监狱目标跟踪与地理信息系统(通用)
监狱管理信息系统
监狱管理信息系统第一部份应用系统说明1.1 系统主要目标运用现代化网络技术和计算机技术，提高监狱信息管理的系统性，综合性，规范性，提高主要监狱业务工作的科学性，准确性，安全性和现代化水平，为各级领导和管理决策提供准确，及时的信息。
1.2 软件平台的选择软件平台的配置是监狱业务管理信息系统开发中极其重要的一环，近些年来随着互联网的普及和推广，传统的局域网中的C/S（客户机/服务器）模式的应用程序越来越不能满足信息共享的要求，因此一种新的基于浏览器的B/S（浏览器/服务器）的应用程序的开发方式被提出来，新的开发方案及其客户端的免维护，免配置，程序能根据服务器的信息自动更新升级，在服务器端多层模式的应用可以提高处理的效率和安全性，因此被广大开发人员所看好，成为应用程序开发的一个新的发展方向。
监狱信息管理系统是基于B/S（浏览器/服务器）模式进行开发的，其特色具体表现为下列几点：1）系统开发，维护和升级的经济性对于特大、中型的管理信息系统，软件开发，维护与升级的费用是非常高的，随着应用水平的不断升高，管理信息系统业务需求会向新的深度和高度发展，软件维护与升级是必然的，软件开发者应不断提供相应的服务。
B/S模式所有的框架结构可以大大节省维护与升级的费用，同时，B/S模式对客户机的要求并不高，选用较低的配置，即使系统有改动或升级，客户机端也能够保持相对稳定，不需要用户重新安装软硬件。
这给系统维护人员带来了很大方便。
2）B/S模式提供了一致的用户界面，教育培训费用低这个问题在系统设计时往往被忽略，但当网络投入运行后却经常成为争执的焦点。
网络工作站的操作系统一般是windows98或Windows xp.目前windows98或Windowsxp已成为普通用户广泛采用，随着internet 的普及，www浏览器也为普通人所熟悉。
因此用户只需要经过简单的培训就可以进入单位的internet 网，这将大大降低教育，培训的费用。
地理信息系统(1)
第一部分：1.地球科学的研究为人类监测全球变化和区域可持续发展提供了科学依据和手段。
2.地球系统科学、地球信息科学、地理信息科学、地球空间信息科学是地球科学体系中的重要组成部分。
3.地球系统科学：是研究地球系统的科学。
地球系统是指由大气圈、水圈、土壤岩石圈和生物圈等四大圈层组成的作为整体的地球。
4.地球信息科学：是地球系统科学的组成部分，是研究地球表层信息流的科学，或研究地球表层资源与环境、经济与社会的综合信息流的科学。
就地球科学的技术特征而言，它是记录、测量、分析、处理和表达地球参考数据或地球空间数据学科领域的科学。
5.地理信息科学：是信息时代的地理学，是地理学信息革命和范式演变的结果，它是关于地理信息的本质特征与运动规律的一门学科，它研究的对象是地理信息，是地球科学的重要组成部分。
6.地球空间信息科学：是以GPS、GIS、RS为主要内容，并以计算机和通信技术为主要技术支撑，用于采集、测量、存储、分析、管理、显示、传播和应用与地球和空间分布有关数据的一门综合和集成的信息科学和技术。
7.地理信息系统：以地理空间数据库为基础，在计算机软、硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策而建立起来的计算机技术系统。
8.地理信息系统的基本概念包括：信息、数据、地理信息、地理信息的特征、地理数据、地理数据的特征、信息系统及类型、地理信息系统及类型等。
9.信息：是用文字、数字、符号、语言、图形、图像等介质或载体表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人们提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
信息具有客观性、适用性、可传输性、共享性等特点。
10.数据：是指对某一事件、事务、现象进行定性、定量描述的原始资料，包括文字、数字、符号、语言、图形、图像以及它们能转换成的形式。
信息来源于数据，数据是信息的载体，但并不就是信息。
智慧监狱项目建设目标及总体设计
智慧监狱项目建设目标及总体设计一、建设原则、思想与目标1.建设原则本设计遵循结构化、标准化、模块化、集成化，达到监狱技防平台各子系统之间、监狱与省局之间的数据共享、互联互动。
建成一套统一管理、分级控制的监狱技防综合管理平台软件，形成功能完善、反应快速的数字化技防体系,实现监狱安全防范及管理工作的现代化、标准化。
本项目建设遵循以下原则：（1）规范性原则：方案设计符合国家、行业的有关规定和司法部门的要求。
（2）可靠性原则：系统采用成熟的、稳定的和通用的技术设备，能够长期保证可靠稳定运行，有完备的技术支持、培训和质量保证体系。
在投资允许情况下，系统设计尽可能从系统结构、网络结构、技术措施、设备选型以及厂商的技术服务和维修响应能力等方面综合考虑，确保系统整体运行的可靠性。
（3）安全性原则：系统建设要充分考虑其安全性和保密性。
技防系统的网络、设备应能防御病毒黑客攻击，具有防范雷击、过载、断电和人为破坏的安全措施。
（4）实用性原则：系统设计应符合监管工作的实际需要，其构架简洁，功能完备，维护便捷，能有效提高监狱安全技术防范水平。
（5）先进性原则：系统设计采用主流的、符合发展方向的、适度超前的技术和设备，模块化设计，技防系统之间、监狱各级指挥中心之间、监狱和省局之间数据共享和联动。
