智慧监狱UWB定位系统解决方案

一、项目背景

目前我国有部分特殊场所对在需被管控人员的管理还停留在以巡逻员巡查加摄像机监视报警的阶段，人工作业仍占绝大比重，信息采集依赖人工，其管理的技术痛点主要表现在：

1、巡逻人员不足，因而增加了不稳定因素；

2、特殊场所信息化程度比较低，无法将信息系统和在被管控人员真正地关联起来，无法第一时间了解人员的动态以及实时位置；

3、现有的监控系统各成体系，没有统一的标准和接口，一旦出现紧急事件，各系统之间无法及时联动，监控图像和其他安防资源不能共享，无法快速高效地发挥防范作用。本套解决方案有效的解决以上问题，让特殊场所管理更加智能化、透明化、安全化。

二、系统构成

技术原理：UWB(Utra WideBand）是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。UWB调制采用脉冲宽度在ns级的快速上升和下降脉冲，脉冲覆盖的频谱从直流至GHz，不需常规窄带调制所需的RF频率变换，脉冲成型后可直接送至天线发射。频谱形状可通过甚窄持续单脉冲形状和天线负载特征来调整。UWB信号的辐射非常低，通常只有手机辐射的千分之一，因此在工业上应用时，其不存在对其他仪器仪表的干扰问题。

设备：

基站：要使用UWB技术给一个空间做定位，必须要事先在该空间安装好定位基站。基站通过UWB信号和定位标签进行通信，实现标策的定位功能。

标签：待定位的人员、资产上须佩戴定位标签。标签发射UWB信号，与基站相互通信，使标签自身被定位。

定位引擎：环境中的基站实时通过网络原始数据发送给定位引擎（可位于本地服务器或云端）。定位引擎运行定位算法，实时计算标签的坐标位置。

显示终端：定位引擎计算出的标签坐标，可在任意浏览器显示终端上呈现。

                                                                     系统拓扑图

三、系统亮点

有线UWB系统定位解决方案可实现优于20厘米高精度定位，能够准确监测人员位置。

1.针对被管控人员：实现全程定位，视频跟踪留档；

2.针对巡逻员：监督单人不规范作业行为；

3.针对来访人员：实现区域进出权限监管；

4.基站采用POE方式供电及联网，即网线（超五类）里面包含电源，不需要再单独架设电源线，大幅度节约部署成本；

5.基站使用网线回传数据，不经过公网，信息更安全；

6.可订制人脸识别监控摄像头，监控被管制人员异常行为，第一时间追踪人员位置。

 

四、相关硬件

1.UWB防拆手环06

UWB防拆手环相当于定位对象的“身份证”，用于和固定在附近的定位基站进行通讯，结合管理系统，能实现定位对象的实时定位/历史轨迹/电子围栏/电子点名/电子考勤/视频联动/心率监测/运动监测等功能。

 

技术参数

产品型号	DDX06
跟踪精度	无遮挡情况下，最高定位精度可达0.3米
跟踪频率	运动1秒3次定位，静止3秒1次定位，可设置
跟踪方式	基于到达时间差的TDOA
覆盖范围	空旷环境下可达60米
工作频率	3.75-4.25GHz
发射功率	27dBm
识别方向	全向
消息收发	能接收平台推送的设置指令及消息，也可发送报警信息到平台
运动监测	能实现计步及运动监测，具备自动休眠功能
生命体征	支持心率实时/定时测量。
NFC	兼容
产品材质	外壳为PC材质，表带为环保亲肤型TPU材质。
操作按键	触摸按键，只可开机，不可关机，按键可做紧急报警用
防拆设计	表带佩戴时采用一次性封签密封，防止随意拆卸。表带具有传导电路，结合手环内置的多重传感器，非法拆卸立即报警。
报警类型	消失报警、拆卸报警、低电报警、越界报警等。
提醒方式	震动提醒
对外接口	触点式，可通过充电器转换为USB
电池	内置可充电500mAh聚合物锂离子电池
待机时间	60天
充电电压	5V
充电时间	2小时
充电方式	采用卡扣式移动电源来充电
产品重量	60g
产品尺寸	50*40*13.5mm（长宽高）
防水防尘	IP68级别
使用环境	工作温度：-30℃—+60℃；存储温度：-35℃—+70℃；工作湿度：10%到90%RH不凝结

 

2.UWB室外基站

产品功能

采集定位标签的定位信号，以及运动，心率血压等传感器数据并发送到服务器，服务器的消息通过基站发送给定位标签。

技术参数

产品型号	DDX09
定位精度	完全无遮挡情况下，最高精度可达0.3米
定位方式	基于到达时间差的TDOA
发射功率	26dBm
接收灵敏度	-100dBm
总功耗	3W
网络连接	POE方式，即网线（超五类）里面包含电源，不需要再单独架设电源线；
工作频率	定位通道3.75-4.25G；消息通道2.4G
天线类型	外置天线
识别方向	全向
远程访问	支持远程访问及升级
安全性能	加密计算与安全认证，防止链路侦测
产品材质	铝合金材质
产品尺寸	180*175*70mm
产品重量	1150g
安装方式	吸顶或壁挂式安装
防水级别	IP57
环境标准	工作温度：-30℃—+60℃；存储温度：-35℃—+70℃；工作湿度：10%到90%RH不凝结

五、软件功能介绍

智能人员定位系统也称“智能化二道门人员管理系统”，以人员定位技术为核心，整合访客管理、出入口控制、地图、人脸识别、视频监控数据采集等各种管控技术，提供精准实时定位、轨迹查询、货物跟踪等功能，实现企业安全生产管理智能化！

系统功能：

1、人员基本信息管理：持对人员单位名称、姓名、年龄、工种、培训情况等基本信息进行管理，包括企业人员、承包商人员和访客。

2、人员实时跟踪定位：支持员工、访客、承包商、车辆、物资等精准实时定位，可以分车间、分楼层等不同区域展示人员信息，并支持3D/2D地图自由切换、旋转、缩放展示，且定位精度精度1~5m自由调节。

3、电子围栏管理：人员历史轨迹回放：可检索指定人员姓名，查看其当前的实时位置和活动轨迹，快速获取该人员实时状态，并支持查看该人员的历史活动 轨迹和位置分布，一旦有异情可根据数据追溯事件过程。

4、电子围栏管理：在内厂区电子地图上圈定电子围栏范围，设定围栏生效时间、限定人数等功能，对重大危险源、装卸区等重点区域进行人员限制。

5、智能预警管理：支持车间超员/缺员告警、人员越界告警、SOS报警救助、静止/滞留告警，出现异常情况时系统自动告警，人员遭遇险情时可通过定位胸卡一键呼救。

6、监控视频联动：在实时追踪和历史追踪的同时，皆可联动区域内的摄像头，获取视频画面，快速查看现场情况。

7、智能统计分析：分类显示各区域的人员类型、数量、个人信息以及报警信息等，智能生成图表进行统计分析。

8、设备自检及自动维护：支持一般设备智能管理，出现掉线、故障等异常情况时，系统立即自动报警；支持设备生命周期预警评估、设备检测到期提醒等功能；人员识别卡出现低电情况时也可自动报警。

9、数据平台接口：预留标准化接口，可按企业实际需求与各种平台对接管理，并支持安监局二级数据平台对接，便于监管部门对企业的管理。

10、多功能部署：支持本地网络部署，或者云端部署，根据企业要求，设置网络频段，接入本地网线，保证企业数据安全。