监狱门禁系统的特点及需求分析

监狱门禁系统的特点及需求分析
监狱作为一个特殊的地方，安全尤为重要。监狱是监管、教育和看守在押人员的地方，如何确保社会安全、监狱工作人员的安全、在押犯人的安全以及防止危险事件的发生成了一个重中之重。一个监狱监管、安保措施的好坏是决定一个监狱综合水平的高低，做好安全工作是一个监狱的基本工作，也是首要工作。
司法部在《关于创建现代化文明监狱的标准和实施意见》（司发通[1995]107号）指出要建设一个现代化的监狱是现如今社会的迫切与需要，现代化监狱配备有先进的设备和设施能有效地解决监狱的安全问题，符合现如今监狱改革的需要。现代化监狱对监狱的安全问题实行专款专用，对于鉴于不同的区域有不同的安防措施，在一些重要的区域如监狱通道、接待室、禁闭室等要有安全防护设施以便于时效监控。
2010年山东省监狱管理局对于监狱的安全系统做出了明确的要求，监狱管理系统必须达到：安全、隔离、路障、监控、鉴别、报警等六大功能系统，一个好的监狱系统必须严格审核进出入人员的信息，做好记录以便于时刻检查，对于不同身份的人员，要做出不同权限的进出限制。而对于监狱来说进出对象大体包括监狱工作人员、在押犯人、外来人员，对象比较稳定，有利于减轻系统的负担。
监狱是一个需要安全系数很高的单位。为了保障监狱的安全防护，这就需要一个很完善的监狱防护系统。一个好的安全防护系统要和监狱的实际情况相结合，首先要深入了解监狱不同区域的现实情况，针对不同的监狱区域的需要设计不同的门禁系统，运用现如今比较流行的虹膜识别技术，设计出合理的结构框架，做出一个比较先进、安全系数较高、性能良好的门禁识别系统。总的来说一个好的门禁系统要遵守以下几个原则：
对于一个系统来说安全性和可靠性是它必不可少的两个基本要求，无论这个系统要应用到什么领域。监狱的识别系统对于系统的可靠性要求十分严格，要求此系统要有高强度的适应性和良好的自我恢复的性能。如果系统在运行过程中出现故障，在不损坏系统的前提下，系统要尽快做到自我恢复，自我调整，争取用最短的时间达到一个良好的状态，因为对于监狱这个特殊的地方来说安全尤为重要，一个系统要做好时刻待命的准备，这就要求我们在选择系统硬件和软件的时候，严格仔细审查每个系统硬件设备的优缺点，选出性价比比较高的系统软件，去提高整个系统的安全运行的可靠性。其次系统要有安全性，对于系统来说安全性是它的首要目标，不安全的系统

就不是好的系统，在这个系统中不同的工作人员要有不同的权限，而且在不同的区域，同一个人也要有不同的权限。因为对于 同一个区域来说不同身份的人员要有不同的权限，这样才保证这个区域的安全，没有权限的人是进入不到的，同一个人也不能去不同的区域，这也保证了这个监狱的安全性，这样才能完善监狱的管理系统。对于开门方式，传统基本上是密码和刷卡相结合的形式，这样既不安全容易冒充身份，现如今生物特征识别技术特别成熟，尤其虹膜识别以其的高准确性受到许多人的青睐，本系统采用虹膜识别技术和门禁卡双重认证方式，可以有效地杜绝身份被冒，是识别系统具有很高的安全性。
系统的每一个硬件要有良好的反应能力，处理每个信息时要有高效率性。当监狱进行交班或者有什么特殊的情况发生的时候，面对这么多要通过的人员，系统要有良好的处理能力和反应能力，争取把时间用到最少。即使有新的人员要录入信息时，系统也要做到及时有效，能快速的存储系统的硬件上。当系统的某个硬件参数发生改变的时候，系统高速度的同步到每个子系统，争取时间用的更少，做到实时，高效率，这样才能完善整个系统良好的运行能力。
系统在使用的时候要做到简单直观，使人容易理解和接受。通过显示键盘提示，对于新的用户能够知道怎么去操作。门禁感应器做到显而易见和感应能力强，使用户不接触到就能感应，这样可以让用户在使用的过程中减少抵触心理。系统的录入信息以及验证的时候尽可能操作简单化，合理化，具有系统性，要减少一些不必要的操作步骤。总而言之，在设计系统的软件，硬件的时候，在符合其他的原则下，尽可能合理，简单，易接受，要体现以人为本的设计和选用原则，减少用户的抵触心理，多为人们的简单使用考虑。
系统要有一个良好的可扩展性，随着时间的推移和科技的发展，一个好的系统要适用时代的潮流就应该跟的上科技发展的步伐。监狱的人员总不是一成不变的，总要有人不断的进行身份录用，这就要求系统具有一个良好的扩展能力，接受越来越多的使用人员进这个“大家庭”。当系统需要扩展设备以及进行升级的时候，这个时候扩展性尤为重要，它能使系统不断的完善，不断地提高自身的适应能力，是系统具有持续不断的生命力。
比现在市场上有很多关于虹膜识别门禁的产品，不同的产品都有自己的特点，我们要根据自己使用的环境去选择产品。监狱是一个特殊的地方，很多区域都要使用门禁系统，然而不同的区域有不同的环境要求，这就