（6）经济性原则：系统在满足先进性、可靠性的前提下，采用性价比较高的技术和设备，充分利用现有的设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护成本。
（7）开放性、扩展性原则：系统、设备、接口具有可扩展、可兼容性，系统规模和功能应易于扩充，系统配套软件具有升级能力，能兼容已有设备。
系统对于未来可能增添的新的子系统、新的数据库、新的功能、新的用户都要留有接口和二次开发API，并符合电子政务相关技术标准，系统可以随形势的发展而不断成长扩大。
（8）统一性原则：系统具有统一和开放的控制协议、编码协议、接口协议、压缩格式、传输协议，提供透明传输通道。
DB33_T 2115-2018监狱安全防范信息系统建设规范
ICS 13.310A 91ICS 13.310 A90DB33监狱安全防范信息系统建设规范Specifications for prison security protection information system construction2018-04-12发布 2018-05-12实施浙江省质量技术监督局 发布目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (2)4 系统建设 (4)4.1 总体要求 (4)4.2 视频监控系统 (5)4.3 报警系统 (10)4.4 指挥调度系统 (13)4.5 出入口控制系统 (15)4.6 安检系统 (16)4.7 电子巡查系统 (17)4.8 智能管控系统 (17)4.9 联防协防系统 (18)4.10 安防集成平台 (18)4.11 应急指挥管理系统 (19)4.12 指挥中心 (19)4.13 分控平台 (20)4.14 管控点 (20)5 信息安全 (20)6 其它 (20)6.1 辅助机房和设备间 (20)6.2 防雷接地 (21)6.3 综合布线 (21)6.4 供配电 (21)6.5 消防 (21)7 系统验收 (21)I前言本标准依据GB/T 1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由浙江省监狱管理局提出并归口。
本标准主要起草单位：浙江省监狱管理局、浙江警官职业学院、浙江省第二监狱、浙江省乔司监狱、浙江省十里丰监狱、浙江省金华监狱、浙江省未成年犯管教所、浙江省超维建筑设计院。
本标准参与起草单位：杭州海康威视数字技术股份有限公司、浙江大华技术股份有限公司、浙江宇视科技有限公司。
本标准主要起草人：倪平、杨振兴、戴磊、孙刚锋、唐加极、孙培梁、孙宏、杨春、方建丰、陈沛然、谭鸣、余燕卿、童元桂、吴万春、袁汝钢。
IIDB33/T 2115—2018监狱安全防范信息系统建设规范1 范围本标准规定了监狱安全防范信息系统的技术术语和定义、设计基本要求、施工技术要求及验收要求。
GPS与GIS
传统的SM方式传递定位信息
① 移动交换中心（MSC）同公众有线网（PSTN）、 短消息中心（SMS）、监管维护通过有线方式连 接；同蜂窝基站（BSS）通过有线或无线（如微 波）方式连接。 ② 蜂窝基站（BSS）同移动单元（MS）通过无线 方式进行相互连接，无线工作频段为900M。 ③ 短消息中心（SMS）是实现短讯收发的信息平 台。其在基站与移动单元之间的数据传输是通过 无线信令信道进行传输。 新的分组数据承载业务——GPRS（General Packet Radio Service 通用分组无线业务）
GPS发展历程
无线电导航系统 ●罗兰--C ● Omega（奥米茄） ●多卜勒系统 卫星定位系统 ●NNSS子午仪系统 ●GPS ●GLONASS系统 ●双星导航定位系统（北斗一号） ●GNSS加俐略系统
GPS发展历程
1、方案论证阶段（1973—1979年）从1973年到1979
年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。
二、GPS定位方式
（一）根据定位的模式 1、绝对定位
确定观测点在WGS-84系中的坐标，即绝对位置。
2、相对定位
确定观测点在国家或地方独立坐标系中的坐标，即相对位置。
（二）根据定位时接收机的运动状态 1、静态定位 2、动态定位
动态定位——在定位观测时，接收机相对于地球表面运
GPS技术的误差
在GPS定位过程中，存在三部分误差。 一部分是对每一个用户接收机所共有的。例如：卫星钟误差、 星历误差、电离层误差、对流层误差等； 第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟 误差； 第三部分为各用户接收机所固有的误差。例如内部噪声、通 道延迟、多径效应等。 利用差分技术第一部分误差可完全消除，第二部分误差大部 分可以消除。第三部分误差则无法消除，只能靠提高GPS接 收机本身的技术指标 。 载波相位和差分定位技术的应用使测量定位精度可以达到毫 米级精度。
地理信息系统基本概念
地理信息系统基本概念地理信息系统基本概念GIS原理概述3.1.1 GIS概念地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件⽀持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的地理分布数据及与之相关的属性，并回答⽤户问题等为主要任务的技术系统。
3.1.2 GIS发展1）起始发展阶段(60年代)1963年由加拿⼤测量学家R.F.Tomlinson提出并建⽴的世界上第⼀个地理信息系统是加拿⼤地理信息系统(CGIS)。
