一种基于压力传感和RFID识别辅助的惯性监狱人员定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于压力传感和RFID识别辅助的惯性监狱人员定位系统，它涉及定位系统技术领域。服刑人员定位器采用北斗、惯导、RFID三种模式联合定位，穿戴于服刑人员脚踝，定位定向垫子会连续发送的125KHZ低频信号，当佩戴服刑人员定位器的犯人进入定位定向垫子的125KHZ低频信号范围之后，定位定向垫子会记录该服刑人员的编号，当该服刑人员走上定位定向垫子时，会触发压力传感器，识别出该人员的运动姿态，同时定位定向垫子可以通过RFID通讯将该服刑人员位置上报给通讯基站，通讯基站通过GPRS移动网络上传到综合管控平台。本发明专利技术实现对被监管人员的精确定位，定位误差小，便于公安、司法监管，稳定性可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是定位系统
，具体涉及基于压力传感和RFID识别辅助的惯性监狱人员定位系统。
技术介绍
监狱是集中羁押罪犯的场所，是教育、改造和惩罚犯罪分子的国家机器，这一特殊属性决定了监狱潜在较大的安全不稳定因素，安全稳定是监狱正常运行的首要任务；建设监狱人员定位系统的目的是借助科技手段提升监狱内外的安全保障和处理突发事故的能力。现有司法矫正系统的定位方式是通过RFID定位技术来获取被监管人员的位置信息，该方案由定位器、RFID腕表、RFID基站组成，RFID腕表佩戴于犯人手腕，当经过定位器低频信号范围以后，能够接收到定位器天线连续发送的125KHZ低频信号，包括定位器的自身编号，用于对不同定位器天线的区分与识别，识别范围为0到3米，然后RFID腕表通过高频RFID信息上传相关信息到RFID基站，RFID基站经过计算得出佩戴RFID腕表的犯人的位置。该定位方案存在以下问题：(1)定位漂移：特别是在犯人处在“监仓门口”、“两监仓中间隔墙”、“人员上下楼层位置重叠”时，存在严重的定位错误问题，由此造成误报警率高，给监狱管理造成负担”。(2)安装调试难、成本高：RFID定位系统安装调试难主要是因为需要大量铺设RFID定位器，每个读写器都会有2-4个天线，每个天线的发射功率都需要根据现场电磁环境进行调节，特别是在周界监控中更容易受到外界的电磁干扰，需要经过大量的调试工作，并且周界范围非常广， 需要铺设大量定位器才能达到监管效果，由于铺设了大量的定位器和基站，每个天线都要根据电磁场分布进行调节，造成安装成本高、建设周期长等问题，而且在电磁场发生变化时，容易产生无法定位问题，监管效果差。为了解决上述问题，设计一种新型的基于压力传感和RFID识别辅助的惯性监狱人员定位系统还是很有必要的。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是在于提供一种基于压力传感和RFID识别辅助的惯性监狱人员定位系统，结构设计合理，实现对被监管人员的精确定位，定位误差小，便于公安、司法监管，稳定性好，可靠性高，实用性强，易于推广使用。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：基于压力传感和RFID识别辅助的惯性监狱人员定位系统，包括服刑人员定位器、定位定向垫子、通讯基站和综合管控平台，服刑人员定位器采用北斗、惯导、RFID三种模式联合定位，穿戴于服刑人员脚踝，服刑人员定位器通过RFID通讯与定位定向垫子连接，定位定向垫子通过RFID通讯与通讯基站连接，通讯基站通过GPRS与综合管控平台连接；定位定向垫子会连续发送的125KHZ低频信号，当佩戴服刑人员定位器的犯人进入定位定向垫子的125KHZ低频信号范围之后，定位定向垫子会记录该服刑人员的编号，当该服刑人员走上定位定向垫子时，会触发压力传感器，识别出该人员的运动姿态，同时定位定向垫子可以通过RFID通讯将该服刑人员位置上报给通讯基站，通讯基站通过GPRS移动网络上传到综合管控平台，综合管控平台就可以获取该人员的位置信息进行实时监控；当犯人进入室外时，服刑人员定位器自动切换到北斗定位。作为优选，所述的服刑人员定位器采用北斗、惯导、RFID实现精准 实施定位，穿戴于服刑人员脚踝，服刑人员定位器采用锂电池供电，可更换电池，平均待机时间7天；在穿戴于服刑人员脚踝前需要校准定位器内部的惯导模块，保证定位的高精度。作为优选，所述的定位定向垫子铺设于监狱走廊或者监仓内部，每个门口铺设一个，在服刑人员经过定位定向垫子时可通过内部的压力传感器采集到服刑人员位置和方向信息，并通过高频RFID将采集到的信息发送到通讯基站。作为优选，所述的通讯基站建设在监仓的每一层，用于将定位定向垫子采集到的信息发送到综合管控平台，通讯基站与综合管控平台之间的通讯采用GPRS。作为优选，所述的综合管控平台对被监管对象进行实时管理操作的业务系统，实时显示服刑人员位置信息，并且能够建立垫子档案，实现查询统计、日常管理考核等功能。本专利技术的有益效果：(1)可实现对被监管人员的精确定位，定位误差小，有效实现精确室内定位，以解决室内定位误差大为公安司法监管造成的监管困难问题，达到室内、室外全方位实时准确的位置监控，便于监狱管理。(2)安装调试简单，不易受外界干扰，进一步保证定位的准确性，且成本低，利于推广应用。