本實(shí)用新型涉及監(jiān)獄監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無線射頻的監(jiān)獄智能監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無線射頻是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象，可快速地進(jìn)行物品追蹤和數(shù)據(jù)交換。識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。無線射頻技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。無線射頻 技術(shù)誕生于第二次世界大戰(zhàn)期間，它是傳統(tǒng)條碼技術(shù)的繼承者，又稱為"電子標(biāo)簽"。

無線射頻技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽），或者由標(biāo)簽主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽），解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

一套完整的無線射頻系統(tǒng)，是由閱讀器與電子標(biāo)簽也就是所謂的應(yīng)答器及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部份所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量，用以驅(qū)動電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。

以無線射頻 卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來看大致上可以分成：感應(yīng)耦合及后向散射耦合兩種。一般低頻的無線射頻大都采用第一種式，而較高頻大多采用第二種方式。

閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置，是無線射頻系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答器提供能量和時序。在實(shí)際應(yīng)用中，可進(jìn)一步通過Ethernet或WLAN等實(shí)現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)答器是無線射頻系統(tǒng)的信息載體，應(yīng)答器大多是由耦合原件（線圈、微帶天線等）和微芯片組成無源單元。

無線射頻有以下性能特性：

1.快速掃描，無線射頻辨識器可同時辨識讀取數(shù)個無線射頻標(biāo)簽。

2.體積小型化、形狀多樣化，無線射頻在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外，無線射頻標(biāo)簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展，以應(yīng)用于不同產(chǎn)品。

3.抗污染能力和耐久性，傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張，因此容易受到污染，但無線射頻對水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強(qiáng)抵抗性。此外，由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上，所以特別容易受到折損；無線射頻卷標(biāo)是將數(shù)據(jù)存在芯片中，因此可以免受污損。

4.可重復(fù)使用，現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改，無線射頻標(biāo)簽則可以重復(fù)地新增、修改、刪除無線射頻卷標(biāo)內(nèi)儲存的數(shù)據(jù)，方便信息的更新。

5.穿透性和無屏障閱讀，在被覆蓋的情況下，無線射頻能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)，并能夠進(jìn)行穿透性通信。而條形碼掃描機(jī)必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以辨讀條形碼。

6.數(shù)據(jù)的記憶容量大，一維條形碼的容量是50Bytes，二維條形碼最大的容量可儲存2至3000字符，無線射頻最大的容量則有數(shù) MegaBytes.隨著記憶載體的發(fā)展，數(shù)據(jù)容量也有不斷擴(kuò)大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大，對卷標(biāo)所能擴(kuò)充容量的需求也相應(yīng)增加。

7.安全性，由于無線射頻承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù)，使其內(nèi)容不易被偽造及變造。無線射頻因其所具備的遠(yuǎn)距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。它不僅可以幫助一個企業(yè)大幅提高貨物、信息管理的效率，還可以讓銷售企業(yè)和制造企業(yè)互聯(lián)，從而更加準(zhǔn)確地接收反饋信息，控制需求信息，優(yōu)化整個供應(yīng)鏈。

現(xiàn)有的監(jiān)獄監(jiān)控系統(tǒng)一般依靠傳統(tǒng)的電子警戒系統(tǒng)如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)，這在錯綜復(fù)雜的現(xiàn)場顯得獨(dú)立難支，即使是多個系統(tǒng)同時應(yīng)用，在很多功能的聯(lián)動結(jié)合上不能做到無縫接合，因?yàn)楸O(jiān)控鏡頭過多，有限的警力無法同時監(jiān)控每一個服刑人員的即時狀態(tài)，監(jiān)獄管理人員面對的信息量過大，無法實(shí)時掌握監(jiān)獄內(nèi)各個受控區(qū)域監(jiān)獄犯人的詳細(xì)信息及數(shù)目，致使一些安全隱患凸顯出來。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種基于無線射頻的監(jiān)獄智能監(jiān)控系統(tǒng)。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

基于無線射頻的監(jiān)獄智能監(jiān)控系統(tǒng)，包含無線射頻標(biāo)簽?zāi)K、無線射頻讀取模塊、無線射頻定位模塊、顯示模塊、存儲模塊、控制模塊和報警模塊，所述控制模塊分別和無線射頻讀取模塊、無線射頻定位模塊、顯示模塊、存儲模塊、報警模塊電氣相連，所述無線射頻讀取模塊還和所述無線射頻定位模塊電氣相連；