1963年美国哈佛⼤学城市建筑和规划师Howard T.Fisher设计和建⽴了SYMAP系统软件。
1966年美国成⽴了城市和区域信息系统协会(URISA)，1968年国际地理联合会(IGU)设⽴了地理数据收集委员会(CGDSP)。
1969年，⼜建⽴起州信息系统国协会(NASIS)。
2）发展巩固阶段(70年代)70年代，GIS朝实⽤⽅向发展。
各国对GIS的研究均投⼊了⼤量⼈⼒、物⼒、财⼒。
不同规模、不同专题的信息系统得到很⼤发展。
从1970年到1976年美国地质调查局发展了50多个地理信息系统。
GIS受到政府、商业和学校的普遍重视。
3）推⼴应⽤阶段(80年代)80年代，GIS在全世界范围内全⾯推⼴应⽤，应⽤领域不断扩⼤，开始⽤于全球性的问题。
开展GIS⼯作的国家更为⼴泛，国际合作⽇益加强。
GIS软件开发具有突破性的进展，仅1989年市场上有报价的软件达70多个。
代表性的有ARC/INFO（美国）、GENAMAP（澳⼤利亚）、SPANS（拿加⼤）、MAPINFO（美国）、MGE（美国）、System9（瑞⼠/美国）、ERDAS（美国）。
4）蓬勃发展阶段(90年代以后)90年代，随着地理信息产⽣的建⽴和数字化信息产品在全世界的普及，GIS已成为确定性的产业，投⼊使⽤的GIS系统，每2～3年就翻⼀番，GIS市场的年增长率为35%以上，从事GIS的⼚家已超过300家。
G IS已渗透到各⾏各业，涉及千家万户，成为⼈们⽣产、⽣活、学习和⼯作中不可缺少的⼯具和助⼿。
论GIS与GPS技术结合在公安工作中的应用
论GIS与GPS技术结合在公安工作中的应用作者：唐萍来源：《科技创新导报》2013年第02期摘要：该文在分析GIS技术和GPS技术发展、应用现状的基础上，结合公安业务应用中的110接警应用，介绍了在110接处警中心，同时运用GIS技术和GPS技术进行接处警的工作过程。
文章最后对下一步公安工作信息化方向作了展望。
关键词：GIS GPS 公安工作中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（b）-0-011 GIS概述及发展现状1.1 GIS概述GIS，是地理信息系统（Geographic Information System）的简称，是对于地理相关的数据进行采集、存储、管理、运算、分析和显示的技术系统。
迄今我国GIS建设工作已在理论研究和实际应用中都取得了巨大进展。
理论研究从电子地图、数据仓库、三维GIS到如今如火如荼的3S集成应用研究不断取得进展；实际应用从测绘、国土、规划到如今遍地开花的各行各业可视化分析应用不断取得发展。
随着计算机技术、空间技术和现代信息基础设施的飞速发展，空间数据正以指数级增加。
通过构建专用数据结构，建设信息管理系统以及针对海量空间数据进行深加工以获得高附加值信息产品的GIS空间信息分析技术，是目前行业发展的重中之重。
1.2 GIS应用内1.2.1 基于地图的展示应用基于地图切片所形成的瓦片栅格图，在底图上叠加其他业务图层加以展示，如人口、视频、单位等。
基于多个业务图层，可执行地理查询、周边查询、缓冲区分析、复合分析等应用，这些应用以地图操作为主，目前已经发展较为成熟。
1.2.2 基于图层数据的分析应用基于图层数据的分析是目前GIS最广的应用，包括专题图制作、最短路径、服务区域等。
专题图基于统计学，以某一类业务数据为分析对象，对其进行分类、统计，根据分级标准和配色原则，确定地图上各区域的级别，对该区域进行着色，制成专题图。
最短路径基于地图拓扑数据模型，确定要素相关性，并根据空间路径计算方法，确定所给定的起始点和终到点之间的最短到达路径。
地理信息系统
第一章：1、地理信息（Geographic Information）是指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数据、质量、分布特征，联系和规律的数字、文字、图形、图像等总称。
2、地理信息系统（GIS-Geographic Information System）是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。
3、数据（Data）是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，是一种未经加工的原始资料。
不仅数字是数据，而且文字、符号和图像也是数据。
数据只有对实体行为产生影响时才成为信息。
4、信息（Information）是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实知识，作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。
第二章：1、编码是人为地建立一种数字或符号的组合，沟通人与计算机的联系，用来表达某种特定的事物，编码由多位数字或字符组成，表达一个或多个相关的事件或事物（地物）。
2、编码中每个字符或数字的位置称为码位。
3、若干个码位组合成一个独立的意思，称为码段。
4、拓扑结构是明确定义空间结构关系的一种数学方法；在GIS中，用于空间数据的组织、分析和应用在GIS中。
5、拓扑邻接表示图形中同类元素之间的拓扑关系。
6、拓扑关联表示空间图形中不同类元素之间的拓扑关系。
7、拓扑包含是表示空间图形中，面状实体所包含的其他面状实体或线状、点状实体的关系。
