第1章 システムの概要

2009年3月1日、陝西省漢中刑務所の2人は押犯鋸で作業場の下水道隔離網を切断した後、脱出した。

2009年5月23日、安徽省界首市の番所3拘留中の3人が脱走した。

2009年10月17日、フフホト刑務所4囚人3人が刑務官1人を殺害して脱獄した。

2009年11月15日、湖南常徳徳山刑務所の劉宏重刑囚が脱走した。

2010年1月6日、広西欽州の容疑者が治療中に逃走した。

2011年10月25河南省豫北刑務所脱獄事件2011

2011年9月11日河北省深州刑務所脱獄事件2011

2014年黒竜江省延寿県看守所3拘留中の警察官1人を殺して「脱獄」した。

現在、刑務所管理の情報化建設が相対的に遅れているため、全国各地で上述のようなケースの一連の悪性事件の発生を絶えず招いて、国家と人民に極めて大きな危害をもたらして、襲撃警察と脱獄事件の再発を防止して、拘留中の人員が再び社会に危害を及ぼすことを防止するために、刑務所の知能化建設は一刻も猶予できない。

北京昊天科技は刑務所管理在留者の実際の切実な需要から出発し、最新のRFID の技術、知恵刑務所の防務管理システムを提案し、本システムは監区の管理業務の情報化を高め、刑務所の収監者の管理業務の制度化を推進し、刑務所の防務の安全を確保し、社会の安定と調和を維持することを目的とする。

第二章システム全体方案設計

2.1 知恵刑務所の防衛システム指導思想

スマート刑務所の防衛システム建設は監区管理の情報化レベルを高め、監区職員の安全を保障し、脱獄事件の発生を防止することを目的とし、モノのインターネット普及と全面的な応用を核心とし、高品質、低投入、簡単な流れを目標とし、デジタル情報化監獄建設の全体的な枠組み内でシステム設計と全体計画を行い、「科学的な統一計画、重点の際立った、徐々に改善し、至善に達する」という全体的な建設構想に基づき、我が国の刑務所職員管理と行政管理業務の情報化と現代化プロセスを全面的に推進する。システム建設は監区管理業務の情報化レベルを高め、脱獄事件の発生を防止することを目的として、監区管理業務のリアルタイム、高効率、科学を目的として、情報システムの普及と全面的な応用を核心として、低投入、高効率、重品質を目標として、デジタル情報化監区建設の全体的な枠組み内でシステム設計と全体的な計画を行い、「統一的に計画し、段階的に建設し、建設しながら、徐々に改善する」という全体的な建設構想に基づいて、監区の拘留人員管理と行政管理業務の情報化と現代化プロセスを全面的に推進する。

システムの研究開発と建設は以下の原則に従う：

2.1.1グローバル計画、自主革新

スマート刑務所の防衛管理システムは主に人員基本情報管理システム、カードリーダーの電子タグ管理システム、電子地図測位管理システム、監視システム、門限システム、保外受診システム及び人員勤務評価システムなどの7つのサブシステムから構成されている。既存の監督管理システムに基づいて、機能応用を深化させ、人員測位システムを統合し、安全防衛カードを実現する。

昊天科学技術はモノのインターネット技術の普及とZigBee技術の応用に集中し、自主的に知恵刑務所の防衛管理システムを開発、創造し、市場に通用する2.4 G周波数帯通信を採用し、独自の通信プロトコルとアルゴリズム暗号化メカニズムを構築し、データの安全を保護し、通信の安定を保障し、顧客の満足を保証した。

2.1.2システムを規範化し、目を向ける将来

知恵刑務所の防衛管理システムの開発と資源建設は統一的な技術規範と特徴体系に符合し、開発作業の連続性と共有性を重視し、後続システムの研究開発、普及のために規範的なデータと制御インタフェースを残すことに注意する。応用技術、データ記憶フォーマット、信号伝送方式、相互接続インタフェースモードなどの技術指標を統一的に開発する、システム全体のアーキテクチャ、サービス設備の選択型、カードリーダーの電子タグタイプ、基礎データ収集などの方面で、すべて十分に後続の機能の実現を考慮して、設備の互換性、システムの拡張性、機能の拡張性と応用の多様性を両立する。

