一種射頻追蹤定位監控方法及所用系統的制作方法

專利名稱：一種射頻追蹤定位監控方法及所用系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種射頻追蹤定位監控系統，特別是涉及一種用于監獄管理的射頻追 蹤定位監控系統；還涉及利用該系統所進行的射頻追蹤定位監控方法。
背景技術：
目前，特定人群的識別，如罪犯或犯罪嫌疑人，是利用穿戴有符號服裝、佩戴有符 號的卡片等方法。這種傳統方式方法雖然比較直觀，但是由于佩帶者的原因在識別其身份 時很容易出現惡意替代等現象，同時存在識別效率低、識別速度慢等缺點，給身份識別帶來 極大的困難。RFID (Radio Frequency Identification Technology)射頻識別技術是從八十年 代起走向成熟的一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取 相關數據。RFID使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標物的RFID單元，利用RF信 號將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫器。RFID是一項易于操控、簡單實用且特別適合用于自動化控制的靈活性應用技術， 識別工作無須人工干預，它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或 瞄準；可在各種惡劣環境下自由工作短距離射頻產品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境， 可以替代條碼；其具有讀取方便快捷、識別速度快、數據容量大、使用壽命長，應用范圍廣、 標簽數據可動態更改、更好的安全性、動態實時通信的特點。上述特點合使得將RFID用于特定人群的識別成為可能，如何將RFID應用于特定 人群的管理是本領域目前需要解決的一個技術問題。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種識別效率高、識別速度快、數據容量大、使用 壽命長、應用范圍廣、標簽數據可動態更改、具有更好的安全性、能動態實時通信的射頻追 蹤定位監控系統及相應的射頻追蹤定位監控方法。為了解決上述技術問題，本發明提供一種射頻追蹤定位監控系統，包括控制中心、 激活器、接收器和電子標簽，控制中心包括分別與電源模塊相連的主控制模塊、監獄管理數 據庫、權限設置模塊、電子地圖模塊、人員監控模塊和基本設置模塊組件；監獄管理數據庫、 權限設置模塊、電子地圖模塊、人員監控模塊和基本設置模塊組件分別與主控制模塊相連； 激活器和接收器的一端均與主控制模塊相連，激活器和接收器的另一端均與電子標簽無線 相連。作為本發明的射頻追蹤定位監控系統的改進基本設置模塊組件包括分別與電源 模塊相連的接收器設置模塊和人員設置模塊，接收器設置模塊和人員設置模塊分別與主控 制模塊相連。作為本發明的射頻追蹤定位監控系統的進一步改進基本設置模塊組件還包括分 別與電源模塊相連的報警設置模塊和視頻設置模塊，報警設置模塊和視頻設置模塊分別與主控制模塊相連。作為本發明的射頻追蹤定位監控系統的進一步改進接收器通過TCPIP通訊方式 或者485通訊方式與主控制模塊信號相連。