第三章：1、所谓数据压缩，指从所取得的某个数据集合S中抽出一个子集A，这个子集作为一个新的信息源，在规定的精度范围内最好地逼近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。
2、空间数据的内插可以作如下简单的描述：设已知一组空间数据，它们可以是离散点的形式，也可以是分区数据的形式，现在要从这些数据中找到一个函数关系式，使该关系式最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其他任意点或任意分区的值。
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监狱目标跟踪与地理信息管理系统技术白皮书中铁信安（北京）信息安全技术有限公司二〇一三年七月目录一、引言 ........................................................................................................................... - 2 -二、系统设计 ................................................................................................................... - 2 -2.1、PANC技术介绍.................................................................................................... - 2 -2.2、PANC技术特点.................................................................................................... - 3 -2.3、几种技术比对 ...................................................................................................... - 4 -2.4、定位工作原理 ...................................................................................................... - 4 -2.5、定位系统组成 ...................................................................................................... - 5 -2.6、系统优势 .............................................................................................................. - 6 -2.7、系统架构 .............................................................................................................. - 6 -2.8、系统设备部署 ...................................................................................................... - 8 -2.9、系统指标 .............................................................................................................. - 8 -三、系统组成模块与系统功能 ....................................................................................... - 9 -3.1、系统组成模块 ...................................................................................................... - 9 -3.2、系统功能 ............................................................................................................ - 15 -四、设备清单及性能参数 ............................................................................................. - 17 -4.1、腕带标签 ............................................................................................................ - 17 -4.2、警用标签 ............................................................................................................ - 