2.2 システム原理

インテリジェント刑務所の防衛管理システムは先進的なZigBeeとRFID技術の応用を利用することによって、世界唯一のID番号のインテリジェントな監督管理リストバンドを収監中の人の識別装置とし、その解体防止、通信距離の遠さ、防水、データの信頼性、使用周期の長さなどの特徴、刑務所管理の業務ニーズを確実に満たし、管理者はバックグラウンドサーバーの可視化によって刑務所全体の状態を把握していることを示した。

物連ネットワーク指向性監視器は戸口を監視し、位置付けを補助し、拘留中の人の入出門管理を判断するために使用される、モノのインターネット無線ノードは監舎及び廊下区域に使用され、監区信号の全カバーを実現する、ユビキタスネットワーク中継器はデータ伝送の鍵であり、受信したユビキタスネットワーク指向モニタとユビキタスネットワーク無線ノードのデータをネットワーク線または485線を介してバックグラウンドサーバに渡す。

2.2.1電子タグの仕組み

電子タグ（RFID）技術は無線無線無線周波数自動識別技術であり、無線周波数信号とその空間結合、伝送特性を利用して、静止しているまたは移動中の識別対象物の自動機械識別を実現し、システム中で電子タグ技術を通じて電子手首帯と刑務官カードの2種類の製品を開発、製作する。

無線周波数識別システムは一般的に、電子タグ、リーダー、バックグラウンド管理ソフトウェアの3つの部分から構成されています。アプリケーションでは、電子タグが識別対象の物品、機器、人員に付着し、電子タグが付着した識別対象の物品、機器、人員がリーダ読み取り範囲に入ると、リーダは電子タグ中の約束識別情報を自動的に無線で受信したり、特定の情報を書き込んだりして、物品を自動的に識別したり、物品識別情報を自動的に収集したりする機能を実現する。

2.2.2 RFID自動認識技術の原理

RFID の短距離通信装置と構成されるシステムは主にインテリジェントRFID、RFIDの読み書き装置（Read-Write Units、RWUと略称する）の2つの部分を含み、読み書き装置RWUとRFID間の無線通信は情報管理システムとRFID間の情報交流を実現する。

リードライトデバイスRWUはRFIDのリードライトコントローラであり、マイクロプロセッサ、セキュリティモジュールとマイクロ波通信コントローラとRS 232、485、TCP/IPなどの通信インタフェースなどから構成され、短距離通信プロトコルとマイクロ波無線伝達手段で、RWUとRFIDの間の安全で信頼性の高い情報交換目を実現し、RWUはRS 232、485、WIFI、GPRS、TCP/IPなどを通じて上位機と接続し、上位機から制御コマンドとデータを受信してデータを返す。

3.1 システム全体設計図面

刑務所システム全体設計図面

備考：刑務所全体の設計には、刑務所の塀の境界区域、生産現場及び生活区域などの内部区域、塀内の非部屋内区域の3つの部分が含まれ、3つの部分は互いに独立して密接に関連しており、3つの刑務所の安全防止システムを共同で形成している。

3.2 ソフトウェアシステムアーキテクチャ

ソフトウェアシステムアーキテクチャ

第三章システム・シナリオの概要

全体計画は刑務所の知能化管理と安全防犯システムの建設の重要な中の重要なものであり、我が社はここ数年の脱獄事件の詳細な調査を行い、また刑務所の刑務官の仕事の流れ、刑務所の収監者の活動の法則に基づいて、刑務所の知能化管理と安全防犯システムの建設を3つの部分に分けた：監区の知能化管理システム、監区外アクティブ領域インテリジェント化管理システム、保外受診インテリジェント化管理システム、3つの部分は互いに補完し合い、刑務所の知能化管理と安全防止システムを共同で構築した。

以下では、刑務所のインテリジェント化管理と安全防止システムの3つの構成部分から詳しく説明します。

5.1 監区知能化管理システム

監区知能化管理システムの建設は主に以下のいくつかの部分を含む：1、刑務所の塀、生産区、生活区などの周辺管理システム、2、生活区、生産区、レストラン、監舎などの門限、地域リアルタイム測位システム、3、歩哨と武装警察の銃器管理システム、