要我我们选择的设备要有一个良好的抗干扰能力，要有一个良好的环境适应能力，要使自己的工作不受环境的影响，能够及时的做出正确的判断。
采用标准网络通讯协议（TCP/IP）对监狱系统中的网络进行构建与设计，为了保证系统的安全可靠性，通过局域网连接控制中心与各区域的子门禁系统。同时，使用已经构建的网络体系对监狱实施实时监控及对门禁系统的控制，这样可以节省开支避免二次建设。
监狱里有很多的工作人员，在不同的区域每个人进出的权限是不同，而且在同一个区域不同的人也是有不同的权限。每个人都有自己的固定的职责，都有自己坚守的岗位，在门禁系统中我们对他们进行定义，具体介绍如表
系统的操作人员主要负责系统的使用，是系统中必要重要的存在，相当于系统的大脑。当系统出现问题时，能够及时的处理，解决问题，使系统处于一个良好的状态，保证系统的良好运行。对不同人员的权限进行定义，是系统有一个良好的处理能力，保证了不同人员的不同的进出权利，有利于监狱安全的保证。对于刚到的用户进行信息录用，保证系统具有一个良好的扩展性，同时也会负责整个系统进行升级，保证系统具有先进的技术，能跟的上科技发展的步伐，提高自己更新的能力。同时他们也负责进出人员的记录，有权查看不同的人进出每个系统的进出记录，但是当他们进行查看这些记录时，会被系统备份，以备用来检查。他们也要对于突发情况作出正确的判断，作出有效的措施，防止事件的恶化。
值班武警主要监狱的安全防护，主要负责监狱的巡视，保证监狱有一个良好的安全环境，当接到报警信号时，能够及时赶到事发现场，阻止事态的恶化，有效的维护监狱的安
（1）实现了在不同的区域进行不同的职责划分，在不同的区域不同的时段进行有选择的访问权限。对外来人员作出有效的划分，值班武警的存在有效的防止事态的升级，同时也起到事件发生的监护职责。
（2）任何人员的进出记录都会得到妥善的处理，进出人员的信息会通过处理器上传到总控制室，在总控制室中能够看到正在通过人员的基本信息以及正在验证子系统的位置，通过观察人员的信息可以有效地防止因为系统的出错导致错误事件的发生，相当于二次检查。这些记录不能随意更改，都会记录下来，杜绝了人为恶意更改。当报警发生时，总控制室可以实时处理作出有效地指挥，防止事态进一步恶化。
（3）有关门点设计的原理，我们采用双向性质同时结合门禁卡的原理，按照系统的要求