所述無線射頻標(biāo)簽?zāi)K包含若干與監(jiān)獄中犯人一一對應(yīng)的無線射頻標(biāo)簽；

所述無線射頻標(biāo)簽中存儲有其對應(yīng)犯人的標(biāo)簽信息，采用防止拆卸的設(shè)備設(shè)置在其對應(yīng)犯人的身上；

所述標(biāo)簽信息包含ID、姓名、年齡、身高、國籍、性別、危險級別和允許活動范圍；

所述無線射頻讀取模塊包含若干設(shè)置在監(jiān)獄內(nèi)的無線射頻讀取器，用于采集各個犯人無線射頻標(biāo)簽中的標(biāo)簽信息，并將所述標(biāo)簽信息分別傳遞給所述無線射頻定位模塊和所述控制模塊；

所述無線射頻定位模塊用于根據(jù)接收到的標(biāo)簽信息計算出各個犯人在監(jiān)獄內(nèi)的三維坐標(biāo)，并將各個犯人的三維坐標(biāo)傳遞給所述控制模塊；

所述存儲模塊用于存儲監(jiān)獄的三維立體地圖；

所述控制模塊用于將各個犯人的位置在監(jiān)獄的三維立體地圖上標(biāo)記出來后控制顯示模塊顯示標(biāo)記后的地圖；同時用于在犯人的三維坐標(biāo)不在其對應(yīng)無線射頻標(biāo)簽中標(biāo)簽信息的允許活動的范圍內(nèi)時，將犯人在監(jiān)獄的三維立體地圖上進(jìn)行突出顯示，控制報警模塊進(jìn)行報警。

作為本實(shí)用新型基于無線射頻的監(jiān)獄智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用ARM系列單片機(jī)。

作為本實(shí)用新型基于無線射頻的監(jiān)獄智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用SAA7750單片機(jī)。

作為本實(shí)用新型基于無線射頻的監(jiān)獄智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述存儲模塊采用SDRAM。

作為本實(shí)用新型基于無線射頻的監(jiān)獄智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述存儲模塊的型號為K4S561632。

作為本實(shí)用新型基于無線射頻的監(jiān)獄智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述無線射頻讀取模塊采用YW602系列無線射頻讀取模塊。

本實(shí)用新型還公開了一種基于該監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包含以下步驟：

步驟1），控制模塊控制無線射頻讀取模塊讀取各個犯人的無線射頻標(biāo)簽中的標(biāo)簽信息，并將所述標(biāo)簽信息分別傳遞給所述無線射頻定位模塊和所述控制模塊；

步驟2），無線射頻定位模塊根據(jù)接收到的標(biāo)簽信息計算出各個犯人在監(jiān)獄內(nèi)的三維坐標(biāo)，并將各個犯人的三維坐標(biāo)傳遞給控制模塊；

步驟3），控制模塊根據(jù)接受到的各個犯人的三維坐標(biāo)，將各個犯人的位置在監(jiān)獄的三維立體地圖上標(biāo)記出來；

步驟4），控制模塊控制顯示模塊顯示標(biāo)記過后的監(jiān)獄三維立體地圖；

步驟5），控制模塊將各個犯人的三維坐標(biāo)與其對應(yīng)無線射頻標(biāo)簽中標(biāo)簽信息的允許活動的范圍進(jìn)行比較；

步驟5.1），當(dāng)犯人的三維坐標(biāo)不在其對應(yīng)無線射頻標(biāo)簽中標(biāo)簽信息的允許活動的范圍內(nèi)時；

步驟5.1.1），將當(dāng)前時間、犯人的ID、犯人的三維坐標(biāo)記錄為異常數(shù)據(jù)；

步驟5.1.2），將接受到的異常數(shù)據(jù)中的犯人在監(jiān)獄的三維立體地圖上進(jìn)行突出顯示；

步驟5.1.3），控制報警模塊進(jìn)行報警。

本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1. 結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；