1）刑務所塀、生産区、生活区などの周辺管理システム

刑務所の塀

刑務所の塀は刑務所の知能化管理と安全防止システムの最後の安全保障であり、刑務所の収監を防ぐことである

人員の刑務所脱出の最も重要な関所は、刑務所システム全体の安全に決定的な役割を果たしているため、設備の安定性、時効性、耐干渉性などの要求が極めて高く、システム運行の安定を保証するために、方案設計の面で当方はすべて周到に考慮した。

刑務所フェンスの周辺管理システム：電子フェンスまたは漏洩ケーブル、警報ホスト通信は人員位置管理システムを通じて監視センターを伝送する.

刑務所の周界機能：刑務所にいる人の脱獄を防止する、拘留中の人が電子フェンスの3メートルほどの位置（誤差は50センチを超えない）に近づくと、台の警報装置は自動的に警報を開始するとともに、大画面には事件の発生場所のシーンが表示される。

刑務所の周界設置方式：フェンスの中部に沿って或いはフェンスから30センチ浅く地中に埋める（周界ケーブル式アンテナはアンテナの曲げ変形、水腐食などを避けるためにPVC管をセットする必要がある）、50メートルごとに1台の周界式IoT指向性モニタと1枚の防水性試験電子タグ（IoT指向性モニタが損傷したバックグラウンドが検出でき、IoT指向性モニタの安定した動作を保証する）、80メートルごとに1台の指向性リーダを信号受信機として設置する。

生産区、生活区など

生産区、生活区の境界にもIoT指向性モニタ+周辺IoT指向性モニタ+周辺ケーブルアンテナを設置し、留置者が許可されていない状況で不法区域に侵入し、不測の事故の発生を防ぐ必要がある、監視センターの刑務官と刑務所の上層部の指導者は実際の必要に応じて、境界を設置することができ、例えば：拘留者が境界からどのくらい離れて警察に通報するか、拘留者がある時間帯にある区域に入ることを許さない、拘留者がある時間帯に周界に入って芝生を整理することができるなど、

2）歩哨、武装警察銃器管理システム

歩哨、武装警察銃器管理システムの建設には2つの部分が含まれる：第1、歩哨武装警察銃器知能化監視サブシステム、第二：周界刑務官巡査リアルタイム追跡測位管理サブシステム、

◇歩哨武装警察銃器知能化監督管理サブシステム

歩哨武装警察銃の知能化監視サブシステム建設計画図

各歩哨の内部または上部に1台の信号受信機と1台のモノのインターネット指向性監視器を設置し、武装警察の銃の電子タグと武装警察が出した緊急救助信号（拘留中の人が銃を強奪し、拘留中の人が殴り合い、拘留中の人が異常な行動をしたなど）を受信し、RJ 45ネットワークを通じてバックグラウンド監視センターに情報を伝達する責任を負う。武装警察の銃器銃床には専用の電子タグが取り付けられ、電子タグはリアルタイムで電子タグ信号を信号受信機に送信し、バックグラウンドで一定時間以内（例えば：5秒、10秒など）に電子タグからの情報が検出されなければ、監視センターの警報システム、安全監視システムは自動的に起動し、この時液晶ディスプレイには現在の見張り現場の状況、当直武装警察の身分情報、当直武装警察の位置情報などが表示され、監視センターは実際の状況に応じて近くの武装警察を派遣して突発事件の処理に協力し、深刻な状況の出現を防ぐことができる。

◇周界武装警察巡査リアルタイム追跡測位管理サブシステム

周界武装警察巡査リアルタイム追跡システム機能：

1）エリアの位置決め、フェンスに取り付けられたIoT指向性モニタ、信号受信機によりエリアの非正確な位置決めを実現できる

2）銃器、武装警察の離位警報

3）武装警察は銃を持って予定通りに巡回せず、システムは警報を鳴らした

4）武装警察は緊急事態に遭遇し、警察に助けを求めた

5）武装警察、銃器軌跡の再生

3）生活区、生産区、レストラン、監舎などの門限区域のリアルタイム測位システム

生活区、生産区、レストラン、監舎などの門限区域リアルタイム測位システムは2つの部分を含む：第1、区域門限管理システム、第二、地域リアルタイム測位システム、

◇エリアゲート管理システム

門限管理現状調査：拘留中の人員は生活区から生産区までの出稼ぎ、レストランで食事をしたり、生産区から生活区に戻ったりして、隊長が引率して、内外の管理門番の唯一の通路を通って登録して出入りする。現在は人手で登録し、人数を点検する方式を採用しており、刑務官の仕事の強度は高い。地域ゲート管理システムを通じて、点呼のデータを直接ローカルエリアネットワークまたはWIFI、GPRSなどを通じて刑務官のPDA上またはバックグラウンド監視センターに転送することができ、刑務官の仕事の強度を軽減することができる。