将AB门点进行设置，将AB门应用到监狱大门、通道等区域，在该区域内，一定要按着“进入→出去→进入→出去”的循环方式对人员出入加以限定，当冒用发生时该持卡人会被该系统锁在该区域的里面或是外面。
（4）对于胁迫性出门的事件加以防止。当发生胁迫人员出门的事件的时候，在门禁系统通过的时候，通过摄像头可以把现场的情况通过以太网上传到总控制室，总控制室看到突发情况时，能够发出报警信号，武警值班人员接到报警信息时能够做出及时处理，防止事件进一步的恶化，从而可以使监狱的安全得到了保障。
（5）系统能够加以协调其他子系统的，使它们能够合理的进行，彼此分工明确，彼此协调，有序的进行。能够很好地协调消防报警，视频安防的联动，使得值班武警不必24小时全天守护，有利于减缓值班武警的压力，减缓他们的疲劳强度，对值班武警来说是一个人性化设计。
（6 ）控制器要有良好的脱机性能。当与总控制室失去联系的时候，控制器能有自主的进行开门动作，并且记录进出人员的信息，不影响门禁系统的正常使用，使系统能够持续工作，当恢复与控制室的联系的时候，能够上传自己记录的信息，实现出入人员的信息的完善处理，完成备份。
（7）对控制室的视频图像进行集中平处理，所有门禁系统工作的时，通过门禁的人员的视频图像会同步到总控制室，当出现有人强行通过门禁系统或者门禁某个设备遭到损坏的时候，通过位于对总控制室的所有的视频图像，快速的判断出出现事故的位置，便于方便调度武警值班人员赶到现场或者通知设备维修人员到达现场进行设备的维修。
（8）我们会在门禁卡中设置不同人员的权限，不同的人员有不同的权限，同时和存储在处理器中的人员权限进行匹配，但不符合是发出警报信息。，对一些操作员来讲，他们的权限被分配到不同的监狱区、分监狱区、监控中心。
（9）此系统具有考勤的性能，以前会经常出现假考勤的现象，但是本系统可以有效的杜绝这一现象。通过门禁卡和红膜识别技术以及现场视频的记录，可以有效的做到真实考勤的效果，提高系统的实用性，同时也会杜绝工作人员早退的现象的，有效的杜绝了因为工作人员的疏忽造成不安全的事件的发生。最后在月末可以通过查询这些记录，工作人员的工作表现都会被知晓，有效的杜绝了工作人员消极的工作态度。
门前门禁卡的种类很多，有接触卡、非接触卡、感应卡、磁卡。各有各的优缺点，通过考虑我们可以选用非接触卡门禁卡。这类卡片寿命长，

可以使用10年之久，安全性能高，不容易被复制，不用和设备接触就能完成开门，而且可以联机使用有助于记录信息，以上这些有点符合监狱安全门禁系统的需要，考虑到监狱内有很多设施需要刷卡，我们可以在卡片中存储很多信息，可以用来识别、消费、查询等功能，扩展了门禁卡的用途。
在监狱中，某些位置的重要程度非常高，对于这些重要位置的防范力度也会不同于其他的位置，同样对于出入这些位置的人员身身份鉴别的要求也是非常严格的。例如监狱大门就是重点的防范位置，必须采用高强度的多重鉴别方式对所有经过监狱大门的人员身份进行鉴别，多重的鉴别方式如生物特征+密码+门禁卡结合，只有这样才能保证监狱的绝对安全；而对于会见室和犯人宿舍大门这种重要程度稍低的位置可以采用门禁卡+密码的双重鉴别方式进行身份鉴别；一般区域或者普通级以下的犯人经过的门禁系统，考虑到门禁的使用寿命及便捷性，一般采用读取门禁卡这种单一的方式控制。但是，在监狱中无论是哪个位置的门禁系统，如果想进出都必须通过读取门禁卡的方式进行身份鉴定，而无法使用按钮及其他的方式开门。
监狱作为一个特殊的地方对于安全的要求特别高。监狱中有很多分散的区域，在不同的区域中我们在选取控制的时候尽量实行一门一控制器的原则，这样可以缩短控制器和电控锁的距离，这样可有效的避免人为的破坏控制器与电控锁之间的联系，这样可以有效的避免因为无法和控制器无法联系而无法控制门禁的现象，尤其对于一些特殊的地方如枪械师、总控制室、监狱大门、通道等地方的监控。可以避免越狱或者其他犯罪活动。
电控锁是门禁系统的执行部分，也是门禁系统非常重要的硬件组成。如今市场上电控锁众多，每种电控锁都有自己的特点，如何选取监狱门禁系统的电控锁成了一个重要的问题，为了对门禁更好地控制，在选取电控锁时应该考虑以下几点：对于监狱这个特殊的单位，断电锁门电控锁是一个很好的选择，这样可以有效地防止罪犯通过破坏系统的供电系统来实施逃跑；对于锁体的安装要做到有效地保护，这样可以避免罪犯通过长时间接触破坏锁体从而开门逃跑；要选择一些抗干扰能力强的电控锁，能够很好地适应周围环境，保持电控锁与系统的良好通信。因此电磁锁、阳极锁是不符合断电锁门，然而阴极锁符合我们的要求，虽然阴极所在安装、对门体的技术改造复杂，但是出于监狱这个十分重要单位的安全考虑，阴极锁是一个不错的选择。
为了响应国家信息化建设，山东省很多监

