基于物聯網技術的監獄人員定位可視化管理系統
考慮到將來大容量運行和分布式部署。可將圖6所示的系統分成3個子系統。這3個子系統可以獨立設計開發,各子系統間利用標準接口進行通信。數據庫選擇Windows SQL2005標準版,無需開發,直接安裝即可;定位網關按子系統模式設計開發;網關服務模塊、數據管理模塊、數據應用模塊和集成接口模塊可按1個子系統模式設計開發。這種架構的最大優勢是便于系統將來靈活部署。可以將3個子系統安裝到3臺服務器上運行,也可以將3個子系統安裝到1臺服務器上運行。具體安裝主要取決于系統需要管轄的標簽數量和規模。
定位網關實時接收由AP轉發來的標簽定位信號,調用RSSI/TDOA定位算法計算出標簽位置,將標簽信息、位置信息、地圖信息等存入數據庫。數據管理模塊提供管理界面,與用戶接口,實現對系統地圖、部門、人員、事件等內容的設置。數據應用模塊提供應用界面,與用戶交互,完成人員定位檢索、歷史軌跡追溯、報警、統計等操作。
從使用角度看,定位管理系統提供管理和應用功能,具體包含定位、報警、統計、管理和集成接口等功能。
(1)定位與跟蹤
定位與跟蹤包含人員定位檢索和歷史位置追溯。系統接收AP轉發的標簽定位信號,即可完成定位解算,以可視化方式向用戶展示每個資產在地圖上的位置。借助于數據庫,系統可以記錄每個標簽的基本信息、位置信息、地圖信息等,以便于將來查詢使用。
根據人員名字、時間范圍查詢數據庫,可以獲得標簽在指定時間范圍內的行徑路線,以可視化方式向用戶展示,并在地圖上繪制行徑路線。
(2)實時報警
實時報警能以列表方式記錄標簽報警事件。一個報警事件要求包含人員信息、標簽信息、觸發時間、觸發地點等。支持用戶按時間、按人員、按地點等字段進行查詢。
(3)統計報表
本系統可以支持根據標簽名稱、人員名稱、部門名稱、時間范圍、報警事件類別等字段,對數據進行統計分析,并輸出excel、word、pdf等格式報表。
(4)管理
本系統包含標簽管理、人員管理、事件管理、地圖管理、權限管理、統計報表管理等模塊功能。其中標簽管理主要是標簽的錄入和刪除,系統只監控數據庫中處于使能狀態的標簽;人員管理主要完成人員名單的錄入和刪除,將人員與標簽關聯,同時對人員活動分區、活動時間范圍進行約束;事件管理用于設置報警事件,每個報警事件的設置要求具體到人員名稱、區域名稱、時間范圍和優先級;地圖管理主要是導入地圖和刪除地圖,并對地圖進行分區和標注;權限管理主要是設置系統管理員登錄賬號。
(5)集成接口
本系統設計了API和EVENT兩種接口模式。其中API以Lib庫的方式提供,可集成到第3方軟件中,調用API即可訪問人員定位管理系統中的資源,Lib庫包含針對資產管理、標簽管理、事件管理、區域管理、權限管理等類別的API函數;EVENT則主動向第3方軟件平臺發送消息包以實現聯動,可支持基于標準的HTTP Post、Web Service和Mail三種模式。
5 測試驗證
5.1 測試環境
為了驗證設計,可以搭建測試環境用以模擬監獄環境對系統進行測試。圖7給出了測試環境中AP的安裝位置。AP的安裝原則和WLAN的網絡設置上面已經論述,這里不再贅述。測試環境使用WLAN,設備選用H3C的AP和AC。AP型號為WA2220-AG,AC的型號為WX3024。本文引用地址:http://www.104case.com/article/154175.htm
5.2 測試結果
基于圖7的WLAN網絡部署架構,采用專用WLAN信號強度分析工具Inssider對4個AP的覆蓋區域進行場強分析,圖8給出了場強測試結果。從信號場強覆蓋來看,在定位區域,AP的信號強度大于-75 dBm,可以滿足定位需求。
圖9給出在定位管理系統上查看標簽的位置情況。可見,標簽處于定位區域內。標準定位位置與實際位置相比,誤差在3~5 m范圍內,可以滿足人員定位的要求。
6 結語
結合物聯網技術,本文提出了一種基于WLAN網絡的監獄人員定位系統的時間和實現方法,并從技防角度為監獄安防系統提供了一種新的實現方案。本人員定位系統基于WLANRTLS技術實現,文章詳細闡述了系統的設計要求和設計過程,并對開發成果進行了測試驗證。2011年11月,本文提出的監獄人員定位系統在XXX監獄進行了試點應用。試點期間,平臺運行穩定,定位精度高,報警及時,沒有發生虛警和漏警事件,得到了干警們的好評。本系統與監獄獄政管理系統、視頻監控系統、門禁系統等平臺聯動,可以提供主動防御+被動防御的立體式安防管理體系,從而大大提高了監獄安防管理效率和水平。
本文提出的監獄人員定位管理系統不但可以滿足監獄的應用需求,在對軟件做定制修改后,也可拓展應用到醫院、博物館、礦業等領域,解決資產和人員的定位管理問題。
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