区域門限管理システム機能：刑務所生活区域から作業生産区域、レストラン、刑務所などに在留者が門限（正門）を通過する時にリアルタイム点呼及び特定権限の設置を行い（ある在留者は規定の時間内に門限を通過するしかなく、そうしないと警察に通報する）、刑務所管理の規範化と安全性を強化する、

生活エリアと生産エリアの通路にIoT指向性モニタと信号受信機を設置する（現場環境決定）。この通路はすべての拘留者が生産エリアに入ったり、生活エリアに戻ったりする唯一の通路であるため、毎日の人の流量が大きく、システムの信頼性を高めるために、通路の中にIoT無線ノードを置く、

すべての拘留者が出入りする情報（拘留者の個人情報、数量、出入り時間）に対して、システムは自動的に記録し、バックグラウンドシステムの規則と自動的にマッチングすることができ、通過規則に合致しない拘留者が通過すると、当直室は直ちに音響光学警報を行い、違反事件を記録する。

◇エリアリアルタイム測位システム

地域リアルタイム測位システムは主に刑務所生活区、作業区、活動区などの広範囲の地域の人員に対して全方位の監視を行い、モノのインターネット全方向監視器、モノのインターネット指向監視器、モノのインターネット無線ノード、モノのインターネット中継器の結合を通じて、生産区、活動区などに対して全方位の位置監視を行い、リアルタイムで拘留中の人員と刑務官の詳細を理解し、その地域の人員の実際の数、人員情報などを直感的に知ることができ、ソフトウェアを通じてそれを一目で明らかにすることができ、刑務官の仕事量を大幅に減少させ、科学技術に向けて警察力を必要とする道を実現する。

【機能説明】

屋内外労働場所、重点監舎、トイレ、広場などのエリアでIoT全方向監視器と指向性位置決め受信器を結合して信号カバーを実現する、

システムは5 ~ 10秒ごと（設定可能）にエリア内の係留者を点呼し、係留者が指定エリアを離脱した場合、システムは直ちに警告し、警告位置と違反係留者情報を表示する。

システムも事件区間に基づいて各区域に対して制御制限を行うことができ、例えば制御された時間帯内に、誰かがこの区域に入ってきて、システムは直ちに音響光学警報を行い、近くの刑務官に適時に処理するよう通知し、極めて大きな事故の発生を回避し、制御された時間の設置と刑務所の規定は柔軟に変更することができる。

5.2 区外医療サービス機構の知能化建設を監督する

刑務所の知能化管理及び安全防犯システムの全体的な建設は、受刑者の保外就医医療サービス機構の知能化建設と両立する必要があり、ここ数年、囚人が保外就医を利用して脱獄する事件がしばしば発生しており、何度も痛ましい教訓が私たちに警告している。

刑務所全体のインテリジェント化建設のコスト費用及び監区外医療サービス機構の特殊性を考慮し、監区外医療サービス機構のインテリジェント化建設は、ビル出入口、フロア間通路、電気ブロック塀、病院ゲート出入口などの位置決め設備を重点的に配置し、将来を見据え、徐々に完備する方針を採用することができ、

5.3 外出時の測位・監視のインテリジェント化建設

外出測位モニタリングのインテリジェント化建設は主に在留者の外出労働、保外受診に対して、臨時外出労働区域及び走行車両内部区域に対して採用された遠隔RFIDモニタリング測位追跡点呼の方式により科学技術に対する警察力を必要とするモデルを実現する。

パトカーの屋根やパトカーの内部に全方向リーダーやPDAハンドセットを設置し、重複する領域を結合することでリアルタイムに監視し、同時にGPRSネットワークを通じて刑務所情報センターにリアルタイムに監視情報を戻す。