本發明還同時提供了一種利用上述系統所進行的射頻追蹤定位監控方法，依次包 括如下步驟1)、基本設置設置內容包括人員資料設置、設備資料設置、視頻設置和報警設置，上述內容保存 于監獄管理數據庫；2)、開始監控主控制模塊發出開始監控的命令；主控制模塊輪流接收不同接收器發送的信息；3)、接收器輪流接收不同電子標簽發出的信息，并將此信息傳送到主控制模塊，主 控制模塊獲取該電子標簽ID號，并判斷是否屬于監獄管理數據庫內保存的ID號；當判斷為 “是”，進入步驟4)，否則進入步驟301)；4)、主控制模塊獲取該電子標簽的訪問權限，并判斷是否屬于監獄管理數據庫內 保存的允許進入此區域的權限；當判斷為“是”，進入步驟5)，否則進入步驟401)；5)、在電子地圖上顯示電子標簽所處位置；6)、判斷狀況是否正常如判斷結果為正常，則返回至步驟2)，重新開始下一輪的監控；如果判斷結果為 異常，則進入步驟501)；301)、觸發不明身份人員出現警報，并開啟現場視頻監控；401)、觸發非法進入警報，并開啟現場視頻監控；501)、觸發警報。作為本發明的射頻追蹤定位監控方法的改進步驟6)中當出現以下任意一種情 況時，則判斷結果為異常情況1、接收器接收電子標簽發出的求救信號然后傳送到主控制模塊，主控制模塊經與監 獄管理數據庫內保存的求救信號比對判定確為求救信號；情況2、在設定的時間內主控制模塊接收不到電子標簽給出的任何信號；情況3、當人員監控模塊給出的臨時訪問時間到達后，電子標簽仍在臨時給出的區域內。作為本發明的射頻追蹤定位監控方法的進一步改進設備資料設置包括設置接收 器ID、接收器IP地址以及接收器對應的區域號、房間描述和出入口描述。本發明的射頻追蹤定位監控系統由于采用射頻方式，因而具有識別效率高、識別 速度快、數據容量大、使用壽命長、應用范圍廣、標簽數據可動態更改、具有更好的安全性、 能動態實時通信的特點。本發明的射頻追蹤定位監控系統可用于進行智能化監獄管理，可實現安全可靠的 區分/識別在押人員、將管理系統中每個人的信息和現實中的每個人相一一對應的智能化 獄政管理系統，從真正意義上實現監所管理信息化，步入“向科技要警力”的途徑。本發明能使管理人員實時掌握監獄內各個受控區域在押人員的詳細信息及數目，有效防止在押人員 的出逃，減少罪犯結黨鬧事的幾率，秘密監控高危在押人員，追查及跟進暴力事件的發生， 最大限度的保障管理人員和在押人員的人身安全。另外，本發明的系統還能實現自動點算 指定區域內人數及周邊執勤干警信息，大大降低監獄管理人員的工作強度，在遇到突發事 件時能夠迅速定位執勤干警的所在位置。本發明的射頻追蹤定位監控系統還可以與人臉識別系統、智能門禁系統、視頻采 集系統無縫結合使用，可以為監獄對罪犯的各項管理工作展開提供便捷、高效的現代化手 段。


下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細說明。圖1是本發明的射頻追蹤定位監控系統的結構示意圖。圖2是本發明的射頻追蹤定位監控方法的流程圖。
具體實施例方式圖1給出了一種射頻追蹤定位監控系統，包括控制中心1、激活器2、接收器3和電 子標簽4 ；控制中心1包括主控制模塊10、監獄管理數據庫11、權限設置模塊12、電子地圖 模塊13、人員監控模塊14、基本設置模塊組件和電源模塊19，基本設置模塊組件包括接收 器設置模塊15、人員設置模塊16、報警設置模塊17和視頻設置模塊18。電源模塊19分別與主控制模塊10、監獄管理數據庫11、權限設置模塊12、電子地 圖模塊13、人員監控模塊14、接收器設置模塊15、人員設置模塊16、報警設置模塊17和視 頻設置模塊18相連，由電源模塊19負責向其提供電源；為了圖面的清晰，上述連接關系在 圖1中作了省略處理。主控制模塊10分別與監獄管理數據庫11、權限設置模塊12、電子地 圖模塊13、人員監控模塊14、接收器設置模塊15、人員設置模塊16、報警設置模塊17和視 頻設置模塊18相連，由主控制模塊10負責對其進行控制。激活器2的一端與電子標簽4無線相連，接收器3的一端與電子標簽4無線相連； 即，激活器2與電子標簽4通過各自內部的天線傳送信息，接收器3和電子標簽4也是通過 各自內部的天線傳送信息。激活器2和接收器3的另一端均與與主控制模塊10相連。