18 -4.3、室外型定位器 .................................................................................................... - 19 -4.4、室内型定位器 .................................................................................................... - 19 -4.5、定位网关 ............................................................................................................ - 20 -4.6、精确定位器 ........................................................................................................ - 21 -一、引言监狱作为国家的刑罚执行机关，担负着维护社会安宁和稳定、预防和减少犯罪的重要职能。
随着监狱管理制度的逐步完善和狱政设施的不断更新，监狱防范和控制各种安全事件的能力大大增强，但是犯罪类型和在押犯成分日趋复杂，监管安全形势的日趋严峻，信息化发展滞后所导致的监管隐患日益突显，安全防范信息化基础和新技术应用的相对薄弱，罪犯的报复性、凶残性和狡诈性增强，浮躁心理和不安分意识增强，稍有不慎他们就会铤而走险，伺机劫持人质、脱逃、自杀、凶杀等，给警察的人身安全和场所的持续稳定带来极其不利的影响。
目前，监狱现有的安全防范系统大多依赖视频监视作为监管手段，依赖于人防和物防，监狱监控中心工作人员要时刻注视屏幕，劳动强度大，为被动监控模式，无法达到预防目的，安全漏洞、袭警事件时有发生，越来越不适应科学化、法制化、社会化的时代要求。
为适应形势的发展，我国监狱信息化建设已进入第三个阶段，2012年6月司法部又一次召开全国监狱信息化管理和应用座谈会，更进一步加快和推进全国各监狱信息化应用及建设进程。
如何提高罪犯的改造质量、提高狱政设施信息化程度、提高监狱监管手段的科技含量，坚强技术安全防范手段，科学合理地配置监狱各种资源，监狱人员目标跟踪监控已成为解决我国的监狱管理信息化建设中的急迫需求。
《监狱目标跟踪与管理系统解决方案》依托互联网，以物联网技术为基础，通过PANC技术体系，以司法部提出的各项业务技术为标准，本着管用、使用和真用的建设原则，通过无线覆盖，实时掌控监内人员的地理位置信息，实现从被动监视到主动监控，从而提升监狱指挥决策能力、监管能力和监管工作效率，监狱目标跟踪与管控系统是平安监狱的技术坚强铁臂，为和谐监狱保驾护航。
二、系统设计2.1、PANC技术介绍PANC（Personal Area Network of Copsec）磐科网络协议是以IEEE802.15.4及PANC相关标准为基础及参考，针对政府，军工等行业应用特点及安全性要求进行特殊设计和优化后形成的一套具备自主知识产权、安全可信的软件协议栈。
该协议具备组网容量大，通信效率高，通信稳定可靠等特点，同时PANC协议采用轻量级物联网安全加密机制，具有较强的安全特性及抗攻击能力。
PANC协议从物理层驱动，MAC层，再到网络层、安全层、应用层等源代码完全自主实现，安全可信，解决国内由于诸多关键底层感知层技术缺失而造成的安全问题。
传统的无线通信技术采用简单星状结构，PANC协议技术实现了无线网络节点的网状拓扑及自动路由等相对复杂、难度高的算法，具有高可靠性、高稳定性、网络容量大、路由效率高的特点。
PANC协议支持Mesh，STAR及Mesh/STAR混合型网络拓扑架构，无线定位基站所组成的骨干网络的效率高、灵活性强，从很大重度上降低资产管理标签的功耗，而对整个系统来讲，通信效率能得到数倍的提高。
2.2、PANC技术特点（1）功耗：发射功率低、成本低、功耗小。
（2）布线：部署灵活方便，施工成本低。
（3）抗冲突能力强，PANC技术采用硬件CSMA/CA防冲突机制，配合优化的防碰撞算法，具备较强的抗冲突及防漏检能力。
（4）抗干扰能力强，采用DSSS扩频调制，有较强的抗干扰能力，同等信号强度情况下传输距离更远，有更好的识别能力。
（5）安全可信：采用轻量级物联网安全加密机制采用，支持硬件AES128加密算法，并具备密钥自动更新、通信行为隐匿等安全特性。
（6）较高的定位精度，结合125K低频触发技术，可实现对车间工位的0.1—5米级精度定位。
（7）网络容量大：系统自主无线MESH组网、自愈能力强，最大支持65535个设备。
（8）传输距离：1米-100+米（不加AP，基本模块）。
（9）认证：采用无线加密传输信号技术，通过国家信息安全测评中心认证。
（10）频段资源：采用2.4G频段，无需申请免费使用。
可靠性2.3、几种技术比对PANC优势显而易见，应用在监狱目标跟踪管控上，其数据传输仅是简单信息，因此传输数据量小，传输速率要求比较低，从而功耗小。
2.4、定位工作原理定位原理：采用信号强度指示RSSI （Received Signal Strength Indication）技术，即通过接收到的信号强弱来测定基站与标签的位置进行距离定位的一种技术。
目标的活动轨迹的跟踪定位采用四点定位模式实现。
定位原理2.5、定位系统组成定位引擎：软件平台，计算目标的位置坐标。