【機能説明】

保外就医、外区労働路において、リーダライタはリアルタイムで拘留人員数情報、身分情報、刑務官情報などの状況を刑務所情報センターに伝達し、情報センターが随時拘留人員の動向を理解できるようにする、

外で働くには、まずパトカーを通じて境界を設計し、労働改造者が周界に近づくと、システムが警告し、同時に車内端末で表示し、関連情報を刑務所情報センターに送り返す必要がある。

労働改造人員は設定区域内で作業し、システムは定時に位置情報を返す必要がある、

刑務官は緊急事態に遭遇したら速やかに助けを求める信号を送り、信号はGPRSネットワークを通じてバックグラウンドに伝え、不測の事故の発生を防止する。

システムは間隔領域によってロケータを設置し、ロケータは電池の電力供給を採用し、可動で柔軟な配置ができる。

第四章機能の特徴

スマート刑務所の防衛管理システムは、現在最も先進的な刑務所管理システムであり、関連する機能は刑務所の業務需要を確実に満たし、管理者の日常管理業務を便利にし、例えば、リアルタイム測位、国境を越えた警報、非授権離位警報、リストバンド解体警報、ビデオ連動など、具体的には以下の通りである：

3.1.1ユーザのリアルタイム監視

電子地図にはすべての拘留者と幹部警察の位置がリアルタイムに表示され、監視員は人員の数とリアルタイムの分布状況を動的に把握でき、マウスを人員アイコンに移動すると、人員の詳細情報を見ることができる。

3.1.2ユーザ検索ロケーション

人の名前や番号を入力すると、探している犯人や警察官の所在地をすばやく特定できます。

3.1.3不正な集計アラーム

指定されたエリアでは、システムは事前に設定された人数を超えるとすぐにアラームメッセージを発行する最大許容人員数を設定することができます。

3.1.4聖域侵入警報

刑務所にいる人は勝手に聖域の楽屋を突破して自動的に警察に通報した。一部の区域は制限区域（塀警戒区域、危険品源区など）であり、授権されていない拘留中の人は違法にバックグラウンドシステムに侵入して自動的に通報し、事件の発生点のビデオウィンドウをポップアップする、刑務所の重要な関門では、事前に通過権限と時間帯権限を設定することができ、権限を持たない人が関門を出入りすると自動的に警報が発生する。

3.1.5不正なオフサイトアラーム

犯人の中には、特定のエリアを離れることができないか、特定の場所を離れることができない期間があり、離れるとアラームが発生します。

3.1.6アクティブトラックレコード

システムは24時間365日すべての人の経過場所と時間を記録し、人の運動ルートを追跡して再生し、その詳細な活動ルートと時間を把握することができる。

3.1.7自動検査室点呼

定期的に各監舎に対して人員の点検を自動的に行うことができ、具体的には到着すべき人数、到着した人数、到着していない人数を提示し、もし人員が到着していなければ、直ちに警報を出し、刑務官に位置を特定していない人員を適時に探すよう注意し、意外な状況の発生を防止する。犯人はシステム上で部屋番号を設定しており、犯人が間違った部屋に入ったり、イレギュラーな時間に部屋を出たりすると、アラームメッセージも送信されます。

3.1.8看守から離れて警報する

犯人アライメントラベルと警察アライメントラベルをバインドし、1対1または複数のバインドを行うことができ、犯人と警察の歩行軌跡が一致しない場合に許可された時間を超えて、システムは警報情報を発行する。あるいは犯人と警察との距離を制限し、両者が所定の距離を超えた場合、システムは警報情報を発行する。

3.1.9緊急救助コール

刑務官と犯人の位置決めラベルには警報ボタンがあり、緊急状況が発生すると、警報ボタンを押すことができ、監視センターは直ちに警報情報を受け取ることができ、警報者の所在を知り、迅速に支援を行うことができる。

3.1.10ICカード機能

ICカード機能、刑務所用電子リストバンドに非接触ICカードチップを内蔵している。刑務官カードは門限、電子ドアロック、巡回検査、勤務評定と内部消費機能を実現することができ、拘留者の電子リストバンドは食事、内部消費などの機能を実現することができる、