本發明的射頻追蹤定位監控系統實際使用時，接收器3 (Receiver)是用于讀取 (寫入)電子標簽4發送出信息的設備，可設計為手持式或固定式，分為戶內型和戶外防水 型兩種。接收器3通過內置天線發送出一定頻率的射頻信號，當電子標簽4進入射頻信號 感應區域時，電子標簽4的內置天線產生感應電流從而獲得能量，并發送出與接收器3約定 格式的編碼信息，這些編碼信息被接收器3接收，通過TCPIP通訊方式或者485通訊方式解 碼后的標簽信息發送到控制中心1的主控制模塊10，由主控制模塊10對信息進行后續處 理。接收器3安裝在監獄內的各居室、習藝區、會見室、食堂、操場、大門等區域，可以根據監 控的需求確定安裝的數量與位置，接收器3通過電纜與主控制模塊10相連。此外，接收器 3還可以采用手持機作為點名機進行點名操作。在接收器3、電子標簽4和激活器2內分別設置各自的內置天線(Antenna)，從而 使接收器3和電子標簽4之間依靠無線相連實現傳遞信號，同樣，也使電子標簽4和激活器2之間依靠無線相連實現傳遞信號。激活器2 (Activator)用于激活電子標簽，激活器2通過串口線與主控制模塊10 相連。當電子標簽4進入激活器2射頻信號感應區域時，激活器2將感應到的電子標簽ID 號傳遞給主控制模塊10，主控制模塊10命令人員設置模塊16記錄該電子標簽ID號、并將 該電子標簽ID號寫入人員基本信息記錄中，從而使具體的人員信息和電子標簽相關聯起 來；上述電子標簽ID號和人員基本信息記錄的關聯數據被保存在監獄管理數據庫11。本發明中的電子標簽4，分為服刑人員電子標簽(普通卡)和獄警/管理人員電子 標簽(特殊卡)兩大類。在實際應用中，電子標簽4附著在人員或待識別物體的表面，電子 標簽4中保存有自身的ID序列號，簡稱ID號。電子標簽4能夠被實時追蹤與定位、自動監控，設計為腕表式能夠非常方便地戴 在犯人手腕上，電子標簽4設計有主動報警功能。本發明的射頻追蹤定位監控系統實際使用時，權限設置模塊12、接收器設置模塊 15、人員設置模塊16、報警設置模塊17和視頻設置模塊18均外接相應的信息輸入裝置，人 員監控模塊14外接信息輸入和顯示裝置。本發明實際使用時還與監控系統相連，該監控系 統由監控中心和若干個與監控中心相連的監控探頭組成，監控中心與主控制模塊10相連； 從而使主控制模塊10來控制整個監控系統的監控工作。當出現狀況時，可快速切換到相應 的監控視頻，使管理人員及時了解情況，采取措施。本發明的射頻追蹤定位監控方法，如圖2所示，依次包括如下步驟1)、通過控制中心1進行基本設置，設置內容包括接收器設置、人員設置、視頻設置和報警設置。上述內容保存于監獄 管理數據庫11中。具體包括以下內容①、設備資料設置通過與接收器設置模塊15相連的信息輸入裝置手動輸入每個接收器3的“接收 器ID”、“接收器IP地址”、“區域號”、“房間描述”和“出入口描述”信息。“接收器IP地址” 用于將主控制模塊10與具體的接收器3相聯系，即主控制模塊10通過此“接收器IP地址” 感知是哪個具體的接收器3發出的信息。“出入口描述”用于確定控制中心1與接收器3之 間通訊方式(即主控制模塊10和接收器3之間的通訊方式)，可均設置為TCPIP通訊方式 或者均設置為485通訊方式。“區域號”是對應的該接收器3所處的實際地理位置，“房間描 述”是對應的該接收器3所能監控的區域；從而使管理人員更直觀的了解到接收器3安裝 位置以及其監控區域，便于后續處理。設置完成后，主控制模塊10將上述信息調入監獄管理數據庫11進行保存。②、人員資料輸入通過與人員設置模塊16相連的信息輸入裝置寫入每個犯人和每個監獄管理人員 的相應信息，例如姓名、類別等等；主控制模塊10將上述信息調入監獄管理數據庫11進行 保存。