狱组建了自己的内部网络系统，对于一些主干计算机其网络采用光纤链路的联网方式，与传统的联网线路方式相比，其线路的运行速度、运行宽度、以及线路的维护工作都得到了很大的改善。在面对监狱拥有很多设施区域，传统的门禁管理系统已经不符合需求，本次采用分布式门禁和集中管理的管理方式可以很方的解决这个问题，这种管理方式大多使用TCP/IP网络技术,并且已经很成熟，而如今监狱的信息化建设为了一技术应用到监狱的门禁系统做出了坚定地基础，这样就能很好的解决门禁系统之间的信息的传递以及可以通过网络线路与其他数据库进行数据共享与交换。
软件的设计是虹膜识别门禁系统另一个重要的组成部分，整个门禁系统不仅要实现对门锁的控制还要实现对整个系统信息的录入、存储、处理，还要实现对其他信号如报警，消防的处理工作，这就要求管理软件具有可控性、易于使用性、稳定性、安全性。由于还要与视频系统，网络防护系统等交流联机，这就要求管理软具有兼容性以及可联性。
红膜识别技术经过多年的发展逐渐成熟，越来越多的企业将虹膜识别技术应用到门禁系统，为了适应时代的潮流以及出于安全的需要，监狱开始信息化建设，将生物特征识别技术应用到监狱门禁系统中刻不容缓，本次的虹膜识别门禁系统根据监狱安全需要所设计的功能图如图4.1所示。
通过对全国的监狱的调查发现，监狱之中各种区域很多，而且需要严格控制每个区域的人员活动，为了避免越狱等危险事件发生，每个区域之间的安全防护成了重中之重，根据实际情况本文决定采用分布式门禁和集中式管理的识别门禁系统。在监狱的每个区域设置虹膜系统硬件以及子控制系统，在总控制区域可以随时查看各个区域之间人员流动情况，这样每个区域之间的人员走动就可以被记录下来，在总控制室通过连接打印机可以随时把每个区域进出人员的出入信息随时打印出来。而且子系统只有控制人员出入的权利并没有权利修改人员出入的信息这样就保证了总控制室的人员进出的真实性。总控制室有各个区域的视频拍摄，如果区域内有越狱或不正当的操作，当报警发生时，可以做出及时的反应，做出应对措施。这种分布式门禁和集中式管理的管理模式大大地提高了系统运行的可靠性、保密性、安全性以及对危险事件处理的效率，同时通过对出入人员的记录有利于系统统一的调度与管理，使监狱系统的可控性得到了显著的改善。
本次设计中系统的显示界面得到了一个很好的改善，有很大的创新性。能够适应监狱区域的复

