等多样式定位标签，标签样式可选择。
狱警将不同的标签分等级写入特殊编码，并和人员信息数据库进行同步，然后进行激活，激活给需定位人员佩戴。所有标签在监狱范围开始定位，将定位实时信息向中心服务器上传并存储，狱警可根据特定编码或人员信息进行单独查看其活动轨迹和实时位置，也可进行区域整体查看。
3 结语
联睿电子多年来致力于打造行业内领先的实时室内精准定位系统，为国内、外客户提供区域内高精度实时定位解决方案以及配套的软硬件产品和服务。其自主研发的打造的U-Loc室内厘米级实时定位系统，作为一种无线实时高精度定位平台，采用自主设计的基于极窄脉冲超宽带（IR-UWB）通信技术，定位精度高，功耗低，辐射小，能够同步、精准、实时地为用户提供给定区域内的人员和设备的瞬间位置和运动信息，便于用户直观地从全局把握现场情况从而做出决策，在精准度、实时性、抗干扰性、覆盖面、适用性等方面均具有较大的优势，可广泛应用于仓储物流、智慧医疗、智能工厂、医疗、无线电子商务、室内导航以及煤矿、火灾等危急情况下人员和设备的实时精准定位等方面。
基于U-Loc室内厘米级实时定位系统的智慧监狱管理系统利用现代化的高科技手段监控管理在押犯人，动态点名，保证警务人员安全，异常报警，在紧急情况下的报警求助和掌握异常事件现场，充分发挥了监管系统的作用。通过智慧监管系统解决方案可以实现对在押人员、狱警的定位、跟踪、轨迹跟踪和回放等，大大提高了监狱安全监管水平，意外情况下的处理效率和管理水平，也为监狱的管理工作提供了更加高效的监管手段。