每個犯人和每個監獄管理人員當首次佩帶上電子標簽4后，電子標簽4進入激活 器2射頻信號感應區域時，激活器2將讀取電子標簽4的ID號并傳遞給主控制模塊10，管 理人員首次人為地通過人員設置模塊16請求主控制模塊10查找并調取監獄管理數據庫11中對應人員的信息；主控制模塊10將此電子標簽ID號和對應人員的信息相組合后再次放 入監獄管理數據庫11進行保存，從而使人員和電子標簽4的相應信息相關聯起來。③、權限設置通過與權限設置模塊12相連的信息輸入裝置輸入每個電子標簽4所允許進入的 區域，主控制模塊10將上述每個電子標簽ID號所對應的允許進入區域放入監獄管理數據 庫11進行保存。一般情況下普通區域進出將不受限制，即任何電子標簽4的佩戴者均允許進入。 特殊區域如會見室、談話室、醫務室則根據不同的對象進行靈活設置。④、報警設置通過與報警設置模塊17相連的信息輸入裝置設定警報類別，分別為“不明身份人 員出現”警報、“非法進入”警報、“無信號”警報和“求援”警報；在何種條件下會觸發此類警 報的判斷依據均由主控制模塊10送入監獄管理數據庫11進行保存。“不明身份人員出現”警報的判斷依據是當主控制模塊10解碼所得的電子標簽 ID號不能在監獄管理數據庫11內找到時，則觸發“不明身份人員出現”警報。“非法進入”警報的判斷依據是由于監獄中每個人員所能進入的區域都是有嚴格 限制的，這些能進入的區域由權限設置模塊12進行的常規設定+人員監控模塊14的臨時 設定組成；如果電子標簽4的佩帶者進入了不允許進入的區域，則觸犯“非法進入”警報。“無信號”警報的判斷依據是在設定的時間內接收不到某個電子標簽給出的任何 信號時，則觸發“無信號”警報。“求援”警報的判斷依據是每個電子標簽4上均設有一個求救按鈕，求救按鈕所 對應的特定信號被保存在監獄管理數據庫11內；當電子標簽4配戴者發現生命受到威脅或 身體有所不適的情況下，按下所配戴電子標簽4上的求救按鈕，電子標簽4主動發送出帶有 求救信號的信息，接收器3接收信息并傳送至主控制模塊10，主控制模塊10對收到的信息 進行解碼并與保存在監獄管理數據庫11內的特定信號進行對比；當吻合時，則觸發“求援” 警報。⑤視頻設置通過與視頻設置模塊18相連的信息輸入裝置設定每個監控探頭所處的地理位 置、用于監控的區域等信息。主控制模塊10將上述關于監控探頭的信息放入監獄管理數據 庫11進行保存。在本發明中，整個監控區域的二維電子地圖被預先保存在電子地圖模塊13內。在本發明中，人員監控模塊14主要包括了登記管理、監視管理、報警處理三個部 分。登記管理即臨時為某個人員分配對某區域的訪問權限和訪問時間，即在權限設置模塊 12對該人員已設置的權限基礎上新增權限記錄。與權限設置模塊12不同的是在此新增的 權限記錄為特定區域的訪問權限，如會見室、提訊室、醫務室等，且還限定了訪問時間；上述 訪問權限和訪問時間均被保存在監獄管理數據庫11內。如果電子標簽4進入該臨時訪問 區域后，在訪問時間到達后還沒有離開此區域，主控制模塊10觸發警報。監視管理主要是對人員在電子地圖上的所處位置進行監督。報警處理是當主控制 模塊10觸發“求援”警報等時，人員監控模塊14發出報警，提示管理人員進行處理。步驟2，主控制模塊10發出開始監控的命令，所有設備進入工作狀態，開始監控；主控制模塊10輪流接收不同接收器3發送的信息；步驟3，接收器3輪流接收不同電子標簽4發出的信息，具體為接收器3接收到電子標簽4發出的信息，將此信息傳送到主控制模塊10，主控制模 塊10對信息進行解碼分析，從而獲取電子標簽ID號，由于每一個電子標簽ID號對應數據 庫內一個人員的信息記錄；因此如果主控制模塊10能在監獄管理數據庫11內查詢到此ID 號記錄，那么進入步驟4 ；否則由于主控制模塊10將無法查詢到此ID號記錄的信息與保存 在監獄管理數據庫11內的報警判斷依據進行對比，從而作出觸發“不明身份人員出現”警 報的命令，因此進入步驟301。