2. 無需布線，改造成本低；

3. 直接將犯人的活動狀況在三維地圖中顯示出來，一目了然，幫助了解犯人的活動情況；

4. 當(dāng)犯人超出其允許的活動范圍時，能夠主動提醒守衛(wèi)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的模塊示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種基于無線射頻的監(jiān)獄智能監(jiān)控系統(tǒng)，包含無線射頻標(biāo)簽?zāi)K、無線射頻讀取模塊、無線射頻定位模塊、顯示模塊、存儲模塊、控制模塊和報警模塊，所述控制模塊分別和無線射頻讀取模塊、無線射頻定位模塊、顯示模塊、存儲模塊、報警模塊電氣相連，所述無線射頻讀取模塊還和所述無線射頻定位模塊電氣相連；

所述無線射頻標(biāo)簽?zāi)K包含若干與監(jiān)獄中犯人一一對應(yīng)的無線射頻標(biāo)簽；

所述無線射頻標(biāo)簽中存儲有其對應(yīng)犯人的標(biāo)簽信息，采用防止拆卸的設(shè)備設(shè)置在其對應(yīng)犯人的身上；

所述標(biāo)簽信息包含ID、姓名、年齡、身高、國籍、性別、危險級別和允許活動范圍；

所述無線射頻讀取模塊包含若干設(shè)置在監(jiān)獄內(nèi)的無線射頻讀取器，用于采集各個犯人無線射頻標(biāo)簽中的標(biāo)簽信息，并將所述標(biāo)簽信息分別傳遞給所述無線射頻定位模塊和所述控制模塊；

所述無線射頻定位模塊用于根據(jù)接收到的標(biāo)簽信息計算出各個犯人在監(jiān)獄內(nèi)的三維坐標(biāo)，并將各個犯人的三維坐標(biāo)傳遞給所述控制模塊；

所述存儲模塊用于存儲監(jiān)獄的三維立體地圖；

所述控制模塊用于將各個犯人的位置在監(jiān)獄的三維立體地圖上標(biāo)記出來后控制顯示模塊顯示標(biāo)記后的地圖；同時用于在犯人的三維坐標(biāo)不在其對應(yīng)無線射頻標(biāo)簽中標(biāo)簽信息的允許活動的范圍內(nèi)時，將犯人在監(jiān)獄的三維立體地圖上進(jìn)行突出顯示，控制報警模塊進(jìn)行報警。

所述控制模塊的處理器采用ARM系列單片機(jī)，優(yōu)先采用SAA7750單片機(jī)。

所述存儲模塊采用SDRAM，型號為K4S561632。

所述無線射頻讀取模塊采用YW602系列無線射頻讀取模塊。

本實(shí)用新型還公開了一種基于該監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包含以下步驟：

步驟1），控制模塊控制無線射頻讀取模塊讀取各個犯人的無線射頻標(biāo)簽中的標(biāo)簽信息，并將所述標(biāo)簽信息分別傳遞給所述無線射頻定位模塊和所述控制模塊；

步驟2），無線射頻定位模塊根據(jù)接收到的標(biāo)簽信息計算出各個犯人在監(jiān)獄內(nèi)的三維坐標(biāo)，并將各個犯人的三維坐標(biāo)傳遞給控制模塊；

步驟3），控制模塊根據(jù)接受到的各個犯人的三維坐標(biāo)，將各個犯人的位置在監(jiān)獄的三維立體地圖上標(biāo)記出來；

步驟4），控制模塊控制顯示模塊顯示標(biāo)記過后的監(jiān)獄三維立體地圖；

步驟5），控制模塊將各個犯人的三維坐標(biāo)與其對應(yīng)無線射頻標(biāo)簽中標(biāo)簽信息的允許活動的范圍進(jìn)行比較；

步驟5.1），當(dāng)犯人的三維坐標(biāo)不在其對應(yīng)無線射頻標(biāo)簽中標(biāo)簽信息的允許活動的范圍內(nèi)時；

步驟5.1.1），將當(dāng)前時間、犯人的ID、犯人的三維坐標(biāo)記錄為異常數(shù)據(jù)；

步驟5.1.2），將接受到的異常數(shù)據(jù)中的犯人在監(jiān)獄的三維立體地圖上進(jìn)行突出顯示；

步驟5.1.3），控制報警模塊進(jìn)行報警。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。