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图1为本专利技术的系统框图；图2为本专利技术的应用示意图；图3为本专利技术的工作流程图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。参照图1-3，本具体实施方式采用以下技术方案：基于压力传感和RFID识别辅助的惯性监狱人员定位系统，包括服刑人员定位器1、定位定向垫子2、通讯基站3和综合管控平台4，服刑人员定位器1采用北斗、惯导、RFID三种模式联合定位，穿戴于服刑人员脚踝，服刑人员定位器1通过RFID通讯与定位定向垫子2连接，定位定向垫子2会连续发送的125KHZ低频信号，当佩戴服刑人员定位器1的犯人进入定位定向垫子2的125KHZ低频信号范围之后，定位定向垫子2会记录该服刑人员的编号，当该服刑人员走上定位定向垫子2时，会触发压力传感器，识别出该人员的运动姿态，同时定位定向垫子2可以通过RFID通讯将该服刑人员位置上报给通讯基站3，通讯基站3通过GPRS移动网络上传到综合管控平台4，综合管控平台4就可以获取该人员的位置信息进行实时监控；当犯人进入室外时，服刑人员定位器1自动切换到北斗定位。值得注意的是，所述的服刑人员定位器1采用北斗、惯导、RFID实现精准实施定位，穿戴于服刑人员脚踝，服刑人员定位器1采用锂电池供电，可更换电池，平均待机时间7天；在穿戴于服刑人员脚踝前需要校准定位器内部的惯导模块，保证定位的高精度。值得注意的是，所述的定位定向垫子2铺设于监狱走廊或者监仓内部，每个门口铺设一个，在服刑人员经过定位定向垫子2时可通过内部的压力传感器采集到服刑人员位置和方向信息，并通过高频RFID将采集到的信息发送到通讯基站3。由于定位定向垫子2的铺设位置、方向固定，所以可以使用该位置和方向信息校准服刑人员定位器1的惯导模块，保证连续的高精度室内 定位。此外，所述监仓每一层均建设有一个通讯基站3，用于将定位定向垫子2采集到的信息发送到综合管控平台4，通讯基站3与综合管控平台4之间的通讯采用GPRS；所述的综合管控平台4对被监管对象进行实时管理操作的业务系统，实时显示服刑人员位置信息，并且能够建立垫子档案，实现查询统计、日常管理考核等功能。本具体实施方式的工作流程为：(1)初始化服刑人员定位器1的惯导模块，然后将该定位器佩戴于犯人脚踝；(2)定位定向垫子2连续发送125KHZ低频RFID信号，当佩戴服刑人员定位器1的犯人进入定位定向垫子2的低频信号范围之后，定位定向垫子2会记录该服刑人员的编号，在犯人经过定位定向垫子2时，会触发压力传感器，由此可以获得犯人的准确的位置信息、姿态信息并进行保存，同时用定位定向垫子2中存储的经纬度信息、方向方位信息校准服刑人员定位器1的惯导模块；(3)定位定向垫子2通过高频RFID信号将收集到的服刑人员的位置信息发送到通讯基站3，继续发送125KHZ低频RFID信号；本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于压力传感和RFID识别辅助的惯性监狱人员定位系统，其特征在于，包括服刑人员定位器(1)、定位定向垫子(2)、通讯基站(3)和综合管控平台(4)，服刑人员定位器(1)采用北斗、惯导、RFID三种模式联合定位，穿戴于服刑人员脚踝，服刑人员定位器(1)通过RFID通讯与定位定向垫子(2)连接，定位定向垫子(2)通过RFID通讯与通讯基站(3)连接，通讯基站(3)通过GPRS与综合管控平台(4)连接；定位定向垫子(2)会连续发送的125KHZ低频信号，当佩戴服刑人员定位器(1)的犯人进入定位定向垫子(2)的125KHZ低频信号范围之后，定位定向垫子(2)会记录该服刑人员的编号，当该服刑人员走上定位定向垫子(2)时，会触发压力传感器，识别出该人员的运动姿态，同时定位定向垫子(2)可以通过RFID通讯将该服刑人员位置上报给通讯基站(3)，通讯基站(3)通过GPRS移动网络上传到综合管控平台(4)，综合管控平台(4)就可以获取该人员的位置信息进行实时监控；当犯人进入室外时，服刑人员定位器(1)自动切换到北斗定位。

【技术特征摘要】
1.基于压力传感和RFID识别辅助的惯性监狱人员定位系统，其特征在于，包括服刑人员定位器(1)、定位定向垫子(2)、通讯基站(3)和综合管控平台(4)，服刑人员定位器(1)采用北斗、惯导、RFID三种模式联合定位，穿戴于服刑人员脚踝，服刑人员定位器(1)通过RFID通讯与定位定向垫子(2)连接，定位定向垫子(2)通过RFID通讯与通讯基站(3)连接，通讯基站(3)通过GPRS与综合管控平台(4)连接；定位定向垫子(2)会连续发送的125KHZ低频信号，当佩戴服刑人员定位器(1)的犯人进入定位定向垫子(2)的125KHZ低频信号范围之后，定位定向垫子(2)会记录该服刑人员的编号，当该服刑人员走上定位定向垫子(2)时，会触发压力传感器，识别出该人员的运动姿态，同时定位定向垫子(2)可以通过RFID通讯将该服刑人员位置上报给通讯基站(3)，通讯基站(3)通过GPRS移动网络上传到综合管控平台(4)，综合管控平台(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成志，李刚，
申请(专利权)人：陕西强星信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61