步驟4，主控制模塊10在監獄管理數據庫11中查找該電子標簽4的ID號所對應 針對該區域(即電子標簽的佩戴者所處的區域)的訪問權限，如果經主控制模塊10查找后 判斷為具有訪問權限，則進入步驟5，否則由于主控制模塊10將不具有訪問權限的信息與 保存在監獄管理數據庫11內的報警判斷依據進行對比，從而作出觸發“非法進入”警報的 命令，因此進入步驟401。步驟5，主控制模塊10從監獄管理數據庫11內調取該接收器3的相應位置信息傳 遞給電子地圖模塊13 ；電子地圖模塊13將該接收器3所在的位置在電子地圖上以小圓點 的形式顯示；從而使電子標簽4的佩戴者所處的區域在電子地圖上得到顯示。人員監控模塊14可通過主控制模塊10調取上述能實時顯示電子標簽4佩戴者所 處的區域的電子地圖，并將此電子地圖在相應的顯示器上播放。步驟6，判斷是否屬于正常狀況當符合以下任意一種情況時，判斷為情況異常，則進入步驟501 ；當任意一種情況 也不符合，即判斷情況正常，從而返回至步驟2，重新開始下一輪的監控。情況1 接收器3接收到電子標簽4發出的求救信號，傳送到主控制模塊10，主控制模塊 10對收到的信息進行解碼并與保存在監獄管理數據庫11內的特定信號進行對比；當吻合 時，則觸發“求援”警報，即進入步驟501。情況2 在設定的時間(較長一段時間，例如2小時)內接收不到某個電子標簽給 出的任何信號時，則觸發“無信號”警報，即進入步驟501。情況3 當人員監控模塊14給出的臨時訪問時間到達后，電子標簽4仍在臨時提 供權限的區域內，則觸發警報，即進入步驟501。下面對關于觸發警報的步驟進行詳細說明步驟301，觸發“不明身份人員出現”警報。主控制模塊10將該警報信息在監獄管理數據庫11內進行保存。主控制模塊10從監獄管理數據庫11內調取該接收器3的相應位置信息以及所有 監控頭的位置信息傳遞給電子地圖模塊13，由電子地圖模塊13找到能監控到接收器3所處 位置的監控頭，并將此信息傳遞給主控制模塊10，主控制模塊10通過監控中心打開相應的 監控探頭，從而實現與人員監控模塊14相連的信息輸入和顯示裝置能將頁面切換到相應 區域的監控視頻錄像，即開啟現場視頻監控。步驟401，觸發“非法進入”警報。主控制模塊10將該警報信息在監獄管理數據庫11內進行保存。
主控制模塊10將監獄管理數據庫11內調取該接收器3的相應位置信息所有監控 頭的位置信息傳遞給電子地圖模塊13，由電子地圖模塊13找到能監控到接收器3的所處位 置的監控頭，并將此信息傳遞給主控制模塊10，主控制模塊10通過監控中心打開相應的監 控探頭，從而實現與人員監控模塊14相連的信息輸入和顯示裝置能將頁面切換到相應區 域的監控視頻錄像，即開啟現場視頻監控。步驟501，觸發警報，包括“無信號”警報、“求援”警報以及臨時訪問時間到達后、電子標簽4 仍在臨時提供權限的區域內所觸發的警報。主控制模塊10將該警報信息在監獄管理數據 庫11內進行保存，且主控制模塊10通過操縱人員監控模塊14在顯示器上報警，從而體現 管理人員進行相應的處理。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的一個具體實施例。顯然，本發明 不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直 接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
權利要求
一種射頻追蹤定位監控系統，其特征是包括控制中心(1)、激活器(2)、接收器(3)和電子標簽(4)，所述控制中心(1)包括分別與電源模塊(19)相連的主控制模塊(10)、監獄管理數據庫(11)、權限設置模塊(12)、電子地圖模塊(13)、人員監控模塊(14)和基本設置模塊組件；所述監獄管理數據庫(11)、權限設置模塊(12)、電子地圖模塊(13)、人員監控模塊(14)和基本設置模塊組件分別與主控制模塊(10)相連；所述激活器(2)和接收器(3)的一端均與主控制模塊(10)相連，激活器(2)和接收器(3)的另一端均與電子標簽(4)無線相連。