3.1.11強力な統計およびレポート機能

統計とレポート機能を照会し、管理システムは管理者の日常管理に使用される各種グラフを自動的に生成することができる：ヒストグラム、円グラフ、曲線図、リストなど。これらのグラフは刑務所管理者の統計分析を容易にすることができる

時期以来の各種人員の作業状況、活動状況、及び各種警報事件の発生状況、発生頻度、発生場所、発生原因など刑務所管理に必要な様々な要因。

3.1.12武装警察とその離位報

警察の武装警察とその離位警報は、指導者の許可を得ていない武装警察と銃器に対して、強制的に哨戒所の監視区域から連れ出されると、直ちに警報器を起動して警報を行う。

3.1.13ビデオ連動

ビデオ連動、ライブリアルタイムオンライン、見張り所、監視施設、生産区、生活区、レジャー区などに監視プローブを設置し、プローブは全天候で動作し、情報はリアルタイムでハードディスクメモリに格納される。リーダーが特殊を受信したときID（刑務官の銃が不法に身を離れ、拘留中の人が未許可区域に侵入し、刑務官が袋だたきにされるなど）時、バックグラウンドサービスマネージャに指令を出して、それによってソフトウェア上でビデオボックスをポップアップして、管理者は異常が発生した位置と現場の状況を即時に調べることができて、危険な状況の出現を避けることができます、

3.1.14リモート監視ビュー

インターネットを通じてシステムを操作し、遠隔管理と監視を実現でき、管理者は刑務所にいなくてもいつでも刑務所の状況を見ることができる。

3.2地域刑務官管理システム

区域内の各刑務官は活性ラベルを配布し、ラベルには人員の名前、性別、生年月日、部門、等級、画像、出入り規定区域の履歴、進入権限などの人員に関する情報が記録されている。エリアの玄関に固定式カードリーダーを設置し、刑務官の出入りを監視する。玄関に人が近づくと、カードリーダーが先に警報を出し、刑務官が監視区域を出ることを警備員に注意するよう注意した。そしてカードリーダーはタグを認識し、データを守衛室の端末上位機に転送し、上位機はその人の具体的な情報、例えば名前、図などを表示する。必要に応じて、関連データを統括制御センターに送信することができます。エリア内に一定数の固定式カードリーダーを設置し、刑務官のエリア位置づけを実現する。設置されているカードリーダの数は、現場測定エリアに応じてカードリーダを配置する（各カードリーダの識別範囲は一定で、周囲のエリアしか識別できない）：

3.2.1ゾーンの位置決め精度

システムは区域の位置決めを実現することができ、管制区域内では、人員を一つの区域の範囲内に位置決めすることができる。エリア内にはリーダライタの配置が随所にあり、各エリアは固定リーダライタの信号範囲内にあるため、このエリア内のすべての電子タグはリーダライタの情報に覆われ、エリアの位置決めを実現することができる、

3.2.2出入り統制が厳しい

エリアの玄関には、固定式カードリーダーが設置されている。人員は区域を出なければならず、守衛は2つの特定の指導者の承認を受けた後にしか釈放できず、彼を外に出すことができない。そうしないと、このエリアからの人の出入りが禁止されます。ユーザが出て行き、リーダライタが出て行った時間を記録し、そのユーザが戻ってきた時間を記録し、通知する。所定の返却時間内にカードリーダーがその人の返却情報を読み取らなかった場合、システムは警備員と関係者に通報する。

3.2.3ゲート付近者判定

システムはゲートに近い人を判定することができる。人が入り口のカードリーダーに近づくと、カードリーダーは読み取ったラベル情報をドアガードにあるシステム上位機に送信することができ、システム上位機能は迅速にシステムデータベースからその人の基本情報を呼び出し、名前、部門、写真などの上位機に表示し、ドアガードが近い人をよりよく判断できるようにする。

3.2.4統合の監視

システムは地域の監視システムと統合することができ、地域の位置を特定した後、その地域内のある監視装置の監視画面を見ることができる、

3.2.5 PDAリーダーシップチェック

システムは、リーダーが地域内の人の状況を調べるために、ハンドヘルドPDAを構成しています。