杂和管理的难度，对于不同的区域做出及时的监管。这次设计中能够把所有区域的子系统中的虹膜采集的图像，处理器中存储需要匹配的虹膜以及持卡人的详细信息能够分别显示在总控制室。按照每个图像信息的顺序，总控制室的管理人员能够清晰明了的看到正在通过门禁系统人员的各种信息，从而判断出是不是持卡人或者虹膜本人的正在通过门禁，这样可以有效的防止因为系统错误而导致错误时间的发生。显示界面的独特性，可以有效地提高系统的安全性和可靠性，避免危险事件的发生，对于拥有繁琐众多活动区域的监狱安全管理做出了突出的贡献。对于安全要求很高的监狱这种特殊领域来说具有十分重要的意义。 近些年来生物识别技术应用到门禁系统的例子越来越多，在生物识别技术中虹膜识别技术以其稳定性、准确性、易接受性收到了广大科技人员的追捧，生物特征鉴别和门禁卡的结合可以有效的提高门禁系统的准确性和安全性。本文设计主要内容是结合虹膜识别技术和门禁卡的结合使用。在监狱虹膜识别中，通过对采集到的虹膜图像信息对比存储的虹膜虹膜信息从而判断要通过人的身份，这个一一对应的问题其过程是，首先通过门禁卡获得要通过人的信息，根据对从门禁卡中获得持卡人的基本信息中的虹膜信息去数据库中存储的虹膜图像信息比对，如果符合则提取出来为下一步的采集虹膜图像作对比做准备，如果不符合则发出报警信号。只有通过对比的时候处理器才会对门锁控制器发出开门信号从而通过门禁。通过对虹膜识别和门禁卡的结合使用，有效地提高了系统的安全性和准确性，同时这种处理方式用的时间也极少，也丝毫不影响系统工作的效率，大大提高了系统处理事件的能力。

2.4系统的语言定义和识别
本次设计采用的是分布式门禁与集中式管理的管理体系。为了解决位于监狱不同位置的门禁系统，对于每个系统的信息语言的定义和传递，采用一个可扩展的标记语言的初始模块可以很好地解决这类问题，这样就可以实现本次门禁系统设计中标记数据，定义数据，初始模块可以自动设置在不同区域的门禁系统的参数。初始配置模块是一种准许用户自己对编辑语言就进行定义的的源语言。
本次设计门禁系统总体的工作过程：
1)首先通过键盘选择模式是需要注册模式还是开门模式。
2)如果在“注册”状态，需要进行采集虹膜图像，虹膜图像通过处理器的预处理(在此过程中，如果图像是不符合要求的，则需重新采集)然后提取虹膜图像特征信息，然后将虹膜图像的特征码在门禁控制器

中进行存储；当处于“开门”状态时，通过采集虹膜图像，经过预处理特征编码之后，需要比对门禁卡中的虹膜信息与处理器中存储的虹膜信息（如果不符合系统报警）。
3）处理器进行虹膜特征的匹配，同时将虹膜图像信息，匹配结果信息和人员信息上传到总控制室。
4)匹配成功后门禁控制器通过网络发出信号，门锁控制器接收信号执行命令开始开锁
5)开门后在规定的一段时间内，门禁开关检测装置会检测门的闭合状态，如果门未关闭则会出现报警提示。
3.2虹膜门禁系统工作模块图
本系统设计的红膜识别门禁系统有两个工作模式:人员信息登记、身份识别。通过下图4.3可以清晰的看出此门禁系统的控制思想和设计思路。
门禁系统刚开始进入待机状态，等待信息的响应。本系统有两个工作模式，即登记和工作两个模式。进出门禁的人员根据门禁读卡器上的显示提示选择系统的工作模式，当选择“登记”工作模式时，然后虹膜采集仪器开始采集注册者的虹膜图像，进行虹膜图像处理，然后进行虹膜图像的特征提取编码，最后将提取到的虹膜图像编码存储到门禁控制器中。当进出人员选择“工作”模式时，通过门禁卡获取人员信息，门禁控制器判断是否存在获取的人员信息作出判断：如果符合虹膜采集仪器开始采集虹膜图像，进行预处理特征提取，进行编码，然后将虹膜图像特征编码与门禁控制器中的存贮特征编码进行匹配，成功之后门禁控制器发出信号，门锁控制器接到信号后执行开门命令；如果不符合系统发出报警信号，具体工作工程如图4.3所示。 以下就是监狱虹膜门禁系统在监狱不同区域而设计出的不同方案，总体上采用分布式门禁和集中管理式的门禁系统，在分布式门禁系统中又以AB门的设计独具特点。人员管理是看门禁系统运行的核心.将虹膜识别技术、计算机网络、数据库等技术集成为一体，形成了以虹膜识别技术为核心的监狱安全防护系统，本系统实现了监狱工作人员以及在押罪犯的身份录入以及出入各区域的认证。 本次设计的分布式门禁和集中管理式的门禁系统，包括注册中心、总控制室、门禁处理器和虹膜识别终端四部分，各部分之间通过TCP/IP网络互联互通，本次门禁系统的监狱简图4.5。