2.根據權利要求1所述的射頻追蹤定位監控系統，其特征是所述基本設置模塊組件 包括分別與電源模塊(19)相連的接收器設置模塊(15)和人員設置模塊(16)，所述接收器 設置模塊(15)和人員設置模塊(16)分別與主控制模塊(10)相連。
3.根據權利要求2所述的射頻追蹤定位監控系統，其特征是所述基本設置模塊組件 還包括分別與電源模塊(19)相連的報警設置模塊(17)和視頻設置模塊(18)，所述報警設 置模塊(17)和視頻設置模塊(18)分別與主控制模塊(10)相連。
4.根據權利要求3所述的射頻追蹤定位監控系統，其特征是所述接收器(2)通過 TCPIP通訊方式或者485通訊方式與主控制模塊(10)信號相連。
5.利用如權利要求1 4中任意一種系統進行的射頻追蹤定位監控方法，其特征是依 次包括如下步驟1)、基本設置設置內容包括人員資料設置、設備資料設置、視頻設置和報警設置，上述內容保存于監 獄管理數據庫(11)；2)、開始監控主控制模塊(10)發出開始監控的命令；主控制模塊(10)輪流接收不同接收器(3)發 送的信息；3)、接收器(3)輪流接收不同電子標簽(4)發出的信息，并將此信息傳送到主控制模塊 (10)，主控制模塊(10)獲取該電子標簽(4) ID號，并判斷是否屬于監獄管理數據庫(11)內 保存的ID號；當判斷為是，進入步驟4)，否則進入步驟301)；4)、主控制模塊(10)獲取該電子標簽(4)的訪問權限，并判斷是否屬于監獄管理數據 庫(11)內保存的允許進入此區域的權限；當判斷為是，進入步驟5)，否則進入步驟401)；5)、在電子地圖上顯示電子標簽(4)所處位置；6)、判斷狀況是否正常如判斷結果為正常，則返回至步驟2)，重新開始下一輪的監控；如果判斷結果為異常， 則進入步驟501)；301)、觸發不明身份人員出現警報，并開啟現場視頻監控；401)、觸發非法進入警報，并開啟現場視頻監控；501)、觸發警報。
6.根據權利要求5所述的射頻追蹤定位監控方法，其特征是所述步驟6)中出現以下 任意一種情況，則判斷結果為異常情況1、接收器(3)接收電子標簽(4)發出的求救信號然后傳送到主控制模塊(10)，主控制模塊(10)經與監獄管理數據庫(11)內保存的求救信號比對判定確為求救信號； 情況2、在設定的時間內主控制模塊(10)接收不到電子標簽(4)給出的任何信號； 情況3、當人員監控模塊(14)給出的臨時訪問時間到達后，電子標簽(4)仍在臨時給出的區域內。
7.根據權利要求6所述的射頻追蹤定位監控方法，其特征是所述設備資料設置包括 設置接收器(3) ID、接收器(3) IP地址以及接收器(3)對應的區域號、房間描述和出入口描 述。
全文摘要
本發明公開了一種射頻追蹤定位監控系統，包括控制中心(1)、激活器(2)、接收器(3)和電子標簽(4)，控制中心(1)包括分別與電源模塊(19)相連的主控制模塊(10)、監獄管理數據庫(11)、權限設置模塊(12)、電子地圖模塊(13)、人員監控模塊(14)和基本設置模塊組件；監獄管理數據庫(11)、權限設置模塊(12)、電子地圖模塊(13)、人員監控模塊(14)和基本設置模塊組件分別與主控制模塊(10)相連；激活器(2)和接收器(3)的一端均與主控制模塊(10)相連，激活器(2)和接收器(3)的另一端均與電子標簽(4)無線相連。本發明還同時提供了利用上述系統所進行的射頻追蹤定位監控方法。
文檔編號G08B21/22GK101909203SQ20101014367
公開日2010年12月8日 申請日期2010年4月12日 優先權日2010年4月12日
發明者陳振宇 申請人:杭州麥芝西柏智能科技有限公司